Mars

针对物理网络而设计的管理控制平台

在ONOS的开源项目基础上,自行开发的实体网络管理控制解决方案

Mars 是诺云针对实体网络而设计的管理控制平台。在ONOS的开源项目基础上,自行开发的实体网络管理控制解决方案。使用者不需要知道如何操作诸如交换机等网络设备,只要将设备与线路连接好,简单的几个步骤,就可以完成所有交换机的设置。并且通过WEB GUI的管理接口,可以实时监控整个网络的健康状况。当网络系统发生故障,能自动侦测并在WEB GUI接口上发出告警,引导使用者根据问题,一步步查看相关数据并找出问题所在,最后予以修复或由系统自动进行修复。

Mars的核心部分是ONOS分布式核心(Distributed Core)内部的网络应用服务程序之一。再搭配诺云自研的ONOS网络组件管理应用 (Dashboard、Device、Link、Network、Host等),就能够提供完整实体网络管理控制、侦错与告警功能。透过Mars管理平台管理整个实体网络环境就像管理单一计算机一样简单;经由WEB GUI管理接口,网络系统状况一目了然,让使用者免去要对每一台机器进行监控分析的复杂工作。

概述

Mars的核心部分包含对网络拓扑中所有网络交换机的自动配置与监控侦错功能。使用者只需通过WEB GUI输入必要的信息,例如交换机的角色,实体线路的连接,每一台Leaf 交换机下辖服务器的网段等,Mars就会对所有交换机进行自动配置,让实体网络在几分钟之内就完成配置并开始运作。

VestaOS是诺云自研的交换机软件(Network OS, NOS),安装在硬件交换机之内。针对VestaOS交换机,诺云也自主研发了南向抽象层接口(Southbound abstraction/API),以及VestaOS交换机专用插件(Plug-in),能够更完整的控制VestaOS交换机,获取网络实时状态的详细信息,以供Mars管理分析之用。

除了南向抽象层接口,Mars一样也提供了北向抽象层接口(Northbound abstraction/API)。这使得使用者除了可以通过WEB GUI来管理控制整个网络环境之外,在进行必要的开发之后,还可以与其他系统搭配,例如Openstack、VMWare、 Mesos、Kubernetes等,当然,与诺云的Apollo应用层虚拟网络管理监控平台搭配会是最省时省力的组合。

Mars所使用与加强的ONOS组件如图一所示:

特性

Mars采用了新的设计理念,采用集中式的管理层(Management Plane),将管理层的功能集中在控制器身上。而控制层(Control Plane)则采用部分分布式的方式。因为Mars拥有完整的网络拓扑信息,以及所有网络交换机的信息,所以他能够依据拓扑信息,自动运算并配置所有网络交换机的设置。但是Mars将控制、选择路径的功能下放到交换机身上。采用OSPF路由协议做为交换机转发路径信息的交换协议。

Mars提供 GUI接口,GUI界面相当简约、易懂、且易操作。透过网络拓扑图能实时反映出网络连接状况,依据颜色判断各个实体连接的流量状况,也可以针对个别的交换机或是实体连接做更细节的查看,让使用者更能了清楚掌握整个网络拓扑的状况,利于监控整个实体网络的运作情形。也提供Mars系统效能统计信息,让使用用者了解当前系统运行的状况,适当调配系统资源。

由于ONOS本身是以集群管理架构的方式运作,而基于ONOS开发的Mars同样也具备High Availability高可用性的特性,确保了整个网络的稳定度与可靠度.除了SDN控制器本身具备的后备机制之外,Mars利用部分分布式的管理层,当SDN控制器全部毁损时,也只是无法对拓扑信息进行变更,网络一样能正常转发,除此之外,当有交换机故障或是实体连接故障导致数据包无法通过或转发时,通过OSPF路由协议仍然能达到转发路径的修改从而完整具备容错(fail over)功能。

Mars提供给使用者一个可以轻松管理实体网络的解决方案。在设置上,Mars提供简洁的界面,只需要使用者输入必要的信息,网络交换机的配置细节都会由Mars自动完成,使用者不需要了解交换机的设置细节,只要从逻辑上设计好实体网络的架构,就能轻松的设置整个网络拓扑相关的信息,减少构建实体网络所需要的时间。

通过对比自动侦测所得的拓扑图以及使用者设置的拓扑图,可以侦测出在实体网络构建时,是否存在交换机与实体线路的连接有错误,是否有不一致的状况。提前发出告警,让使用者能够修正线路或交换机构建时存在的错误,减少因构建错误而产生的服务运转异常情况。