网络虚拟化环境下的故障管理

来源： e-works

2013/12/10 9:37:16

网络虚拟化环境下的故障管理对于网络虚拟化环境下网络的顽健性、生存性和可管理性具有重要的意义，其目标是及时准确定位网络故障并迅速隔离和恢复故障。

1.引言

网络虚拟化允许多个服务提供商动态地组织多个异构的虚拟网络，并在其上部署并管理客户化的端到端业务。网络虚拟化提供了在共享底层设施上运行多个网络的有效方式。并且，作为一种长期解决方案，网络虚拟化在支持未来网络中多种体系结构同时共存方面发挥着重要的作用。

在网络虚拟化环境中，传统的网络服务提供商(ISP)分离成基础设施提供商(InP)和服务提供商(SP)。基础设施提供商负责搭建底层物理网络，提供物理资源。服务提供商租赁底层物理资源，组建虚拟网络并在虚拟网络上部署客户化的协议和应用。有些文献将SP进一步分离为虚拟网络提供商和应用提供商。网络虚拟化屏蔽了物理层的细节，在技术上为网络上运行多样化的协议和应用提供了可能：在经济上通过共享底层基础设施避免了对基础设施的重复购买和运维成本。可以预见。在未来网络环境中。虚拟网络之上将运行日益丰富的网络协议和应用，而网络的健壮性和生存性势必成为网络虚拟化研究和发展过程中一个不容忽视的问题。

故障管理是网络管理中重要的研究领域。网络故障管理的目标是及时准确地定位网络故障，并迅速对网络故障进行响应，尽快隔离故障和恢复故障，从而尽可能减少或避免网络故障对其上运行的业务的影响。然而在网络虚拟化环境中，虚拟网络和设施扩大了网络的规模，为网络状态感知带来更大的难度和复杂度：虚拟化技术在提供了按需创建、迁移、调整和撤销虚拟网络等灵活性的同时，也导致虚拟网络和物理网络间映射关系的不确定，给建立故障传播模型和诊断故障带来一定的复杂性;此外。虚拟网络和物理网络对资源能力、服务质量、管理成本等方面的需求也为网络虚拟化环境下的故障恢复机制带来很大的挑战。而传统IP网的故障探测、定位和恢复机制面向的是确定的、单一层次的网络，无法处理上述不确定性和映射约束，并且需要针对扩大的网络规模做出进一步优化。因此。需要提出相应的故障管理机制，以便有效地对虚拟网络故障状态进行探测。及时准确地对虚拟网络故障进行定位。快速高效地将网络和业务从故障影响中恢复，从而提升虚拟网络的顽健性、生存性和可管理性。

2.网络虚拟化环境下的故障管理流程

网络虚拟化环境下故障管理的基本过程为：通过在探测站点上发送一系列的探针，并收集探针返回的结果。获得被管网络中故障状态信息;运用症状信息并结合网络中的故障传播模型诊断引发症状的根源故障：最后基于故障的位置。将虚拟网络及相应的业务切换到预留的备份资源或临时选择的空闲资源上，最大限度减少或避免故障带来的影响。

网络虚拟化环境下故障管理的过程如图1所示，各阶段简单描述如下。