TW201928706A

TW201928706A - 供裝服務系統及方法

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Publication number: TW201928706A
Application number: TW106145018A
Authority: TW
Inventors: 劉哲育; 張國華; 胡駿彥
Original assignee: 中華電信股份有限公司
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2019-07-16
Also published as: TWI676108B

Abstract

本發明提供一種供裝服務系統及方法，其係基於OpenStack資源而以產品化包裝的訂單供裝機制，透過對供裝資源的組合，以包裝出各類雲服務產品，並依照使用者所選擇的產品選項進行供裝。由產品設計所定義的下單參數進行資料驗證，並在訂單結構加入供裝所需的系統資訊。而前述步驟所產生之訂單資料接著會基於選定的產品範本，在供裝流程中依據資源描述文件轉換成OpenStack Heat供裝腳本以執行供裝。藉此，客戶端能以簡易方式操作訂單，而業者可提供彈性且快速的供裝服務。

Description

供裝服務系統及方法

本發明是有關於一種雲端技術，且特別是有關於一種透過雲端運算平台之供裝服務系統及方法。

雲端虛擬化係近年來發展快速的技術之一，其中因為OpenStack具有龐大社群支援並以開源軟體(open source software)方案而供廠商與一般使用者方便擴充的優勢，使OpenStack遂成為基礎設施即服務(Infrastructure as a Service，IaaS)層的軟體套件熱門首選。然而，OpenStack僅賦予簡易的功能且提供單一類別服務供裝。此外，當使用者需要一次性地供裝多種類別的服務時，僅能使用OpenStack的Heat模組供裝功能。然而，現有Heat模組供裝功能之使用者介面(User Interface，UI)提供給使用者輸入的資料內容僅有Heat Orchestration Template(HOT)或雲端格式(CloudFormation，CFN)樣板(Template)，其中HOT為YAML而CFN為JavaScript Object Notation(JSON)格式的文字檔。使用者需要充分理解OpenStack各種資源的詳細供裝及供裝順序才能編寫出正確的HOT或CFN文件，但此種供裝方式具有相當高的技術門檻，一般客戶難以輕易理解。再且，除了服務申租的易用性不佳，透過Heat供裝成功後所提供的資料查詢結果通常為資源面向，並非客戶面向的下單資訊，導致客戶體驗不佳。而事實上，不僅OpenStack，其他雲端運算平台亦存在前述問題。由此可知，現有服務供裝技術仍有待改進。

有鑑於此，本發明提供一種供裝服務系統及方法，讓使用者便於雲端運算平台上的訂單作業，且達到雲服務快速上架與自動供裝之目的。

本發明的供裝服務方法，其適用於雲端運算平台，且包括下列步驟。提供使用者介面，而此使用者介面包括至少一種產品選項。接收使用者介面上對於那些產品選項的訂單操作，以產生訂單資料，而此訂單資料記錄有針對那些產品選項的供裝需求。將此訂單資料轉換成符合雲端運算平台的編排(orchestration)引擎之規格的編排樣板(template)。依據該編排樣板進行對應供裝作業。

本發明的供裝服務系統，其包括客戶端設備及訂單供裝伺服器。客戶端設備提供使用者介面，並接收使用者介面上對於那些產品選項的訂單操作，以產生訂單資料，而此使用者介面包括至少一種產品選項，且此訂單資料記錄有針對那些產品選項的供裝需求。而訂單供裝伺服器運行雲端運算平台，並將此訂單資料轉換成符合雲端運算平台的編排引擎之規格的編排樣板，且依據該編排樣板進行對應供裝作業。

基於上述，本發明實施例係基於雲端運算平台資源而提供產品化包裝的訂單供裝機制，其將各服務項目包裝成產品，以供使用者方便挑選所需產品並提出供裝需求，再依據訂單資料轉換適於所用編排引擎的編排樣板，從而完成自動供裝。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依據本發明一實施例之供裝服務系統1的示意圖。供裝服務系統11包括一台或更多台客戶端設備100及訂單供裝伺服器200。

客戶端設備100是智慧型手機、家用電腦、平板電腦等電子裝置，其至少包括網路單元(例如，無線或有線網路介面卡、模組、收發器)、顯示單元(例如，LCD、LED等)、輸入單元(例如，滑鼠、鍵盤、各類型觸控面板等)、處理器(例如，CPU、晶片、積體電路等)等元件，以分別提供連網、使用者介面呈現、接收使用者操作、運算等功能。

訂單供裝伺服器200可以係工作站、電腦主機或各類型之伺服器，其至少包括訂單驗算模組101、訂單資料處理模組102、產品範本管理模組103、範本轉換引擎104、訂單流程管理模組105、OpenStack 107(包括Heat模組106、虛擬機資源、網路資源及儲存資源)等軟體模組、以及網路單元(例如，無線或有線網路介面卡、模組、收發器)、處理器(例如，CPU、晶片、積體電路等)等元件，以分別提供連網、執行前述軟體模組等功能，而前述軟體模組的詳細運作待後續實施例說明。

值得注意的是，本發明實施例係以訂單供裝伺服器200可以運行OpenStack作為範例來說明，然其他實施例中亦可採用諸如亞馬遜網路服務系統(Amazon Web Services，AWS)、Google運算引擎、Rackspace等其他雲端運算平台。而這些雲端運算平台可供使用者使用其處理、虛擬、儲存、網路及其他基礎運算資源(即，基礎設施即服務(IaaS))。只要將符合對應雲端運算平台之編排(orchestration)引擎(例如，OpenStack 107的Heat模組106)的編排樣板(template)(例如，HOT、CFN等)文件輸入，即能對雲端運算平台之各種資源進行組態。而由於編排樣板內容之撰寫對於一般使用者而言係相當不易，因此本發明實施例即是為了解決前述問題而提出有效的解決方案。

為了方便理解本發明實施例的操作流程，以下將舉諸多實施例詳細說明本發明實施例中供裝服務系統1之運作流程。本發明實施例以軟體定義資料中心自訂網路服務的上架、申租作為應用範例(然不以此為限)，此服務提供客戶建構雲端機房的基礎設施，作為未來開通各種網路加值服務的橋樑，並假設客戶要取得雲端運算資源、雲端儲存資源等服務之前都必須在客戶端設備100係能連上網路的前提下進行。

圖4是依據本發明一實施例說明供裝服務方法之流程圖。請參照圖4，本實施例的方法適用於圖1中供裝服務系統1中的各裝置。下文中，將搭配供裝服務系統1的各項元件及模組說明本發明實施例所述之方法。本方法的各個流程可依照實施情形而隨之調整，且並不僅限於此。

客戶端設備100透過其顯示器提供使用者介面，讓客戶可透過此使用者介面挑選對應產品型錄所代表的產品選項(對應到某一產品型錄的編號)並輸入對應產品範本所需資料(步驟S401)，而客戶端設備100則接收此使用者介面上對於一個或更多個產品選項的訂單操作(例如，新增、異動、刪除等)，以產生訂單資料。於本實施例中，產品選項例如係基礎網路服務、企業網路服務等不同處理及/或網路資源的選項。產品型錄包含產品計價資訊以及產品範本對應關係。

例如，表(1)係產品型錄規格樣式之節錄：表(1)

而訂單資料則記錄有挑選的產品選項(簡稱品項)、針對產品選項的供裝需求、以及相關下單參數。例如，表(2)係一範例說明訂單資料：表(2) 訂單資料之結構係以json格式定義，並以類似購物車的概念集結使用者所挑選的產品選項，一張訂單可包含多種品項，每個品項所對應之產品型錄編號代表使用者所挑的產品，訂單資料並包含下單選擇的供裝需求(例如，申租、異動、退租等作業)。

另值得注意的是，每一產品型錄之編號對應於一份產品範本，此產品範本記錄有編排引擎所提供資源的設定參數之項目及其取得方式。由於最終需要得到符合編排引擎之規格的文件，因此勢必需要先得知此文件中可變動或所需輸入之設定參數，而此產品範本即係作為參數輸入之導引文件，讓訂單供裝伺服器200得知有何種設定參數須被輸入及如何取得這些設定參數。可想而知，客戶端設備100之使用者介面則需要對等地提供前述部分或全部設定參數之輸入選項(例如，虛擬按鈕、表單選擇等)(填入表(2)中對應產品參數)。

訂單供裝伺服器200自客戶端設備100取得前述訂單資料，即以對應產品範本的資料定義驗證下單內容(步驟S402)，並判斷取得之訂單資料是否能正常執行(或是否合理)(步驟S403)。具體而言，為了驗證訂單資料，訂單驗證模組101先依據訂單資料來決定產品範本，並以產品範本所定義的欄位判斷哪些設定參數為使用者必填(客戶端設備100所需提供)。例如，表(3)係一範例說明產品範本之節錄：表(3) 使用者定義服務所屬軟體資料中心ID(簡稱vdcId)，產品範本將此參數型態定義為userInput，代表在下單的訂單資料必須包含此設定參數。訂單驗證模組101並判斷該訂單資料能否執行，將不合理的下單行為予以阻擋並顯示原因。例如，相同訂單編號正在供裝中的訂單不能再接受下單。若驗證不通過則流程會返回步驟S401，且透過使用者介面顯示錯誤原因等相關錯誤資訊；若正確性驗證通過，會透過訂單資料處理模組102進行資料處裡，以客戶端設備100所提供原本訂單資料的下單參數當作基礎，並將供裝所需的額外資料按照產品範本內定義的參數來源鏈結取得資料並回填至訂單資料(步驟S404)，參數來源鏈結可以是URL或是系統內建支援的資料回填處理模式。例如，表(3)所示產品範本內所標註的「使用者定義所屬服務區域(regionId)」之參數型態為orderInput，代表此設定參數將由訂單資料處理模組102填值，而inputFrom欄位即標註取得參數來源的URL。

當訂單資料處理模組102將各參數資料處理(取得參數並填至訂單資料)完後，訂單流程管理模組105會將處理過的訂單資料送交範本轉換引擎104，範本轉換引擎104將訂單資料所含的產品型錄編號透過產品範本管理模組103找出對應的資源描述文件，並按照資源描述文件將訂單參數填入文件內的變數欄位，以轉換成可讓Heat模組106執行供裝的HOT文件(即，符合雲端運算平台的編排引擎之規格的編排樣板)(步驟S405)。

值得注意的是，本實施例中所用之軟體定義資料中心係以虛擬網路功能伺服器(VNF server)為核心，在開始編輯產品範本前，若產品需要關聯非OpenStack可控制的新資源時，須先進行擴充研發作業。例如，本實施例中的虛擬網路功能伺服器屬於新資源，則需要訂單供裝伺服器200先透過OpenStack Heat外掛程式(plugin)功能將虛擬網路功能伺服器擴充為供裝資源之一。其上架流程如圖2所示，訂單供裝伺服器200先定義虛擬網路功能伺服器資源描述文件201。例如，表(4)係一範例說明資源描述文件之節錄：表(4) 此資源描述文件記錄有基於編排引擎之規格的參數轉換腳本，其係基於HOT文法撰寫，可用$符號代表變數，在執行期間會以訂單資料內的參數或自參數來源取得之對應參數代換，並透過#for、#if等語法隨變數動態產生所需的腳本，將產生HOT的邏輯撰寫在此文件中，內含虛擬網路功能伺服器資源的供裝方法，再編輯軟體定義資料中心自訂網路服務產品範本202(例如，表(3))，其內容包含虛擬網路功能伺服器資源描述文件201所需的參數。換言之，產品範本記錄有後續範本轉換引擎104所需轉換資料的項目及其取得方式，且這些轉換資料相關於訂單資料。以本應用範例來說一份產品範本對應到一份資源描述文件，但在架構設計上產品範本亦可對應到一至多份資源描述文件，且此設計可以彈性調整資源描述所涵蓋的供裝範圍。而訂單供裝伺服器200在編輯產品範本時按照需求包裝不同的資源描述文件，產品範本搭配計價資訊便產生一份對應的軟體定義資料中心產品型錄203(例如，表(1))。

基於前述個文件的對應關係，請接續參照圖3是依據本發明一實施例之資料轉換流程圖。訂單資料301內容包含產品型錄302之編號，訂單供裝伺服器200可透過此編號將訂單資料301與所上架的產品選項關聯，再以產品範本303找出包含哪些資源描述文件304。而資料轉換的過程中，範本轉換引擎104會將訂單301資料搭配資源描述文件304來產生HOT文件305(以YAML、用於雲端應用程式之拓樸及編程範本(Topology and Orchestration Specification for Cloud Applications，TOSCA)語言或其他不同腳本描述之程式語言)。

產生HOT文件之後，範本轉換引擎104會呼叫Heat模組106以HOT文件之資料執行服務供裝(步驟S406)，Heat模組106會驅動呼叫掛載在OpenStack下的相關微服務而依據編排樣板(即，HOT文件)進行對應供裝作業，或是以技術人員撰寫的Heat plug-in擴充的資源供裝功能。於本應用範例中，同時使用到OpenStack現有的網路功能如子網段(Subnet)、網路連接埠(Port)等、以及擴充外接虛擬網路功能伺服器(VNF server)，開通伺服器所需使用的網路。訂單流程管控模組105接著判斷供裝作業是否成功(步驟S407)，若未成功，則進一步判斷是否執行HOT資料重送(步驟S409)。而當供裝作業成功後，訂單流程管控模組105接著會再檢查是否還有品項未執行(步驟S408)及品項是否已完成(步驟S410)；若有未完成品項，則返回步驟S406以執行其他HOT文件。本應用範例之軟體定義資料中心自訂網路服務僅須申租一個品項即可完成供裝，當某一個品項執行供裝發生異常時，會進入異常處理流程(步驟S409)，OpenStack 107之Heat模組106可自動進行流程復原，回到此異常品項未執行前的狀態。此時，訂單供裝伺服器200可通知維運人員介入修復系統異常狀況，經修復後即可執行重送；而若前述異常狀況屬於無法修復的情況(例如，客戶異常操作行為)，則訂單供裝伺服器200會透過客戶端設備100回覆客戶供裝失敗並附上原因；反之，若供裝成功且所有訂單資料中的產品選項皆已完成(步驟S411)則執行訂單竣後流程(步驟S412)，最終訂單供裝成功完成。

需說明的是，前述實施例係以OpenStack 107及其相關資料(Heat模組106之編程引擎、HOT資料等)來說明，然基於相同發明精神，前述實施例亦可應用到其他雲端運算平台。此外，前述實施例軟體定義資料中心自訂網路服務亦可依據應用本發明者之需求而適當調整其領域及其相關內容，本發明不以此為限。

綜上所述，本發明實施例為了保留Heat彈性調整供裝資源的優點又希望能提供客戶更便捷之操作，因而引進產品包裝的概念，讓客戶挑選產品的方式來下訂單。而客戶挑選到的產品選項會對應到產品型錄，產品型錄包含產品計價資訊以及產品範本對應關係，下單所填的資訊會對應產品範本的參數。訂單供裝伺服器針對訂單資料所填資料按照產品範本所定義之資料規範進行驗證檢查，以確認供裝所需資訊可藉由訂單資料處理模組補足相關聯的資訊(例如，設備特殊資訊等)。而訂單資料處理模組按照產品範本所定義的邏輯補足供裝所需資訊，且此模組提供的參數處理功能可彈性依照不同案場、不同產品而執行不同的處理方法。對應產品範本的訂單資料會經過範本轉換引擎將資料按照資源描述文件轉換成HOT文件交由Heat模組執行供裝，資源描述文件內描述產生HOT資料的邏輯，搭配處理過的訂單資訊轉換成可執行的HOT文件內容，以利OpenStack完成供裝。

藉此，本發明實施例具有以下特點：

OpenStack上建構一套彈性的訂單與供裝管理機制，管理雲服務的生命週期，檢查使用者訂單資料的合理性，並作為使用者與OpenStack之間資料轉換處理的橋樑。此機制除可達到定義產品即可供裝的雲服務上架機制外，亦可透過產品範本的定義可於設計產品包裝階段決定定價策略，在產品的生命週期中可依需調整定價策略，反應出不同的服務計費，提供完整且彈性的雲服務申租方案。

對於OpenStack Heat所定義的資源透過產品範本的包裝產出不同產品與定價，透過產品的選擇產生對應訂單，彈性組合不同的供裝模版，達到雲服務快速上架與自動供裝的目的。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧供裝服務系統

100‧‧‧客戶端設備

101‧‧‧訂單驗證模組

102‧‧‧訂單資料處理模組

103‧‧‧產品範本管理模組

104‧‧‧範本轉換引擎

105‧‧‧訂單流程管理模組

106‧‧‧Heat模組

107‧‧‧OpenStack

200‧‧‧訂單供裝伺服器

201‧‧‧虛擬網路功能伺服器資源描述文件

202‧‧‧軟體定義資料中心自訂網路服務產品範本

203‧‧‧軟體定義資料中心產品型錄

301‧‧‧訂單資料

302‧‧‧產品型錄

303‧‧‧產品範本

304‧‧‧資源描述文件

305‧‧‧HOT資料

S401~S412‧‧‧步驟

圖1是依據本發明一實施例之供裝服務系統的示意圖。圖2是依據本發明一實施例之產品上架的流程圖。圖3是依據本發明一實施例之資料轉換流程圖。圖4是依據本發明一實施例之供裝服務系統之流程圖。

Claims

一種供裝服務方法，適用於一雲端運算平台，包括：提供一使用者介面，其中該使用者介面包括至少一產品選項；接收該使用者介面上對於該至少一產品選項的訂單操作，以產生一訂單資料，其中該訂單資料記錄有針對該至少一產品選項的供裝需求；將該訂單資料轉換成符合該雲端運算平台的編排(orchestration)引擎之規格的一編排樣板(template)；以及依據該編排樣板進行對應供裝作業。
如申請專利範圍第1項所述的供裝服務方法，其中將該訂單資料轉換成符合該雲端運算平台的編排引擎之規格的編排樣板的步驟，包括：依據該訂單資料決定一產品範本；以及依據該產品範本而自該訂單資料、或該訂單資料及至少一參數來源取得轉換所需之多個轉換資料，其中該產品範本記錄有該些轉換資料的項目及其取得方式，且該些轉換資料相關於該訂單資料。
如申請專利範圍第2項所述的供裝服務方法，其中依據該訂單資料決定該產品範本之後，更包括：依據該產品範本驗證該訂單資料是否能正常執行；若不能正常執行，則於該使用者介面上呈現錯誤資訊；以及若能正常執行，則據以執行轉換作業。
如申請專利範圍第1項所述的供裝服務方法，其中將該訂單資料轉換成符合該雲端運算平台的編排引擎之規格的編排樣板的步驟，包括：依據該訂單資料決定至少一資源描述文件，其中每一該資源描述文件記錄有基於編排引擎之規格的參數轉換腳本；以及依據該至少一資源描述文件將該訂單資料轉換成該編排樣板。
如申請專利範圍第1項所述的供裝服務方法，其中該雲端運算平台係OpenStack，而該編排樣板符合Heat Orchestration Template(HOT)或雲端格式(CloudFormation，CFN)樣板，且每一該產品選項對應至一產品型錄，而該產品型錄包括產品計價資訊及產品範本對應關係。
一種供裝服務系統，包括：一客戶端設備，提供一使用者介面，其中該使用者介面包括至少一產品選項，並接收該使用者介面上對於該至少一產品選項的訂單操作，以產生一訂單資料，其中該訂單資料記錄有針對該至少一產品選項的供裝需求；以及一訂單供裝伺服器，運行一雲端運算平台，並將該訂單資料轉換成符合該雲端運算平台的編排引擎之規格的一編排樣板，並依據該編排樣板進行對應供裝作業。
如申請專利範圍第6項所述的供裝服務系統，其中該訂單供裝伺服器依據該訂單資料決定一產品範本，並依據該產品範本而自該訂單資料、或該訂單資料及至少一參數來源取得轉換所需之多個轉換資料，其中該產品範本記錄有該些轉換資料的項目及其取得方式，且該些轉換資料相關於該訂單資料。
如申請專利範圍第7項所述的供裝服務系統，其中該訂單供裝伺服器依據該產品範本驗證該訂單資料是否能正常執行，若不能正常執行，則該客戶端設備於該使用者介面上呈現錯誤資訊；若能正常執行，則該訂單供裝伺服器據以執行轉換作業。
如申請專利範圍第6項所述的供裝服務系統，其中該訂單供裝伺服器依據該訂單資料決定至少一資源描述文件，其中每一該資源描述文件記錄有基於編排引擎之規格的參數轉換腳本，該訂單供裝伺服器依據該至少一資源描述文件將該訂單資料轉換成該編排樣板。
如申請專利範圍第6項所述的供裝服務系統，其中該雲端運算平台係OpenStack，而該編排樣板符合HOT或CFN樣板，且每一該產品選項對應至一產品型錄，而該產品型錄包括產品計價資訊及產品範本對應關係。