视频加载失败

iMaster-NCE概述

4785 字
24 分钟
iMaster-NCE概述

iMaster NCE 概述#

一、iMaster NCE概述#

1.1 iMaster NCE定义#

iMaster NCE(iMaster Network Cloud Engine)是华为面向自动驾驶网络(Autonomous Driving Network, ADN)的网络管理与控制系统,提供从设备管理、网络控制到业务编排的全栈网络自动化能力。

1.2 产品定位#

  • 面向园区网:NCE-Campus,园区网络自动化管理
  • 面向广域网:NCE-WAN,广域网智能管控
  • 面向数据中心:NCE-DCN,数据中心网络控制器
  • 面向运营商:NCE-CampusInsight / NCE-WANInsight,AI分析洞察

1.3 核心理念#

意图驱动网络(Intent-Driven Network, IDN)

  • 用户只需声明”网络意图”(业务需求),系统自动转换为网络配置
  • 系统持续验证网络状态是否符合意图
  • 当网络偏离意图时,系统自动修正
┌──────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ iMaster NCE 意图驱动网络闭环 │
│ │
│ ┌─────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌─────────┐ │
│ │ 意图 │ ──► │ 翻译 │ ──► │ 下发 │ ──► │ 持续 │ │
│ │ Intent │ │ Translate│ │ Deploy │ │ 验证 │ │
│ └─────────┘ └──────────┘ └──────────┘ └─────────┘ │
│ ▲ │ │
│ │ ▼ │
│ ┌────┴────┐ ┌──────────┐ │
│ │ 修正 │ ◄───────────────────────────── │ 监控 │ │
│ │ Remediate│ │ Monitor │ │
│ └─────────┘ └──────────┘ │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────┘

二、SDN基本概念 🏷️高频考点#

2.1 SDN定义#

SDN(Software-Defined Networking,软件定义网络)是一种网络架构理念,其核心是将网络的控制平面与数据平面分离,实现网络的集中控制和可编程化管理。

2.2 SDN三大特征#

特征说明传统网络对比
转控分离控制平面与数据平面分离,设备仅负责数据转发转发与控制一体化,每台设备独立运行控制协议
集中控制控制器集中管理网络设备,拥有全局网络视图分布式控制,各设备仅掌握局部信息
开放接口北向API和南向协议标准化,支持可编程化厂商私有协议,接口不开放

2.3 SDN三层架构#

基础设施层 (Infrastructure Layer)

控制层 (Control Layer)

应用层 (Application Layer)

北向接口

RESTCONF / NETCONF / REST API

南向接口

NETCONF / OpenFlow / PCEP / BGP-LS

网络编排应用

安全策略应用

流量调优应用

故障诊断应用

iMaster NCE 控制器

拓扑管理

路径计算

设备管理

策略下发

交换机

路由器

防火墙

AP

基础设施层 (Infrastructure Layer)

控制层 (Control Layer)

应用层 (Application Layer)

北向接口

RESTCONF / NETCONF / REST API

南向接口

NETCONF / OpenFlow / PCEP / BGP-LS

网络编排应用

安全策略应用

流量调优应用

故障诊断应用

iMaster NCE 控制器

拓扑管理

路径计算

设备管理

策略下发

交换机

路由器

防火墙

AP

2.4 SDN接口说明#

接口类型方向作用典型协议
北向接口(Northbound API)应用层 → 控制层应用调用控制器能力REST API / RESTCONF / NETCONF
南向接口(Southbound Protocol)控制层 → 基础设施层控制器管理设备NETCONF / OpenFlow / PCEP / BGP-LS
东西向接口(East-West)控制器 ↔ 控制器控制器间同步集群同步协议

三、iMaster NCE架构 🏷️高频考点#

3.1 NCE分层架构#

设备层

网络控制层

网络分析层

网络管理层

北向开放API层

REST API

Web UI

运维自动化

设备管理

配置管理

用户管理

策略管理

Telemetry采集

AI分析引擎

故障诊断

SLA保障

拓扑管理

路径计算PCE

SR隧道下发

流量工程

交换机

路由器

防火墙

WLAN AP/AC

设备层

网络控制层

网络分析层

网络管理层

北向开放API层

REST API

Web UI

运维自动化

设备管理

配置管理

用户管理

策略管理

Telemetry采集

AI分析引擎

故障诊断

SLA保障

拓扑管理

路径计算PCE

SR隧道下发

流量工程

交换机

路由器

防火墙

WLAN AP/AC

3.2 各层功能说明#

层次功能说明
设备层网络设备物理/虚拟网络设备,执行转发和控制指令
网络控制层SDN控制器实现网络拓扑管理、路径计算(PCE)、隧道下发
网络分析层Telemetry+AITelemetry数据采集与分析,AI增强的故障诊断
网络管理层管理功能设备管理、配置管理、用户管理、策略管理
北向开放API开放接口REST API供上层应用调用,支持网络可编程化

3.3 NCE核心组件#

组件功能说明
控制器引擎集中控制网络拓扑收集、路径计算、策略下发
设备管理模块设备纳管设备发现、注册、配置管理、ZTP
Telemetry采集器数据采集高精度数据采集,gRPC通道推送
分析引擎智能分析AI驱动的故障分析、趋势预测、SLA保障
编排器业务编排将业务意图翻译为网络配置,跨域编排
策略引擎策略管理统一安全策略、QoS策略、访问控制策略

四、南向协议 🏷️高频考点#

4.1 南向协议对比#

协议作用特点适用场景
NETCONF配置下发事务性、基于XML/YANG设备配置管理
YANG数据建模标准化数据结构定义配置和状态数据结构
Telemetry状态采集高精度、推模式、gRPC实时状态监控
BGP-LS拓扑收集链路状态信息上报控制器IGP拓扑上报
PCEP路径计算SR-MPLS/SRv6隧道计算隧道路径计算与下发
OpenFlow流表下发基于流的转发控制SDN交换机流表管理

4.2 各协议详细说明#

NETCONF + YANG#

  • NCE通过NETCONF协议向设备下发配置(基于YANG模型)
  • 提供事务性保证(candidate + commit)
  • 相比SNMP/CLI,配置更可靠、更标准化

Telemetry#

  • 设备主动向NCE推送状态数据(推模式),而非NMS轮询(拉模式)
  • 基于gRPC协议传输,数据格式为Protobuf/JSON
  • 采集精度可达秒级/毫秒级,远超SNMP的分钟级
  • 设备将IGP(OSPF/IS-IS)的链路状态信息通过BGP-LS上报给NCE
  • NCE据此构建全局网络拓扑视图
  • BGP-LS使用BGP多协议扩展(MP-BGP)携带链路状态信息

PCEP(Path Computation Element Protocol)#

  • NCE作为PCE(Path Computation Element),计算最优路径
  • 设备作为PCC(Path Computation Client),向PCE请求路径
  • 用于SR-MPLS/SRv6隧道路径计算和下发

OpenFlow#

  • NCE通过OpenFlow协议向SDN交换机下发流表
  • 交换机根据流表进行转发决策(不再依赖传统MAC/IP学习)
  • 适用于纯SDN场景(如数据中心Overlay网络)

4.3 南向协议交互图#

网络设备iMaster NCE网络设备iMaster NCE一、设备注册与配置下发(NETCONF+YANG)二、拓扑收集(BGP-LS)三、路径计算与下发(PCEP)四、状态采集(Telemetry)实时监控设备状态五、流表下发(OpenFlow,可选)NETCONF hello (能力交换)NETCONF edit-config (下发配置)NETCONF rpc-reply <ok/>BGP-LS (链路状态信息)构建全局拓扑视图PCEP PCReq (路径计算请求)PCEP PCRep (路径计算回复)PCEP PCRpt (路径状态上报)Telemetry推送 (gRPC)OpenFlow FlowMod (流表下发)OpenFlow PacketIn (未知报文上报)
网络设备iMaster NCE网络设备iMaster NCE一、设备注册与配置下发(NETCONF+YANG)二、拓扑收集(BGP-LS)三、路径计算与下发(PCEP)四、状态采集(Telemetry)实时监控设备状态五、流表下发(OpenFlow,可选)NETCONF hello (能力交换)NETCONF edit-config (下发配置)NETCONF rpc-reply <ok/>BGP-LS (链路状态信息)构建全局拓扑视图PCEP PCReq (路径计算请求)PCEP PCRep (路径计算回复)PCEP PCRpt (路径状态上报)Telemetry推送 (gRPC)OpenFlow FlowMod (流表下发)OpenFlow PacketIn (未知报文上报)

五、Telemetry技术 🏷️高频考点#

5.1 Telemetry vs SNMP对比#

特性SNMPTelemetry
采集方式轮询(拉模式,Pull)推送(推模式,Push)
数据精度低(分钟级)高(秒/毫秒级)
网络开销大(轮询开销)小(仅推送变化数据)
数据格式BER/二进制gRPC/JSON/Protobuf
扩展性
实时性
CPU消耗高(频繁轮询)低(主动推送)
适用场景传统网管监控SDN实时管控

5.2 Telemetry工作原理#

gRPC

NCE 创建订阅

设备 Telemetry Agent

数据是否变化?

推送数据

(gRPC Protobuf)

不推送

NCE 接收并解析数据

存储与分析

可视化展示/告警

gRPC

NCE 创建订阅

设备 Telemetry Agent

数据是否变化?

推送数据

(gRPC Protobuf)

不推送

NCE 接收并解析数据

存储与分析

可视化展示/告警

5.3 Telemetry数据通道#

Telemetry基于 gRPC协议 进行数据传输,gRPC基于HTTP/2,具有以下优势:

  • 高效编码:使用Protobuf二进制编码,数据体积小
  • 多路复用:HTTP/2支持多路复用,降低连接开销
  • 流式传输:支持流式RPC,持续推送数据
  • 跨平台:Protobuf支持多种编程语言

5.4 Telemetry订阅模式#

订阅模式说明适用场景
基于周期订阅按固定周期推送数据周期性监控(如接口流量统计)
基于事件订阅事件触发时推送数据事件告警(如接口状态变化)

六、iMaster NCE核心功能#

6.1 功能总览#

功能说明关键技术
拓扑管理自动发现网络拓扑,可视化展示LLDP/CDP自动发现、BGP-LS
设备管理设备即插即用、生命周期管理ZTP自动部署
配置管理通过NETCONF/YANG下发配置NETCONF事务性配置
路径计算基于PCE的路径计算与优化PCEP、约束最短路径算法
流量调优基于SR的流量工程SR-MPLS/SRv6、PCEP
故障诊断基于AI的故障识别与定位Telemetry+AI分析引擎
安全策略统一安全策略管理策略引擎、安全编排
用户体验保障基于用户/应用的SLA保障应用识别、QoS保障

6.2 拓扑管理#

  • 自动发现:通过LLDP/CDP协议自动发现设备间的物理连接关系
  • 逻辑拓扑:支持Overlay/Underlay双维度拓扑展示
  • 拓扑可视化:图形化展示网络拓扑,实时反映设备状态和链路状态

6.3 配置管理#

  • 模板化配置:通过配置模板批量下发,减少手工逐台配置
  • NETCONF下发:使用NETCONF事务性操作保证配置一致性
  • 配置审计:记录所有配置变更历史,支持配置回滚

6.4 路径计算与流量调优#

  • PCE路径计算:NCE作为PCE,基于约束条件计算最优路径
  • SR隧道下发:通过PCEP协议下发SR-MPLS/SRv6隧道
  • 流量工程:根据链路利用率动态调整流量路径,实现负载均衡

七、ZTP(Zero Touch Provisioning) 🏷️高频考点#

7.1 ZTP概述#

ZTP(零配置自动部署)是网络设备上电后自动获取配置文件的机制,实现设备的”即插即用”部署,无需人工逐台配置。

7.2 ZTP工作流程#

设备空配置上电

启动DHCP客户端

从DHCP服务器获取IP地址

通过DHCP Option获取

配置文件服务器地址

下载配置文件

(TFTP/FTP/SFTP)

加载配置文件

重启并应用配置

设备自动注册到NCE

ZTP部署完成

设备空配置上电

启动DHCP客户端

从DHCP服务器获取IP地址

通过DHCP Option获取

配置文件服务器地址

下载配置文件

(TFTP/FTP/SFTP)

加载配置文件

重启并应用配置

设备自动注册到NCE

ZTP部署完成

7.3 ZTP详细步骤#

步骤说明关键DHCP Option
1. 设备上电空配置设备启动,所有接口默认DHCP获取IP-
2. DHCP获取IP设备作为DHCP Client获取管理IP地址Option 1(子网掩码)、Option 3(网关)
3. 获取文件服务器地址通过DHCP Option获取配置文件服务器地址Option 66(TFTP服务器)、Option 67(配置文件名)、Option 150(TFTP服务器列表)
4. 下载配置文件从TFTP/FTP/SFTP服务器下载配置文件-
5. 加载配置设备加载下载的配置文件-
6. 重启生效设备重启,应用新配置-
7. 注册到NCE设备通过NETCONF注册到NCE控制器-

7.4 ZTP与NCE配合#

NCE在ZTP流程中扮演两个角色:

  • DHCP服务器:为设备分配IP地址和文件服务器地址
  • 配置文件服务器:存储和提供设备配置文件
┌───────────────────────────────────────────────────────┐
│ NCE 的双重角色 │
│ │
│ ┌─────────────┐ ┌─────────────────┐ │
│ │ DHCP Server │ │ 配置文件服务器 │ │
│ │ (IP分配) │ │ (配置文件存储) │ │
│ └─────────────┘ └─────────────────┘ │
│ ▲ ▲ │
│ │ DHCP Option │ TFTP/FTP/SFTP │
│ │ 66/67/150 │ 下载 │
│ └──────────┬───────────────┘ │
│ │ │
│ ┌────────▼────────┐ │
│ │ 网络设备(ZTP) │ │
│ └─────────────────┘ │
└───────────────────────────────────────────────────────┘

八、SR(Segment Routing)与NCE 🏷️高频考点#

8.1 SR概述#

SR(Segment Routing,段路由)是一种源路由技术,由源节点指定报文转发的路径(通过Segment列表),路径上的中间节点只需按照Segment指示转发,无需维护复杂的状态。

8.2 SR优势#

优势说明
简化控制平面无需LDP/RSVP-TE协议,与IGP/BGP原生集成
减少状态维护仅源节点维护路径状态,中间节点无状态
可扩展性支持大规模网络部署
与SDN契合NCE集中计算路径,通过PCEP下发Segment列表
支持网络编程通过Segment组合实现灵活的网络编程

8.3 SR-MPLS vs SRv6#

特性SR-MPLSSRv6
数据平面MPLS标签IPv6扩展头(SRH)
Segment表示MPLS标签(20位)IPv6地址(128位)
封装格式MPLS标签栈IPv6报文 + SRH
控制平面IGP/BGP扩展 + PCEPIGP/BGP扩展 + PCEP
兼容性与MPLS网络兼容需IPv6支持
可编程性较弱(标签有限)强(IPv6地址空间大)
适用场景MPLS网络演进新建IPv6网络/网络编程

8.4 NCE与SR配合#

NCE 收集全局拓扑

(BGP-LS)

NCE 计算最优路径

(PCE路径计算)

NCE 生成Segment列表

(指定转发路径)

NCE 通过PCEP下发

(Segment列表 → 设备)

源节点封装报文

(MPLS标签栈/SRV6 SRH)

中间节点按Segment转发

(无需维护状态)

NCE 收集全局拓扑

(BGP-LS)

NCE 计算最优路径

(PCE路径计算)

NCE 生成Segment列表

(指定转发路径)

NCE 通过PCEP下发

(Segment列表 → 设备)

源节点封装报文

(MPLS标签栈/SRV6 SRH)

中间节点按Segment转发

(无需维护状态)

8.5 SR与传统MPLS TE对比#

特性传统MPLS TESR
控制平面RSVP-TE信令(复杂)IGP/BGP扩展(简单)
状态维护每跳维护LSP状态仅源节点维护路径
路径计算分布式(RSVP-TE逐跳信令)集中式(PCE计算+PCEP下发)
部署复杂度
可扩展性受限于RSVP-TE状态数量更好(无中间状态)
与SDN配合需要额外适配原生契合(PCEP+Segment列表)

九、iMaster NCE与传统网络管理对比#

特性传统网络管理(eSight/SNMP)iMaster NCE
管理方式设备级管理网络级/业务级管理
配置方式CLI逐台配置模板化批量配置
控制方式分布式控制集中控制+分布式转发
数据采集SNMP轮询Telemetry推送
路径控制手工配置PCE自动计算
自动化高(ZTP/自动化部署)
分析能力基础AI增强分析
拓扑视图手工绘制/LLDP发现实时自动发现+可视化
配置下发SNMP/CLINETCONF/YANG
故障定位人工排查AI智能定位
业务编排意图驱动编排
SLA保障难以保障端到端SLA保障

十、华为设备配置命令示例#

10.1 设备注册到NCE的配置#

Terminal window
# 使能NETCONF(NCE南向通道)
netconf
ssh server enable
port 830
# 配置设备管理IP地址
interface Vlanif10
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
quit
# 配置SSH用户(供NCE使用)
aaa
local-user nceadmin password cipher NCE@Admin123
local-user nceadmin service-type ssh
local-user nceadmin privilege level 15
quit
ssh user nceadmin authentication-type password
ssh user nceadmin service-type snetconf
snetconf server enable
# 配置设备注册到NCE控制器
# 注意:具体命令取决于设备型号和版本,以下为通用示例
netconf
source-interface Vlanif10

10.2 Telemetry配置#

Terminal window
# 使能gRPC服务
grpc
# 监听端口默认为20000(部分版本为57400)
server
listen-port 57400
quit
# 配置Telemetry订阅
telemetry
# 采样传感器路径(采集接口状态信息)
sensor-group name ifStatus
sensor-path huawei-ifm:ifm/interfaces/interface/admin-status
sensor-path huawei-ifm:ifm/interfaces/interface/oper-status
quit
# 配置目标采集器(NCE地址)
destination-group name NCE
ipv4-address 192.168.1.100 port 57400
protocol grpc
quit
# 配置订阅关联传感器和目标
subscription name sub1
sensor-group ifStatus sample-interval 1000
destination-group NCE
suppress-redundant enable
quit

10.3 ZTP相关配置#

Terminal window
# ZTP功能默认使能,空配置设备上电后自动启动
# 以下为ZTP相关的辅助配置
# 配置DHCP客户端(管理口)
interface Vlanif10
ip address dhcp-alloc
quit
# 手动触发ZTP(可选,通常自动触发)
ztp start
# 查看ZTP状态
display ztp status
# 查看ZTP日志
display ztp log

10.4 BGP-LS配置#

Terminal window
# 使能BGP-LS功能(将IGP拓扑上报给NCE)
bgp 65001
# BGP-LS对等体(NCE地址)
peer 192.168.1.100 as-number 65001
peer 192.168.1.100 connect-interface Vlanif10
#
# 使能BGP-LS
link-state-family
peer 192.168.1.100 enable
# 引入OSPF链路状态
import-route ospf 1
# 引入IS-IS链路状态
import-route isis 1
quit
#
quit
# 查看BGP-LS状态
display bgp link-state peer
display bgp link-state routing-table

10.5 PCEP配置#

Terminal window
# 使能PCEP Client功能(与NCE的PCE通信)
mpls lsr-id 1.1.1.1
mpls
# 配置PCEP
segment-routing
pce-client
# PCE服务器地址(NCE地址)
pce-server 192.168.1.100
# PCEP监听端口(默认4189)
port 4189
# 保活时间(默认30秒)
keepalive 30
# 死亡时间(默认120秒)
deadtimer 120
quit
quit
# 使能SR-MPLS
segment-routing
# 配置SRGB标签范围
segment-routing mpls
srgb 16000 23999
quit
quit
# 查看PCEP状态
display pce-client session
display pce-client peer

10.6 综合配置示例#

以下是一台设备注册到NCE的完整配置示例:

Terminal window
# ========== 管理IP ==========
interface Vlanif10
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
quit
# ========== SSH用户 ==========
aaa
local-user nceadmin password cipher NCE@Admin123
local-user nceadmin service-type ssh
local-user nceadmin privilege level 15
quit
# ========== NETCONF ==========
netconf
ssh server enable
port 830
source-interface Vlanif10
quit
ssh user nceadmin authentication-type password
ssh user nceadmin service-type snetconf
snetconf server enable
# ========== Telemetry ==========
grpc
server
listen-port 57400
quit
quit
telemetry
sensor-group name ifStatus
sensor-path huawei-ifm:ifm/interfaces/interface/oper-status
quit
destination-group name NCE
ipv4-address 192.168.1.100 port 57400
protocol grpc
quit
subscription name sub1
sensor-group ifStatus sample-interval 1000
destination-group NCE
quit
# ========== BGP-LS ==========
bgp 65001
peer 192.168.1.100 as-number 65001
peer 192.168.1.100 connect-interface Vlanif10
link-state-family
peer 192.168.1.100 enable
import-route ospf 1
quit
quit
# ========== PCEP ==========
segment-routing
pce-client
pce-server 192.168.1.100
quit
segment-routing mpls
srgb 16000 23999
quit
quit

十一、常见故障排查#

11.1 设备无法注册到NCE#

排查步骤:

  1. 检查NETCONF连通性:确认设备与NCE之间UDP/TCP 830端口可达
Terminal window
# 在设备上测试到NCE的830端口连通性
telnet 192.168.1.100 830
  1. 检查设备账号密码:确认NCE上配置的设备账号密码与设备上配置一致
Terminal window
display aaa local-user
display ssh user
  1. 检查证书(如使用证书认证):确认设备证书有效且被NCE信任

11.2 拓扑不完整#

排查步骤:

  1. 检查LLDP配置:确认LLDP已使能,设备间可发现邻居
Terminal window
display lldp neighbor
  1. 检查BGP-LS配置:确认BGP-LS对等体建立成功
Terminal window
display bgp link-state peer
  1. 检查设备发现策略:在NCE上检查设备发现规则和策略

11.3 Telemetry数据不更新#

排查步骤:

  1. 检查gRPC通道:确认设备与NCE之间的gRPC通道正常
Terminal window
display grpc session
  1. 检查订阅配置:确认传感器路径、采样间隔、目标采集器配置正确
Terminal window
display telemetry subscription
display telemetry sensor-group

11.4 ZTP失败#

排查步骤:

  1. 检查DHCP配置:确认DHCP服务器配置正确,Option 66/67/150正确设置
Terminal window
display ztp status
display ztp log
  1. 检查文件服务器连通性:确认设备能访问TFTP/FTP/SFTP服务器

  2. 检查配置文件格式:确认配置文件格式正确,与设备型号和版本匹配

11.5 常用排查命令汇总#

命令作用
display netconf session查看NETCONF会话信息
display grpc session查看gRPC会话信息
display telemetry subscription查看Telemetry订阅
display telemetry sensor-group查看Telemetry传感器组
display telemetry destination-group查看Telemetry目标组
display bgp link-state peer查看BGP-LS对等体
display bgp link-state routing-table查看BGP-LS路由表
display pce-client session查看PCEP会话
display pce-client peer查看PCEP对等体
display segment-routing global-block查看SRGB标签范围
display lldp neighbor查看LLDP邻居
display ztp status查看ZTP状态
display ztp log查看ZTP日志

支持与分享

如果这篇文章对你有帮助,欢迎分享给更多人或打赏支持!

打赏

评论区

Profile Image of the Author
zs13
Hello, I'm Zs13.
公告
欢迎来到我的博客!
分类
标签
最新动态
站点统计
文章
22
分类
1
标签
46
总字数
64,717
运行时长
0
最后活动
0 天前
站点信息
构建平台
EdgeOne Pages
博客版本
Firefly v6.15.10
文章许可
CC BY-NC-SA 4.0