一种数据中心网络的编排方法及编排装置制造方法及图纸

一种数据中心网络的编排方法及编排装置，实现自动对数据中心进行布线网络编排，采用模型定义和机柜创建分离的方法，设计了模型以及模型之间依赖关系创建的编排链，实现自动化编排网络图，即使几十个机柜上千台设备，其网络图也可以一键快速生成。本发明专利技术应对数据中心大量设备的网络设计及方案实施的压力，提升数据中心网络设计的自动化能力和方案实施效率，快捷准确的生成数据中心网络方案及工程实施的核心文档，为网络自动化部署的提供坚实基础。

A Data Center Network Arrangement Method and Arrangement Device

【技术实现步骤摘要】
一种数据中心网络的编排方法及编排装置
本专利技术属于计算机
，涉及数据中心网络方法，为一种数据中心网络的编排方法。
技术介绍
ToR(TopofRack)是一种数据中心的网络方式。ToR网络方式就是在服务器机柜(Rack)的最上面安装接入交换机，服务器的网口都接入到机柜上部的交换机上，这个接入交换机再接入到网络机柜的汇聚或核心交换机上，参考图1。ToR方式是大数据中心理想的、流行的网络方案。随着用户数据业务需求的猛增，数据中心机房服务器密度越来越高，虚拟化和云计算等新技术日益流行，使得服务器的网口大大增加，例如ApacheHadoop支持6000～10000台服务器在一个集群部署，这给大数据中心的ToR网络设计以及方案实施带来巨大的压力。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是：针对数据中心的ToR网络设计和实施，提供一种自动网络编排方法。本专利技术的技术方案为：一种数据中心网络的编排方法，自动生成数据中心服务器的网络网络图，包括以下步骤：步骤一、创建服务器编排模型，包括服务器端口组、用于接入交换机的角色标签和端口标签，服务器编排模型中还包括服务器的网口布局模型和服务器IPMI地址的接入模型，用于服务器编排模型之间的连接，所述角色标签用于匹配ToR交换机，端口标签用于从ToR交换机中分配端口连接服务器网口；步骤二、创建ToR机柜编排模型，机柜编排模型的内容包括机柜中要摆放的设备、机柜位置、交换机角色、以及设备的网口分配规划，机柜编排模型的类型包括业务编排模型、存储编排模型和聚合编排模型；步骤三、实例化ToR机柜编排模型，创建ToR机柜列表，机柜列表中每个机柜的定义包括机柜的基础信息、ToR机柜编排模型、机柜中服务器的数目及型号、机柜中交换机设备型号和服务器组件；步骤四、编排ToR机柜列表，生成数据中心的网络，即网络拓扑图，由创建的服务器编排模型、ToR机柜编排模型和机柜列表建立编排链：服务器编排模型→机柜编排模型→机柜列表，基于这个编排链，从下游服务器开始，按照逐步上连的方式，编排ToR机柜中的设备，为下游设备的端口分配一个上连设备的上连端口，生成网络联机图。进一步的，步骤二所述机柜位置是指机柜自上而下以U为单位的位置；交换机角色包括接入交换机ToR、汇聚交换机Spine和核心交换机DC角色，设备的网口分配规划指交换机所承载的业务划分，包括业务面SERVICE、存储面STORE、管理面MANAGEMENT和服务器的IPMI。进一步的，步骤三中所述的服务器组件包括Openstack云平台、虚拟负载均衡设备vLB、虚拟防火墙设备vFW和虚拟路由器设备vRouter等。进一步的，步骤四中，所述上连为：服务器uplink接入交换机，接入交换机uplink汇聚交换机，汇聚交换机uplink核心交换机。本专利技术还提供一种数据中心网络的编排装置，装置上存储有计算机程序，程序中包括服务器编排模型创建模块、ToR机柜编排模型创建模块、ToR机柜列表创建模块和数据中心网络生成模块，所述计算机程序被执行时实现上述编排方法。有益效果：本专利技术提供的ToR机柜网络的编排方法，采用了模型定义和机柜创建分离的方法，有利于模型的重复使用和不依赖于具体厂家的设备进行编排。本专利技术定义的模型以及模型之间依赖关系创建的编排链，有助于自动化编排，即使几十个机柜上千台设备，其网络连线图也可以一键快速生成。本专利技术自动生成的网络(用于设备连线及网络拓扑)，是数据中心网络方案及工程实施的核心文档，也是网络自动化部署的基础。附图说明图1为ToR网络示意图。图2为本专利技术编排方法流程框图。图3为本专利技术编排装置的结构示意图。图4为Spine-Leaf架构的数据中心网络图。具体实施方式本专利技术提供一种数据中心网络的编排方法和装置，尤其一种自动的网络编排方法和装置，应对数据中心大量设备(交换机及服务器)的网络设计及方案实施的压力，提升数据中心网络设计的自动化能力和方案实施效率。ToR技术本身决定了网络拓扑图的结构，图4是一个Spine-Leaf架构(也称脊叶架构)的数据中心网络，在这个网络中，有大量的设备和大量的端口，按网络规划需求，才生成网络拓扑图。实践经验说明，现有技术手段，即人工生成这样一个网络拓扑，内容繁琐、工作量之大，并且在生成过程中的比如端口重复，连接错误，端口速率不匹配，端分配顺序不规整，等等问题，给工程施工、设备上电、故障排除带来很多问题。技术人员虽然能想到自动化来完成编排工作，这是技术需求，但现实问题是，目前行业使用的还是手工生成，并没有一个自动化的编排方案，这是因为面对复杂的数据中心网络结构，且不同的数据中心网络结构还不同，现有技术无法确定各个网络结构以及节点之间的内在关系，导致现有技术中，对自动化编排有需求，但却没有具体的可行的实现方案，本专利技术就此提供了一种可行方案。所述数据中心ToR机柜网络编排方法，具体步骤如下：步骤一、创建服务器编排模型。具体包括服务器端口组，用于接入交换机的角色标签和端口标签，服务器编排模型中还包括服务器的网口布局模型和服务器IPMI地址的接入模型，用于服务器编排模型之间的连接，所述角色标签用于匹配ToR交换机，端口标签用于从ToR交换机中分配端口连接服务器网口。步骤二、创建ToR机柜编排模型。机柜编排模型的内容包括机柜中要摆放的设备、机柜位置、交换机角色、以及设备的网口分配规划。更具体的，机柜位置是指机柜自上而下以U为单位的位置，如现有常用的42U机柜等；交换机角色包括接入交换机ToR、汇聚交换机Spine和DC核心交换机角色；设备的网口分配规划指交换机所承载的业务划分，包括不限于业务面SERVICE、存储面STORE、管理面MANAGEMENT和服务器的IPMI，比如1，2口用于存储，3，4口用于用户业务，还有管理口，IPMI口等等；机柜编排模型的类型包括业务编排模型、存储编排模型和聚合编排模型等。步骤三、实例化ToR机柜编排模型，创建ToR机柜列表。机柜列表中每个机柜定义，包括不限于机柜的基础信息，比如机柜编号等，以及ToR机柜编排模型、机柜中服务器的数目及型号、机柜中交换机设备型号和服务器组件，服务器组件包括Openstack云平台、虚拟负载均衡设备vLB、虚拟防火墙设备vFW，虚拟路由器设备vRouter等。步骤四、编排ToR机柜列表，生成数据中心的网络布线，即网络拓扑图。上述步骤一、二定义了ToR的基础模型，以及这些模型实例化生成的机柜列表，可以看出ToR模型和机柜列表建立了一种编排链：服务器编排模型→机柜编排模型→机柜列表。基于这个编排链，从下游服务器开始，按照逐步上连(uplink)的思路，编排ToR机柜中的设备，为下游设备的端口分配一个上连设备的上连端口，生成网络联机图。具体上联包括但不限于服务器uplink接入交换机(ToR角色)交换机，ToR交换机uplink汇聚交换机(Spine角色)，汇聚交换机uplink核心交换机(DC角色)。进一步的，本专利技术还提供一种数据中心网络的编排装置，装置上存储有计算机程序，如图3所示，程序中包括服务器编排模型创建模块、ToR机柜编排模型创建模块、ToR机柜列表创建模块和数据中心网络生成模块，所述计算机程序被执行时实现上述编排方法。如图3所示，服务器编排模型创建模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据中心网络的编排方法，其特征是自动生成数据中心服务器的网络图，包括以下步骤：步骤一、创建服务器编排模型，包括服务器端口组、用于接入交换机的角色标签和端口标签，服务器编排模型中还包括服务器的网口布局模型和服务器IPMI地址的接入模型，用于服务器编排模型之间的连接，所述角色标签用于匹配ToR交换机，端口标签用于从ToR交换机中分配端口连接服务器网口；步骤二、创建ToR机柜编排模型，机柜编排模型的内容包括机柜中要摆放的设备、机柜位置、交换机角色、以及设备的网口分配规划，机柜编排模型的类型包括业务编排模型、存储编排模型和聚合编排模型；步骤三、实例化ToR机柜编排模型，创建ToR机柜列表，机柜列表中每个机柜的定义包括机柜的基础信息、ToR机柜编排模型、机柜中服务器的数目及型号、机柜中交换机设备型号和服务器组件；步骤四、编排ToR机柜列表，生成数据中心的网络，即网络拓扑图，由创建的服务器编排模型、ToR机柜编排模型和机柜列表建立编排链：服务器编排模型→机柜编排模型→机柜列表，基于这个编排链，从下游服务器开始，按照逐步上连的方式，编排ToR机柜中的设备，为下游设备的端口分配一个上连设备的上连端口，生成网络联机图。...

【技术特征摘要】
1.一种数据中心网络的编排方法，其特征是自动生成数据中心服务器的网络图，包括以下步骤：步骤一、创建服务器编排模型，包括服务器端口组、用于接入交换机的角色标签和端口标签，服务器编排模型中还包括服务器的网口布局模型和服务器IPMI地址的接入模型，用于服务器编排模型之间的连接，所述角色标签用于匹配ToR交换机，端口标签用于从ToR交换机中分配端口连接服务器网口；步骤二、创建ToR机柜编排模型，机柜编排模型的内容包括机柜中要摆放的设备、机柜位置、交换机角色、以及设备的网口分配规划，机柜编排模型的类型包括业务编排模型、存储编排模型和聚合编排模型；步骤三、实例化ToR机柜编排模型，创建ToR机柜列表，机柜列表中每个机柜的定义包括机柜的基础信息、ToR机柜编排模型、机柜中服务器的数目及型号、机柜中交换机设备型号和服务器组件；步骤四、编排ToR机柜列表，生成数据中心的网络，即网络拓扑图，由创建的服务器编排模型、ToR机柜编排模型和机柜列表建立编排链：服务器编排模型→机柜编排模型→机柜列表，基于这个编排链，从下游服务器开始，按照逐步上连的方式，编排ToR机柜中的设备，为下游设...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新娥，李维勇，李方方，
申请(专利权)人：南京信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32