虛擬應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)VAN中的自動化管理技術(shù)

移動互聯(lián)、電子商務(wù)、電子政務(wù)的巨大需求推動著虛擬化、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、SDN等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。與此同時，為承接越來越多變的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，設(shè)備種類和數(shù)量也都極大增長，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維和管理方式開始顯得“捉襟見肘”，難以應(yīng)付。針對這樣的局面，人們會想，網(wǎng)絡(luò)能不能變得更簡單、更貼近應(yīng)用一些?答案就是——VAN(Virtual Application Network，虛擬應(yīng)用網(wǎng)絡(luò))。H3C VAN就是通過虛擬化的方式將復(fù)雜的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)抽象出來成為一些基本的元素，通過自動化和可編程的管理平臺讓這些網(wǎng)絡(luò)元素有機(jī)地按照上層應(yīng)用的需求靈活地調(diào)度。

具體來說，在網(wǎng)絡(luò)的開局階段通過“零配置管理”等技術(shù)使大批量設(shè)備的開局更為簡單和高效;在運(yùn)維和業(yè)務(wù)調(diào)整時提供NetConf、自動化腳本等技術(shù)，維護(hù)者只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)即可完成網(wǎng)絡(luò)的“隨需而變”;如果出現(xiàn)設(shè)備故障，H3C還有嵌入式自動化技術(shù)使設(shè)備更智能，能夠自己處理簡單的故障。

1 Zero-Configuration零配置管理

所謂零配置管理方案，即在網(wǎng)絡(luò)管理員與現(xiàn)場設(shè)備零接觸的情況下，設(shè)備上電后自動完成遠(yuǎn)程設(shè)備的業(yè)務(wù)下發(fā)及配置維護(hù)。

早在2004年，DSL論壇(現(xiàn)已改名Broadband論壇)推出了TR069技術(shù)規(guī)范，用以實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)關(guān)、路由器、機(jī)頂盒等設(shè)備的集中管理。基于該協(xié)議，初始安裝時，用戶設(shè)備會自動尋找管理服務(wù)器，建立連接后即可與服務(wù)器通信，實(shí)現(xiàn)自動配置升級、軟件版本管理、狀態(tài)監(jiān)控及故障診斷。如圖1所示。

圖1 TR069協(xié)議

在TR069協(xié)議的基礎(chǔ)上，Zero-Configuration零配置管理方案進(jìn)行了創(chuàng)新，通過DHCP報文來實(shí)現(xiàn)管理服務(wù)器的IP地址以及用戶名、密碼等信息的傳遞，從而實(shí)現(xiàn) “零配置”。如圖2所示，在零配置管理服務(wù)器(BIMS)上預(yù)先制定設(shè)備配置策略，遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無需任何配置，上電后向DHCP服務(wù)器請求IP地址，DHCP服務(wù)器在向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備反饋IP地址的同時，提供管理服務(wù)器的訪問地址。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備隨即通過TR069協(xié)議向服務(wù)器發(fā)起配置請求，服務(wù)器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的類型或序列號下發(fā)相應(yīng)的配置內(nèi)容，完成自動配置。

圖2 Zero-Configuration零配置管理方案

在數(shù)據(jù)中心環(huán)境下，設(shè)備數(shù)量多，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)復(fù)雜，配置難度較大，尤其是接入層的設(shè)備規(guī)模非常龐大，而且通常處于同一層次的接入設(shè)備的業(yè)務(wù)配置基本相同，管理員將身陷單調(diào)的重復(fù)勞動中，且出錯率高，同時在浩瀚的設(shè)備叢中發(fā)現(xiàn)某一處配置錯誤非常困難。

針對數(shù)據(jù)中心的零配置管理方案基于物理位置對設(shè)備進(jìn)行預(yù)先的配置規(guī)劃，從數(shù)據(jù)中心拓?fù)涞綑C(jī)房拓?fù)渖踔恋綑C(jī)架拓?fù)?，管理員在虛擬的管理界面上如同身臨實(shí)際的機(jī)房，對機(jī)架上的每一個虛擬設(shè)備使用幾個固定的配置模板進(jìn)行直觀地預(yù)配置，即可將網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃批量地落實(shí)到位。接下來管理員只需要等待設(shè)備入場，隨著繼電器清脆的上電聲，看著設(shè)備自動“走”上工作崗位并納入到業(yè)務(wù)系統(tǒng)的管理中就可以了。如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)中心零配置管理方案

針對分支企業(yè)的零配置管理方案充分考慮了跨越Internet的應(yīng)用場景，采用TR069協(xié)議進(jìn)行業(yè)務(wù)管理，天生具備對動態(tài)IP地址設(shè)備的管理能力，如圖4。管理員可以足不出戶，在總部機(jī)房進(jìn)行全網(wǎng)設(shè)備的規(guī)劃和預(yù)配置策略的制訂，分散在全國乃至全球各地的遠(yuǎn)程分支設(shè)備上電后自行向總部獲取配置，并實(shí)現(xiàn)企業(yè)分支網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)和業(yè)務(wù)的發(fā)放，無需企業(yè)分支網(wǎng)絡(luò)人員的參與，降低了對企業(yè)分支網(wǎng)絡(luò)管理人員的要求，免去了總部技術(shù)人員滿天飛的窘境。

圖4 廣域分支網(wǎng)絡(luò)零配置管理方案

針對普遍跨越Internet互聯(lián)的企業(yè)分支網(wǎng)絡(luò)，零配置管理方案提出了基于IPSec VPN方式的接入模式，有效保障網(wǎng)絡(luò)的安全性，如圖5所示。通過零配置管理系統(tǒng)與IPSec VPN管理系統(tǒng)的聯(lián)動，由IPSec VPN管理系統(tǒng)制訂IPSec VPN服務(wù)模板，對分支企業(yè)進(jìn)行內(nèi)網(wǎng)的規(guī)劃，由零配置管理系統(tǒng)的策略分發(fā)中心實(shí)現(xiàn)對企業(yè)分支網(wǎng)絡(luò)的自動化零配置部署，同時建立IPSec隧道，實(shí)現(xiàn)企業(yè)分支網(wǎng)絡(luò)與總部的安全互聯(lián)。另一方面，方案考慮分支企業(yè)IT技術(shù)的欠缺和整網(wǎng)的統(tǒng)一管理，在IPSec隧道建立后可直接將分支企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)由總部進(jìn)行統(tǒng)一托管，由總部網(wǎng)絡(luò)管理人員對各分支網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面的監(jiān)控，通過多緯度的報表展示企業(yè)分支網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的出口流量、故障趨勢、服務(wù)質(zhì)量、子網(wǎng)資產(chǎn)等信息，實(shí)現(xiàn)對企業(yè)分支網(wǎng)絡(luò)的深入管理。

圖5 廣域分支零配置管理與IPSec VPN業(yè)務(wù)聯(lián)動方案

除了針對各種場景下的配置管理，Zero-Configuration零配置管理方案還具有豐富的開放性，可以方便地與iMC智能管理中心家族中的其他業(yè)務(wù)模塊(MPLS VPN管理、QoS管理、EAD終端準(zhǔn)入管理等)融合，將傳統(tǒng)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)特性與零配置管理方案業(yè)務(wù)配置模式相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)“1+1>2”的效果。

2 NETCONF

IETF在2003年5月成立了Netconf工作組，該工作組主要是為了提出一個全新的基于XML的網(wǎng)絡(luò)配置(NETCONF)協(xié)議而成立的。該工作組已于2006年12月通過了NETCONF協(xié)議的基本標(biāo)準(zhǔn)RFC4741-4744。NETCONF允許查詢設(shè)備的運(yùn)行和配置數(shù)據(jù)，允許修改設(shè)備的配置數(shù)據(jù)。使用NETCONF，設(shè)備可以發(fā)布一套完整的編程接口(API)，管理客戶端使用這套API即可實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的自動化管理。