CN104244436B - 一种网络设备的调整方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种网络设备的调整方法及装置，涉及通信技术领域，用于解决网络资源利用率低的问题。在本发明提供的技术方案中，通过获取指定时刻所需的网络资源数据，并根据该数据生成网络设备调整指令，由对应的网络设备执行该调整指令，使网络设备可以根据指定时刻所需的网络资源数据进行调整。本发明实施例主要应用于网络设备的调整方案中。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种网络设备的调整方法及装置。
背景技术
在现有的网络结构中，网络设备作为网络中的物理实体，决定该网络的网络容量。由于，运营商根据网络规划和建设设计方案会静态配置网络容量，并根据该配置的网络容量选购网络设备，一般为所需的最大容量，因此网络的最大容量是固定的。
当前的网络使用情况是，在不同的时段或者不同的区域，网络业务对网络资源的占用是动态变化的。例如在工作日和休息日、夜间的某些周期性时段，或在集会场所、办公地、居住地等人流周期性变化区域，网络资源的占用随着时间会规律性的出现峰值和谷值的交替，而网络容量始终按照网络流量峰值时的需求配置。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于网络资源的占用情况因时间的变化产生变化，所以，在所有时段都是峰值时需求的网络资源，势必在流量谷值时造成部分网络设备空闲，导致资源浪费。因此，需要一种新的网络设备的调整方法，减少对网络资源的浪费。
发明内容
本发明的实施例提供一种网络设备的调整方法及装置，针对网络设备提供了一种新的调整方案，达到了网络设备根据所需网络资源进行自适应调整的目的，减少网络资源的浪费。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种网络设备的调整方法，包括：
获取第一数据，所述第一数据表示指定时刻所需的网络资源；
根据所述第一数据生成调整指令，所述调整指令用于调度网络设备；
将所述调整指令下发给所述调整指令对应的网络设备，以使得所述调整指令对应的网络设备执行所述调整指令。
一种网络设备的调整装置，包括:
第一获取单元，用于获取第一数据，所述第一数据表示指定时刻所需的网络资源；
指令生成单元，用于根据所述第一获取单元获取到的所述第一数据生成调整指令，所述调整指令用于调度网络设备；
发送单元，用于将所述指令生成单元生成的所述调整指令下发给所述调整指令对应的网络设备，以使得所述调整指令对应的网络设备执行所述调整指令。
本发明实施例提供了一种网络设备的调整方法及装置，通过获取指定时刻所需的网络资源数据，并根据该数据生成网络设备调整指令，由对应的网络设备执行该调整指令，使网络设备可以根据指定时刻所需的网络资源数据进行调整，进而实现了网络设备可以根据所需网络资源进行自适应调整，减少网络资源的浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种网络设备的调整方法流程图；
图2为本发明实施例提供的另一种网络设备的调整方法流程图；
图3为本发明实施例提供的一种基于网络虚拟化的网络架构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种网络设备的调整装置组成示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种网络设备的调整装置组成示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种网络设备的调整装置组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种网络设备的调整方法，根据指定时刻所需的网络资源，生成网络设备调整指令，对相应的网络设备进行调整，可实现网络设备根据网络资源使用情况进行自适应调整，提高网络资源利用率，如图1所示，包括：
101、管理与编排系统获取第一数据。
其中，管理与编排系统为一个软件程序，需要运行在一个独立的网络设备中。第一数据表示指定时刻所需的网络资源。在后续步骤203中，对管理与编排系统获取第一数据做了详细描述，在此不做赘述。
102、管理与编排系统根据第一数据生成调整指令。
其中，调整指令用于调度网络设备。管理与编排系统可以向业务量与资源关联功能模块发送获取第一数据的请求，也可以是业务量与资源关联功能模块定期向管理与编排系统发送第一数据。
当管理与编排系统获取到第一数据时，判断下一时间段内的业务量与当前时间段内业务量的差值与预设值的大小关系。当下一时间段内的业务量与当前时间段内业务量的差大于一个预设的值，管理与编排系统将按照业务量的增量进行扩容操作。当下一时间段内的业务量与当前时间段内业务量的差小于一个预设的值，管理与编排系统将按照业务量的增量进行缩容操作。如果下一时间段内的业务量与当前时间段内容业务量的差在一个预设范围内，管理与编排系统则不进行网络设备调整操作。在管理与编排系统进行判断后，根据第一数据的具体数值，生成开启或关闭网络设备的调整指令，在虚拟化网络环境中，调整指令控制虚拟机实例的开关，可以新建一个虚拟机实例，也可以关闭一个虚拟机实例。
需要说明的是，进行扩容和缩容操作对应的硬件设备是服务器或服务器内部的板卡，CPU等基础设备进行的。当业务量变化幅度较大时，可以选择在服务器层面上进行开启或关闭等操作，而业务量变化幅度较小时，可以对服务器内板卡或者CPU等部件进行开启和关闭等操作，以保证下一时段处于开启状态的网络设备可以满足用户业务需求。
103、管理与编排系统将调整指令下发给调整指令对应的网络设备，以使得调整指令对应的网络设备执行调整指令。
其中，在选择调整网络设备的时候，管理与编排系统会根据网络设备当前的负载情况选择网络设备进行调整。调整操作可以是将开启的网络设备关闭，或者是将网络设备置为待机状态以降低能耗，也可以是将关闭或处于待机状态的网络设备开启，以满足指定时刻网络资源的使用需求。
以当前网络资源占用量大于下一时段网络资源占用量为例。比如，当前时段有10个网络设备处于开启状态，而根据预测结果，即通过当前时段建立的业务负载量与资源占用量的对应关系，预测的下一时段的业务量业务负载量与资源占用量的关系，得到只需8个开启的网络设备即可满足下一时段的业务负载量需求，因此，需要关闭两个网络设备来减少网络资源的浪费，在选择需要关闭的网络设备时，管理与编排系统根据当前10个网络设备的负载量，选择出两个负载量较小的设备进行优先关闭。选择负载量小的设备进行关闭，可以避免大规模迁移用户业务，进而减小对用户业务质量的影响。在关闭之前，会将处在需关闭网络设备中的业务迁移到不需关闭的网络设备中，使接入网络的用户可以正常使用业务。
本发明实施例提供了一种网络设备的调整方法，通过获取指定时刻所需的网络资源数据，并根据该数据生成网络设备调整指令，由对应的网络设备执行该调整指令，使网络设备可以根据指定时刻所需的网络资源数据进行调整，进而实现了网络设备可以根据所需网络资源进行自适应调整，减少网络资源的浪费。
在本发明提供的另一实施例中，如图2所示，执行在步骤101之前，用于获取第一数据，包括：
201、业务量与资源关联功能模块获取第二数据。
其中，业务量与资源关联功能模块为一个软件程序，可独立运行在一个硬件设备上，也可以运行在现有的其他硬件设备上。
其中，第二数据表示网络设备在第一预设周期的资源占用量。业务量与资源关联功能模块获取到的第二数据为时序数据。以2G/3G/4G融合的虚拟化移动核心网为例，在这些网络中，资源占用量对应虚拟化网络中的虚拟化网元的数量、内存、硬盘和网络接口带宽等资源使用情况。而虚拟化网元可以是MME(Mobility Management Entity，移动管理实体)，S-GW(Signaling-Gateway，信令网关)，P-GW(Packet-Gateway，分组数据网网关)等EPC(Evolved Packet Core，4G核心网络)网元。同样的虚拟化网元可也以应用在2G和3G网络中。
202、业务量与资源关联功能模块获取第三数据。
其中，第三数据表示网络设备在第一预设周期的业务负载量。第三数据至少可以包括：接入网络设备的用户数和网络设备的吞吐量。业务量与资源关联功能模块周期性从虚拟化网络功能模块中获取网络设备的业务负载量。
需要说明的是，第一预设周期时长可以为几小时或者几天，本发明对周期时长不作限定。并且，业务量与资源关联功能模块周期性获取的负载量数据也为时序数据，即获取的是第一预设周期内每一时刻的数据。如果第一预设周期是几小时，则每一时刻对应的是周期内几点几分的数据，如果是几天，则每一时刻对应的是哪天几点几分的数据。业务量与资源关联功能模块获取并存储第三数据。其中，在业务量与资源关联功能模块获取原始第三数据时，对收集第三数据的具体时间间隔不做限定。
其中，在业务量与资源关联功能模块获取第三数据时，该第三数据在传输过程中会受到干扰，需对第三数据进行过滤等处理，得到可用的第三数据。以获取到的第三数据为过时数据为例，该数据过时的原因可能是因为传播时延造成的，业务量与资源关联功能模块会在获取信息前先预设一个时段，在接收到数据后，提取数据内包含数据发送时间的信息，如果发送时间在业务量与资源关联功能模块预设的时间段内，则不对该数据进行过滤，如果发送时段不在预设时段内，则判定该条数据为过时数据，并对其进行过滤处理。
还需说明的是，在获取原始第三数据时，还有可能获取到用户的隐私数据。如涉及到隐私数据，则需要去隐私化处理，隐私索引字段可以是该隐私数据的属性，业务量与资源关联功能模块获取隐私索引字段，根据预设的去隐私映射关系表中的映射规则进行去隐私化。例如，11位的手机号码即为一类隐私数据，在进行去隐私处理时，会先获取隐私索引字段，对11位的手机号码而言，“电话号码”是该手机号码的属性，作为该手机号码的隐私索引字段，根据“电话号码”这个索引字段，找到与之对应的隐私映射关系表，将11位的手机号码均转化为“*”等无法识别的符号。
203、业务量与资源关联功能模块建立第三数据与第二数据的对应关系，利用对应关系估计第一数据。
其中，在获取第三数据后，业务量与资源关联功能模块将第三数据中的各类数据，如接入网络设备的用户数和网络设备的吞吐量等，建立各类数据与时间的关联关系函数。以第三数据中接入网络设备的用户数为例，由于第三数据为时序数据，可建立一个表示时间和用户数关系的数学函数模型，该函数模型可以是一个横轴表示时间，纵轴表示用户数的直角坐标系。该数学模型至少可以表示在任意时刻，比如预设周期为两小时，该周期历经08:00至10:00，则要确定在08:00到10:00过程中每一时刻网络设备接入的用户的具体数值。然后将所有第三数据生成的数学函数模型进行拟合，生成一个可以表示业务负载量与时间关系的数学函数模型，即第三数据与时间关系的数学函数模型。之后，根据业务负载量和资源使用情况的具体数值，建立一个业务负载量与资源使用情况的数学函数模型，横轴表示业务负载量，纵轴表示资源使用情况的直角坐标系，比如，通过该直角坐标系，可以算出当负载量是100的时候，占用的网络资源有多少。需要说明的是，本发明实施例不限定该模型的表现形式，任何可以表现数据间关系，并可以体现数据发展趋势的模型均可以应用在本发明实施例中。
其中，第一数据表示指定时刻所需的网络资源。通过本步骤中建立的业务负载量与资源使用情况的数学函数模型，即业务负载量与资源使用情况的对应关系，可以预测出在未来指定时刻所需的网络资源。通常，指定时刻是在第一预设周期结束后，下一个周期内的时刻。
本发明实施例提供了一种网络设备的调整方法，通过获取指定时刻所需的网络资源数据，并根据该数据生成网络设备调整指令，由对应的网络设备执行该调整指令，使网络设备可以根据指定时刻所需的网络资源数据进行调整，进而实现了网络设备可以根据所需网络资源进行自适应调整，减少网络资源的浪费。
在上述图1所示的技术方案中，业务量与资源关联功能模块在第一预设周期获取第三数据和第二数据之后，会按照第二预设周期更新第三数据、第二数据和对应关系。
其中，第二预设周期为业务量与资源关联功能模块更新第三数据和第二数据的周期，第一预设周期的时长与第二预设周期的时长相同或不同。
本发明实施例还提供了一种方法，为了保证第一数据可以更加准确的表示指定时间的资源使用情况，第三数据至少包括：网络设备的吞吐量和接入网络设备的用户数。
其中，以2G/3G/4G融合的虚拟化移动核心网为例，业务负载量还可以是虚拟化网络中的2G/3G/4G用户数、2G/3G激活的主PDP(Packet Data Protocol，分组数据协议)和4G默认承载数量、2G/3G激活的二次PDP和4G专有承载数量、用户地理位置小区信息等业务负载量。
为方便理解本发明，在本发明的另一实施例中，提供了一种网络设备的处理方法，可在如图3所示的网络架构中实现。
网络架构以2G/3G/4G融合的虚拟化移动核心网为例说明。例如，如图3所示，第三网络设备，是网络资源的调度对象。虚拟化网络功能模块是运行在网络设备上的软件，通过虚拟化网络功能模块，可以对网络设备进行调度，实现网元功能的启动、关闭和网元内的业务迁移等功能。BSS/OSS，可将网络情况进行直观显示，方便运维管理。管理与编排系统运行在第一网络设备上，是VNF Manager(虚拟化功能调度管理者)和VIM Manager(基础设施管理者)合设的网络管理设备，其中，VNF Manager生成虚拟化网络功能模块调度指令，由VIMManager将虚拟化网络功能模块调度指令下达到网络设备，进行网络设备调整。业务量与资源关联功能模块运行在第二网络设备上，可对收集的数据进行处理，并预测指定时刻的网络资源使用量。
其中，如图3所示，该网络构架包括BSS/OSS(Business support system，业务支撑系统/Operation support system，运营支撑系统),待调整网络设备，管理与编排系统和业务量与资源关联功能模块。BSS/OSS与待调整网络设备连接，待调整网络设备可包括：实体网络环境中的服务器或一个服务器下的板卡等基础设备，还可以包括：虚拟化网络环境中的虚拟机实例。其中，虚拟化网络功能模块是运行在网络设备上。可与网络设备进行通信的还有管理与编排系统和业务量与资源关联功能模块。其中，管理与编排系统和业务量与资源关联功能模块可进行通信。
值得说明的是，业务量与资源关联功能模块周期性从虚拟化网络功能模块获取网络设备中的第三数据和第二数据，其中，第三数据为网络设备的吞吐量和接入网络设备的用户数，PDP和承载数，还可以包括用户地理位置小区信息等业务表示网络设备负载量的信息。第二数据为资源占用量。通过获取到的第三数据和第二数据，生成第三数据和第二数据的关联函数，该函数可以表示第三数据和第二数据在同一时刻的关系。通过该关联关系函数，可生成第一数据，第一数据为业务量与资源关联功能模块预测的下一时刻的网络资源占用量。
管理与编排系统获取业务量与资源关联功能模块生成的第一数据，并根据第一数据生成网络设备的调整指令，该指令可控制开启或关闭网络设备。在需要关闭网络设备的情况时，会选在网络设备中业务负载量较小的设备，且在关闭设备之前，会将该设备上的业务迁移到其他不需要关闭的网络设备中。管理与编排系统将调整指令下达到虚拟化网络功能模块，虚拟化网络功能模块根据调整指令关闭指定的网络设备。而在需要开启网络设备的情况时，会从当前已关闭的网络设备中选择，开启其中一个或几个网络设备，以满足下一时段的网络资源使用需求。
本发明的另一实施例还提供了一种网络设备的调整装置，如图4所示，包括:第一获取单元41、指令生成单元42、发送单元43，位于管理与编排系统中。
第一获取单元41，用于获取第一数据。
其中，第一数据表示指定时刻所需的网络资源。
指令生成单元42，用于根据第一获取单元41获取到的第一数据生成调整指令。
其中，调整指令用于调度网络设备。
发送单元43，用于将指令生成单元42生成的调整指令下发给调整指令对应的网络设备，以使得调整指令对应的网络设备执行调整指令。
在本装置的一种可选组成方式中，如图5所示，该装置还包括：第二获取单元44、关系建立单元45，位于业务量与资源关联功能模块中。
第二获取单元44，还用于获取第二数据，第二数据表示所网络设备在第一预设周期的资源占用量；还用于获取第三数据，第三数据表示网络设备在第一预设周期的业务负载量。
关系建立单元45，用于建立第二获取单元44获取的第三数据与第二数据的对应关系。
第二获取单元44，还用于利用关系建立单元45建立的对应关系估计第一数据。
如图6所示，在本装置的另一种可选构成方式中，该装置还包括：更新单元46，位于业务量与资源关联功能模块中。
更新单元46，用于按照第二预设周期更新第三数据、第二数据和对应关系，第一预设周期的时长与第二预设周期的时长相同或不同。
可选的是，第二获取单元44获取的第三数据至少包括：网络设备的吞吐量和接入网络设备的用户数。
值得说明的是，本实施例中如图4至6所示的装置用于实现上述如图1和2所描述的方法流程。
本发明实施例提供了一种网络设备的调整方法，通过第一获取单元41获取指定时刻所需的网络资源数据，指令生成单元42根据该数据生成网络设备调整指令，发送单元43将调整指令发送给对应的网络设备，使网络设备可以根据指定时刻所需的网络资源数据进行调整，进而实现了网络设备可以根据所需网络资源进行自适应调整，减少网络资源的浪费。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种网络设备的调整方法，其特征在于，包括：
获取第一数据，所述第一数据表示指定时刻所需的网络资源；
根据所述第一数据生成调整指令，所述调整指令用于调度网络设备；
将所述调整指令下发给所述调整指令对应的网络设备，以使得所述调整指令对应的网络设备执行所述调整指令；
其中，所述获取第一数据包括：
获取第二数据，所述第二数据表示所述网络设备在第一预设周期的资源占用量，所述第二数据至少包括：对应虚拟化网络中的虚拟化网元的数量、内存、硬盘和网络接口带宽的使用情况；
获取第三数据，所述第三数据表示所述网络设备在所述第一预设周期的业务负载量，所述第三数据至少包括：所述网络设备的吞吐量和接入所述网络设备的用户数；
建立所述第三数据与所述第二数据的对应关系，利用所述对应关系估计所述第一数据，具体包括：
根据所述业务负载量和所述资源占用量建立业务负载量与资源占用量的数学函数模型，根据所述业务负载量与资源占用量的数学函数模型估计所述指定时刻所需的网络资源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
按照第二预设周期更新所述第三数据、所述第二数据和所述对应关系，所述第一预设周期的时长与所述第二预设周期的时长相同或不同。
3.一种网络设备的调整装置，其特征在于，包括:
第一获取单元，用于获取第一数据，所述第一数据表示指定时刻所需的网络资源；
指令生成单元，用于根据所述第一获取单元获取到的所述第一数据生成调整指令，所述调整指令用于调度网络设备；
发送单元，用于将所述指令生成单元生成的所述调整指令下发给所述调整指令对应的网络设备，以使得所述调整指令对应的网络设备执行所述调整指令；
所述网络设备的调整装置还包括：
第二获取单元，用于获取第二数据，所述第二数据表示所述网络设备在第一预设周期的资源占用量，所述第二数据至少包括：对应虚拟化网络中的虚拟化网元的数量、内存、硬盘和网络接口带宽的使用情况；还用于获取第三数据，所述第三数据表示网络设备在第一预设周期的业务负载量，所述第三数据至少包括：所述网络设备的吞吐量和接入所述网络设备的用户数；
关系建立单元，用于建立所述第二获取单元获取的所述第三数据与所述第二数据的对应关系；
所述第二获取单元，还用于利用所述关系建立单元建立的所述对应关系估计所述第一数据；
所述关系建立单元，具体用于根据所述业务负载量和所述资源占用量建立业务负载量与资源占用量的数学函数模型；
所述第二获取单元，具体用于根据所述业务负载量与资源占用量的数学函数模型估计所述指定时刻所需的网络资源。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
更新单元，用于按照第二预设周期更新所述第三数据、所述第二数据和所述对应关系，所述第一预设周期的时长与所述第二预设周期的时长相同或不同。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |