專利名稱：面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的虛擬化部署系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于大規(guī)模IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的虛擬化部署系統(tǒng)和方法，屬于大規(guī)模計算機網(wǎng)絡(luò)和分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與采集方法的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展與產(chǎn)品的普及，以及用戶和業(yè)務(wù)種類的不斷增加， 網(wǎng)絡(luò)變得越來越復(fù)雜；不斷增加的用戶和應(yīng)用，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)負擔(dān)沉重，從而引起網(wǎng)絡(luò)性能下降，這就需要對網(wǎng)絡(luò)的性能指標進行提取和分析。網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)對于分析網(wǎng)絡(luò)行為、了解網(wǎng)絡(luò)故障、規(guī)劃新業(yè)務(wù)等都有很重要的參考價值。由于現(xiàn)今的計算機網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜且龐大，對其進行實時監(jiān)測具有相當(dāng)難度，所以研制一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)測量的監(jiān)測系統(tǒng)和方法具有積極意義。如何根據(jù)具體監(jiān)測目標，準確、 靈活地部署監(jiān)測任務(wù)，并減少人工干預(yù)，對于計算機網(wǎng)絡(luò)的性能監(jiān)測十分關(guān)鍵。監(jiān)控數(shù)據(jù)的收集可以藉由大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)測量中部署的測量探針來完成之，但是，部署這些測量探針需要由一個中心平臺進行宏觀調(diào)控。該中心平臺通常運行在可以自我維護和管理的大型服務(wù)資源池上，這些資源池是由單臺服務(wù)器或服務(wù)器集群所組成。由中心平臺控制的監(jiān)測探針能夠根據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)情況，動態(tài)部署在待監(jiān)測位置。這種根據(jù)被監(jiān)測計算機網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測需求， 動態(tài)部署監(jiān)測探針的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的虛擬化部署系統(tǒng)，能夠滿足龐大計算機網(wǎng)絡(luò)的性能監(jiān)測需求，并動態(tài)承載監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)拓撲的部署需求。下面先介紹本發(fā)明使用的相關(guān)技術(shù)術(shù)語的涵義或定義虛擬化部署一種以虛擬化系統(tǒng)平臺或虛擬機作為部署目標點的部署方式，其特點是屏蔽了系統(tǒng)內(nèi)部差別，統(tǒng)一部署接口，提高可擴展性，降低管理難度。虛擬化部署系統(tǒng)一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)測量的，以監(jiān)測拓撲部署及管理為主要功能的分布式系統(tǒng)。用于解決監(jiān)測計算機網(wǎng)絡(luò)，動態(tài)部署監(jiān)測環(huán)境的需求，能夠為用戶提供所需的監(jiān)測環(huán)境。中心平臺由單個服務(wù)器或服務(wù)器集群組成的、用于執(zhí)行部署調(diào)度控制功能的裝置。目標機作為虛擬化部署目標的終端，可以運行在PC實體機或虛擬機上。部署成功后，目標機將成為大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)測量系統(tǒng)中的測量探測點。RPM (RedHat Package Manager)一種主流的商業(yè)級 LINUX 操作系統(tǒng) RedHat 的軟件包管理工具或開放的軟件包管理系統(tǒng)，雖然文件格式名稱注明其與REDHAT相關(guān)，但其原始設(shè)計理念是開放式的，現(xiàn)在包括OpenLinux、S. u. S. Ε.和Turbo Linux等Linux的分發(fā)版本都采用其進行設(shè)計和管控，已被公認為行業(yè)標準。其工作于Red Hat Linux以及其它 Linux和UNIX系統(tǒng)，可被任何人使用?？蓴U展標記語言XML(Extensible Markup Language)它的標記是計算機能夠理解的信息符號，計算機之間通過該標記可以處理含有各種信息的文檔，其需要依靠另一種語言對其進行解釋，以使其達到想要的效果或被計算機所接受。
適配器模式Adapter 作為一種非常實用的設(shè)計模式，用于將原始接口轉(zhuǎn)換為所希望的另一接口，以解決原來因彼此接口不兼容導(dǎo)致不能一起工作的問題。SSH(Secure Shell Hibernate)作為目前Linux系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的協(xié)議之一， 它是一種經(jīng)過加密的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，能夠防止DNS和IP欺騙，并且會對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密，從而加快傳輸速度。消息摘要算法第五版MD5 (Message Digest Algorithm 5)一種對接收的傳輸數(shù)據(jù)執(zhí)行散列運算來檢查該數(shù)據(jù)正確性的校驗方式，具體方法是把計算得到的散列值與隨著數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳⒘兄颠M行比較，若兩個值相同，說明傳輸?shù)臄?shù)據(jù)完整無誤，未被篡改，可以放心使用。該校驗方式應(yīng)用于許多領(lǐng)域，例如機密資料和下載文件的檢驗等?，F(xiàn)有技術(shù)中，網(wǎng)絡(luò)測量的測量探針大多采用人工方式完成部署的。具體方法是工作人員到達需要部署測量探針的地理位置，在物理機上手動安裝測量裝置。對于大規(guī)模計算機網(wǎng)絡(luò)進行監(jiān)測時，因為需要部署數(shù)量非常多的測量探針，而且其分布位置相隔遙遠。如果人工安裝勢必耗費大量的人力和物力，增加監(jiān)測成本。最重要的是，人工部署的測量探針在管理維護和版本控制上極其不便。如果需要對測量探針進行改進或升級，這些數(shù)量眾多的測量探針仍然依靠人工升級維護，這就顯得很不合理。因此現(xiàn)有的部署方式很難達到或滿足監(jiān)測大規(guī)模計算機網(wǎng)絡(luò)的需求。因此，如何對其進行改進，就成為業(yè)內(nèi)科技人員關(guān)注的焦點課題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的虛擬化部署系統(tǒng)和方法，用于解決目前現(xiàn)有技術(shù)存在的目標部署環(huán)境的依賴性檢測和眾多目標機的并發(fā)部署等問題。為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的虛擬化部署系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括一個部署中心平臺和通過網(wǎng)絡(luò)與其通信的多個部署目標機，其中，所述部署中心平臺，負責(zé)收集整個計算機網(wǎng)絡(luò)中測量探針部署的拓撲結(jié)構(gòu)，以便統(tǒng)一規(guī)劃和管理，并結(jié)合現(xiàn)有的測量探針部署情況和網(wǎng)絡(luò)擁塞情況下發(fā)部署任務(wù)確定待部署測量探針的拓撲位置，并在該位置執(zhí)行測量探針的部署；在測量探針部署前，檢測部署目標機的系統(tǒng)環(huán)境，以保證部署的兼容性；在測量探針部署后，收集和儲存部署結(jié)果，更新當(dāng)前部署拓撲；并對部署的測量探針進行管理和版本控制；該平臺設(shè)有測量探針部署模塊和分別與其連接的部署環(huán)境檢測模塊、系統(tǒng)版本管理模塊、部署拓撲管理模塊和通信模塊；所述部署目標機，負責(zé)接收與執(zhí)行來自部署中心平臺的命令，包括對部署中心平臺發(fā)送的依賴軟件和測量探針軟件進行自動安裝，并在把部署結(jié)果回送部署中心平臺后， 自動執(zhí)行相應(yīng)操作，使其成為網(wǎng)絡(luò)中可用的測量探針；該部署目標機利用軟件依賴檢測機制實現(xiàn)部署的平臺無關(guān)性，利用進程匹配原則驗證部署的成功性；設(shè)有依賴檢測執(zhí)行模塊、部署執(zhí)行模塊和通信模塊。為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的虛擬化部署系統(tǒng)的虛擬化部署方法，其特征在于部署中心平臺先依據(jù)部署拓撲管理模塊分析現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，提出網(wǎng)絡(luò)拓撲中亟需部署測量探針的主機，并將該信息傳送給部署環(huán)境檢測模塊；部署環(huán)境監(jiān)測模塊通過通信模塊與部署目標機通信，并檢測部署環(huán)境，再由部署目標機將檢測結(jié)果發(fā)回至部署中心平臺；部署中心平臺根據(jù)部署環(huán)境的檢測結(jié)果執(zhí)行下述操作 向部署目標機發(fā)送部署環(huán)境系統(tǒng)版本和等待部署環(huán)境系統(tǒng)版本的安裝結(jié)果，或者把部署環(huán)境檢測通過的結(jié)果轉(zhuǎn)交給測量探針部署模塊；測量探針部署模塊連接部署目標機，部署目標機的部署執(zhí)行模塊自動安裝測量探針系統(tǒng)版本，并在安裝后，把結(jié)果回送到部署中心平臺，部署中心平臺記錄部署結(jié)果；如若依賴系統(tǒng)版本或測量探針系統(tǒng)版本有更新時，系統(tǒng)版本管理模塊會發(fā)出通知，提示是否開始依賴系統(tǒng)版本或測量探針版本的升級，并在通過后， 自動執(zhí)行升級操作。本發(fā)明具有下述有益效果采用該方法，能夠結(jié)合當(dāng)前大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和已有的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測節(jié)點的部署情況，選擇需要另行部署的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測節(jié)點的拓撲位置，實現(xiàn)了按需調(diào)整的傳輸資源重構(gòu)。本發(fā)明支持部署目標機環(huán)境檢測的自動完成，并且，針對不同系統(tǒng)的部署目標機，發(fā)送現(xiàn)有的不同工作環(huán)境檢測的描述文檔，實現(xiàn)了部署目標機的操作系統(tǒng)與監(jiān)測軟件的分離，部署監(jiān)測軟件時無需重新部署操作系統(tǒng)，有效提高了虛擬化監(jiān)測部署環(huán)境的工作效率。本發(fā)明系統(tǒng)利用部署中心平臺中的系統(tǒng)版本管理模塊，管理系統(tǒng)版本的升級與維護，一旦系統(tǒng)版本庫更新，自動提示升級測量探針軟件，能夠準確有效地控制測量探針的軟件版本。具有良好的可拓展性，支持部署目標機能動態(tài)加入該虛擬化部署系統(tǒng)， 并且可以部署在網(wǎng)絡(luò)中的任何設(shè)定位置；也支持多機并發(fā)部署，具有良好的部署效率?？傊?，本發(fā)明具有很好的推廣應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的虛擬化部署系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和數(shù)據(jù)流示意圖。圖2是本發(fā)明面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的虛擬化部署系統(tǒng)的監(jiān)測方法流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是將面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)測量的虛擬化部署系統(tǒng)由兩種設(shè)備組成分別為部署中心平臺和部署目標機。參見圖1，介紹本發(fā)明面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的虛擬化部署系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成該系統(tǒng)設(shè)有一個部署中心平臺和通過網(wǎng)絡(luò)與其通信的多個部署目標機。其中，部署中心平臺，作為該系統(tǒng)的控制中心，負責(zé)收集整個計算機網(wǎng)絡(luò)中測量探針部署的拓撲結(jié)構(gòu)，進行統(tǒng)一規(guī)劃和管理；并結(jié)合現(xiàn)有的測量探針部署情況和網(wǎng)絡(luò)擁塞情況下發(fā)部署任務(wù)確定待部署測量探針的拓撲位置，并在該位置執(zhí)行測量探針的部署；在測量探針部署前，檢測部署目標機的系統(tǒng)環(huán)境，以保證部署的兼容性；在測量探針部署后，收集和儲存部署結(jié)果，更新當(dāng)前部署拓撲；并對部署的測量探針進行管理和版本控制。該部署中心平臺設(shè)置在服務(wù)器的虛擬化監(jiān)測平臺上，設(shè)有下述功能模塊測量探針部署模塊和分別與其連接的部署環(huán)境檢測模塊、系統(tǒng)版本管理模塊、部署拓撲管理模塊和通信模塊。其中，
部署拓撲管理模塊，作為部署中心平臺拓撲管理的呈現(xiàn)界面，用于收集現(xiàn)有部署的測量探針信息，并儲存到數(shù)據(jù)庫和利用WEB呈現(xiàn)；該數(shù)據(jù)庫中保存有能夠部署測量探針的主機的用戶名和密碼信息，以便利于后續(xù)部署操作。系統(tǒng)版本管理模塊，負責(zé)系統(tǒng)版本的管理和控制，所述系統(tǒng)版本包括測量探針安裝包和部署前需要安裝的依賴環(huán)境安裝包；因虛擬化部署系統(tǒng)為每個目標機保存一個記錄，該記錄中存儲有該目標機的配置、部署與部署結(jié)果的相關(guān)數(shù)據(jù)，以方便部署后對目標機進行管理和升級；系統(tǒng)版本統(tǒng)一存放于該模塊的系統(tǒng)版本庫，并由該管理模塊對系統(tǒng)版本進行添加、刪除、升級、獲取操作。部署環(huán)境檢測模塊，因目標機的環(huán)境版本多，運行環(huán)境的差異大，該模塊負責(zé)在測量探針部署前，先檢測部署目標機的運行環(huán)境并收集依賴檢測結(jié)果，再根據(jù)依賴檢測結(jié)果， 從系統(tǒng)版本管理模塊的系統(tǒng)版本庫中提取相應(yīng)的依賴軟件安裝包，對部署目標機進行依賴部署；然后，根據(jù)依賴部署的結(jié)果確定是否開始測量探針系統(tǒng)版本的部署操作。測量探針部署模塊，作為該部署中心平臺的核心，負責(zé)執(zhí)行部署目標機的測量探針部署操作先從部署環(huán)境檢測模塊獲取部署環(huán)境能夠滿足條件的結(jié)果，在確認無誤后， 向系統(tǒng)版本管理模塊申請需要部署的測量探針系統(tǒng)版本，然后在部署目標機上進行自動部署；且部署過程利用適配器模式實現(xiàn)并發(fā)部署操作，完成部署后，再把部署結(jié)果上交部署拓撲管理模塊進行處理；通信模塊，連接部署中心平臺和部署目標機之間的橋梁，也是部署中心平臺向部署目標機下發(fā)命令和傳送系統(tǒng)版本的通道。部署目標機，是計算機網(wǎng)絡(luò)中被選作為測量探針的小型嵌入式系統(tǒng)、普通PC機或虛擬機。作為該系統(tǒng)的執(zhí)行終端，負責(zé)接收與執(zhí)行來自部署中心平臺的命令，包括自動安裝由部署中心平臺發(fā)送的依賴軟件和測量探針軟件，并在把部署結(jié)果回送部署中心平臺后， 自動執(zhí)行相應(yīng)操作，使其成為網(wǎng)絡(luò)中可用的測量探針。該部署目標機利用軟件依賴檢測機制實現(xiàn)部署的平臺無關(guān)性，利用進程匹配原則驗證部署的成功性。設(shè)有下述功能模塊依賴檢測執(zhí)行模塊、部署執(zhí)行模塊和通信模塊；各個模塊功能如下依賴檢測執(zhí)行模塊，負責(zé)依賴檢測命令的解析和依賴系統(tǒng)版本的自動安裝該模塊從部署中心平臺下發(fā)的依賴檢測命令文件中提取依賴檢測命令并執(zhí)行之，并將依賴檢測結(jié)果反饋部署中心平臺，以便獲取相應(yīng)的部署系統(tǒng)版本后，再自動安裝依賴系統(tǒng)版本，并將安裝結(jié)果返回部署中心平臺；該依賴檢測命令描述文件采用可擴展標記語言 XML(Extensible Markup Language)編寫，具有極好的可擴展性。部署執(zhí)行模塊，負責(zé)部署命令描述文件的解析和部署系統(tǒng)版本的自動安裝，并在安裝后完成測量探針的自啟動從部署中心平臺獲取測量探針系統(tǒng)版本并自動安裝之，在將安裝結(jié)果反饋部署中心平臺后，自啟動測量探針，使該測量探針成為網(wǎng)絡(luò)中的可用測量節(jié)點。通信模塊，設(shè)有兩個通道接收系統(tǒng)版本通道和部署狀態(tài)回復(fù)通道，前者利用在各種操作系統(tǒng)平臺下通用的SSH協(xié)議通信，其數(shù)據(jù)傳輸速率高，能在短時間內(nèi)完成系統(tǒng)版本的接收；后者的數(shù)據(jù)傳送速率要求不高，利用網(wǎng)絡(luò)套接字通信。本發(fā)明系統(tǒng)支持多種格式的測量數(shù)據(jù)的采集和分析，支持多種通信方式的數(shù)據(jù)傳輸，并在傳輸過程中執(zhí)行負載均衡策略，支持測量探針的動態(tài)加入和退出，以使多個測量探針能動態(tài)生成最優(yōu)拓撲，以平衡網(wǎng)絡(luò)的負載和流量。本發(fā)明還提供了一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的虛擬化部署系統(tǒng)的虛擬化部署方法， 該方法是部署中心平臺首先依據(jù)部署拓撲管理模塊分析現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，提出網(wǎng)絡(luò)拓撲中亟需部署測量探針的主機，并將該信息傳送至部署環(huán)境檢測模塊。部署環(huán)境監(jiān)測模塊通過通信模塊與部署目標機通信，并檢測部署環(huán)境，再由部署目標機將檢測結(jié)果發(fā)回給部署中心平臺。部署中心平臺根據(jù)部署環(huán)境的檢測結(jié)果執(zhí)行下述操作向部署目標機發(fā)送部署環(huán)境系統(tǒng)版本和等待部署環(huán)境系統(tǒng)版本的安裝結(jié)果，或者把部署環(huán)境檢測通過的結(jié)果轉(zhuǎn)交給測量探針部署模塊；測量探針部署模塊連接部署目標機，部署目標機的部署執(zhí)行模塊自動安裝測量探針系統(tǒng)版本，并在安裝后，把結(jié)果回送到部署中心平臺，部署中心平臺記錄部署結(jié)果。如若依賴系統(tǒng)版本或測量探針系統(tǒng)版本有更新時，系統(tǒng)版本管理模塊會發(fā)出通知，提示是否開始依賴系統(tǒng)版本或測量探針版本的升級，并在通過后，自動執(zhí)行升級操作。參見圖2，介紹本發(fā)明方法的具體操作步驟步驟1，部署中心平臺中的拓撲管理模塊獲取提取現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)拓撲，結(jié)合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀況與現(xiàn)有測量探針的部署情況，給出網(wǎng)絡(luò)中亟需部署測量探針的主機，并將該主機用戶名和密碼信息發(fā)送給通信模塊。步驟2，部署中心平臺通過通信模塊利用適配器模式連接一個或多個部署目標機執(zhí)行多機并發(fā)部署，以提高部署效率。該步驟中，管理中心平臺采用的多機并發(fā)部署操作將進程類適配成線程類，以使進程具備線程的異步性，并能同時獲得構(gòu)造參數(shù)；以便解決管理中心平臺利用網(wǎng)絡(luò)套接字通信容易阻塞于第一個連接的問題，又很好利用了線程提供的默認異步機制。步驟3，連接成功后，部署中心平臺中通過部署目標機的依賴檢測執(zhí)行模塊檢測部署目標機的部署環(huán)境，并回收依賴檢測結(jié)果；如果通過該依賴檢測，則執(zhí)行后續(xù)操作步驟 4;否則，部署中心平臺的部署環(huán)境檢測模塊將部署目標機缺少的依賴軟件通過通信模塊發(fā)送至部署目標機，并由部署目標機的依賴檢測執(zhí)行模塊安裝之，并將安裝結(jié)果回送到部署中心平臺進行儲存。該步驟包括下列操作內(nèi)容(31)發(fā)送工作環(huán)境檢測包當(dāng)部署中心平臺與部署目標機連接成功后，部署環(huán)境檢測模塊向部署目標機發(fā)送包括部署描述文檔和部署環(huán)境檢測腳本的部署環(huán)境檢測包；所述部署描述文檔采用XML語言編寫，分別描述不同系統(tǒng)類型的部署目標機的部署環(huán)境包括操作系統(tǒng)類型、部署要求權(quán)限、部署命令、依賴軟件存在性和部署結(jié)果五部分，并提供相應(yīng)的檢測依據(jù)；所述部署環(huán)境檢測腳本采用Python語言編寫，該Python語言對于XML文件解析設(shè)有專用庫，調(diào)用XML文件解析方法，就能解析部署描述文檔并檢測部署環(huán)境；(32)自動檢測部署環(huán)境部署目標機的依賴檢測執(zhí)行模塊利用檢測腳本提取部署描述文檔信息，自動檢測部署目標機的部署環(huán)境，并把環(huán)境檢測結(jié)果自動保存于結(jié)果文件；(33)回收部署環(huán)境檢測結(jié)果部署中心平臺接收到經(jīng)由部署目標機的通信模塊反饋的檢測結(jié)果文件，從中提取相關(guān)信息后，自動執(zhí)行如下處理操作如若部署環(huán)境滿足部署要求，則由測量探針部署模塊對該部署目標機進行測量探針的部署，即執(zhí)行后續(xù)步驟 (4)；否則，若發(fā)現(xiàn)部署目標機缺少依賴軟件，則由部署目標機的依賴檢測執(zhí)行模塊自動進行依賴系統(tǒng)版本的安裝，并將結(jié)果發(fā)回部署中心平臺，以便部署中心平臺對部署環(huán)境檢測結(jié)果重新處理。步驟4，部署中心平臺的測量探針部署模塊對部署目標機進行測量探針的部署，部署目標機利用部署執(zhí)行模塊自動執(zhí)行部署操作，并將部署結(jié)果發(fā)送給部署中心平臺處理。 該步驟(4)包括下列操作內(nèi)容(41)發(fā)送測量探針安裝包部署環(huán)境檢測模塊通知測量探針部署模塊開始自動部署后，測量探針部署模塊經(jīng)由通信模塊向部署目標機發(fā)送測量探針安裝軟件包，為避免網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不佳造成系統(tǒng)版本文檔的接收不完整或不正確，部署目標機需對接收的系統(tǒng)版本文檔進行消息摘要算法第五版MD5 (Message Digest Algorithm 5)校驗，只有接收正確，才執(zhí)行后續(xù)自動部署步驟G2)；否則，要求部署中心平臺重發(fā)該測量探針安裝軟件包；(42)自動部署測量探針部署目標機的部署執(zhí)行模塊解析部署描述文檔信息，執(zhí)行測量探針的自動部署操作；并在完成部署后，自動啟動測量探針，使之成為網(wǎng)絡(luò)中可用的測量節(jié)點；因由程序自動完成測量探針的部署，在部署過程中可能由于運行環(huán)境的差異導(dǎo)致部署失敗或異常，所以完成部署后，必須執(zhí)行正確性驗證部署執(zhí)行模塊設(shè)有相應(yīng)的部署正確性驗證和容錯處理策略，在Linux環(huán)境下，采用進程匹配進行正確性驗證若驗證結(jié)果為正確，則執(zhí)行后續(xù)步驟G3)；—旦出現(xiàn)異常，立即向部署中心平臺告警，以便采取相應(yīng)措施；(43)回收部署結(jié)果部署目標機生成部署結(jié)果后，直接通過通信模塊回送部署中心平臺；部署中心平臺針對部署結(jié)果執(zhí)行如下處理若是部署成功，則將成為測量探針的節(jié)點信息傳送至部署拓撲管理模塊，以便對其執(zhí)行管理與控制；若是部署失敗，則產(chǎn)生告警信息，等待人力處理。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的虛擬化部署系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括一個部署中心平臺和通過網(wǎng)絡(luò)與其通信的多個部署目標機，其中，所述部署中心平臺，負責(zé)收集整個計算機網(wǎng)絡(luò)中測量探針部署的拓撲結(jié)構(gòu)，以便統(tǒng)一規(guī)劃和管理，并結(jié)合現(xiàn)有的測量探針部署情況和網(wǎng)絡(luò)擁塞情況下發(fā)部署任務(wù)確定待部署測量探針的拓撲位置，并在該位置執(zhí)行測量探針的部署；在測量探針部署前，檢測部署目標機的系統(tǒng)環(huán)境，以保證部署的兼容性；在測量探針部署后，收集和儲存部署結(jié)果，更新當(dāng)前部署拓撲；并對部署的測量探針進行管理和版本控制；該平臺設(shè)有測量探針部署模塊和分別與其連接的部署環(huán)境檢測模塊、系統(tǒng)版本管理模塊、部署拓撲管理模塊和通信模塊；所述部署目標機，負責(zé)接收與執(zhí)行來自部署中心平臺的命令，包括對部署中心平臺發(fā)送的依賴軟件和測量探針軟件進行自動安裝，并在把部署結(jié)果回送部署中心平臺后，自動啟動相應(yīng)操作，使其成為網(wǎng)絡(luò)中可用的測量探針；該部署目標機利用軟件依賴檢測機制實現(xiàn)部署的平臺無關(guān)性，利用進程匹配原則驗證部署的成功性；設(shè)有依賴檢測執(zhí)行模塊、部署執(zhí)行模塊和通信模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬化部署系統(tǒng)，其特征在于所述部署中心平臺的各個模塊功能如下部署拓撲管理模塊，作為部署中心平臺拓撲管理的呈現(xiàn)界面，用于收集現(xiàn)有部署的測量探針信息，并儲存到數(shù)據(jù)庫和利用WEB呈現(xiàn)；該數(shù)據(jù)庫中保存有能夠部署測量探針的主機的用戶名和密碼信息，以便利于后續(xù)部署操作；系統(tǒng)版本管理模塊，負責(zé)系統(tǒng)版本的管理和控制，所述系統(tǒng)版本包括測量探針安裝包和部署前需要安裝的依賴環(huán)境安裝包；因虛擬化部署系統(tǒng)為每個目標機保存一個記錄，該記錄中存儲有該目標機的配置、部署與部署結(jié)果的相關(guān)數(shù)據(jù)，以方便部署后對目標機進行管理和升級；系統(tǒng)版本統(tǒng)一存放于該模塊的系統(tǒng)版本庫，并由該管理模塊對系統(tǒng)版本進行添加、刪除、升級、獲取操作；部署環(huán)境檢測模塊，因目標機的環(huán)境版本多，運行環(huán)境的差異大，該模塊負責(zé)在測量探針部署前，先檢測部署目標機的運行環(huán)境并收集依賴檢測結(jié)果，再根據(jù)依賴檢測結(jié)果，從系統(tǒng)版本管理模塊的系統(tǒng)版本庫中提取相應(yīng)的依賴軟件安裝包，對部署目標機進行依賴部署；然后，根據(jù)依賴部署的結(jié)果確定是否開始測量探針系統(tǒng)版本的部署操作；測量探針部署模塊，作為該部署中心平臺的核心，負責(zé)執(zhí)行部署目標機的測量探針部署操作先從部署環(huán)境檢測模塊獲取部署環(huán)境能夠滿足條件的結(jié)果，在確認無誤后，向系統(tǒng)版本管理模塊申請需要部署的測量探針系統(tǒng)版本，然后在部署目標機上進行自動部署；且部署過程利用適配器模式實現(xiàn)的并發(fā)部署操作，完成部署后，再把部署結(jié)果上交部署拓撲管理模塊進行處理；通信模塊，連接部署中心平臺和部署目標機之間的橋梁，也是部署中心平臺對部署目標機下發(fā)命令和傳送系統(tǒng)版本的通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬化部署系統(tǒng)，其特征在于所述部署目標機的各個模塊功能如下依賴檢測執(zhí)行模塊，負責(zé)依賴檢測命令的解析和依賴系統(tǒng)版本的自動安裝該模塊從部署中心平臺下發(fā)的依賴檢測命令文件中提取依賴檢測命令并執(zhí)行之，并將依賴檢測結(jié)果反饋部署中心平臺，以便獲取相應(yīng)的部署系統(tǒng)版本后，再自動安裝依賴系統(tǒng)版本，并將安裝結(jié)果返回部署中心平臺；該依賴檢測命令描述文件采用可擴展標記語言XML編寫，具有極好的可擴展性；部署執(zhí)行模塊，負責(zé)部署命令描述文件的解析和部署系統(tǒng)版本的自動安裝，并在安裝后完成測量探針的自啟動從部署中心平臺獲取測量探針系統(tǒng)版本并自動安裝之，在將安裝結(jié)果反饋部署中心平臺后，自啟動測量探針，使該測量探針成為網(wǎng)絡(luò)中的可用測量節(jié)點。通信模塊，設(shè)有兩個通道接收系統(tǒng)版本通道和部署狀態(tài)回復(fù)通道，前者利用在各種操作系統(tǒng)平臺下通用的SSH協(xié)議通信，其數(shù)據(jù)傳輸速率高，能在短時間內(nèi)完成系統(tǒng)版本的接收；后者的數(shù)據(jù)傳送速率要求不高，利用網(wǎng)絡(luò)套接字通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬化部署系統(tǒng)，其特征在于所述部署中心平臺是設(shè)置在服務(wù)器的虛擬化監(jiān)測平臺上；所述部署目標機是計算機網(wǎng)絡(luò)中被選作為測量探針的小型嵌入式系統(tǒng)、普通PC機或虛擬機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬化部署系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)支持多種格式的測量數(shù)據(jù)的采集和分析，支持多種通信方式的數(shù)據(jù)傳輸，并在傳輸過程中執(zhí)行負載均衡策略， 支持測量探針的動態(tài)加入和退出，以使多個測量探針能動態(tài)生成最優(yōu)拓撲，以平衡網(wǎng)絡(luò)的負載和流量。
6.一種采用權(quán)利要求1所述的虛擬化部署系統(tǒng)的虛擬化部署方法，其特征在于部署中心平臺先依據(jù)部署拓撲管理模塊分析現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，提出網(wǎng)絡(luò)拓撲中亟需部署測量探針的主機，并將該信息傳送給部署環(huán)境檢測模塊；部署環(huán)境檢測模塊通過通信模塊與部署目標機通信，并檢測部署環(huán)境，再由部署目標機將檢測結(jié)果發(fā)送到部署中心平臺；部署中心平臺根據(jù)部署環(huán)境的檢測結(jié)果執(zhí)行下述操作向部署目標機發(fā)送部署環(huán)境系統(tǒng)版本和等待部署環(huán)境系統(tǒng)版本的安裝結(jié)果，或者把部署環(huán)境檢測通過的結(jié)果轉(zhuǎn)交給測量探針部署模塊；測量探針部署模塊連接部署目標機，部署目標機的部署執(zhí)行模塊自動安裝測量探針系統(tǒng)版本，并在安裝后，把結(jié)果回送到部署中心平臺，部署中心平臺記錄部署結(jié)果；如若依賴系統(tǒng)版本或測量探針系統(tǒng)版本有更新時，系統(tǒng)版本管理模塊會發(fā)出通知，提示是否開始依賴系統(tǒng)版本或測量探針版本的升級，并在通過后，自動執(zhí)行升級操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬化部署方法，其特征在于所述方法包括下列操作步驟(1)部署中心平臺中的拓撲管理模塊獲取提取現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)拓撲，結(jié)合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀況與現(xiàn)有測量探針的部署情況，給出網(wǎng)絡(luò)中亟需部署測量探針的主機，并將該主機用戶名和密碼信息發(fā)送給通信模塊；(2)部署中心平臺通過通信模塊利用適配器模式連接一個或多個部署目標機執(zhí)行多機并發(fā)部署，以提高部署效率；(3)連接成功后，部署中心平臺中通過部署目標機的依賴檢測執(zhí)行模塊檢測部署目標機的部署環(huán)境，并回收依賴檢測結(jié)果；如果通過該依賴檢測，則執(zhí)行后續(xù)操作步驟；否則，部署中心平臺的部署環(huán)境檢測模塊將部署目標機缺少的依賴軟件通過通信模塊發(fā)送至部署目標機，并由部署目標機的依賴檢測執(zhí)行模塊安裝之，并將安裝結(jié)果回送到部署中心平臺進行儲存；(4)部署中心平臺的測量探針部署模塊對部署目標機進行測量探針的部署，部署目標機利用部署執(zhí)行模塊自動執(zhí)行部署操作，并將部署結(jié)果發(fā)送給部署中心平臺處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬化部署方法，其特征在于所述步驟( 中，管理中心平臺采用的并發(fā)部署操作將進程類適配成線程類，以使進程具備線程的異步性，并能同時獲得構(gòu)造參數(shù)；以便解決管理中心平臺利用網(wǎng)絡(luò)套接字通信容易阻塞于第一個連接的問題， 又很好利用了線程提供的默認異步機制。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬化部署方法，其特征在于所述步驟C3)方法包括下列操作內(nèi)容(31)發(fā)送工作環(huán)境檢測包當(dāng)部署中心平臺與部署目標機連接成功后，部署環(huán)境檢測模塊向部署目標機發(fā)送包括部署描述文檔和部署環(huán)境檢測腳本的部署環(huán)境檢測包；所述部署描述文檔采用XML語言編寫，分別描述不同系統(tǒng)類型的部署目標機的部署環(huán)境包括操作系統(tǒng)類型、部署要求權(quán)限、部署命令、依賴軟件存在性和部署結(jié)果五部分，并提供相應(yīng)的檢測依據(jù)；所述部署環(huán)境檢測腳本采用Python語言編寫，該Python語言對于XML文件解析設(shè)有專用庫，調(diào)用XML文件解析方法，就能解析部署描述文檔并檢測部署環(huán)境；(32)自動檢測部署環(huán)境部署目標機的依賴檢測執(zhí)行模塊利用檢測腳本提取部署描述文檔信息，自動檢測部署目標機的部署環(huán)境，并把環(huán)境檢測結(jié)果自動保存于結(jié)果文件；(33)回收部署環(huán)境檢測結(jié)果部署中心平臺接收到經(jīng)由部署目標機的通信模塊反饋的檢測結(jié)果文件，從中提取相關(guān)信息后，自動執(zhí)行如下處理操作如若部署環(huán)境滿足部署要求，則由測量探針部署模塊對該部署目標機進行測量探針的部署，即執(zhí)行后續(xù)步驟；否則，若發(fā)現(xiàn)部署目標機缺少依賴軟件，則由部署目標機的依賴檢測執(zhí)行模塊自動進行依賴系統(tǒng)版本的安裝，并將結(jié)果發(fā)回部署中心平臺，以便部署中心平臺對部署環(huán)境檢測結(jié)果重新處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬化部署方法，其特征在于所述步驟(4)包括下列操作內(nèi)容(41)發(fā)送測量探針安裝包部署環(huán)境檢測模塊通知測量探針部署模塊開始自動部署后，測量探針部署模塊經(jīng)由通信模塊向部署目標機發(fā)送測量探針安裝軟件包，為避免網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不佳造成系統(tǒng)版本文檔的接收不完整或不正確，部署目標機需對接收的系統(tǒng)版本文檔進行消息摘要算法第五版MD5 (Message Digest Algorithm 5)校驗，只有接收正確，才執(zhí)行后續(xù)自動部署步驟G2)；否則，要求部署中心平臺重發(fā)該測量探針安裝軟件包；(42)自動部署測量探針部署目標機的部署執(zhí)行模塊解析部署描述文檔信息，執(zhí)行測量探針的自動部署操作；并在完成部署后，自動啟動測量探針，使之成為網(wǎng)絡(luò)中可用的測量節(jié)點；因由程序自動完成測量探針的部署，在部署過程中可能由于運行環(huán)境差異或其他因素導(dǎo)致部署失敗或異常，所以完成部署后，必須執(zhí)行正確性驗證部署執(zhí)行模塊設(shè)有相應(yīng)的部署正確性驗證和容錯處理策略，在Linux環(huán)境下，采用進程匹配進行正確性驗證若驗證結(jié)果為正確，則執(zhí)行后續(xù)步驟G3)；—旦出現(xiàn)異常，立即向部署中心平臺告警，以便采取相應(yīng)措施；(43)回收部署結(jié)果部署目標機生成部署結(jié)果后，直接通過通信模塊回送部署中心平臺；部署中心平臺針對部署結(jié)果執(zhí)行如下處理若是部署成功，則將成為測量探針的節(jié)點信息傳送給部署拓撲管理模塊，以便對其執(zhí)行管理與控制；若是部署失敗，則產(chǎn)生告警信息，等待人力處理。
全文摘要
一種面向大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的虛擬化部署系統(tǒng)與方法，該系統(tǒng)設(shè)有一個部署中心平臺和通過網(wǎng)絡(luò)與其通信的多個部署目標機。部署中心平臺負責(zé)統(tǒng)一規(guī)劃和管理整個計算機網(wǎng)絡(luò)中測量探針部署的拓撲結(jié)構(gòu)，并結(jié)合現(xiàn)有測量探針部署情況和網(wǎng)絡(luò)擁塞情況下發(fā)部署任務(wù)，并對部署的測量探針進行管理和版本控制。部署目標機接收與執(zhí)行部署中心平臺的命令，自動執(zhí)行相應(yīng)操作，使其成為網(wǎng)絡(luò)中可用的測量探針；并分別利用軟件依賴檢測機制和進程匹配原則實現(xiàn)部署的平臺無關(guān)性和驗證部署的成功性。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的目標機部署環(huán)境的依賴性檢測、管理系統(tǒng)版本的升級與維護、眾多目標機并發(fā)部署、自動安裝與檢測，以及動態(tài)調(diào)度等多個問題，有很好的推廣應(yīng)用前景。
文檔編號H04L12/26GK102437938SQ201210005028
公開日2012年5月2日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者宋茂強, 崔毅東, 張欣蕊, 楊談, 金躍輝 申請人:北京郵電大學(xué)