一种多模态网络资源抽象及编排方法和系统与流程

本发明属于计算机多模态网络控制，尤其涉及一种多模态网络资源抽象及编排方法和系统。

背景技术：

1、随着大数据、人工智能等新兴网络业务的发展，对网络提出多元化的需求，传统互联网基于tcp/ip体系存在网络体系结构僵化、路由寻址空间有限，传统互联网对业务扩展的能力较差，只能通过“打补丁”的方式主动弥补网络架构的缺陷或者在业务在应用层扩展相关服务被动适应。多模态网络将传统互联网与不断探索的新型网络架构融合发展，各种新型网络架构模态能够在全维可定义的基础平台上共生共存，更好地适应多元化的网络需求。针对网络资源调度的相关研究与应用目前主要集中于网络基础设备能力的调控与调度如算力网络计算能力、蜂窝网络频谱资源，但各种资源编排技术与方法单一且固化，没有支持虚拟化可编程网络的能力，难以承载多模态网络中大量异构网络资源的调度能力以及新模态、新能力增加带来的扩展，多模态网络的发展需要进行各种模态的部署，亟待提高多模态网络中资源利用效率和资源编排速率，加快部署与管控自动化程度。

技术实现思路

1、本发明要克服现有技术的上述缺点，针对当前多模态网络自动化部署和管控需求，提供一种多模态网络资源抽象及编排方法和系统。本发明是一种多模态网络资源抽象及编排方法，多模态网络开发和管理人员通过前端页面操作便捷地完成跨域的模态部署和智能编排管控，简化了模态部署的繁琐工作，提升多模态网络资源的利用效率和自动化编排程度，使得多模态网络更好地推广。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多模态网络资源抽象及编排方法，包括：多模态网络资源池、数据平面编译服务器、控制平面编译服务器、编排服务器、上位机、前端页面，其中，数据平面编译服务器、控制平面编译服务器进行多模态网络编译、编排服务器进行多模态网络部署运行、上位机进行多模态网络管理，多模态网络开发管理人员通过前端页面加载模态需求、基于高级网络编程语言的数据平面规则、模态管控应用，启动多模态网络自动化部署和管控流程，多模态网络开发管理人员通过前端页面对查看多模态网络编译、多模态网络部署运行日志，并使用前端页面连接至多模态资源池网络设备以及pod进行多模态网络管控。

3、所述多模态网络编译，包括数据平面用户自定义高级网络编程语言编译、控制平面模态管控应用编译。

4、所述控制平面模态应用编译，是将用户通过前端页面上传的模态管控应用传递给控制平面编译引擎，结合数据平面前端编译引擎传递的控制模式文件、数据平面后端编译引擎传递的目标文件，编译为模态app，传递给资源池部署引擎进行控制平面部署。

5、所述数据平面用户自定义高级网络编程语言编译，是将前端页面上传的用户基于高级网络编程语言的数据平面规则，具体的，通常为.p4文件，传递给数据平面前端编译引擎进行目标架构分析、词法和语法分析，语义分析和中间代码生成，最终生成高级中间表示文件传递给数据平面后端编译引擎，同时数据平面前端编译引擎会根据.p4文件生成控制模式文件，传递给控制平面编译引擎。

6、所述多模态网络部署，包括控制平面部署和数据平面部署，具体的，所述控制平面部署，是资源池部署引擎在多模态资源池中为模态控制器分配资源，运行控制器软件，将模态app加载进模态控制器，并向模态控制器上传模态资源编排引擎传递的网络配置文件，模态控制器根据网络配置文件连接多模态资源池pod，并进行执行相关模态路由策略，最终通过南向接口协议向多模态资源池pod进行流表下发，所述多模态网络数据平面部署，包括模态资源抽象、模态资源编排、模态一体化部署。

7、所述模态资源抽象，是将资源池管理引擎通过自动或手动方式对多模态网络资源进行的资源抽象，用于向模态资源编排引擎提供资源选择，多模态网络开发管理人员将现有网络资源导入至资源池，进行统一资源管理和编排，资源池管理引擎将读取网络资源类型与网络服务能力，将异构网络资源抽象为标准化网络资源，并向上提供标准化多模态网络资源池服务能力、标准化多模态网络资源池智能调度能力。

8、所述标准化多模态网络资源池服务提供标准化网络服务能力，是资源池管理引擎将网络设备的网络服务能力抽象为若干个标准化的网络服务pod，pod提供标准的交换速率、端口能力、网络存储与计算能力、可编程交换能力，并提供标准化多模态网络资源池服务网络资源状态通告能力。

9、所述标准化多模态网络资源池服务智能调度能力，是资源池管理引擎感知多模态资源池网络设备状态和链路状态，在发生网络设备故障和链路故障时，将正在运行的模态调度到其他正常运行pod中，实现上层无感的模态自主动态恢复。

10、所述标准化多模态网络资源池服务网络资源状态通告能力，是资源池管理引擎管理网络设备各个pod资源状态，汇总已调度pod资源和剩余资源，向上提供多模态网络资源池服务能力接口。

11、所述多模态网络开发管理人员将现有网络资源导入至资源池，是多模态网络开发管理人员提供设备模板，设备模板中指定资源池序号、网络设备管理地址、网络设备管理密钥或用户名和密码、网络设备服务能力、超时设置、删除保护、标签，具体的，所述网络设备服务能力，包含网络设备最大交换速率、网络设备端口能力、网络设备存储与计算支持能力、网络设备可编程交换能力与版本，所述超时设置，是网络设备创建或更新没有在超时设备的指定时间内完成，资源池管理引擎将多模态网络资源池自动回滚为创建或更新前的状态，并通过前端页面发出告警，所述删除保护，是资源池管理引擎设置用于防止多模态网络资源池中网络设备被意外删除。

12、所述模态资源编排，是多模态网络开发管理人员编写资源模板，在资源模板中定义所需的网络资源，具体的，包括设备网络服务能力、设备连接关系，模态资源编排引擎根据资源模板从多模态网络资源池中自动选择所需资源，生成标准网络资源列表与网络配置文件，传递给模态部署引擎完成所有网络资源的创建和配置。

13、进一步的，若多模态网络资源池不能提供所需资源，模态资源编排引擎退回资源模板，并在前端页面显示告警信息。

14、所述模态一体化部署，模态部署引擎将与网络设备强相关的启动方式解耦，向上提供标准的模态部署流程，抽象与设备强相关的模态启动方法，其他模块仅需提供网络资源列表，模态部署引擎根据不同网络设备映射为对应的模态启动方法，实现模态一体化部署。

15、本发明还提供一种多模态网络资源抽象及编排系统，具有多模态网络资源池、数据平面编译服务器、控制平面编译服务器、编排服务器、上位机、前端页面，其中，数据平面编译服务器、控制平面编译服务器进行多模态网络编译、编排服务器进行多模态网络部署运行、上位机进行多模态网络管理，多模态网络开发管理人员通过前端页面加载模态需求、基于高级网络编程语言的数据平面规则、模态管控应用，启动多模态网络自动化部署和管控流程，多模态网络开发管理人员通过前端页面对查看多模态网络编译、多模态网络部署运行日志，并使用前端页面连接至多模态资源池网络设备以及pod进行多模态网络编排管控；还包括：

16、设备模板，设备模板中指定资源池序号、网络设备管理地址、网络设备管理密钥或用户名和密码、网络设备服务能力、超时设置、删除保护、标签，具体的，所述网络设备服务能力，包含网络设备最大交换速率、网络设备端口能力、网络设备存储与计算支持能力、网络设备可编程交换能力与版本，所述超时设置，是网络设备创建或更新没有在超时设备的指定时间内完成，资源池管理引擎将多模态网络资源池自动回滚为创建或更新前的状态，并通过前端页面发出告警，所述删除保护，是资源池管理引擎设置用于防止多模态网络资源池中网络设备被意外删除；

17、可视化配置接口，前端页面用户通过可视化配置接口输入p4文件、资源模板、模态管控应用，通过http协议将p4文件通过接口传递给数据平面编译前端引擎、将模态管控应用传递给控制平面编译引擎交互、将资源模板传递给模态资源编排引擎；

18、数据平面编译前端引擎和数据平面编译后端引擎，用于对p4文件进行数据平面用户自定义高级网络编程语言编译；

19、控制平面编译引擎，用于将控制模式文件、目标代码、模态管控应用进行控制平面模态应用编译；

20、多模态网络控制平面部署和多模态网络数据平面部署模块，分别进行多模态网络控制平面部署和多模态网络数据平面部署，具体的，所述多模态网络数据平面部署，依次进行模态资源抽象、模态资源编排、模态一体化部署。

21、本发明基于多模态网络大规模部署与管控中需要调度大量异构网络资源的现实需求，提出了一种多模态网络资源抽象及编排方法。针对多模态网络中模态应用的编译、部署、管控流程，提供了一种资源编排部署平台，向下兼容多种底层硬件设备，向上提供标准化的用户接口，并通过智能化的调度降低多模态网络的管理复杂度。基于此方法，能够实现应用于大规模网络场景下的多模态网络部署与管控的资源编排问题，简化了部署与管控逻辑，提高多模态网络资源调度的灵活性。

22、本发明的有益效果是：本发明结合当前多模态网络部署中简化部署流程的现实需求，凝练多模态网络自动化部署与管控的相关逻辑，解决了应用于大规模网络场景下的多模态网络部署与管控问题，简化了部署与管控逻辑，提高多模态网络部署的灵活性。