一种图形化和容器化的虚拟网络环境构建及批量部署方法与流程

本发明涉及云计算和容器技术领域，特别涉及一种图形化和容器化的虚拟网络环境构建及批量部署方法。

背景技术：

云计算技术借助其虚拟化、可通用性和资源廉价等特点成为互联网领域一个新的技术趋势和巨大转变，使用者通过云计算平台所提供的各类虚拟资源可以很方便地模拟真实网络环境，进行相关的实验和研究，大大减少了硬件购置和维护成本。容器技术作为一种轻量级的虚拟化技术，与虚拟机相比，具有启动快速、弹性伸缩等优势，解决了基于虚拟机的虚拟化技术所存在的缺陷。

现有的基于云计算技术的虚拟网络环境搭建平台和系统在一定程度上弥补了物理网络实验环境的缺陷，但也存在一些问题，包括：应用场景单一；教师或研究机构设计和创建新实验环境时配置繁琐，步骤复杂，难以支撑复杂网络拓扑结构；正在使用中的实验环境无法备份和还原；基于纯虚拟机的虚拟网络环境批量部署和启动比较耗时，资源占用较多。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服传统真实网络的成本和安全问题以及现有基于纯虚拟机的虚拟网络解决方案配置繁琐、应用场景单一以及无法复用和复现的缺陷，提供一种图形化和容器化的虚拟网络环境构建及批量部署方法。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种图形化和容器化的虚拟网络环境构建及批量部署方法，包括步骤：

基于图形化工具的虚拟网络拓扑图设计与虚拟资源属性配置；

模板可用性验证以及容器化的虚拟网络环境批量部署；

运行时虚拟网络环境的生命周期管理。

在优选的实施例中，所述图形化工具包括资源栏、展示台和控制栏，所述资源栏展示所有可供用户使用的虚拟资源；所述展示台放置用户从资源栏拖拽添加的虚拟资源，展示当前网络拓扑结构；所述控制栏展示对当前拓扑图所进行的管理操作按钮，包括保存、清空、保存为草稿以及验证可用性。

在优选的实施例中，所述基于图形化工具的虚拟网络拓扑图设计与虚拟资源配置，包括如下步骤：

a)选择编辑已有模板或者新建模板以进入图形化工具，选择编辑已有模板时展示台将会读取相应模板信息并显示对应的网络拓扑图，选择新建模板时展示台将显示为空白；

b)通过从资源栏拖拽所需种类和数目的虚拟资源图标放置到展示台；

c)通过在虚拟资源图标间添加直线，确定虚拟资源间的关联信息，从而得到初步的网络拓扑图；

d)依次单击展示台中的虚拟资源图标完成所有虚拟资源属性配置；

e)点击保存将拓扑图转译成文本格式。

在优选的实施例中，所述模板可用性验证以及容器化的虚拟网络环境批量部署，包括如下步骤：

a)从所生成的模板中选择、部署模板；

b)对所选模板进行可用性验证，包括检验模板中描述的资源类型是否存在并可用、资源大小需求能否满足、资源必选属性配置是否完善；

c)若通过可用性验证，即可进行批量部署，否则提示错误信息并返回步骤a)，重新进行模板选择；

d)确定虚拟网络环境所需部署数量；

e)设置虚拟网络环境开始使用时间和自动销毁时间；

f)根据设置的开始使用时间提前生成部署任务，并传入消息队列；

g)服务端从消息队列获取任务并异步执行；

h)任务完成，返回批量部署结果。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、提供的基于图形化工具的虚拟网络拓扑图设计方法，通过对复杂的虚拟资源进行统一建模描述，并以图标和连线这种更加简洁直观的形式进行展现，提高工作效率。

2、通过将云计算技术和容器技术相结合，在支持纯虚拟机的前提下，提供一种容器化的应用场景，使用容器化应用代替纯虚拟机，加快部署速度，提高资源利用率，便于维护和迁移。

3、通过将资源配置信息模板化并进行持久化保存，可以重复使用，批量部署。

4、提供的针对运行中的虚拟网络环境的生命周期管理，支持状态信息查看和一键销毁，支持对使用中的环境进行快速备份和恢复。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的总流程图；

图2是本发明的一个实施例的图形化的虚拟网络拓扑图设计与虚拟资源属性配置流程图；

图3是本发明的一个实施例的模板可用性验证及容器化的虚拟环境批批量部署流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更加清楚，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明提供的一种图形化和容器化的虚拟网络环境构建及批量部署方法，包括步骤：基于图形化工具的虚拟网络拓扑图设计与虚拟资源属性配置；模板可用性验证以及容器化的虚拟网络环境批量快速部署；运行时虚拟网络环境的生命周期管理。

所述图形化工具包括资源栏、展示台和控制栏，所述资源栏展示所有可供用户使用的虚拟资源；所述展示台放置用户从资源栏拖拽添加的虚拟资源，展示当前网络拓扑结构；所述控制栏展示可以对当前拓扑图所进行的管理操作按钮，包括保存、清空、保存为草稿以及验证可用性。

所述虚拟资源包括容器化应用(如mysql、wordpress等)、纯虚拟机(如windows或者ubuntu)、虚拟网络、虚拟路由器、虚拟存储以及密钥对等。所述虚拟资源属性包括必选属性和可选属性，所述必选属性是创建该资源所依赖的核心参数，如容器镜像类型、虚拟网络的ip地址段等，所述可选属性是创建该资源非需依赖或者具有默认值的参数，如安全组、资源间的依赖关系等。所述依赖关系是指资源生成的先后顺序，如资源1依赖于资源2，则资源2优先于资源1生成。从填写方式上，资源属性又分为自定义属性和约束性属性，所述自定义属性需要用户自行填写(如子网ip地址段)，所述约束性属性只能从所提供的若干选项中选择(如系统镜像)。

本实施例中，所述基于图形化工具的虚拟网络拓扑图设计与虚拟资源配置过程如图2所示，包括如下步骤：

a)选择编辑已有模板或者新建模板以进入图形化工具，前者(选择编辑已有模板)展示台将会读取相应模板信息并显示对应的网络拓扑图，后者(选择新建模板)展示台将显示为空白；

b)通过从资源栏拖拽所需种类和数目的虚拟资源图标放置到展示台；

c)通过在虚拟资源图标间添加直线，确定虚拟资源间的关联信息，从而得到初步的网络拓扑图；

d)依次单击展示台中的虚拟资源图标完成所有虚拟资源属性配置，包括必选属性和可选属性；

e)点击保存将拓扑图转译成文本格式，以便保存和部署时使用。

所述模板可用性验证以及容器化的虚拟网络环境批量部署，包括如下步骤：

a)从所生成的模板中选择、部署模板；

b)对所选模板进行可用性验证，包括检验模板中描述的资源类型是否存在并可用、资源大小需求能否满足、资源必选属性配置是否完善；

c)若通过可用性验证，即可进行批量部署，否则提示错误信息并返回步骤a)，重新进行模板选择；

d)确定虚拟网络环境所需部署数量；

e)设置虚拟网络环境开始使用时间和自动销毁时间；

f)根据设置的开始使用时间提前生成部署任务，并传入消息队列；

g)消费者(服务端)从消息队列获取任务并异步执行；

h)任务完成，返回批量部署结果。

所述运行时虚拟网络环境的生命周期管理，是指对成功部署并正常使用中的虚拟网络环境所进行的实时操作，包括查看基本状态信息(如运行状态和拓扑图)，基于快照的备份和还原，延长使用时间或者提前销毁。

总的来说，本发明简化了虚拟网络环境的构建和管理过程，克服了现有技术方案配置步骤繁琐、应用场景单一的缺陷，加快了批量虚拟网络环境的部署速度，提高了高校或研究机构进行网络教学和研究的效率。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。