TWI713384B - 虛擬公眾WiFi電路指配系統 - Google Patents

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劉家燕
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Abstract

本發明為一種虛擬公眾WiFi電路指配系統,以軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎作為基礎規則庫資料,利用視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組制定各類型服務的協調器,透過讀取跨域資訊拓樸模型管理模組和虛實混合雲端異質協作安控管理模組的資訊,藉以完成公眾WiFi服務在虛實網路上的路由指配;另外,可透過劣化根源智慧診斷推論預測判定模組找出網路壅塞和品質不佳的網路節點,回報給視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組,並且傳送至軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎進行分析以修正目前的規則庫,進行適當的路由調動或生成新的VNF資源,以支援路由指配的服務。

Description

虛擬公眾WiFi電路指配系統
本發明係關於虛實網路資源調定及管理之技術,詳而言之,係關於應用於軟體定義混合雲下的一種虛擬公眾WiFi電路指配系統。
之前網路都為實體網路,隨著科技進步,現行導入軟體定義網路(software-defined networking,SDN)虛擬網路,此架構能令網路管理員不更動硬體架構下,利用中控方式以程式來規劃網路,也就是說,可利用程式規劃或重新規畫網路,進而為網路流量提供了新的控制方案,也能為核心網路或是其他應用提供良好介接平台。
於SDN虛擬網路概念下的網路環境中,考量到複雜度及網路彈性、網路利用率等問題,其把原本屬於各級交換設備的控制權都集中在控制核心上,此使得整體網路規劃複雜度大幅下降,使得SDN虛擬網路更廣為應用,然在虛擬網路技術蓬勃發展下,實體網路與虛擬網路之整合變得相當重要,現行也存在許多整合問題,例如編配路徑時需考量實體網路和虛擬網路一起應用或是銜接上的問題,以WIFI來說,指配路徑時須同時考量實體和虛擬網路的實際情況,作為路徑編排依據。
由上可知,若能找出一種虛實網路資源調定和管理機制,特別是虛實網路整合時有關路徑指配問題以及網路劣化監控進而調整規則而作為路徑指配依據,此將成為本技術領域人員急欲追求解決方案之目標。
本發明之目的係提出一種在人工智慧領域下,虛實網路整合調度流程與資源管理,主要運用SDN軟體定義混合雲依需動態路由協作架構,藉由人工智慧智能主動式判斷之虛實混合雲服務以整合虛實網路資源調定及管理。
為達到上述目的與其他目的,本發明係提出一種虛擬公眾WiFi電路指配系統,包括:跨域資訊拓樸模型管理模組,係用於將網路網元及其接續關聯與屬性資料轉換成能進階展開之多階層通用資訊模型與資訊模板及描述檔案,藉由執行該多階層通用資訊模型與資訊模板之存取操作與交換,供各種不同型態用途之多元異質資訊系統自動解析運用,俾達到跨平台資訊解析及互運協作;視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組,係運用已建置通用型資源調度組成及網路元件組裝與執行組態,呼叫於虛實網路混合數位化匯流供裝之服務;虛實混合雲端異質協作安控管理模組,係運用雪花式資料結構方式儲存流程執行程序過程中各模組元件模板運行時之轉譯訊息、中繼訊息、運算訊息或數位化分析訊息;以及軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎,係連結該跨域資訊拓樸模型管理模組、該視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組以及該虛實混合雲端異質協作安控管理模組,該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎於各種類型式微服務組裝後, 依據軟體定義設計之規則庫,驅動服務運行中導以商務運轉執行規則之服務叢集而啟動該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎,藉此即時蒐集網路服務執行流程過程中產生的各種類資料源與觸發事件以及資料之分離管理與運作,其中,該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎係依據該視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組所制定之各類型服務的組件以及讀取該跨域資訊拓樸模型管理模組和該虛實混合雲端異質協作安控管理模組之資訊,完成公眾WiFi服務在虛實網路上的路由指配。
於一實施例中,該跨域資訊拓樸模型管理模組係利用多階層描述語言技術將該網路網元及其接續關聯與屬性資料轉換成能進階展開之該多階層通用資訊模型與資訊模板及該描述檔案。另外,前述之網路網元包括設備、電路、服務及/或接續。
於另一實施例中,該跨域資訊拓樸模型管理模組係運用可重複組合連結拓樸模板,透過階層式遞迴方式逐層將該網路網元以節點型態、關係型態以及依據服務應用網路拓樸階層展開之堆疊拓樸關聯,層層關聯延展,以封裝成為標準化通用容器映像網路執行組態。
於又一實施例中,該虛實混合雲端異質協作安控管理模組係透過遠端指令集矩陣遠距操作存放或讀取該轉譯訊息、該中繼訊息、該運算訊息、或該數位化分析訊息。
於再一實施例中,所述之虛擬公眾WiFi電路指配系統更包括連結該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎之劣化根源智慧診斷推論預測判定模組,該劣化根源智慧診斷推論預測判定模組係以全面智慧化物件模板與海量數據化多維度交叉資料回饋蒐集,俾自主智能控管流程程序中 細部動作及其觸發事件或回饋。
另外,該劣化根源智慧診斷推論預測判定模組係運用資訊技術(IT)與操作技術(OT)整合人工智慧、大數據分析及機器學習,以提升流程運作效能及自主驅動智能管控,進而歸納並預測流程中微服務運行執行瓶頸所在,俾回報至該視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組。
另外,該流程中微服務運行執行瓶頸所在係傳送至該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎,並由該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎分析後修正該規則庫,以執行路由調動或者生成新的虛擬網絡功能(VNF)資源,進而支援路由指配的服務。
於一實施例中,所述之虛擬公眾WiFi電路指配系統更包括連結該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎之行動式跨平台動態儀表板模組,該行動式跨平台動態儀表板模組係組合不同主題於至少一遠端可攜式顯示裝置,以供現場之互動操作及資訊回饋。
另外,該至少一遠端可攜式顯示裝置包括多個顯示區塊,各該顯示區塊負責一運算主題,且各該顯示區塊之資訊與其他顯示區塊關聯連動而形成階層從屬關係。
綜上可知,透過本發明所提出之虛擬公眾WiFi電路指配系統,可實現網路切片(Network Slicing)網路路由群組隔離,藉此提升安全性,同時共用單一實體電路,以提高資源使用率,如此可依企業需求據點規模,彈性生成不同規格等級的虛擬路由器(Virtual Router),進而完成端對端虛實網路路徑自動調定與開通流程管理,以因應新型態多樣ICT複合應用服務。
1‧‧‧虛擬公眾WiFi電路指配系統
11‧‧‧跨域資訊拓樸模型管理模組
12‧‧‧視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組
13‧‧‧虛實混合雲端異質協作安控管理模組
14‧‧‧軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎
15‧‧‧劣化根源智慧診斷推論預測判定模組
16‧‧‧行動式跨平台動態儀表板模組
1001‧‧‧服務模板
1002‧‧‧拓樸模板
1003‧‧‧計畫流程
1004‧‧‧節點型態
1005‧‧‧腳本
1006‧‧‧關係型態
第1圖為本發明之虛擬公眾WiFi電路指配系統的系統架構圖;第2圖為本發明中虛擬資源智慧骨幹網路動態指配架構圖;第3圖為本發明所述之多雲(Multi-Cloud)架構下虛擬化vWiFi端對端動態指配與供裝流程圖;第4圖為本發明所述之虛實拓樸圖中關係節點的示意圖;第5圖為本發明所運用之資訊模型拓樸模板(Topology Template)的示意圖;以及第6圖為本發明所述之智慧動態依需調度指配流程圖。
以下藉由特定的具體實施形態說明本發明之技術內容,熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之優點與功效。然本發明亦可藉由其他不同的具體實施形態加以施行或應用。
第1圖為本發明之虛擬公眾WiFi電路指配系統的系統架構圖。如圖所示,本發明之虛擬公眾WiFi電路指配系統1可包括跨域資訊拓樸模型管理模組11、視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組12、虛實混合雲端異質協作安控管理模組13以及軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎14。
跨域資訊拓樸模型管理模組11用於將網路網元及其接續關聯與屬性資料轉換成能進階展開之多階層通用資訊模型與資訊模板及描述檔案,藉由執行該多階層通用資訊模型與資訊模板之存取操作與交換,以供各種不同型態用途之多元異質資訊系統自動解析運用,俾達到跨平台資訊解析及互運協作。
具體來說,跨域資訊拓樸模型管理模組11利用多階層描述語言技術將該網路網元及其接續關聯與屬性資料轉換成能進階展開之該多階層通用資訊模型與資訊模板及該描述檔案,藉此進行存取操作模型模板與交換,供各種不同型態用途多元異質之資訊系統進一步自動解析運用,以達加速資訊系統間跨平台資訊解析及後續之互運協作。前述之網路網元可包括設備、電路、服務及/或接續。
另外,跨域資訊拓樸模型管理模組11還運用可重複組合連結拓樸模板,透過階層式遞迴方式逐層將該網路網元以節點型態、關係型態以及依據服務應用網路拓樸階層展開之堆疊拓樸關聯,層層關聯延展,以封裝成為標準化通用容器映像網路執行組態。
視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組12運用已建置通用型資源調度組成及網路元件組裝與執行組態,呼叫於虛實網路混合數位化匯流供裝之服務。前述之服務包含服務的封裝、組裝、集成、發佈、訂閱、遞送以及管理服務流程中之例外觸發事件與異常狀態自動復原。詳言之,能運用分離作業系統層區別異質檔案系統規格、去耦(Decouple)程式框架以堆疊而組成,透過應用程式介面標準化各種類多元異質操作,並且以應用程式、函式庫、環境組態中心封裝應用物件虛擬化在不同規格之硬體間獨 立運行(Standalone RunTime)快速移動,藉此提供快速可部署之基底映象,而非以作業系統為中心封裝標準化承載容器連結組裝一或多個可移植跨平台可程式化且執行環境程序完備之服務元件。
虛實混合雲端異質協作安控管理模組13運用雪花式資料結構方式儲存流程執行程序過程中各模組元件模板運行時之轉譯訊息、中繼訊息、運算訊息或數位化分析訊息。於一實施例中,該虛實混合雲端異質協作安控管理模組13能透過遠端指令集矩陣遠距操作存放或讀取該轉譯訊息、該中繼訊息、該運算訊息、或該數位化分析訊息。
軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎14連結該跨域資訊拓樸模型管理模組11、該視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組12以及該虛實混合雲端異質協作安控管理模組13,該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎14於各種類型式微服務組裝後,依據軟體定義設計之規則庫,驅動服務運行中導以商務運轉執行規則之服務叢集而啟動該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎14,藉此即時蒐集網路服務執行流程過程中產生的各種類資料源與觸發事件以及資料之分離管理與運作。另外,該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎14依據該視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組12所制定之各類型服務的組件以及讀取該跨域資訊拓樸模型管理模組11和該虛實混合雲端異質協作安控管理模組13之資訊,以完成公眾WiFi服務在虛實網路上的路由指配。
簡言之,軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎14於各種類型式微服務組裝後,依據軟體定義設計之規則庫,驅動服務運行中導以商務運轉執行規則之服務叢集啟動引擎,負責即時蒐集網路服務執行流程過 程中產生的各種類資料源與觸發事件以及資料之分離管理與運作。
上述架構即可達到基本的虛實網路上之路由指配,然而考量到網路狀態監控與加速外部人員施工速度或提升施工品質,本發明之虛擬公眾WiFi電路指配系統1更包括連接軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎14之劣化根源智慧診斷推論預測判定模組15及行動式跨平台動態儀表板模組16。
劣化根源智慧診斷推論預測判定模組15可以全面智慧化物件模板與海量數據化多維度交叉資料回饋蒐集,以自主智能控管流程程序中細部動作及其觸發事件或回饋。具體而言,劣化根源智慧診斷推論預測判定模組15運用資訊技術(IT)與操作技術(OT)整合人工智慧、大數據分析及機器學習,以提升流程運作效能及自主驅動智能管控,進而歸納並預測流程中微服務運行執行瓶頸所在,以回報至該視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組12。
另外,前述的流程中微服務運行執行瓶頸所在係傳送至該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎14,並由該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎14分析後修正其規則庫,以執行路由調動或者生成新的虛擬網絡功能(VNF)資源,以支援路由指配的服務。由上可知,經數位化多維度交叉預測分析龐大訊務量與複雜之長期用戶使用行為資料庫,可更進一步歸納分析與預測後續短期與長期趨勢之走向,達精準高效控制流程程序並歸納分析產製複合式連動資訊回饋至監控端或使用者磚的動態聚合式儀表板裝置。
行動式跨平台動態儀表板模組16可組合不同主題於至少一 遠端可攜式顯示裝置,以供現場之互動操作及資訊回饋,其中,前述的至少一遠端可攜式顯示裝置包括多個顯示區塊,各該顯示區塊負責一運算主題,且各該顯示區塊之資訊與其他顯示區塊關聯連動而形成階層從屬關係,也就是說,每一個顯示區塊的資訊會與其他顯示區塊關聯連動,顯示不同面向維度大量資料交叉運算分析與歸納診斷推導預測,並透過終端裝置進行主題資訊互動操作用以控制。
綜上所述,本發明以軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎14作為基礎規則庫資料,利用視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組12制定各類型服務(例如公眾WiFi)的協調器(Orchestrator),透過讀取跨域資訊拓樸模型管理模組11和虛實混合雲端異質協作安控管理模組13的資訊,完成公眾WiFi服務在虛實網路上的路由指配。另外,還可透過劣化根源智慧診斷推論預測判定模組15找出網路壅塞和品質不佳的網路節點,回報給視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組12,傳送至軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎14另外分析後,再進一步修正目前的規則庫,進行適當的路由調動或生成新的VNF資源,以支援路由指配的服務。最後,透過行動式跨平台動態儀表板模組16,提供使用者遠端監控網路的狀態。
本發明提供服務運行中導以商務規則之驅動引擎(Business Process Management Engine),軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎14負責即時蒐集服務執行過程中產生的各種類資料加以透過演算法數據採礦挖掘,並進一步歸納分析流程趨勢與規則,藉此提早預測運作中流程執行瓶頸點以及缺料現象,而前述結果可呈現於動態聚合式儀表板裝置(圖未示),顯示最即時的資料探勘分析演算法及回饋進而預測趨勢變化,並從中找出 流程重要走勢規則,並提升智能即時管控服務機制,相較傳統方式只能透過終端網管指令慢慢查找可能問題原因,更加具備先前技藝所不足之智能控管機制處理應變能力。
第2圖為本發明中虛擬資源智慧骨幹網路動態指配架構圖,請一併參考第1圖。如圖所述,用戶終端設備(Customer Premise Equipment,CPE)可透過網路介接點(Point of Interconnection,POI),經實體網路、虛擬網路而連接至網際網路(Internet)。透過電信雲機房虛擬化虛擬路由指配與介接開通,當路徑壅塞時,可即時反應並依需進行資源的重新檢視、調度、分配、監控動態調整,透過接取點ACCESS_C與ACCESS_R動態虛擬化最佳化路由路徑指配,依據需求即時構建智慧化電信雲骨幹網路。
具體來說,有關虛擬網路端的建構,第一步動態指配智能內容傳遞網路(Smart Content delivery network,Smart CDN)節點,第二步指配接取點ACCESS環路,第三步則是指配虛擬閘道器(vGW),第四步指配葉/脊(Leaf/Spine)節點,進一步完成電信雲機房的聯合叢集設備清單(Inventory)指配,據此,本發明即時性的動派指配架構一完成多節層容錯網路化(Fail-Over Networking),且可同時面向機構內部網路及網際網路。
第3圖為本發明所述之多雲(Multi-Cloud)架構下虛擬化vWiFi端對端動態指配與供裝流程圖,並請一併參考第1圖。本發明係運用跨域資訊拓樸模型管理模組11建置資訊模型模板交換組態,達到多元異質不同用途資訊系統間使用開放標準化規格格式跨平台介接協作互運,如此可彈性、快速、準確、有效率地彼此交換虛實網路資源資訊模型解析以進行各式應用。如圖所示,在實體網路與虛擬網路之複合式混合網路環境 上,運用一種通用型的虛實網路執行組態與容器調度以及資訊模型模板,讓『SDN(Software Defined Network)/NFV(Network Function Virtualization)』軟體定義的網路與實體網路執行組態、服務電路跨異質網路執行環境皆可依據模組化資訊模型存取、操作及應用,多元異質不同用途資訊系統間運用上述資訊模型交換,自動解析轉譯異質複合式虛實網路環境之資源組成與服務元件架構。舉例來說,企業經理可依據客戶訂單(order)提出請求(apply),而管理人員可據此供應參數,當傳遞至SND網路時,透過虛擬路由器(virtual router),經虛擬鏈結(virtual link)和SDN鏈結(SDN link)而連接到接取網路。
本發明之路由節點資訊模型係運用前述跨域資訊拓樸模型管理模組11同時描述虛實網路資源拓樸之系統,據以達成快速彈性兼容通用資源調度組成與服務元件組裝,其中,包含通用型的虛實網路整合資源架構框架建置運用,包括虛實設備埠的拓樸組態和虛實電路專線與超寬頻影音視訊串流之流程、IPTV、ICT、OTT的端對端複雜網路架構路由接續IP關聯。
承上所述,本系統架構中服務協調器(Service Orchestrator)在接收到服務請求訂單後,解析訂單轉換成為多個資源協調器(Resource Orchestrator),接著,將指令送至企業軟體定義資料中心(eCoreCloud)雲端控制節點,eCoreCloud再將生成的執行命令傳遞至SDN控制器NAPA的控制單元,透過SDN控制單元控制網路通訊協定(open flow)之路由表及SDN交換器(SDN-SW),以完成動態路由之設定開通履行(fulfillment),透過虛擬化路由可以對多個群組動態依需即時指配其不同用途之以角色為基 礎(Role-Based)的一般/委外/維運最佳化路由,達到單一電路專線承載多元服務路由多層次虛擬化之目標。上述可運用於標榜軟體定義廣域網路(SD-WAN)/標榜軟體虛擬私人網路SD-VPN/標榜軟體廣域網路(SD-WAN)所構成之更大的網路生態體系(ecosystem),同時完全支援IPV6協定以適合IOT物聯網超大海量終端連網新時代紀元。
第4圖為本發明所述之虛實拓樸圖中關係節點的示意圖。本發明之網路資源調度服務管理流程架構為實體網路設備與虛擬網路設備所建立的網路架構,運用階層遞迴逐一描述資訊模型之作法,建立通用型的網路設備拓樸及組態,虛實網路設備執行環境於同一框架描述,包括機房地點、設備資源建立,將設備與機房地點做關聯,在建立設備時,包含機房地點、光銅纜設備、分歧器設備、廠牌、型號、機架、機框、卡槽、卡板、通訊埠、所屬網管系統、所屬環路等網路資源組態以及虛實網路點對點之電路組態架構建立,亦包含服務命名、服務速率、服務路由。上述架構運用點、線、面的觀念,將跨虛實網路的點對點電路,建立通用型的電路資訊組態,包含電路名稱、電路兩端通訊埠、電路速率、電路總頻寬及其上層電路資源,而關於服務組態架構之建立,將使用虛實網路之服務,建立通用型的服務組態,在進行資源調度與服務跨平台協作組裝IT語言與資訊模型交換技術描述,利用新一代多階層逐層描述技術,將設備、機房、資料中心、電路、接續、服務等組態資料,轉換成資訊拓樸描述檔,供多元資訊系統自動調用,可讓資訊系統於複雜多元網路執行環境中自動同步資訊交換格式規格。由上可知,本發明之跨域資訊拓樸模型管理模組11運用新一代國際標準規格技術於資通訊物聯網所需網路執行環境,於實體 網路設備與虛擬網路設備混接複雜之網路執行環境,運用階層式堆疊資訊模型與描述語言,建立通用型虛實整合一體適用之網路設備資訊模型供裝開通執行組態,將虛實網路設備整合在同一框架下描述與彈性跨平台協作運用。
本發明運用網路服務組裝管理流程架構,運用跨平台標準化容器規格技術部署與發佈之服務,並在組裝程序完成後驅動發佈自動佈署,項較以往傳統習知技藝,大幅提升服務定義、設計、組裝、供裝、設定、開通、發佈、遞送、訂閱之彈性及可靠度,可達現場終端操作員自主流程變動與感知流程變化回饋,如此可由終端使用者透過全軟體定義編排元件組裝服務快速上線。另外,本發明更進一步運用大數據分析管理數據採礦探勘演算法於上線後之流程即時狀態監管歸納分析以提升智能管控機制,相較先前傳統習知技藝,提升服務部署之彈性與服務資源依需調度指配組裝速度,以運用於資通訊物聯網乃至智慧城市新創產品服務之網路資源調度與服務組裝供應,並透過運用通用資訊模型及虛實通用網路拓樸快速結合其他廠牌異質領域應用跨平台協作上線運轉。
如圖所示,跨域資訊拓樸模型管理模組11描述資源服務組態服務活動檔(Service Active File)包含一或多個服務模板1001,各服務模板1001可包含一或多個拓樸模板1002,於拓樸模板1002中可進行各種資源拓樸物件之描述以及可增性擴充,其包括詮釋資料(MetaData)、佈屬來源(Deployment Artifact)、執行來源(Implementation Artifact)、定義輪廓(Definition Schema)、計畫(Plan)、腳本(Script)、節點型態、關係型態等。另外,節點型態1004為多種屬性(Properties)定義組成,關係型態1006由 多種介面(Interfaces)格式組成,可透遠端執行指令集腳本1005以驅動,以及運用執行計畫流程(Build Plan Flow)1003流程引擎進行流程程序圖元編排、元件串接與循序驅動,藉此將各拓樸堆疊連結並銜接起來遞迴施作,形成更大範圍之拓樸組成,以利於更複雜複合式龐大網路拓樸工作任務。
第5圖為本發明所運用之資訊模型拓樸模板(Topology Template)的示意圖。如圖所示,本發明利用可重複組合連結拓樸模板,以階層式遞迴方式逐層進一步將設備、線路、配線箱與機房地點等運用節點型態(Node Type)、關係型態(Relationship Type)界定,以及依據服務應用網路拓樸階層展開做堆疊拓樸關聯,層層關聯延展,同時封裝建立為集成之標準化通用容器映像網路執行組態,具備可重複多次使用、快速套用、局部置換、動態調整、外部銜接等特性。另外,拓樸模板一可為實體網路資源IPV6視訊設備,拓樸模板二可為軟體定義L2(Software Defined L2)虛擬交換裝置,但不以此為限,其可切割成多個虛擬子網路,透過傳輸與交換屬性及其連結資訊模型之數位化資訊模型與IT組態語言描述,將各種用途資源設備線路接續在跨平台可移植共享資源資訊框架下,以跨平台標準化規格模板描述鄰域多重節點以及複雜多樣之點、線、面空間複合式關聯,且運用雲端資料管理模組雪花式資料結構連結展開儲存於至少一遠端雲端儲存裝置以保持資料之同步節點異動更新。
運用IT語言所描述之模組化與標準化的資訊模型描述,透過文件命名、邏輯、組態、設定、關聯規則即能動態、快速、彈性解析組態執行文件,自動執行虛擬化雲服務之建置、部署、管理、訂閱,相較於傳統方法,提升效率速度彈性且更加適合工業4.0時代虛實整合混合式網 路服務之提供,若以傳統服務單一用之作法,實無法建置跨異質多元網路環境之通用服務,此為本發明於資通訊應用中一大突破,且更適合物聯網時代之服務提供框架。另外,服務之供應上下架生命週期管理與提供上架隨著時間的演進,可進一步運用本發明架構彈性擴充資訊模型模組內容,滿足日新月異多樣化發展客製高之資通訊需求與應用。
本發明視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組12運用抽象化編程標準化容器管理機制,以抽象化、標準化、通用化之統一框架完成服務之建置、部署、發佈、訂閱、遞送、上下架與發佈及訂閱管理,其中,容器與容器之間可互為子結構,運用標準化容器管理機制將應用所需要執行環境、核心與依賴組件及配置由下到上微服務封裝跨平台而達無縫接軌運作。本發明在施做通用型組態架構時,係將IOT、IPTV、ICT雲服務的資源、服務、操作、管理、組態、部署、發佈、遞送採共通框架進行模組化、規格標準化,並使用資訊模型模板的文件描述解析轉譯,完成複雜多元之網路拓樸環境,另外,更進一步透過視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組12以開放式標準規格產製發佈,建置通用彈性自主式流程堆疊組裝架構供各種異質介接系統循環使用,如此,可達到跨異質網路的資源調度服務組態皆可同時描述,相較傳統作法,大幅節省研發難度與部署、訂閱、協調、管理時間,上市時機(Time To Market)以支應多樣型式需求多變之資通訊客製服務及SDN/NFV軟體定義的網路與實體網路之混合組態,達到多元異質混合資訊系統間傳達訊息時,使用通用組態,可快速解析轉換異質網路的資源與服務架構。在資安嚴格標準環境中,以物件模板全面智慧化與海量資料回饋蒐集自主智能控管,運用IT與OT的整合人工智慧、大 數據分析來提升流程效能,並歸納精準預測出流程運行瓶頸之所在。
本發明透過視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組12以叢集式負載雲群組服務(Cloud Service Clustering Application)以及流程程序元件編排(Flow Orchestration Composition)之新一代數位匯流技術切入聚焦描述混合虛實網路服務之間初始化與建立,並運用開放標準技術,即用於網絡配置協議(Network Configuration Protocol)之統一塑模語言(Data Modeling Language),進行服務元件與服務元件間之互運、交換、初始化、鑑別、訊號同步;透過交換與高度重用來加速跨平台雲端虛擬化服務協作之間之整合快速部署,其中,流程編排讓終端使用者加以彈性編排,進行各式各樣異質多樣不同種類服務之編排與快速部署,進而將該些部屬服務執行於資料中心、伺服器、一般主機或手機裝置以及物聯網裝置等不同設備各種多元不同運算型態,完成於各種運算類型情境下皆能運用之核心引擎。
本發明之劣化根源智慧診斷推論預測判定模組15運用機器學習人工智慧演算法透過階層式推進多元複迴歸方程式以及羅吉斯分析演算法,將影響本系統流程程序運作之過程中細部動作資料及所觸發事件,透過大量的資料分類群聚及權重因子運算並篩選過濾離群資料集,利用進一步建立維度資料矩陣,加以歸納分析並進一步預測流程程序事件、走向趨勢以及相關數據多維度分佈,接著更進一步運用隨機森林演算法透過叢集決策樹之聚合提升預測準確率,將流程過程中產生之複雜事件更進一步加以分群分類及趨勢預測,其中,包含流程走向趨勢之預測以及終端裝置使用行為和使用狀況與遭遇事件之預測。此外,本發明更運用歸納分析之 結果運用於預測複雜網路執行環境之資源調度組成及流程走向及相關行為趨勢,透過反覆的分析預測模型演算法建立與大量資料訓練,進而提升歸納分析預測之準確度及精確度,有別於現行現場操作傳統做法只能輸入單一網管指令,劣化根源智慧診斷推論預測判定模組15能自主智能管控多維度跨平台綜整分析尋找問題根源點,透過大數據塑模歸納分析預測之運用,以提升新一代智能感知管控機制能力,讓流程執行進行過程中所發生之所有行為及觸發事件,能夠被即時追蹤分析與行為遭遇事件提前預測,透過多重來源多元資訊感知與大量數據化交叉多維度面向分析預測,更主動掌控資訊流並去除雜訊進階解析,提供更加深入之感知驅動智能管控機制。舉例來說,運用由光、銅、電纜局端至用戶端的光損失演算法模型提前精準預測訊務劣化節點及位置根源與影響區段範圍,現場施工查修人員可大量減少記憶不同型號設備之複雜指令,透過本發明智能管控機制與機器學習演算法更快速精準診斷判讀找出問題事件根源癥結。
本發明還透過多維度階層巨量結構與非結構構面資料交叉綜整分析,更準確建設設備線路服務網路拓樸與資訊模型,軟體定義建立資訊模型塑模並分析歸納每次產品服務、子服務、加值應用服務供裝資料結構,運算結果解析轉譯輸入至使用行為動作細部分析預測模型,進一步儲存於虛實混合雲端異質協作安控管理模組13立體雪花式資料結構,透過分析使用者行為動作得以分析產出更有價值施工訊息回饋,更進一步運用於發展行銷、建設、光銅纜佈管佈纜及線路接續、電路收容預測及潛客模組分析制定建設與行銷策略運用,精準判定立體空間責任區域轄屬使用情境及派施工需求及現場觸發事件綜整歸納分析及趨勢流程走向預測,提升 數位匯流複雜網路服務環境之智能管控整合施工流程運作效能品質及彈性。
第6圖為本發明所述之智慧動態依需調度指配流程圖。如圖所示,以完成多元異質複合式網路虛擬化快速動態調度指配虛實異質資源,同時運用雲端運算能力與雲端資料庫即時完成跨不同應用場域異質網多段虛擬路由最佳化路由演算,依虛擬資源與實體資源之介接協作情境用途與多元角色之特性,動態依需求產生各式各樣的虛擬路由器,並依據虛擬資源與實體資源之介接協作情境用途與多元角色特性建立軟體化規則資料庫,呼叫虛擬網路協調器(Orchestrator)以找出當時可獲取合法使用的虛擬鏈結(Virtual-Link)資源,並回傳資源池與葉邊界(Leaf Border)出端點位置,再依據實體網路的出端點與虛擬網路的葉邊界(Leaf Border)出端點位置,將兩個異質網路透過智慧化骨幹網路介接整合協作。
於一實施例中,本發明之跨域資訊拓樸模型管理模組11能利用動態資源拓樸資訊模型資訊模板完成網路網元接續拓樸關聯之描述運用,本發明透過多維度階層巨量結構與非結構構面資料交叉綜整分析,更準確建設設備線路服務網路拓樸與資訊模型,軟體定義建立資訊模型塑模並分析歸納每次產品服務、子服務、加值應用服務供裝資料結構,運算結果解析轉譯輸入至使用行為動作細部分析預測模型,進一步儲存於虛實混合雲端異質協作安控管理模組13立體雪花式資料結構,透過分析使用者行為動作得以分析產出更有價值施工訊息回饋,更進一步運用於發展行銷、建設、光銅纜佈管佈纜及線路接續、電路收容預測及潛客模組分析制定建設與行銷策略運用,精準判定立體空間責任區域轄屬使用情境及派施工資 源動態依需調度指配需求及現場觸發事件綜整歸納分析及趨勢流程走向預測,提升數位匯流複雜網路服務環境之智能管控整合施工流程運作效能品質及彈性。
由上可知,本發明提供一種彈性多元極易於整合之互運協作機制,適用於電信領域全業務發展運用,尤其是電信領域全業務產品研發及系統彈性架構整合,特別適合運用於內容傳遞網路(CDN)、多媒體影音隨選視訊(Multimedia On Demand,MOD)服務商轉系統流程介面協作運用,相對傳統作法,本發明提供更加彈性有效率穩定的服務虛實資源動態依需調度組裝指配架構。
本發明運用切片(Slicing)技術實體共用邏輯分離,可運用於流量自動工程(Traffic Automatically Engineering)動態路由調度服務組裝,即設定流量(traffic)達某一特定指標值自動執行訊務分流疏通,同時驅動多節點虛擬機故障轉移(Failover)功能,並達到電信雲管理特定訊務優先及限制特定訊務頻寬QoS之要求,運作情境列舉說明如下,情境一為服務動態擴充,例如超大型活動有大量上網需求,可快速動態調度各節點資源供裝;情境二為動態訊務流量疏通管理因應,例如當路徑壅塞時,可即時反應並進行動態調整;情境三為多節點災難備援,例如當實體閘道器異常時,可即時偵測、反應並由虛擬GW進行備援;情境四為服務鏈生態體系彈性異動,例如當客戶體驗不佳,可即時回饋並調整。
本發明將複合式ICT/IOT服務的資源、服務、操作、管理全面模組化/標準化,運用新一代統一框架並使用IT語言的文件描述與資訊模型逐一階層關聯描述,透過通用組態整合虛實資源調度與服務模板堆疊 組裝組態及開通,供各種多元異質不同目的用途之眾多介接系統銜接調用,比傳統作法更節省管理部署時間,相較目前的超寬頻影音視訊串流服務,也更為提升服務效能,也就是說,本發明能自動偵測掃描執行環境動作細節,並自動建置一套足以支援執行環境網路拓樸組態,且進一步將應用程式容器化,提供更多用途之接口。
本發明運用新一代多階層子母關聯描述方式,將實體網路設備與虛擬網路設備所建置的複雜多樣網路組態執行架構,用階層式描述之作法,完成通用型的網路設備執行組態設計建置。再依據虛實網路皆通用之執行組態進行多樣式資訊模型與模板交換,更進一步將應用程式封裝為容器,運用新一代數位匯流規格之機制框架,更有效率控制管理多元異質網路間複雜之資訊模型規格交換,大幅降低資訊系統間溝通、互運、轉換與協作之複雜度。
本發明針對多元異質網路執行組態進行管理,透過新一代IT資訊模型描述技術佈建派送開放標準化規格資訊模型交換組態,自動化自主化感知運作,有效率地異動SDN/NFV複雜多樣虛實網路資訊模型組態。針對跨多元異質網路、跨資訊系統間資訊模型及組態傳遞更有效管理,一次得知整個網路執行環境中可調度之資源拓樸使用率及已調度情況,不需針對不同用途網路或不同應用系統再一次客製化資訊模型交換格式及細部動作,還需再將所有資訊加總聚合才能運作。
本發明運用新一代資源調度服務組裝Orchestration技術架構框架,將資源、拓樸關聯、執行組態、服務、環境模板、操作細節、互運規格、協作接口、管理監看機制全面模組化與標準化,同時更建立可重 複使用之執行組態及資訊模型與框架模板,使用可機動調整IT語言之文件描述轉譯,以完成虛實混合多元異質網路設備環境之描述,以藉由軟體定義資訊模型可執行IPV6各節點路由之虛擬化網路執行組態。透過運用軟體化啟動的特性,本發明可方便佈署在虛擬化雲端平台組構環境,無限制存取點及虛擬路由器/下一個躍點延伸管理數量,故能無限制擴展以及隨時隨地雲端管理佈署多個節點所構成之多租戶複合型架構大型虛擬化網路服務。
綜上所述,本發明進一步運用可程式化資訊模型動態階層式建置指配資料通訊組態與模型模板,透過容器標準化生命週期管理達到多元異質資訊系統間使用共享資訊描述格式規格,快速準確地彼此交換指配虛實網路複雜且多元資源,本發明技術可實作運用在超寬頻影音視訊串流之流程、資通訊與物聯網OTT新創應用領域上具備智能管控數據分析預測,相較習知技術,可提升我國資通訊及物聯網生態體系發展競爭優勢與國際接軌能力;再者,軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎運用軟體化虛擬化可程式規則庫及階層式虛擬路由,指配調度以及最佳下一個躍點(next hop)路徑之動態建置選定執行以及驅動通用資訊拓樸模型,進而完成多雲混合虛擬化服務協作之跨域部署供應遞送,提供多虛擬網絡功能WiFi虛擬路由指配。特別的是,本發明提供通用型的虛實網路服務協作混裝架構之指配、調度、獨立部署、發佈、遞送、訂閱、上下架以及生命週期管理,可包含底層虛實網管設備元件及執行組態運行環境之監管與智能服務整合組裝供應,運用自我學習智慧診斷預測並提供最佳情境事件解決方案,且本發明為一任意群組關聯網路,各分點只要申請電路連上骨幹網路,相同虛擬群 組的任何一點即可互相通信,用戶端不須利用網路位址轉換(Network Address Translation,NAT)來轉換IP,後續擴充容易,即能依據網路服務應用及模式,動態調度指配不同種類的電路及速率,連至骨幹網路,架構專屬企業內部網路。
上述實施形態僅例示性說明本發明之原理及其功效,而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下,對上述實施形態進行修飾與改變。因此,本發明之權利保護範圍,應如後述之申請專利範圍所列。
1‧‧‧虛擬公眾WiFi電路指配系統
11‧‧‧跨域資訊拓樸模型管理模組
12‧‧‧視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組
13‧‧‧虛實混合雲端異質協作安控管理模組
14‧‧‧軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎
15‧‧‧劣化根源智慧診斷推論預測判定模組
16‧‧‧行動式跨平台動態儀表板模組

Claims (10)

  1. 一種虛擬公眾WiFi電路指配系統,包括:跨域資訊拓樸模型管理模組,係用於將網路網元及其接續關聯與屬性資料轉換成能進階展開之多階層通用資訊模型與資訊模板及描述檔案,藉由執行該多階層通用資訊模型與資訊模板之存取操作與交換,供各種不同型態用途之多元異質資訊系統自動解析運用,俾達到跨平台資訊解析及互運協作;視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組,係運用已建置通用型資源調度組成及網路元件組裝與執行組態,呼叫於虛實網路混合數位化匯流供裝之服務;虛實混合雲端異質協作安控管理模組,係運用雪花式資料結構方式儲存流程執行程序過程中各模組元件模板運行時之轉譯訊息、中繼訊息、運算訊息或數位化分析訊息;以及軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎,係連結該跨域資訊拓樸模型管理模組、該視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組以及該虛實混合雲端異質協作安控管理模組,該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎於各種類型式微服務組裝後,依據軟體定義設計之規則庫,驅動服務運行中導以商務運轉執行規則之服務叢集而啟動該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎,藉此即時蒐集網路服務執行流程過程中產生的各種類資料源與觸發事件以及資料之分離管理與運作,其中,該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎係依據該視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組所制定之各類型服務的組件以及讀取該跨域資訊拓 樸模型管理模組和該虛實混合雲端異質協作安控管理模組之資訊,完成公眾WiFi服務在虛實網路上的路由指配。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬公眾WiFi電路指配系統,其中,該跨域資訊拓樸模型管理模組係利用多階層描述語言技術將該網路網元及其接續關聯與屬性資料轉換成能進階展開之該多階層通用資訊模型與資訊模板及該描述檔案。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬公眾WiFi電路指配系統,其中,該網路網元包括設備、電路、服務及/或接續。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬公眾WiFi電路指配系統,其中,該跨域資訊拓樸模型管理模組係運用可重複組合連結拓樸模板,透過階層式遞迴方式逐層將該網路網元以節點型態、關係型態以及依據服務應用網路拓樸階層展開之堆疊拓樸關聯,層層關聯延展,以封裝成為標準化通用容器映像網路執行組態。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬公眾WiFi電路指配系統,其中,該虛實混合雲端異質協作安控管理模組係透過遠端指令集矩陣遠距操作存放或讀取該轉譯訊息、該中繼訊息、該運算訊息、或該數位化分析訊息。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬公眾WiFi電路指配系統,更包括連結該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎之劣化根源智慧診斷推論預測判定模組,係以全面智慧化物件模板與海量數據化多維度交叉資料回饋蒐集,俾自主智能控管流程程序中細部動作及其觸發事件或回饋。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之虛擬公眾WiFi電路指配系統,其中,該劣化根源智慧診斷推論預測判定模組係運用資訊技術(IT)與操作技術(OT)整合人工智慧、大數據分析及機器學習,以提升流程運作效能及自主驅動智能管控,進而歸納並預測流程中微服務運行執行瓶頸所在,俾回報至該視覺化圖形分層容器組裝連結管理模組。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之虛擬公眾WiFi電路指配系統,其中,該流程中微服務運行執行瓶頸所在係傳送至該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎,並由該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎分析後修正該規則庫,以執行路由調動或者生成新的虛擬網絡功能(VNF)資源,進而支援路由指配的服務。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之虛擬公眾WiFi電路指配系統,更包括連結該軟體定義規則指派驅動虛實資源引擎之行動式跨平台動態儀表板模組,係組合不同主題於至少一遠端可攜式顯示裝置,以供現場之互動操作及資訊回饋。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之虛擬公眾WiFi電路指配系統,其中,該至少一遠端可攜式顯示裝置包括多個顯示區塊,各該顯示區塊負責一運算主題,且各該顯示區塊之資訊與其他顯示區塊關聯連動而形成階層從屬關係。
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