基于云网融合的网络系统及其云优化方法与流程

1.本发明涉及互联网技术领域，尤其涉及一基于云网融合的网络系统及其云优化方法。


背景技术：

2.云网融合技术是云计算中引入网络的技术，通信网中引入云计算的技术。业务需求和技术创新并行驱动加速网络架构发生深刻变革，云和网高度协同，不再各自独立。云网融合的服务能力是基于云专网提供云接入与基础连接能力，通过与云服务商的云平台结合对外提供覆盖不同场景的云网产品(如云专线、sd
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wan)，并与其他类型的云服务(如计算、存储、安全类云服务)深度结合，最终延伸至具体的行业应用场景，并形成复合型的云网融合解决方案。
3.对于多分支企业、上云企业以及连锁企业等，拥有众多分支，分支不能访问总部的数据，总部不能获取分支的数据，传统的专线逐渐无法应对这类问题，不仅价格昂贵，部署时间长，也无法满足企业日益复杂且不断弹性化的业务场景。越来越多的企业数据或应用开始上云，云上云下的互访互通也逐渐成为企业面临的问题。企业wan建设面临多重挑战，包括建网链路成本高及组网复杂，在面临关键应用体验难保障的同时，又无法忽视全球网络运维复杂，分支网络状态不可视以及故障定位难等问题。
4.随着信息化的发展和业务需求多样化，越来越多的企业员工不满足于在办公室办公，家，咖啡店，茶室，酒店等场所成为越来越多企业员工的办公或会客场所。在外办公的人员无法访问企业内部应用，也没有良好的网络环境来办公。
5.随着数据分析、媒体流量、存储需求和数据备份的增加，在数据中心、云环境、分支机构和其他远程位置之间传输的数据越来越多。流量的增长使得广域网(wan)及共上运行的应用程序的性能必须加以优化。随着流量的稳步上升，网络管理员也能看到敏感数据传输的延迟在不断增加。提供流量传输所需的扩展性和吞吐量的wan和应用性能优化解决方案，已经成为企业的必然选择。另外，用户在使用现有的公有网络时还存在着较大的问题，比如访问特定应用时延迟较大，需要支付额外的服务费用等问题。


技术实现要素：

6.本发明的一个主要优势在于提供一基于云网融合的网络系统及其云优化方法，其中所述网络系统优化saas应用连接，降低访问延迟。
7.本发明的另一个优势在于提供一基于云网融合的网络系统及其云优化方法，其中所述网络系统建立共享互联网交换中心(ixps)无需额外的优化服务费用。
8.本发明的另一个优势在于提供一基于云网融合的网络系统及其云优化方法，其中来自客户站点和设备的流量会通过所述网络系统的最快最短路径优化并路由到客户的云供应商，无需额外的优化服务费用。
9.本发明的另一个优势在于提供一基于云网融合的网络系统及其云优化方法，其中
所述网络系统优化云接入，优化公有云应用(saas)接入所述网络系统优化saas应用连接，降低访问延迟。
10.本发明的另一个优势在于提供一基于云网融合的网络系统及其云优化方法，其中所述网络系统用户会被分配到特定的网段，其接入的服务接入网关最接近saas应用数据中心，以降低访问延迟。
11.本发明的另一个优势在于提供一基于云网融合的网络系统及其云优化方法，其中访问saas应用的流量经过所述网络系统骨干网，连接到距离saas应用最近的服务接入网关，实现saas定向访问的应用场景。
12.依本发明的一个方面，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的一基于云网融合的网络系统的云优化方法，其中所述云优化方法包括如下步骤：
13.(a)通过服务接入网关接入云应用服务商提供的互联网交换中心；和
14.(b)基于访问saas应用分配特定的网段给用户，其中客户端接入设备接入的所述服务接入网关接近saas应用数据中心，以便访问saas应用的流量经过所述网络系统的骨干网，连接到距离saas应用最近的所述服务接入网关，实现saas定向访问的应用场景。
15.根据本发明的一个实施例，所述网络系统的所述云端中央控制器为每一个包计算多个路由，以识别出最短路径；并将流量直接导入最优线路，以便降低访问延迟。
16.根据本发明的一个实施例，进一步包括步骤：部署多个核心网络服务提供点(pop点)，用户的所述客户端接入设备通过所述服务接入网关接入到距离最近的pop点，再通过专线连接到骨干网中，以访问saas应用时的访问延迟。
17.根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中，选择接近saas应用的pop点接入到对应的saas应用，其中站点访问云saas服务通过接入节点接入到所述saas应用，即通过所述网路系统部署的所述pop点就近接入，以提升用户访问的体验。
18.根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中，用户获得的特定网段会接进所有pop点中，基于最有路径以及最短延时算法将计算出一条最优路径作为最优路径。
19.根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中，依据点与点之间的延时以及带宽容量大小，赋予线路标准的metric值，并且依据最优路径算法将计算出最优路径，使之连接到距离最近的服务接入网关，定向访问特定的应用场景，以符合目标预期。
20.根据本发明的另一方面，本发明进一步提供一基于云网融合的网络系统，包括：
21.用户端接入设备；
22.云端中央控制器；以及
23.服务接入网关，其中所述服务接入网关提供接入和汇聚将流量导入骨干网，所述用户端接入设备通过所述服务接入网关与所述云端中央控制器实现网络连接，所述网络系统通过服务接入网关接入云应用服务商提供的互联网交换中心，基于访问saas应用分配特定的网段给用户，其中客户端接入设备接入的所述服务接入网关接近saas应用数据中心，以便访问saas应用的流量经过所述网络系统的骨干网，连接到距离saas应用最近的所述服务接入网关，实现saas定向访问的应用场景。
24.根据本发明的一个实施例，进一步设有多个核心网络服务提供点(pop点)，用户的所述客户端接入设备通过所述服务接入网关接入到距离他最近的pop点，再通过专线连接到骨干网中，从而访问saas应用，让用户获得最短延时，优化了用户接入应用体验感。
25.根据本发明的一个实施例，选择接近saas应用的pop点接入到对应的saas应用，其中站点访问云saas服务通过接入节点接入到所述saas应用，即通过所述网路系统部署的所述pop点就近接入，以提升用户访问的体验。
26.根据本发明的一个实施例，依据点与点之间的延时以及带宽容量大小，赋予线路标准的metric值，并且依据最优路径算法将计算出最优路径，使之连接到距离最近的服务接入网关，定向访问特定的应用场景，以符合目标预期。
27.通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
28.本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明和附图得以充分体现。
附图说明
29.图1是根据本发明的第一较佳实施例的一基于云网融合的网络系统的系统示意图。
30.图2根据本发明上述第一较佳实施例的所述网络系统云网融合平台的层次示意图。
31.图3是根据本发明的上述第一较佳实施例的所述基于云网融合的网络系统的系统场景示意图。
32.图4是根据本发明的上述第一较佳实施例的所述基于云网融合的网络系统的系统场景示意图。
33.图5是根据本发明的上述第一较佳实施例的一网络系统优化方法的方法示意图。
具体实施方式
34.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
35.本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
36.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
37.参照本发明说明书附图之图1至图4所示，依照本发明第一较佳实施例的一基于云网融合的网络系统及其云优化方法在接下来的描述中被阐明。所述网络系统云网融合平台包括操作后台、硬件设备以及用户端app。本发明该优选实施例的所述网络系统云网融合平台主要被用于解决企业多分支组网，多分支与云组网，跨云组网，企业人员移动办公，访问应用优化等网络问题。值得一提的是，随着数据分析、媒体流量、存储需求和数据备份的增
加，在数据中心、云环境、分支机构和其他远程位置之间传输的数据越来越多。流量的增长使得广域网(wan)及其上运行的应用程序的性能必须加以优化。随着流量的稳步上升，网络管理员也能看到敏感数据传输的延迟在不断增加。本发明的所述网络系统提供流量传输所需的扩展性和吞吐量的wan和应用性能优化。另外本发明的所述网络系统使用重复数据删除、压缩和其他协议优化等技术来优化提高性能，包括提高带宽容量、网络延迟、协议和总体网络流量的监控和管理。
38.基于云网融合的所述网络系统包括一用户端接入设备10、一云端中央控制器20以及提供接入和汇聚将流量导入骨干网的一服务接入网关30，其中所述用户端接入设备10通过所述服务接入网关30与所述云端中央控制器20实现网络连接。所述用户端接入设备10可以被实施为企业站点或数据中心边缘接入路由器设备，所述云端中央控制器20被用于管理和配置服务接入网关30以及所述用户端接入设备10的接入，实现全网的几种调度和管理。
39.可以理解的是，所述用户端接入设备10包括固定地址的路由器和移动用户端接入设备，比如移动通讯设备。
40.如图2所示，基于云网融合所述网络系统的服务平台分为四层，包括接入层、数据层、控制层、以及管理层，其中所述接入层主要是通过cpe\ucpe\vcpe等多种类型客户端设备；其中所述数据层包括多wan接入、多wan池化、多wan捆绑等；其中所述控制层包括智能选路、智能qos、overlay隧道、tcp/udp广域网传输优化、nfv安全等；其中所述管理层包括智能应用识别、安全/运维策略统一管理、设备统一管理、全网统一监控等。
41.在本发明的该优选实施例中，基于云网融合的所述网络系统包括一组网模块，其中所述客户端接入设备10比如高性能的分支机构客户端边缘设备(cpe)，即虚拟cpe(vcpe)，其极其易于部署并且支持各种吞吐性能级别。支持wan端的多个有线连接选项，并且可以从orchestrator以远程方式调配。当启用时，其可以自动检测线路特征，如带宽、延迟等。所述客户端接入设备10使用sd
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wan gateway跨所有可用链路构建一个安全的叠加网络，并开始按照所配置的策略引导应用。dynamic multi
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path optimization(dmpo)可以动态地引导数据包通过最佳可用路径进行传输，并应用按需链路修复来保护关键应用免受底层传输性能欠佳的影响，从而确保提供卓越的应用体验。
42.基于云网融合的所述网络系统包括一应用保障模块，动态多路径优化根据性能指标、应用要求、应用业务优先级以及链路成本，并针对每个数据包将数据包引导至最佳链路。可利用多条便宜的宽带链路和租用线路创建一条虚拟的高带宽管道，以改善wan经济效益和质量。确定业务优先级较高的实时流量(例如voip)后，可执行按需前向纠错操作，以减少或消除丢包。
43.基于云网融合的所述网络系统包括一运维模块，云端集中编排功能提供集中式策略管理、监控、故障排除以及简化的控制平面元素。其多租户体系架构使操作员可以轻松调配新客户并跨多个客户进行管理。策略框架针对网络如何引导应用流跨不同传输模式流向混合云目标提供了业务级抽象化处理功能。
44.值得一提的是，在本发明的该优选实施例中，所述网络系统的全球服务接入网关30形成一个全融合的网络架构，当用户端接入设备10需要接入到网络中时，所述云端中央控制器20为每一个包计算出多个路由，以识别最短路径。可以理解的是，将流量直接导入目的地通常是最佳选择，但有时经过多个服务接入网关30可能有更好的效果。
45.如图3所示，本发明的所述网络系统支持云数据中心和云应用，无需额外的配置和复杂的方案，并且所述网络系统提供针对云的专项优化。所述网络系统建立共享互联网交换中心(ixps)。像内容分发网络一样，所述网络系统的所述服务接入网关30会直接连接到iaas服务商提供的ixp(internet exchange point，互联网交换中心)，比如aws，microsoft azure和google cloud平台。来自客户站点和设备的流量会通过所述网络系统的最快最短路径优化并路由到客户的云供应商，其效果和aws或microsoft azure的直连服务相当，且无需额外的优化服务费用。
46.换言之，在本发明的该优选实施例中，所述网络系统的所述服务接入网关30可被接入到服务商提供的ixp，当客户端的通过客户端接入设备10需要访问时，客户端设备和流量会通过所述网络系统提供的最快和最短路径优化并路由到云供应商，以降低访问延迟和减少额外优化服务所需的费用。
47.值得一提的是，本发明的所述网络系统可为客户端接入设备10提供最快最短的访问路径。在每个地区，所述服务接入网关30均以池的形式汇聚在一起，用户可根据需要选择相应地区性能最佳的所述服务接入网关30。所述服务接入网关30的选择基于最低延迟和最少丢包。一旦连接上，客户端接入设备或移动端接入设备会不停搜索最佳路径，即时更新可用的所述服务接入网关30。在预定的时间段内，如果有更佳的选择，客户端就会转移到最佳所述服务接入网关30。
48.如图4所示，所述网络系统进一步优化云接入。所述网络系统与各主流云厂商对接，以此保障客户vpc的高性能运行。所述网络系统优化公有云应用(saas)接入所述网络系统优化saas应用连接，降低访问延迟。所述网络系统用户会被分配到特定的网段，其接入的所述服务接入网关30最接近saas应用数据中心。访问saas应用的流量经过所述网络系统骨干网，连接到距离saas应用最近的所述服务接入网关30，实现saas定向访问的应用场景。
49.值得一提的是，所述网络系统进一步设有多个核心网络服务提供点(pop点)，用户的所述客户端接入设备10通过所述服务接入网关30接入到距离他最近的pop点，再通过专线连接到骨干网中，从而访问saas应用，让用户获得最短延时，优化了用户接入应用体验感。优选地，在本发明的该优选实施例中，所述网络系统在全球范围内部署多个核心网络服务提供点，用户通过所述客户端接入设备10选择接入到距离最近的pop点，通过cacloud专线连接到骨干网中，从而访问saas应用，让用户获得最短延时，优化了用户接入应用体验感。
50.另外，在本发明的该优选实施例中，所述网络系统为用户分配到特定的网段，其中所述客户端接入设备10接入的所述服务接入网关30最接近saas应用数据中心。用户获得的特定网段都会进所有pop点中，利用最优路径以及最短延时算法计算出一条最优路径。因此，当用户通过所述客户端接入设备获取特定网段访问应用时，即为最优路径。
51.值得一提的是，本发明的该优选实施例的所述网络系统是一个智能、高效的云端网络，其专线连接更稳定可靠，依据点与点之间的延时以及带宽容量大小，赋予线路标准的metric值，并且依据最优路径算法将计算出最优路径，使之连接到距离最近的服务接入网关30，定向访问特定的应用场景，以符合用户的目标预期。
52.如图5所示，依照本发明的另一方面，本发明进一步提供一基于云网融合的网络系统的云优化方法，其中所述云优化方法包括如下步骤：
53.(a)通过服务接入网关30接入云应用服务商提供的互联网交换中心；和
54.(b)基于访问saas应用分配特定的网段给用户，其中客户端接入设备10接入的所述服务接入网关30接近saas应用数据中心，以便访问saas应用的流量经过所述网络系统的骨干网，连接到距离saas应用最近的所述服务接入网关30，实现saas定向访问的应用场景。
55.在本发明的上述云优化方法中，所述网络系统的所述云端中央控制器20为每一个包计算多个路由，以识别出最短路径；并将流量直接导入最优线路，以便降低访问延迟。
56.在本发明的上述云优化方法中，所述云优化方法进一步包括步骤：部署多个核心网络服务提供点(pop点)，用户的所述客户端接入设备10通过所述服务接入网关30接入到距离最近的pop点，再通过专线连接到骨干网中，以访问saas应用时的访问延迟。在本发明的该步骤中，选择接近saas应用的pop点接入到对应的saas应用，其中站点访问云saas服务通过接入节点接入到所述saas应用，即通过所述网路系统部署的所述pop点就近接入，以提升用户访问的体验。
57.值得一提的是，在本发明上述云优化方法的步骤(b)中，用户获得的特定网段会接进所有pop点中，基于最有路径以及最短延时算法将计算出一条最优路径作为最优路径。
58.在本发明的上述云优化方法中，依据点与点之间的延时以及带宽容量大小，赋予线路标准的metric值，并且依据最优路径算法将计算出最优路径，使之连接到距离最近的服务接入网关，定向访问特定的应用场景，以符合目标预期。
59.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。