CN111699659A - 虚拟化网络功能 - Google Patents

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Abstract

提供了一种装置，包括至少一个处理器和至少一个存储器，该至少一个存储器包括计算机程序代码。至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使装置至少：从至少一个又一装置接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息，将与至少两个虚拟网络功能相关联的所述信息与所确定的规则进行比较，基于比较生成至少一个功能控件，以及将至少一个功能控件指派给至少两个虚拟网络功能中的至少一个虚拟网络功能。

Description

虚拟化网络功能
技术领域
本申请涉及电信领域。更具体地，本申请涉及用于在电信内提供虚拟化网络的装置和方法。
背景技术
网络功能虚拟化(NFV)是电信主导的倡议，旨在利用IT虚拟化技术将许多电信网络设备类型整合到行业标准的大容量服务器、交换机和存储装置上。NFV涉及以软件实现网络功能，该软件可以在一系列行业标准服务器硬件上运行并且可以根据需要被移动到网络中的各个位置或在其中被实例化，而不需要安装新的专有设备。有望推动大量的资本支出和操作消费的减少，NFV因此有望转换整个电信基础设施生态系统。Mind Commerce估计，2014年至2019年之间，全球在NFV解决方案上的开销将以46％的复合年增长率(CAGR)增长。到2019年底，NFV收入预计将达到13亿美元。随着5G的发展，NFV扮演着至关重要的角色，在基本范式转换中，作为越来越以用户为中心和按需动态交付、业务感知操作和面向服务的架构的构建块和路线图。
随着通信网络的发展，提出了许多新技术，包括大型密集网络、干扰和移动性管理、物联网(IoT)、软件定义网络(SDN)、网络功能虚拟化(NFV)、普及和社交计算、移动自组织网络(MANET)、认知无线电和云计算需要大量数据带宽。因此，这些设备的带宽需求要求下一代网络具有相当大的容量，并且可能需要重新配置以避免网络瓶颈。例如，使用NFV技术，可以高度虚拟化许多网络功能，使得可以在大多数设备(诸如，服务器、交换机、路由器和基站)上分离网络硬件和软件，从而降低网络部署的成本并且有助于可配置性。其中至少一些网络功能利用NFV技术而被虚拟化被称为虚拟化网络。
发明内容
根据一个方面，提供了一种装置，该装置包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使该装置至少：从至少一个又一装置接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息，将与至少两个虚拟网络功能相关联的信息与所确定的规则进行比较，基于比较生成至少一个功能控件，以及将至少一个功能控件指派给至少两个虚拟网络功能中的至少一个虚拟网络功能。
在一些实施例中，该装置可以是集成虚拟化网络功能管理功能。
在一些实施例中，该信息可以包括针对至少两个虚拟网络功能的路由路径图和业务状态。
在一些实施例中，该装置可以被引起将消息传输给至少一个又一装置，其中该装置可以被引起从至少一个又一装置接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息，并且可以被引起响应于被传输给至少一个又一装置的消息而接收该信息。
在一些实施例中，该装置可以被引起将消息传输给至少一个又一装置，并且可以还被引起基于本地系统数据来传输消息，该消息可以包括以下中的至少一项：至少一个虚拟网络功能的节点ID和生命周期控制管理操作中。
在一些实施例中，该装置可以被引起基于比较来生成至少一个功能控件，并且可以被引起基于响应于请求而从至少一个又一装置接收到的状态监测信息来生成至少一个功能控件。
在一些实施例中，该装置可以被引起基于比较来生成至少一个功能控件，并且可以被引起基于接收到的状态监测信息来生成至少一个功能控件。
在一些实施例中，该装置可以还被引起将至少一个功能控件传输给至少两个虚拟网络功能中的所分配的至少一个虚拟网络功能。
在另一方面中，提供了一种装置，该装置包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使该装置至少：接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息，处理该信息，以及将该信息转发到至少一个又一装置，使得至少一个又一装置被引起将与至少两个虚拟网络功能相关联的信息与所确定的规则进行比较，并且基于比较来生成至少一个功能控件。
在一些实施例中，该装置可以还被引起接收针对状态监测信息的请求，以及基于请求生成状态监测信息，并且将状态监测信息传输给至少一个又一装置。
在一些实施例中，该装置可以被引起生成状态监测信息，并且可以还被引起确定影响节点列表，该影响节点列表包括受至少一个功能控件影响的一个或多个虚拟网络功能。
在另一方面中，提供了一种用于装置的方法，包括：从至少一个又一装置接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息，将与至少两个虚拟网络功能相关联的信息与所确定的规则进行比较，基于比较生成至少一个功能控件，以及将至少一个功能控件指派给至少两个虚拟网络功能中的至少一个虚拟网络功能。
在一些实施例中，该装置可以是集成虚拟化网络功能管理功能。
在一些实施例中，该信息可以包括至少两个虚拟网络功能的路由路径图和业务状态。
在一些实施例中，该方法可以包括将消息传输给至少一个又一装置。该方法包括从至少一个又一装置接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息。该接收可以响应于被传输给至少一个又一装置的消息。
在一些实施例中，该方法可以包括将消息传输到至少一个又一装置。该方法包括基于本地系统数据来传输该消息。该消息可以包括以下中的至少一项：至少一个虚拟网络功能的节点ID和生命周期控制管理操作。
在一些实施例中，该方法可以基于比较来生成至少一个功能控件。该方法可以包括基于响应于请求而从至少一个又一装置接收到的状态监测信息来生成至少一个功能控件。
在一些实施例中，该方法可以基于比较来生成至少一个功能控件。该方法可以包括基于接收到的状态监测信息来生成至少一个功能控件。
在一些实施例中，该方法可以包括将至少一个功能控件传输给至少两个虚拟网络功能中的所分配的至少一个网络虚拟功能。
在另一方面中，提供了一种用于装置的方法，该方法包括：接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息，处理该信息，以及将该信息转发到至少一个又一装置，使得至少一个又一装置被引起将与至少两个虚拟网络功能相关联的信息与所确定的规则进行比较，并且基于比较来生成至少一个功能控件。
在一些实施例中，该方法可以包括接收针对状态监测信息的请求，以及基于该请求生成状态监测信息，并且将状态监测信息传输给至少一个又一装置。
在一些实施例中，该方法可以包括生成状态监测信息，以及确定影响节点列表，该影响节点列表包括受至少一个功能控件影响的一个或多个虚拟网络功能。
在另一方面中，提供了一种装置，该装置包括：用于从至少一个又一装置接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息的部件，用于将与至少两个虚拟网络功能相关联的信息与所确定的规则进行比较的部件，用于基于比较来生成至少一个功能控件的部件，以及用于将至少一个功能控件指派给至少两个虚拟网络功能中的至少一个的部件。
在一些实施例中，该装置可以是集成虚拟化网络功能管理功能。
在一些实施例中，该信息可以包括至少两个虚拟网络功能的路由路径图和业务状态。
在一些实施例中，该装置可以包括用于使消息被传输到至少一个又一装置的部件，其中该装置可以包括用于从至少一个又一装置接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息的部件，并且可以包括用于响应于被传输给至少一个又一装置的消息而接收信息的部件。
在一些实施例中，该装置可以包括用于可选地基于本地系统数据使消息被传输到至少一个又一装置的部件。该消息可以包括以下中的至少一项：至少一个虚拟网络功能的节点ID和生命周期控制管理操作。
在一些实施例中，该装置可以包括用于基于比较生成至少一个功能控件的部件，以及可以包括用于基于响应于请求而从至少一个又一装置接收到状态监测信息来生成至少一个功能控件的部件。
在一些实施例中，该装置可以包括用于基于比较来生成至少一个功能控件的部件，并且可以包括用于基于接收到的状态监测信息来生成至少一个功能控件的部件。
在一些实施例中，该装置可以包括用于将至少一个功能控件传输给至少两个虚拟网络功能中的所指派的至少一个虚拟网络功能的部件。
在另一方面中，提供了一种装置，该装置包括：用于接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息的部件，用于处理该信息的部件，以及用于将信息转发到至少一个又一装置的部件，使得至少一个又一装置被用于将与至少两个虚拟网络功能相关联的信息与所确定的规则进行比较并且基于比较生成至少一个功能控件。
在一些实施例中，该装置可以包括：用于使针对状态监测信息的请求被接收的部件，用于基于该请求生成状态监测信息的部件，以及用于将状态监测信息传输给至少一个又一装置的部件。
在一些实施例中，该装置可以包括用于引起生成状态监测信息的部件，并且可以包括用于引起确定影响节点列表的部件，该影响节点列表包括受至少一个功能控件影响的一个或多个虚拟网络功能。
还可以提供一种计算机程序，包括程序代码部件，该程序代码部件被适配于执行本文描述的方法。根据另外的实施例，提供了一种可以在计算机可读介质上被实施以用于提供上述方法中的至少一种方法。
在体现本发明的示例的以下详细描述和所附权利要求中也描述了各种其他方面和另外的实施例。
附图说明
图1示出了网络功能虚拟化参考架构；
图2示出了根据一些实施例的并入集成虚拟化网络功能管理的网络架构；
图3示出了根据一些实施例的由集成虚拟化网络功能管理辅助功能(IVNFMAF)生成的示例规则；
图4示出了根据一些实施例的当接收到VNF管理功能触发时由IVNFMAF实现的工作状态监测/报告处理过程的流程图；
图5示出了根据一些实施例的一旦VNF过载被检测到时虚拟网络功能生命周期管理功能的示例操作的流程图；以及
图6图示了根据一些实施例的NFV中的集成VNF管理的消息流。
具体实施方式
在以下描述中，出于解释的目的，陈述了若干特定细节以便提供对本发明的实施例的透彻理解。然而，对于本领域技术人员明显的是，可以在没有这些具体细节或具有等效布置的情况下实践本发明的实施例。在其他情况下，以框图形式示出了众所周知的结构和设备，以避免不必要地模糊本发明的实施例。
在传统的电信网络中，网络元件(NE)通常被实现为在专用服务器上甚或在功能特定的硬件(HW)盒中运行的单个实体。即，每个NE可以包括一个或多个物理元件。从本质上讲，这种设置是相对刚性和稳定的(从拓扑和实施方式的角度来看)，并且一旦配置就相对不灵活。
在电信云中，情况有所不同，至少部分原因是虚拟化网络功能(VNF)的“移动”和动态(且不受完全物理保护)性质，该功能由自动生命周期管理(例如，如用基于欧洲电信标准协会(ETSI)网络功能虚拟化(NFV)的电信云环境所定义的)支持和加速。在NFV环境中，虚拟网络功能(VNF)需要负责处理在硬件网络基础设施(路由器、交换机等)之上的一个或多个虚拟机(VM)上运行的特定网络功能。可以将各个虚拟网络功能连接或组合在一起作为构建块，以提供完整规模的网络通信服务。通常，可以在几分钟内从“基础图像”中(重新)实例化VNF，并且可以根据灵活NW服务的需要将其快速移动或迁移到其他虚拟化平台、延缓或终止。而且，ETSI NFV允许由多个VNF组件(VNFC)组成VNF，这些组件可能来自同一供应商(或可能也来自受信任的第三方，诸如，分包商)。与传统NE相比，VNF或VNFC的身份是可变的，并且在单个VNF实例的寿命内应该存在(并且有效)。例如，当按顺序启动新的或更高性能的VNF或在缩放过程中终止现有的VNF时，功能容量可以通过类似的VNF实例扩展或缩小。因此，网络实体、它们的数量以及它们的配置在虚拟化网络中更容易改变。
NFV系统中的虚拟网络功能管理器(VNFM)是管理功能节点。VNF可以被认为是节点。VNFM负责NFV系统中每个VNF的生命周期管理(LCM)。在管理每个VNF时，VNFM可以例如实例化(创建)、缩放(向内/向外)、升级和终止(销毁)给定的VNF。通过优化资源，VNFM可以在VNF性能和成本之间提供良好的平衡。例如，VNFM可以基于当前工作负载来实例化虚拟网络功能(VNF)节点，一旦VNF的工作负载超过某个负载阈值，就可以在VNFM的控制下应用VNF缩放操作来满足新工作负载的需求。VNF缩放操作可以是例如扩展或收缩以增大或减小VNF的容量。如果给定VNF的工作负载减少，则可以终止该工作负载以使资源可用于另一VNF。与非NFV系统相比，基于VNF的系统更加灵活。可以理解，与其他非NFV系统相比，在VNF上构建的系统能够以更低的成本提供更高的容量。
虚拟网络功能(VNF)管理解决方案通常孤立地考虑每个VNF的需求。每个VNF可以处理和路由来自多个服务流路径的数据，每个服务流路径为不同系统之间的数据提供路径。在许多不同的网络中，网络过载可能很常见，诸如，在工作日早晨发生大量并发数据传输时。如果发生网络过载，则网络中的VNF会检测到过载，并进行向外扩展以增加其处理传入的服务请求的容量。一个VNF的向外扩展通常导致更多业务被迅速传输到下行服务节点，这导致过载沿着网络中的整个服务流路径转移。如果下行节点不具有足够的容量来用于这种处理，则可能在考虑节省成本的前提下设计NFV系统时尤其如此，这可能会对业务造成影响，诸如服务下降或分组丢失，直到沿着整个服务流路径应用类似的操作，诸如扩展。其他VNF生命周期管理(LCM)操作(如收缩、实例化、终止、升级)也可能具有类似的问题，典型的VNF管理解决方案也是如此。
生命周期管理(LCM)中的不同虚拟化网络功能之间的这种缺乏协作是NFV系统中的相关问题，该NFV系统试图以低成本实现最佳性能，并可能降低数据吞吐量。在服务流路径较长的场景中，缺乏协作尤其效率低下。
在本申请的一些实施例中，提供了不同虚拟化网络功能之间的协作。这种协作以低成本提供了高性能，并增加了数据吞吐量。在服务流路径较长的场景中，这种协作尤其有效。
图1示出了示例欧洲电信标准协会(ETSI)网络功能虚拟化(NFV)参考架构框架。如图1所示，架构框架包括三个主要工作域，即，虚拟化网络功能(VNF)域110、网络功能虚拟化(NFV)基础设施(NFVI)域120和NFV管理和编排域130。架构框架还包括虚拟化网络的运营商的OSS(运营支持系统)和/或BSS(业务支持系统)140。
VNF域110包括至少一个虚拟化网络功能(VNF)，每个虚拟化网络功能可以被认为包括对网络功能的虚拟化。例如，该功能可以是GSM(全球移动系统)功能或MME(移动管理实体)、网关、防火墙、HSS(归属订户服务器)，或者实际上是来自核心或接入网络的任何可虚拟化功能。VNF也可以是现代/当前/未来网络(诸如，5G上下文)的一部分。VNF可以由多个内部组件组成。例如，一个VNF可以部署在多个虚拟机(例如，VNFC)上，其中，每个VM托管VNF的单个组件。然而，在其他情况下，整个VNF也可以被部署在单个VM中。VNF可以被实现为能够在NFVI上运行的网络功能的软件实施方式(诸如，仅软件实体或HW/SW功能的SW部分)。部分联网的层也可以虚拟化。在VNF域110中，可以部署元素管理系统(EMS)以对至少一个VNF执行典型的管理功能性。
NFVI 120包括硬件和软件组件，该硬件和软件组件构建了至少一个VNF在其中被部署、管理和执行的环境。NFVI可以跨越若干位置，即，操作NFV基础设施存在点的位置。在这些位置之间提供连接的网络被视为NFVI 120的一部分。从VNF的角度来看，虚拟化层和硬件资源可能看起来像是为它们提供所需虚拟化资源的单个实体。NFVI支持使用虚拟化的多种物理资源来执行至少一个VNF。
在NFVI域120中，物理硬件资源包括计算、存储和联网，其通过虚拟化层(例如，管理程序)向至少一个VNF提供处理、存储和连接。与专用硬件相反，计算硬件可以是COTS(商用现货)。存储资源可以在共享网络附接存储装置(NAS)和驻留在服务器本身上的存储装置之间进行区分。通常将计算和存储资源池化。网络资源包括交换功能(例如，路由器)以及有线或无线链路。而且，网络资源可以跨越不同的域。
虚拟化层抽象或分离硬件资源，并将VNF软件与基础硬件解耦，因此确保至少一个VNF的硬件独立生命周期。因此，虚拟化层可以被认为负责：对物理资源的抽象和逻辑分区，通常作为硬件抽象层；使实现VNF的软件能使用基础虚拟化基础设施；向VNF提供虚拟化资源，使得后者可以被执行。中间的虚拟化层确保至少一个VNF从硬件资源被解耦，因此，该软件可以被部署在不同的物理硬件资源上。通常，以管理程序和虚拟机(VM)的形式为计算和存储资源提供这种类型的功能性。VNF可以被部署在一个或多个VM中。
NFV管理和编排130覆盖支持基础设施虚拟化的物理和/或软件资源的编排和生命周期管理以及至少一个VNF的生命周期管理。它可能专注于虚拟化网络中必需的所有特定于虚拟化的管理任务。从NFV的角度来看，虚拟化基础设施管理包括被用于控制和管理VNF以及其授权下的计算、存储和网络资源以及其虚拟化的交互的功能性。虚拟化基础设施编排包括NFV基础设施和软件资源的编排和管理以及在NFVI上实现网络服务。
一些实施例在NFV中提供了新的VNF管理解决方案。该VNF管理解决方案可以基于网络的更广泛的系统数据来做出决策，实现使用VNF生命周期管理(LCM)操作来调谐整个NFV系统，以避免任何可能的负面影响，并以较低的成本在整个NFV系统中实现最佳性能。
在一些实施例中，可以引入新的集成VNF管理辅助功能(IVNFMAF)。IVNFMAF可以基于增强型VNFM或其本地供应的请求来维护路由路径图并监测更广泛网络的业务状态。IVNFMAF可以从VNFM接收服务流路径查询请求，并从更广泛网络的角度提供VNF LCM操作建议。
可以理解，可以基于来自IVNFMAF的建议，在VNFM上引入集成VNF管理功能以执行VNF LCM操作。VNF LCM操作建议可以例如是功能控制消息。VNF管理功能可以执行以下功能性中的一项或多项：监测每个VNF的工作状态，并在满足预定义LCM操作标准或从一个VNF接收到VNF LCM操作请求时触发VNF LCM操作；从更广泛网络的角度向IVNFMAF发送服务流路径查询请求以寻求建议；以及基于来自IVNFMAF及其本地逻辑/供应的建议，确定并执行适当的VNF LCM操作。在一些实施例中，如果VNF LCM操作由应用逻辑触发，则可以在每个VNF上引入工作负载控制器逻辑。
图2示出了根据一些实施例的并入集成VNF管理的网络架构。VNF管理器(VNFM)208可通信地被耦合到至少一个VNF 210、212、214、216。每个VNF可以处理从服务流路径接收的数据。图2示出了三个服务流路径：第一服务流路径202、第二服务流路径204和第三服务流路径206。服务流路径可以穿过一个或多个VNF 210、212、214、216，服务流路径所穿过的每个VNF对服务流路径的数据进行处理。例如，如图2所示：第一服务流路径202可以穿过VNF 1210和VNF 3 214；第二服务流路径204可以穿过VNF 1 210、VNF 2 212、VNF 3 214和VNF K216；并且第三服务流路径206可以穿过VNF 1210、VNF 2 212和VNF K216。提供了集成VNF管理辅助功能(IVNFMAF)218，其中IVNFMAF 218被配置为提供更广泛的系统数据来确定VNFLCM操作的影响。更广泛的系统数据可以包括每个节点的工作状态以及网络中的每个节点的业务状态中的一个或多个，这些状态将受到VNF LCM操作的影响。在一些实施例中，IVNFMAF 218可通信地耦合至SDN(软件定义的网络)控制器220。例如，IVNFMAF 218可以被部署在SDN控制器220处或与SDN控制器220共址。将IVNFMAF 218与SDN控制器220一起部署可以简化IVNFMAF 218的设计。SDN控制器220可以具有更广泛的网络系统数据。SDN控制器220可以被配置为向IVNFMAF 218提供更广泛的系统数据。IVNFMAF 218可以被配置为接收更广泛的系统数据。在接收到更广泛的系统数据时，IVNFMAF 218可以确定影响评估。例如，更广泛的系统数据可以提供业务信息以及工作负载中的至少一个，并且IVNFMAF可以基于更广泛的系统数据或更广泛的系统数据中的变化来确定影响评估。可以确定VNF的业务与工作负载之间的关系，并且可以基于该关系来确定影响评估。影响评估数据的一个示例是数据流率与节点工作负载之间的关系。例如，基于对第二服务流路径的监测，IVNFMAF可以确定数据增加20％对第二服务流路径的影响会导致第一VNF 210上的工作负载增加30％，第二VNF 212上的工作负载增加20％，第三VNF 214上的工作负载增加40％，并且第k VNF216上的工作负载增加10％。
VNFM 208可以被配置有集成VNF管理功能(IVMF)224，以监测每个VNF 210、212、214、216的工作状态，并基于来自集成VNF管理辅助功能(IVNFMAF)218的影响评估来应用VNF生命周期管理(LCM)操作。
可以理解，在一些实施例中，可以在VNFM 208和IVNFMAF 218之间引入接口222，以支持网络状态监测供应和对VNF LCM操作的影响评估。在一些实施例中，接口222可以是VNF管理辅助接口222。接口222被配置为提供IVMF 224和SDN控制器220之间的链路。即，接口222可以提供VNFM 208/IVMF 224和SDN控制器220/IVNFMAF 218之间的链路，以支持网络状态监测供应和对VNF LCM操作的影响评估。可以理解的是，在一些实施例中，如果VNF LCM操作由应用逻辑触发，则可以在相应VNF上引入工作负载控制器逻辑。
IVNFMAF 218为VNF LCM操作提供网络影响评估，并且向VNFM 208提供VNF LCM操作建议。可以理解，被提供给VNFM 208的VNF LCM操作建议是IVNFMAF 218基于可用信息(诸如，来自SDN控制器的信息)确定的意见。IVNFMAF例如可以基于更广泛的系统数据来确定操作建议。更广泛的系统数据可以包括每个节点的工作状态以及网络中的每个节点的业务状态中的一个或多个业务状态，这些状态将受到VNF LCM操作的影响。该功能性可以由IVNFMAF 218中的网络状态功能提供。
例如，建议可以是IVMF希望扩展节点212以增加容量，IVMF向IVNFMAF查询建议，并且IVNFMAF回复说节点212的扩展操作可能影响节点214和216，附加信息可以指示节点212上的工作容量增加会导致节点216上的工作负载增加30％。在节点216的现有工作负载为50％的示例中，节点216上的工作负载额外增加30％可能会导致该节点接近过载或已过载。除了扩展212之外，IVMF也可以扩展节点216，以避免使节点216过载。在另一示例中，IVNFMAF可以指示节点216是无法扩展的PNF，在这种情况下，IVMF可以确定应该取消节点212的扩展操作，以避免在以后使节点过载。
SDN控制器220可以包括SDN南向(southbound)应用编程接口(API)。在一些实施例中，IVNFMAF 218中的网络状态功能增强了现有的SDN南向API 226。通过示例，现有的SDN南向API 226可以根据OpenFlow 226通信协议进行操作。OpenFlow通信协议可以使SDN南向API能确定至少一个VNF上的网络分组的服务流路径。网络状态功能可以提供基于标准的工作状态报告机制。即，IVNFMAF 218可以定义由报告标准和报告动作组成的事件报告规则。事件报告规则可以例如标识应该报告的信息，并将这些规则作为工作状态监测请求下载到相关的网络节点。
在图3中示出了由IVNFMAF生成的示例规则。该示例规则可以包括报告标准302和报告动作304。在该示例中，报告标准302需要确定节点的工作负载。如果工作负载被确定为大于50％，则执行对应的报告动作304。在该示例中，如果工作负载被确定为大于50％，则所执行的报告动作304是报告节点的每个传出流状态以及该节点的工作负载。传出流状态可以包括该业务的源地址、目的地地址、服务流路径数据速率和与应用相关的信息中的至少一项。节点的工作负载可以包括资源的利用率，例如，节点的工作负载可以包括CPU、存储器和网络中的至少一个的利用率。
向所有网络节点发送工作状态监测请求可能被认为效率低下。一些实施例可以合并IVMF供应的工作状态监测/报告，即，IVMF可以基于更广泛的系统数据来标识需要LCM操作的潜在节点，并在IVNFMAF中触发相关节点的状态监测。
图4示出了当接收到IVMF触发时由IVNFMAF实现的工作状态监测/报告处理过程的流程图。在一些实施例中，IVNFMAF从IVMF接收工作状态监测请求。接收工作状态监测请求的操作在图4中由步骤402示出。当从IVMF接收到工作状态监测请求时，IVNFMAF处理服务流路径。IVNFMAF被配置为标识请求节点的下行服务流路径中的所有相关网络节点。在IVNFMAF处标识在请求节点的下行数据路径中的所有网络节点的操作在图4中由步骤404示出。IVNFMAF可以被配置为基于所定义的标准来标识在请求节点的下行服务流路径中的所有网络节点。IVNFMAF可以被配置为基于IVMF的本地系统数据来标识请求节点的下行服务流路径中的所有网络节点。IVMF数据可以向用于标识可能需要LCM操作的节点列表的IVNFMAF提供信息。本地系统数据可以例如包括该节点的历史数据。本地系统数据可以例如包括在历史数据中周期性地改变的工作负载。VNF管理功能(IVMF)可以将节点列表发送到集成VNF管理辅助功能(IVNFMAF)，以利用可选的监测标准建议进行工作状态监测。一旦接收到请求，IVNFMAF中的网络状态功能就会为从IVMF接收到的每个节点生成监测节点列表。从IVMF接收的每个节点的监测节点列表可以标识在请求节点的下行服务流路径中的所有网络节点。IVNFMAF生成监测节点列表中标识的每个节点的(多个)报告规则，并将(多个)规则作为工作状态监测请求发送到网络节点。在步骤4中通过步骤406中示出了在IVNFMAF处生成工作状态监测请求并将该工作状态监测请求发送到所有已标识节点的操作。IVNFMAF中的生命周期管理(LCM)影响评估功能可能负责：一旦从VNFM接收到服务流路径查询请求，就提供VNF LCM操作建议。
以示例的方式，参照图2，如果VNFM确定网络服务节点，例如，第一VNF 202过载并且需要扩展LCM操作，它将利用相关节点ID和所计划的LCM操作类型(例如，扩展)将服务流路径查询请求发送到IVNFMAF。可以理解的是，可以使用被VNFM认为必要的任何LCM操作，可以执行的LCM操作可以包括例如扩展、收缩、实例化、终止或升级中的一个或多个。
一旦IVNFMAF从具有特定节点ID的VNFM接收到服务流路径查询请求，IVNFMAF被配置为标识LCM操作的主要原因或因素，例如，在这种情况下，由于过载导致扩展操作。在图2所示的示例中，第一VNF 202服务三个服务流路径。服务流路径可以被理解为数据流或数据流路径。IVNFMAF的状态监测被配置为确定在这种情况下，主要的过载因素是第二服务流路径。然后，将IVNFMAF配置为标识该扩展操作将影响的所有节点。在该示例中受影响的节点将是VNF 212、VNF 214和VNF 216。然后可以将IVNFMAF 218配置为将响应发送到VNFM 208，该响应可以包括影响节点列表以及由IVNFMAF标识的所有节点(即，VNF 2 212、VNF 3 214和VNF K216)。在一些实施例中，除了受影响的节点列表，IVNFMAF可以提供每个节点的影响评估数据。影响评估数据的一个示例是数据流率与节点工作负载之间的关系。例如，基于对第二服务流路径的监测，IVNFMAF可以确定第二服务流路径上的20％的数据增加会导致VNF1 210上的工作负载增加30％，VNF 2 212上的工作负载增加20％，VNF 3 214上的工作负载增加40％，并且VNF K 216上的工作负载增加10％。该影响评估数据有助于VNFM进行生命周期管理(LCM)操作。IVNFMAF可能建议应该基于更广泛的系统数据取消所计划的LCM操作。例如，更广泛的系统数据可能建议沿着服务流路径的节点无法满足需求，因此无法扩展以满足附加需求。无法扩展以满足附加需求的节点的示例是PNF(物理网络功能)，如果该节点位于沿着服务流路径的关键位置，则可能无法绕开。
为了在最小化成本的同时从NFV系统中获得最佳性能，应该管理和使用所有LCM操作，例如，扩展、收缩、实例化、终止和升级中的一个或多个。可以理解的是，对于客户而言，能够为所有LCM操作部署通用解决方案而不是仅可以应用一种功能(诸如，仅扩展)的解决方案是有利的。
在一些实施例中，可以提供集成VNF管理功能。VNFM上的集成VNF管理功能(IVMF)负责监测每个VNF的工作状态，并基于来自IVNFMAF的影响评估应用VNF LCM操作。IVMF可以使用两个软件逻辑来形成，例如，IVMF可以包括两个模块，诸如，VNF状态功能和VNF LCM管理功能。两个模块都可以以软件或硬件被实现。
在一些实施例中，可以提供VNF状态功能。例如，可以在IVMF处提供VNF状态功能。VNF状态功能标识可能需要执行LCM操作并可能触发IVNFMAF中的工作状态监测的节点列表。基于IVMF的本地系统数据，IVMF可以标识可能需要LCM操作的节点列表。IVMF将节点列表发送到IVNFMAF，以利用可选的监测标准建议来进行工作状态监测。
在一些实施例中，针对节点列表中可能需要LCM操作的每个节点，IVNFMAF标识下行服务流路径中的节点。下行服务流路径中的节点可能会受到IVMF的LCM操作的影响。例如，参照图2，IVMF可以标识节点212可能需要LCM操作，因此其利用节点ID 212触发IVNFMAF中的工作状态监测。IVNFMAF可以标识节点214和216将受到节点212处的LCM操作的影响。因此，IVNFMAG监测节点212、214和216。
用以标识可能需要LCM操作的节点的本地系统数据可以包括以下中的至少一项：有关网络节点工作负载状态的历史数据；来自本地数据库的供应数据，该供应数据可以是来自运营商的与LCM有关的配置数据，例如，运营商可以配置节点，使得当满足一个或多个标准时执行特定的LCM操作；来自其他网络设备的数据，其可能取决于所使用的联网标准，通过示例，这可能是5G中的PCRF/PCF(策略控制功能)、5G中的HSS/UDM(统一数据管理)或3GPP网络中的应用功能(AF)。
在一些实施例中，可以提供VNF LCM管理功能。VNF LCM管理功能可以监测每个VNF的工作状态，并基于来自IVNFMAF的影响评估来应用VNF LCM操作。它可以通过自己对每个VNF的工作状态的监测或每个VNF上的工作负载控制器逻辑来触发。
图5示出了一旦检测到VNF过载VNF管理功能(IVMF)中的VNF LCM管理功能的操作的流程图。
在步骤502中，基于在本地数据库或更广泛的系统数据库中供应的LCM操作标准来确定LCM操作。更广泛的系统数据库可以是例如3G中的HLR(归属位置寄存器)、4G中的HSS(归属订户服务器)或5G中的UDM(统一数据管理)。本地数据库可以例如由IVMF提供。本地数据库可以包括本地系统数据。
4G中的HSS或5G中的UDM是包含订阅相关信息(诸如，订户配置文件)的数据库，并且可以提供有关订户位置和IP信息的信息。
如果满足至少一个LCM操作标准，则通过接口(如图2中的数字222所描绘的接口)将服务流路径查询请求消息发送到集成VNF管理辅助功能(IVNFMAF)。该消息可以至少包括节点ID和所计划的LCM操作类型。LCM操作类型可以是例如扩展、收缩、实例化或终止中的一种。通过接口(在图2中用数字222描绘的接口)向IVFNMAF发送服务流路径查询请求消息的操作在图5中由步骤504示出。该消息至少包括节点ID和所计划的LCM操作类型。
在步骤506中，LCM操作基于来自IVNFMAF的响应而被确定和执行。
来自IVNFMAF的、与所标识节点有关的响应可能是影响评估数据。影响评估数据可以提供以下中的一项或多项：主要的过载因素，它可以标识作为过载节点的主要因素的服务流路径，例如，传输最多数据的服务流路径；影响节点列表，这标识受主要过载因素影响的其他节点；以及附加辅助信息，这标识主要过载因素在影响节点列表上所影响的规模或预测规模。响应于该信息，除了在所标识的节点上执行LCM操作之外，IVMF还可以基于影响评估数据或附加辅助信息来执行LCM操作。
以示例的方式，参照图2，可以理解的是，来自IVNFMAF的关于第一VNF 210的响应可以提供以下信息：主要过载因素：第二服务流路径(204)；影响节点列表：VNF 2 212、VNF3 214和VNF K216；附加辅助信息：在第二服务流路径上数据增加20％可能会导致VNF 1210的工作负载增加30％，VNF 2 212的工作负载增加20％，VNF 3 214的工作负载增加40％，并且VNF K 216的工作负载增加10％。响应于该信息，除了扩展VNF 1 210之外，IVMF还可以基于影响评估数据或附加辅助信息来扩展VNF 2 212、VNF 3 214和VNF K 216。
在一些实施例中，如果应用逻辑触发VNF LCM操作，则将工作负载控制器逻辑引入每个VNF。如果VNF节点的工作负载超过预定义的阈值，或者在接收到来自VNF上的应用的请求时，工作负载控制器逻辑使VNFM触发VNF LCM操作。
图6图示了根据一些实施例的NFV中的集成VNF管理的消息流。NFV 600中的集成VNF管理的消息流可以是在SDN控制器202/IVNFMAF 218、VNFM 208/IVMF 224与至少一个VNF节点210、212、214、216之间发生的操作。
在步骤608中，IVMF 224基于IVMF的本地系统数据标识可能需要LCM操作的节点列表。本地系统数据可以是IVMF 224的数据。本地系统数据可以例如包括该节点的历史数据。节点的历史数据可以是例如与过去的节点的工作负载或者过去的节点的数据吞吐量有关的数据。备选并且附加地，本地系统数据可以包括趋势，例如，本地系统数据可以包括在历史数据中周期性地改变工作负载。它将该列表发送给IVNFMAF，以进行工作状态监测以及可选的监测标准建议。备选地，如果没有从IVMF接收到这种请求，则IVNFMAF可以触发监测。如果没有从IVMF 224接收到这种请求，则IVNFMAF218可以基于已经接收到的信息(诸如，例如，节点工作负载、来自IVMF 224的历史请求或历史LCM建议)来触发监测。一旦从IVMF接收到请求，IVNFMAF就可以更新监测。
在步骤610中，由IVMF 224或VNF 210、212、214、216上的工作负载控制器逻辑中的一个或多个来确定VNF过载状态。
在步骤612中，IVMF 224确定对于节点列表上的至少一个节点是否满足LCM操作标准。如果满足标准，则IVMF 224通过接口(该接口在图2中由222表示)向IVNFMAF 218发送服务流路径查询请求消息。该消息可以至少包括至少一个节点的节点ID以及至少一个节点的所计划的LCM操作类型。所计划的(生命周期管理)LCM操作类型可以是例如以下之一：扩展；收缩、实例化或终止。
在步骤614中，IVNFMAF 218生成信息，该信息可以包括以下中的至少一项：至少一个节点的主要过载因素；影响节点列表，其中所有节点将受到在至少一个节点上执行的LCM操作的影响；以及附加辅助信息。附加辅助信息可以包括与针对所标识的至少一个节点的节点ID以外的节点上的预期工作负载变化有关的预测信息。可以将生成的信息发送到VNF管理功能(IVMF)224。发送到IVMF 224的所生成的信息可以响应于服务流路径查询响应。
在步骤616中，基于来自IVNFMAF 218的响应，IVMF 224确定并执行相关的LCM操作。相关操作可以至少包括针对所标识的至少一个节点的所计划的LCM操作。备选并且附加地，相关操作可以包括针对在附加信息中所标识的至少一个VNF的LCM操作。
实施例可能会影响几个ETSI NFV实体和参考点，因此需要关于所描述的协议的一些扩展。而且，所涉及的VNF可能包含逻辑，以实现交互工作以及利用静态/动态实例声明引入的数据元素和属性的使用。
尽管在整个描述中使用了术语建议，但是可以理解，该建议可以可替代地被描述为意见。
当被加载到适当的数据处理装置上例如以确定基于地理边界的操作和/或其他控制操作时，可以使用适当适配的一个或多个计算机程序代码产品来实施实施例。用于提供操作的程序代码产品可以存储在适当的载体介质上，借助于适当的载体介质提供和体现。适当的计算机程序可以体现在计算机可读记录介质上。可以经由数据网络下载程序代码产品。通常，各种实施例可以实施在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合中。本发明的实施例因此可以实践在诸如集成电路模块等各种组件中。集成电路的设计大体上是高度自动化的过程。复杂且功能强大的软件工具可用于将逻辑级设计转换为易于在半导体衬底上蚀刻和形成的半导体电路设计。
可以理解，尽管上面参照VNF描述了本发明的示例性实施例，但是VNF可以被任何合适的节点代替。
应该理解的是，附图的流程图的每个框及其任何组合可以由各种装置或其组合实现，诸如，硬件、软件、固件、一个或多个处理器和/或电路系统。
要注意的是，尽管已经关于移动网络运营商的一个示例描述了实施例，但是可以相对于诸如2G、3G、LTE或5G等独立网络的其他示例应用类似的原理。应该注意，其他实施例可以基于蜂窝技术的其他变型。因此，尽管上面参照无线网络、技术和标准的某些示例架构通过示例描述了某些实施例，但是实施例可以应用于除了本文图示和描述的通信系统之外的任何其他合适形式的通信系统。
应该理解的是，装置可以包括或者耦合至其他单元或模块等，诸如，无线电部分或无线电头，以用于传输和/或接收。尽管装置已经被描述为一个实体，但是不同模块和存储器可以被实现在一个或多个物理或逻辑实体中。
通常，各种实施例可以被实现在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合中。本发明的一些方面可以被实现在硬件中，而其他方面可以实施在可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件中，尽管本发明并不限于此。尽管本发明的各个方面可以被图示和描述为框图、流程图或者使用一些其他图形表示，但是要充分理解的是，本文描述的这些框、装置、系统、技术或方法可以作为非限制性示例实施在硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备或其某种组合中。
本发明的实施例可以通过可由移动设备的数据处理器(诸如，在处理器实体中)执行的计算机软件，或者通过硬件，或者通过软件和硬件的组合实施。计算机软件或程序(也称为程序代码，包括软件例程、小程序和/或宏)可以存储在任何装置可读数据存储介质中，并且它们包括程序指令以执行特定任务。计算机程序产品可以包括一个或多个计算机可执行组件，该一个或多个计算机可执行组件在程序运行时被配置为执行实施例。一个或多个计算机可执行组件可以是至少一个软件代码或其部分。
进一步地，在这方面，应该注意的是，如附图中的逻辑流程的任何框可以表示程序步骤或者互连的逻辑电路、框和功能或者程序步骤和逻辑电路、框和功能的组合。软件可以存储在作为存储器芯片的这种物理介质、或者实施在处理器内的存储器块、诸如硬盘或软盘等磁性存储器以及诸如例如DVD及其数据变型CD等光学存储器上。物理存储器是非暂时性介质。
存储器可以是适合于本地技术环境的任何类型，并且可以使用任何合适的数据存储技术实施，诸如，基于半导体的存储器设备、磁性存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。数据处理器可以是适合于本地技术环境的任何类型，并且作为非限制性示例，可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数据信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、FPGA、门级电路和基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个。
本发明的实施例可以实践在诸如集成电路模块等各种组件中。集成电路的设计大体上是高度自动化的过程。复杂且功能强大的软件工具可用于将逻辑级设计转换为易于在半导体衬底上蚀刻和形成的半导体电路设计。
前述描述通过非限制性示例提供了对本发明的示例性实施例的完整且信息丰富的描述。然而，鉴于前述描述，在结合附图和所附权利要求阅读时，各种修改和改编对于相关领域的技术人员来说可能是显而易见的。然而，本发明的教导的所有这种修改和类似的修改仍将落入所附权利要求所限定的本发明的范围内。实际上，存在又一实施例，其包括一个或多个实施例与先前讨论的任何其他实施例的组合。
在本文中还要注意的是，尽管上面描述了本发明的示例性实施例，但是在不脱离本发明的范围的情况下存在可以对所公开的解决方案进行的多种变型和修改。

Claims (15)

1.一种装置，包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机程序代码，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置至少：
从至少一个其他装置接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息；
将与所述至少两个虚拟网络功能相关联的所述信息与所确定的规则进行比较；
基于所述比较生成至少一个功能控件；以及
将所述至少一个功能控件指派给所述至少两个虚拟网络功能中的至少一个虚拟网络功能。
2.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置是集成虚拟化网络功能管理功能。
3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述信息包括针对至少两个虚拟网络功能的路由路径图和业务状态。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，所述装置被引起将消息传输给所述至少一个又一装置，其中被引起从至少一个又一装置接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息的所述装置，被引起响应于被传输给所述至少一个又一装置的所述消息而接收所述信息。
5.根据权利要求4所述的装置，被引起将消息传输给所述至少一个又一装置的所述装置，还被引起基于本地系统数据来传输所述消息，所述消息包括以下中的至少一项：
针对至少一个虚拟网络功能的节点ID；以及
生命周期控制管理操作。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，被引起基于所述比较来生成至少一个功能控件的所述装置，被引起基于响应于请求而从所述至少一个又一装置接收状态监测信息，来生成所述至少一个功能控件。
7.根据权利要求6所述的装置，被引起基于所述比较来生成至少一个功能控件的所述装置，被引起基于接收到的状态监测信息来生成所述至少一个功能控件。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还被引起将所述至少一个功能控件传输给所述至少两个虚拟网络功能中的所指派的所述至少一个虚拟网络功能。
9.一种装置，包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机程序代码，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置至少：
接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息；
处理所述信息；
将所述信息转发给至少一个又一装置，使得所述至少一个又一装置被引起将与所述至少两个虚拟网络功能相关联的所述信息与所确定的规则进行比较，并且基于所述比较来生成至少一个功能控件。
10.根据权利要求9所述的装置，还被引起：
接收针对状态监测信息的请求；以及
基于所述请求生成状态监测信息；以及
将所述状态监测信息传输给所述至少一个又一装置。
11.根据权利要求10所述的装置，被引起生成所述状态监测信息的所述装置，还被引起：
确定影响节点列表，所述影响节点列表包括受所述至少一个功能控件影响的一个或多个虚拟网络功能。
12.一种用于装置的方法，包括：
从至少一个又一装置接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息；
将与所述至少两个虚拟网络功能相关联的所述信息与所确定的规则进行比较；
基于所述比较生成至少一个功能控件；以及
将所述至少一个功能控件指派给所述至少两个虚拟网络功能中的至少一个虚拟网络功能。
13.一种用于装置的方法，包括：
接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息；
处理所述信息；
将所述信息转发给至少一个又一装置，使得所述至少一个又一装置被引起将与所述至少两个虚拟网络功能相关联的所述信息与所确定的规则进行比较，并且基于所述比较来生成至少一个功能控件。
14.一种装置，包括：
用于从至少一个又一装置接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息的部件；
用于将与所述至少两个虚拟网络功能相关联的所述信息与所确定的规则进行比较的部件；
用于基于所述比较生成至少一个功能控件的部件；以及
用于将所述至少一个功能控件指派给所述至少两个虚拟网络功能中的至少一个网络虚拟功能的部件。
15.一种装置，包括：
用于接收与至少两个虚拟网络功能相关联的信息的部件；
用于处理所述信息的部件；
用于将所述信息转发给至少一个又一装置的部件，使得所述至少一个又一装置被引起将与所述至少两个虚拟网络功能相关联的所述信息与所确定的规则进行比较，并且基于所述比较来生成至少一个功能控件。
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