溫洲

哈爾濱飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司

VAN技術(shù)的分析及應(yīng)用

溫洲

哈爾濱飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司

移動(dòng)互聯(lián)、電子商務(wù)、電子政務(wù)的巨大需求推動(dòng)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(shí)，為承接越來(lái)越多變的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜，設(shè)備種類和數(shù)量也都極大增長(zhǎng)，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維和管理方式開(kāi)始顯得難以應(yīng)付。針對(duì)這樣的局面，VAN技術(shù)能夠給用戶帶來(lái)解決方案。VAN（Virtual Application Network，虛擬應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)），就是通過(guò)虛擬化的方式將復(fù)雜的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)抽象出來(lái)成為一些基本的元素，通過(guò)自動(dòng)化和可編程的管理平臺(tái)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。

虛擬化；網(wǎng)絡(luò)；信息技術(shù)

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(chǎng)設(shè)備零接觸的情況下，設(shè)備上電后自動(dòng)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，Broadband論壇推出了TR069技術(shù)規(guī)范，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)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(shí)，用戶設(shè)備會(huì)自動(dòng)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(dòng)配置升級(jí)、軟件版本管理、狀態(tài)監(jiān)控及故障診斷。

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(guò)DHCP報(bào)文來(lái)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”。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(wú)需任何配置，上電后向DHCP服務(wù)器請(qǐng)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(shí)，提供管理服務(wù)器的訪問(wèn)地址。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備隨即通過(guò)TR069協(xié)議向服務(wù)器發(fā)起配置請(qǐng)求，服務(wù)器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的類型或序列號(hào)下發(fā)相應(yīng)的配置內(nèi)容，完成自動(dòng)配置。

針對(duì)數(shù)據(jù)中心的零配置管理方案基于物理位置對(duì)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(duì)機(jī)架上的每一個(gè)虛擬設(shè)備使用幾個(gè)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，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(gè)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(guò)了NETCONF協(xié)議的基本標(biāo)準(zhǔn)RFC4741-4744。NETCONF允許查詢?cè)O(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(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的自動(dòng)化管理。

基于XML數(shù)據(jù)交換，使它具有了強(qiáng)大的跨平臺(tái)通訊能力。同ISO/OSI一樣，NETCONF協(xié)議也采用了分層結(jié)構(gòu)，NETCONF協(xié)議分成四層：內(nèi)容層、操作層、RPC層和通信協(xié)議層。

NETCONF協(xié)議支持向設(shè)備訂閱管理節(jié)點(diǎn)關(guān)心的系統(tǒng)日志事件。即，只要設(shè)備有符合訂閱條件的日志事件產(chǎn)生，設(shè)備就會(huì)將日志信息以NETCONF事件的方式通知給管理節(jié)點(diǎn)。通過(guò)事件訂閱機(jī)制，管理節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崟r(shí)響應(yīng)設(shè)備的狀態(tài)變化，做出快速的反應(yīng)，大大提高了管理節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控能力。

NETCONF采用XML進(jìn)行管理者和代理者之間的數(shù)據(jù)傳輸和模塊表達(dá)，并且兼顧監(jiān)控和故障管理，安全驗(yàn)證和訪問(wèn)控制，可擴(kuò)展性強(qiáng)。它將配置數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)分開(kāi)，避免了操作時(shí)對(duì)不相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行的多余處理。NETCONF規(guī)定必須采用安全的面向連接的通信傳輸方式，相比起SNMP采用UDP進(jìn)行傳輸?shù)姆绞絹?lái)說(shuō)，進(jìn)一步加強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性，同時(shí)也避免了UDP傳輸數(shù)據(jù)最大值的局限性。

3 、嵌入式自動(dòng)化技術(shù)

嵌入式自動(dòng)化技術(shù)主要是對(duì)設(shè)備內(nèi)部事件進(jìn)行監(jiān)控，事件發(fā)生時(shí)執(zhí)行用戶定義策略。針對(duì)一些特定類型的故障，通過(guò)嵌入式自動(dòng)化技術(shù)，維護(hù)人員可以預(yù)先定義故障處理的方法，一旦發(fā)生該類故障，設(shè)備自動(dòng)執(zhí)行預(yù)先定義好的故障處理策略，從而提高故障處理的效率。

RTM是一種嵌入式設(shè)備上內(nèi)嵌的、實(shí)時(shí)的策略驅(qū)動(dòng)的模型。用戶通過(guò)策略訂閱感興趣的實(shí)時(shí)事件。事件發(fā)生時(shí)，執(zhí)行策略中制定的動(dòng)作。RTM可用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)能及時(shí)的收集第一現(xiàn)場(chǎng)信息，并采取故障診斷、故障恢復(fù)、匯總上報(bào)等措施。例如RTM與SCM聯(lián)動(dòng)，監(jiān)控進(jìn)程的啟動(dòng)和停止，衡量系統(tǒng)的可靠性，并采取更靈活的策略。

有匹配的事件發(fā)生時(shí)，RTM可以執(zhí)行用戶配置的一個(gè)動(dòng)作或者多個(gè)動(dòng)作。RTM目前支持的動(dòng)作主要有：CLI、syslog、trap、switch-over、reboot等*。CLI是指執(zhí)行任一命令行；syslog和trap是向網(wǎng)管發(fā)送特定消息；switch-over可以實(shí)現(xiàn)主備自動(dòng)倒換；reboot可以實(shí)現(xiàn)對(duì)單獨(dú)板卡或者整個(gè)設(shè)備的重新啟動(dòng)。

RTM是一種開(kāi)發(fā)的框架，很容易將動(dòng)作添加到RTM框架中。熟悉Comware CLI的用戶可以選擇使用Comsh script訂閱事件。RTM也支持完整的TCL8.5語(yǔ)法，并在此基礎(chǔ)上做了適當(dāng)擴(kuò)展，使用TCL可以編寫(xiě)出更為靈活且功能強(qiáng)大的策略腳本。RTM框架對(duì)策略腳本執(zhí)行的安全性做了特別考慮。只有管理員或授權(quán)用戶才可注冊(cè)策略腳本，而且只有注冊(cè)的策略腳本才會(huì)生效運(yùn)行。策略腳本一旦被篡改，則不能再運(yùn)行。

4 、結(jié)論

在網(wǎng)絡(luò)日益復(fù)雜的環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)管理承受著大量挑戰(zhàn)。通過(guò)“零配置”管理讓大量設(shè)備的開(kāi)局能在短時(shí)間內(nèi)完成，使得新機(jī)房、新業(yè)務(wù)上線時(shí)間大大縮短。通過(guò)NETCONF網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，用戶可以使用API深度定制網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，將不同廠商的設(shè)備統(tǒng)一管理起來(lái)。自動(dòng)化腳本技術(shù)使得網(wǎng)絡(luò)管理腳本（甚至工具）共享成為可能，使一些低效的、繁瑣的、機(jī)械的網(wǎng)絡(luò)管理操作變成自動(dòng)化的高效操作。嵌入式自動(dòng)化技術(shù)使管理員能實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，并在第一時(shí)間進(jìn)行信息收集和故障恢復(fù)嘗試，大大減少了網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)間。網(wǎng)絡(luò)管理在“化繁為簡(jiǎn)”的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度的靈活性也極大提高了，從而使“隨需而動(dòng)”成為可能。