[发明专利]基于Docker技术的逻辑CPE设备的虚拟化管理系统及其配置方法

说明书

本发明涉及一种基于Docker技术的逻辑CPE设备的虚拟化管理系统及其配置方法，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，分别对应部署有逻辑CPE设备的DP层面、CP层面、MP层面和DP‑manager，对应用于逻辑CPE设备的DP层面、CP层面、MP层面和DP‑manager的虚拟化管理。通过Docker容器技术实现逻辑CPE设备逻辑层面间的隔离，通过基于Docker容器技术的多逻辑CPE设备解决不同用户的定制特性需求，通过DP层面物理单实例、逻辑多实例解决虚拟化设备资源消耗大及转发效率低问题。

技术领域

本发明涉及NFV之一的逻辑CPE设备，尤其涉及利用Docker技术进行逻辑CPE设备软件功能划分及部署的领域，具体是指一种基于Docker技术的逻辑CPE设备的虚拟化管理系统及其配置方法。

背景技术

虚拟化已被确立为一种成熟可靠的技术，可以用来增强数据中心服务器和存储系统的容量、完善管理，以及提高效率。传统逻辑CPE设备通常为嵌入式的专有设备，比如在社区或用户家庭、办公室放置的ONT或ONU或者用户接入专用的VPN设备，逻辑CPE设备作为终端接入设备，具有很强的定制特性需求，如带宽、访问控制策略、业务功能等等，因而在逻辑上呈现为若干逻辑CPE设备的集合。

依据功能，逻辑CPE设备划分为管理层面(简称MP层面)、控制层面(简称CP层面)、数据层面(简称DP层面)。MP层面负责逻辑CPE设备的配置管理，CP层面负责用户接入、策略控制等控制协议的处理，DP层面负责控制报文与数据报文的分离以及数据报文的转发控制。

网络功能虚拟机化之后，逻辑CPE设备多以虚拟机(而非容器)的形态开始出现，由于DP层面对转发性能要求较高，这些虚拟化的逻辑CPE设备并未真实投入商用。与此同时，也有厂家开始考虑将CP层面虚拟化，仍将DP层面保留在专用设备内，CP层面相比DP层面，性能要求不高，追求的是部署的灵活性，Docker技术、ovs+dpdk(两者是一体的，指OVS和DPDK两项技术融合，目的是优化OVS的传输性能)等技术手段被先后引入，尽管如此，但DP层面仍为专有化设备实现与虚拟化的初衷是不吻合的。

传统的虚拟化实现方法通常有两类，一类是实现一个包罗所有策略、功能的大型虚拟设备，通过虚拟软件自身实现若干逻辑CPE设备的集合。另一类是，采用虚拟机技术，即一个逻辑CPE设备部署在一个或若干个虚拟机。由于虚拟设备固有的特性，前者对设备的高可用性是个考验，比如，一旦出现某个或某些逻辑CPE设备发生软件故障，影响将是全局的。对于后者，由于虚拟机技术是对包括CPU、内存、磁盘等所有硬件资源的虚拟化，需要专门的客户操作系统进行管理，这就存在资源消耗过大、二次调度响应不及时问题。

对于电信级的虚拟化通信设备，网络收发包的性能往往成为通信的瓶颈，通常需要消耗大量的CPU及内存资源。此外，基于降低网卡数量减少布线的考虑，逻辑CPE设备的数量与物理服务器的网卡数量是严重不对等的。而Docker技术通过容器实现计算机资源的隔离，包括进程ID、文件系统挂载点、网络、主机与域名等名字空间；这些隔离技术确保容器内的服务与其它容器互不干扰。同时各容器内的服务共享物理机操作系统，极大降低物理资源消耗。

因此，一种既满足必要的资源隔离，便于实现独立逻辑计算，又轻型部署方便的技术，是非常重要的。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中的缺点，提供了一种既满足必要的资源隔离、便于实现独立逻辑计算，又轻型、部署方便的基于Docker技术的逻辑CPE设备的虚拟化管理系统及其配置方法。

为了实现上述的目的，本发明的基于Docker技术的逻辑CPE设备的虚拟化管理系统及其配置方法具体如下：