一种网络管理通道融合控制系统的制作方法

本发明属于网络管理，尤其涉及一种网络管理通道融合控制系统。

背景技术：

1、随着计算机网络特别是互联网的迅速发展，网络终端负载不断增加，客户的业务需求也趋于多样化，互联网的规模越来越大，网络复杂性随之不断增强。用于网络远程管理的技术主要是基于简单网络管理协议snmp(simple network management protocol)的。snmp并没有声明为国际网管标准协议，但由于其协议简单易于实现，己经成为事实上的工业标准，网络的中的大部分可管理的网络设备都支持snmp。在许多监测任务方面，snmp是一个仍然首选的协议标准，但在配置管理方面存在缺陷。随着网络规模的日益扩大，网络复杂性的增加、异构性的增强，网络配置管理需求增强，基于snmp的传统网络管理技术，正面临着巨大挑战。

2、可扩展标记语言(xml,extensible markup language)及其相关技术提供了解决snmp现存问题的可能性。在网络管理的新需求,重点在于监控管理与配置管理,而snmp在配置管理方面存在着明显的不足。internet工程任务组织(ietf,internet engineeringtask force)于2006年12月提出了一个基于xml的网络管理标准,即网络配置(netconf,network configuration)协议。随着xml技术的发展和完善，xml技术在网络配置管理中得到了广泛的运用。把xml技术应用于网络管理能够克服传统网络的缺陷，提供安全、高效的网络管理方案，特别是配置管理。在大量的国际组织和研究所研究基于xml的网络管理方案的时候，人们提出了大量相关的建议和解决方案。其中，ietf组织成立的netconf工作组专门研究满足下一代网络需求的网络配置管理协议(netconf)，经过近三年的讨论和修订，netconf协议正式通过了iesg的审核，成为了rfc4741，虽然相关的技术仍然在讨论中，但大量国内外实验室和研究所己经开始了相关原型系统的研究和实现。新一代的配置网络管理协议netconf，在配置管理领域对snmp进行了弥补，满足了配置管理的一些重要的新需求。

3、同时，各个厂商会根据网络功能开发出自定义的网络管理接口，对网络设备进行管理，一方面弥补管理协议僵化的问题，一方面扩展补充自定义网络功能，但是由于自定义管理通道的协议是各个厂商自定义的，所以就会导致，各个厂商，或者同一个厂商在不同的网络环境中，部署的自定义网络管理控制器都不尽相同。

4、snmp嵌入到网络设施中的代理软件来收集网络通信信息和有关网络设备的统计数据，代理不断地收集统计数据并记录到mib中，网络管理人员通过向代理的mib发出查询信号(轮询)可以得到这些信息。因此，虽然mib计数器将统计数据的总和记录下来了，但它无法对日常通信量进行历史分析。当然，为了能全面地查看一天的通信流量和变化率，管理人员必须不断地轮询snmp代理，例如一天中的每分钟都要轮询一次。这样，网管员可以使用snmp来评价网络的运行状况，并揭示出通信的趋势，如哪一个网段接近通信负载的最大能力或正在导致通信出错，先进的snmp网管站甚至可以进行编程来自动关闭端口或采取其他矫正措施来处理历史的网络数据。尽管如此，snmp协议建立在轮询上的管理依然存在着明显的弱点：在大型的网络中，轮询会产生巨大的网络管理通信量，因而导致通信拥挤情况的发生。

5、而netconf协议和yang模型更倾向于网络自动化开发层面，被广泛使用在相对单一的网络局部，主要用于厂商自己内部的sdn控制器、网络管理软件对网络设备的管理，能够满足日益复杂或特定的配置管理需求，提高配置管理的效率和自动化。但是在网络监控领域弱于snmp协议，不能进行大量的对网络设备实时监控。

6、自定义管理协议根据实际场景，通过厂商自定义方式进行获取当前网络信息，但是，仅仅可以访问极个别自定义的资源信息。

7、网络管理是通过标准化的协议，对网络中的设备、终端、链路等进行远程监控和配置管理，并能够通过网络资源的配置和调度，使网络系统当中的资源更加有效地被利用，以促使网络系统正常、高效地运行，使网络具有一定的安全性和保障性。

8、其中，网络管理采用管理者—代理—被管对象的模型，本文将netconf代理、snmp代理和自定义管理代理统称为管理代理，在网络设备中，通常融合了多种网络管理协议，意味着存在多个管理者—代理—被管对象，在网络设备中呈现出网状的管理模型，如图1所示。

9、通用网络管理模型存在架构复杂、协议种类多和接口僵化等问题，从而导致网络管理接口扩展性差，难以满足sdn和未来网络多样化管理需求。

10、传统网络管理系统与符合sdn标准的控制设备将长期共存于实际网络，由于多种协议通道的限制，导致传统网络管理系统与符合sdn标准的控制设备之间存在“烟囱式隔离”，几种控制协议之间获取的资源信息并不互通和共享，从而导致设备端需要针对每种控制协议均需要进行重复性开发工作，严重的制约了后续设备功能的扩展。

11、并且，网络设备内网络管理代理种类多，分别与被管对象采用同步问答方式通信，效率低且速度慢；snmp代理与协议模块间通过smux协议交互；netconf代理通过底层交互接口(私有协议)管理被管对象；自定义管理代理通过自定义交互接口管理被管对象；不同网络设备提供的“代理—被管对象”接口不同，不同被管对象接口内容也不同。

12、从长期来看，具备sdn功能的网络设备支持多种异构网络管理是网络交换设备支撑传统网络向sdn网络演进的必备能力。

13、综上所述，当前网络管理领域需要高效、便捷、准确的网络管理系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了克服现有技术问题，公开了一种网络管理通道融合控制系统,所述网络管理系统在获取/上报流程中进行网管协议的策略选择，选出最适合的网管协议进行获取/上报。实现了snmp、netconf和自定义协议间的兼容，提高了网络管理设备资源的获取/上报可用性。

2、本发明目的通过下述技术方案来实现：

3、一种网络管理通道融合控制系统，所述网络管理通道融合控制系统包括：网络融合管理系统、网管端管理通道融合控制模块和设备端管理通道融合控制模块，其中，所述网络融合管理系统、网管端管理通道融合控制模块位于网管平台端，所述设备端管理通道融合控制模块位于网络设备端；

4、其中，所述网管端管理通道融合控制模块被配置为完成对上提供资源服务的部分，所述网管端管理通道融合控制模块被配置为对下进行资源获取；

5、且所述网管端管理通道融合控制模块通过管理内部各种协议通道和可以获取的资源之间的映射关系，并且维护各种协议通道的资源获取的动态择优通道，完成各个网管通道可以获取的资源统筹管理；

6、通过所述设备端管理通道融合控制模块实现网络设备端管理代理模块和业务模块的解耦，对管理代理模块提供统一融合管理接口，以完成对指定资源进行查询和修改；对业务模块提供融合响应接口，从而响应设备端管理通道融合控制模块的响应。

7、根据一个优选的实施方式，所述网管端管理通道融合控制模块包括：资源管理子模块、通道管理子模块和协议通道分发子模块；

8、所述资源管理子模块被配置为根据key值和网络融合管理系统中所需要的资源信息，以及当前该资源在当前设备中的状态信息建立资源管理表项，以供网络融合管理系统进行查询，其中，key值为设备id；

9、所述通道管理子模块被配置为以设备和资源为key值，构建通道管理表项，并根据设备节点状态选择具体的协议通道进行分发，维护具体的管理通道；

10、所述协议通道分发子模块被配置为通过具体的协议通道，根据选取的协议通道完成详细的协议封装，进行资源进行获取。

11、根据一个优选的实施方式，所述网络融合管理系统对指定的资源进行获取的时候，通过如下流程实现：

12、a)网络融合管理系统需要获取指定资源信息时，先获取该设备的资源管理表项，并且从该设备的资源管理表项中获取该资源的可用状态，如果不可用，直接结束该流程，返回失败；

13、b)获取资源管理表项中该资源状态为可用时，继续查询该设备通道管理表项，获取当前该资源项优选的管理通道，如果存在默认管理通道，将选用该管理通道进行资源访问；如果不存在默认管理通道，即动态选择管理通道，将会根据内置规则在各个通道中选取当前匹配的管理通道进行访问；

14、c)通过选用的管理通道进行访问该资源信息，如果访问成功，结束该流程；如果获取失败，将继续通过该设备的该资源的通道管理表项，获取备用管理通道，如果存在管理通道，将选用备用通道，重复步骤c流程；如果不再存在管理通道，将直接结束本流程；

15、d)根据流程结果，更新当前通道管理表项，主要更新当前可用的管理通道信息，如果当前设备所有管理均不可用，则更新该设备的资源管理表项的资源状态信息。

16、根据一个优选的实施方式，步骤b中，在不存在默认管理通道时，即动态选择时，标识相应资源表项无最优获取路径，则根据获取相应资源的上下文，动态选择获取路径；

17、根据获取相应资源的上下文，动态选择获取路径过程包括：

18、当存在相应资源的指定通道选择规则，将使用相应资源的指定选通道择规则，如果不存在指定通道选择规则，将采用默认通道选择规则；

19、其中，默认通道选择规则的优先级为：如果是相应资源的批量获取，获取的优先级为自定义通道>netconf通道>snmp通道；如果是相应资源的单点获取，获取优先级为自定义通道>snmp通道>netconf通道，再根据相应资源的管理通道的可用性，从而选择出最优的通道。

20、根据一个优选的实施方式，所述设备端管理通道融合控制模块包括：资源数据管理子模块、资源数据模型子模块、管理引擎服务子模块和融合管理接口和融合响应接口；

21、所述管理引擎服务子模块被配置为提供信息库、信息模型管理，支持动态、静态的信息模型变更；并通过融合管理接口为网管代理模块提供信息访问、通知回调功能；通过融合响应接口为业务模块提供资源信息获取功能；

22、所述资源数据模型子模块被配置为提供可扩展的业务模块定义的资源数据模型，用于定义资源数据存储内容、操作数据、自定义协议操作、通知事件的语法和语义；

23、所述资源数据管理子模块被配置为完成当前设备的资源运行数据、资源配置数据和资源状态数据所形成的数据库管理；

24、所述融合管理接口分布在管理代理模块的资源管理子模块中，并被配置为对外提供对业务数据的增删改查的修改动作；

25、所述融合响应接口分布在业务模块的资源响应子模块内部,被配置为通过资源响应相应子模块注册的本模块提供的资源的动态特征回调函数，响应对应的资源数据变化时的增删改查操作。

26、根据一个优选的实施方式，管理代理端数据获取流程如下：

27、a1)管理代理端进行数据获取时将管理协议根据资源数据模型翻译成融合管理接口所识别的数据结构，并调用融合管理接口进行数据获取；在数据获取完成后，根据管理协议将融合管理接口的返回值和返回的数据进行封装完成本次应答；

28、b1)融合管理接口在被调用进行数据获取时，先判断获取的数据是否已经在本会话中被订阅，如果被订阅，将从本地获取被推送的数据；如果没有被订阅的数据，将向管理引擎服务子模块发送请求进行数据获取操作；

29、c1)如果数据获取超时，将将返回值置位超时状态，返回调用者；如果调用成功，将调用获取的数据返回到调用者；

30、设备端管理通道融合控制模块响应数据获取流程如下：

31、a2)在接收到资源数据获取请求后，对需要获取的数据进行判断，如果获取的数据是配置数据，则向资源数据管理子模块发起查询，并将查询结果进行封装；

32、b2)如果当前任一会话已经订阅了相应资源数据，将直接从本地被推送资源数据中进行查询获取,并将查询结果进行封装；

33、c2)如果获取的数据均不是前述步骤a2、b2描述的情况，则向根据资源查找注册该资源的业务模块的会话信息，向业务模块发起查询请求，并将查询结果进行封装；

34、d2)获取以上a2、b2、c2封装查询结果后,将结果返回调用管理接口的会话，完成本次调用。

35、根据一个优选的实施方式，管理代理端数据编辑流程如下：

36、a1)管理代理端进行数据编辑时将管理协议根据资源数据模型翻译成融合管理接口所识别的数据结构，并调用融合管理接口进行数据编辑；在数据编辑完成后，根据管理协议将融合管理接口的返回值进行封装完成本次应答；

37、b1)融合管理接口根据管理代理模块下发的数据编辑动作封装对应的消息，并且向管理引擎服务子模块发起编辑请求，并等待管理引擎服务子模块应答；

38、如果在超时时间内，收到管理引擎服务子模块给出的应答信息，则将本次编辑的结果返回管理代理模块；如果在超时时间内未收到管理引擎服务子模块给出应答消息，则封装编辑结果为超时返回管理代理模块；

39、设备端管理通道融合控制模块响应数据编辑流程如下：

40、a2)在接收到资源数据编辑请求后，如果修改的数据不是配置数据，由于不对费配置数据进行修改操作，所以返回不支持操作，并将配置结果进行封装；

41、b2)如果修改的数据是配置数据，则向资源数据管理子模块发起配置动作，同时将该编辑动作通告所有订阅该资源数据的会话，并将配置结果进行封装；

42、c2)获取以上a2、b2封装配置结果后,将结果返回调用管理接口的会话，完成本次调用。

43、根据一个优选的实施方式，资源数据更新过程中订阅流程如下：

44、在融合管理/响应接口发起订阅请求后，如果该资源数据变化事件已经被订阅，则只更新资源数据-会话订阅关系，将订阅的会话和资源数据建立绑定关系；如果该资源数据变化事件还未有其他会话订阅，则先通知该资源归属的业务模块该资源数据被订阅信息后，再更新资源数据-会话订阅关系，将订阅的会话和资源数据建立绑定关系；

45、解除订阅的流程则和建立订阅流程相反。

46、根据一个优选的实施方式，当资源数据发生变化时，设备端管理通道融合控制模块资源数据更新流程如下：

47、当资源数据更新事件到达时，管理引擎服务子模块获取该所有订阅资源数据更新的会话信息，并将该资源数据更新事件通道到各会话信息；

48、如果该资源数据不是配置数据，则更新本地被推送的数据缓存，以便后续获取查询。

49、根据一个优选的实施方式，当资源数据发生变化时，管理代理模块资源数据更新流程如下：

50、当管理引擎服务子模块通告的资源数据更新事件到达时，融合管理接口先更新本地被推送的数据缓存，在通知管理代理模块资源模块；

51、管理代理模块根据编辑的结果和数据根据管理协议进行封装，并通过上报接口通告该资源数据变化。

52、前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。

53、本发明的有益效果：

54、本发明通过对设备资源信息进行抽象，将协议通道和资源获取进行分离，提出了一种网络管理通道融合控制系统。

55、在设备端，引入设备端管理通道融合模块，将业务模块和网络管理代理之间的耦合关系解除，统一提供融合管理/响应接口，有效解决了当前网络设备内部多类型网络管理代理与被管对象全互联导致的被管对象对网络管理代理扩展困难的问题。

56、同时在网管平台端，将多协议通道进行融合，打破协议之间的壁垒，将资源获取和协议通道解耦，可动态切换管理协议通道，且多协议通道间可进行有效的备份动作，从而有效的实现多协议间获取资源的共享，提高网络管理的可用性。