[發明專利]基于Docker技術的邏輯CPE設備的虛擬化管理系統及其配置方法

有效

• 申請號: 201810036879.3
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108270856B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 路宏濤;胡森標;逯利軍;錢培專
• 申請（專利權）人: 賽特斯信息科技股份有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G06F9/50;G06F8/61
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

本發明涉及一種基于Docker技術的邏輯CPE設備的虛擬化管理系統及其配置方法，其中包括第一Docker容器、第二Docker容器、第三Docker容器和第四Docker容器，分別對應部署有邏輯CPE設備的DP層面、CP層面、MP層面和DP?manager，對應用于邏輯CPE設備的DP層面、CP層面、MP層面和DP?manager的虛擬化管理。通過Docker容器技術實現邏輯CPE設備邏輯層面間的隔離，通過基于Docker容器技術的多邏輯CPE設備解決不同用戶的定制特性需求，通過DP層面物理單實例、邏輯多實例解決虛擬化設備資源消耗大及轉發效率低問題。

技術領域

本發明涉及NFV之一的邏輯CPE設備，尤其涉及利用Docker技術進行邏輯CPE設備軟件功能劃分及部署的領域，具體是指一種基于Docker技術的邏輯CPE設備的虛擬化管理系統及其配置方法。

背景技術

虛擬化已被確立為一種成熟可靠的技術，可以用來增強數據中心服務器和存儲系統的容量、完善管理，以及提高效率。傳統邏輯CPE設備通常為嵌入式的專有設備，比如在社區或用戶家庭、辦公室放置的ONT或ONU或者用戶接入專用的VPN設備，邏輯CPE設備作為終端接入設備，具有很強的定制特性需求，如帶寬、訪問控制策略、業務功能等等，因而在邏輯上呈現為若干邏輯CPE設備的集合。

依據功能，邏輯CPE設備劃分為管理層面(簡稱MP層面)、控制層面(簡稱CP層面)、數據層面(簡稱DP層面)。MP層面負責邏輯CPE設備的配置管理，CP層面負責用戶接入、策略控制等控制協議的處理，DP層面負責控制報文與數據報文的分離以及數據報文的轉發控制。

網絡功能虛擬機化之后，邏輯CPE設備多以虛擬機(而非容器)的形態開始出現，由于DP層面對轉發性能要求較高，這些虛擬化的邏輯CPE設備并未真實投入商用。與此同時，也有廠家開始考慮將CP層面虛擬化，仍將DP層面保留在專用設備內，CP層面相比DP層面，性能要求不高，追求的是部署的靈活性，Docker技術、ovs+dpdk(兩者是一體的，指OVS和DPDK兩項技術融合，目的是優化OVS的傳輸性能)等技術手段被先后引入，盡管如此，但DP層面仍為專有化設備實現與虛擬化的初衷是不吻合的。

傳統的虛擬化實現方法通常有兩類，一類是實現一個包羅所有策略、功能的大型虛擬設備，通過虛擬軟件自身實現若干邏輯CPE設備的集合。另一類是，采用虛擬機技術，即一個邏輯CPE設備部署在一個或若干個虛擬機。由于虛擬設備固有的特性，前者對設備的高可用性是個考驗，比如，一旦出現某個或某些邏輯CPE設備發生軟件故障，影響將是全局的。對于后者，由于虛擬機技術是對包括CPU、內存、磁盤等所有硬件資源的虛擬化，需要專門的客戶操作系統進行管理，這就存在資源消耗過大、二次調度響應不及時問題。

對于電信級的虛擬化通信設備，網絡收發包的性能往往成為通信的瓶頸，通常需要消耗大量的CPU及內存資源。此外，基于降低網卡數量減少布線的考慮，邏輯CPE設備的數量與物理服務器的網卡數量是嚴重不對等的。而Docker技術通過容器實現計算機資源的隔離，包括進程ID、文件系統掛載點、網絡、主機與域名等名字空間；這些隔離技術確保容器內的服務與其它容器互不干擾。同時各容器內的服務共享物理機操作系統，極大降低物理資源消耗。

因此，一種既滿足必要的資源隔離，便于實現獨立邏輯計算，又輕型部署方便的技術，是非常重要的。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術中的缺點，提供了一種既滿足必要的資源隔離、便于實現獨立邏輯計算，又輕型、部署方便的基于Docker技術的邏輯CPE設備的虛擬化管理系統及其配置方法。

為了實現上述的目的，本發明的基于Docker技術的邏輯CPE設備的虛擬化管理系統及其配置方法具體如下：