CN107395710B - 一种云平台网元的配置和高可用ha实现方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种云平台网元的配置和高可用HA实现方法，该方法包括：创建NFV网元虚拟机，其中NFV网元虚拟机具有高可用HA功能；通过NFV网元虚拟机对HA集群中的各个HA节点进行监控；其中，每个NFV网元与每个HA节点相对应。该实施例方案提高了资源利用效率，保证了系统响应速度。本发明实施例还公开了一种云平台网元的配置和高可用HA实现装置。通过该实施例方案提高了资源利用效率，保证了系统响应速度。

Description

一种云平台网元的配置和高可用HA实现方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及计算机云技术，尤指一种云平台网元的配置和HA实现方法和装置。
背景技术
当前电信网络使用的各种设备，均是基于私有平台部署的，这样各种网元都是一个个封闭的盒子，各种盒子间硬件资源无法互用，每个设备扩容必须增加硬件，缩容后硬件资源闲置，耗时长，弹性差，成本高；在NFV方法中，各种网元变成了独立的应用，可以灵活部署在基于标准的服务器，存储，交换机构建的统一平台上，这样软硬件解耦，每个应用可以通过快速增加减少虚拟资源来达到快速缩扩容的目的，大大提升网络的弹性。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种云平台网元的配置和HA实现方法和装置，能够提高资源利用效率，保证系统响应速度。
为了达到本发明实施例目的，本发明实施例提供了一种云平台网元的配置和HA实现方法，该方法包括：
基于网络功能虚拟化NFV和云平台网元创建NFV网元虚拟机，其中NFV网元虚拟机具有高可用HA功能；
通过NFV网元虚拟机对HA集群中的各个HA节点进行监控，以实现HA集群的故障检测和自动修复；其中，每个NFV网元与每个HA节点相对应。
可选地，基于NFV和云平台网元创建NFV网元虚拟机包括：
选择需要创建的VNF网元；
设置需要创建的VNF网元对应的图像和个数n，并开启需要创建的VNF网元的HA功能；其中，n为正整数；
对n个VNF网元进行配置，并根据配置后的VNF网元创建NFV网元虚拟机。
可选地，需要创建的VNF网元包括：虚拟化城域宽带接入网关vbras网元；
对n个VNF网元进行配置包括：为每个网元配置一个或多个虚拟中央处理器vcpu，配置内存及磁盘空间的大小，并指定网络以及网卡信息。
可选地，网络以及网卡信息包括：每个VNF网元对应的网卡数量、是否开启SR-IOV功能以及每个网卡所连接的网络。
可选地，根据配置信息创建NFV网元虚拟机包括：
根据开启的HA功能，自动根据反亲和性规则创建第一组虚拟机和第二组虚拟机；
其中，每组虚拟机分别包含n个NFV网元，每组虚拟机中的NFV网元被调度在不同的宿主机下启动，两组虚拟机中的NFV网元与不同的宿主机一一对应，两组虚拟机中的NFV网元一一对应，互为备份，互为HA网元。
可选地，创建NFV网元虚拟机还包括：
收集当前各个宿主机节点的资源使用情况以及每个宿主机节点和每个非统一内存访问架构节点NUMA node的拓扑关系，自动选择外部设备互连PCI总线与宿主机节点的中央处理器CPU在同一个NUMA node上的设备创建NFV网元虚拟机。
可选地，通过NFV网元虚拟机对HA集群中的各个HA节点进行监控包括：
通过预设的监控程序对每个VNF网元进行监控；
当任意的第一VNF网元发生故障时，将第一VNF网元标记为故障，并将第一VNF网元上的业务切换到与第一VNF网元对应的另一组虚拟机中的HA网元上；
选择一个新的宿主机再次创建第一VNF网元，并恢复新创建的第一VNF网元的HA状态。
为了达到本发明实施例目的，本发明实施例还提供了一种云平台网元的配置和HA实现装置，该装置包括：创建模块和监控模块；
创建模块，用于基于NFV和云平台网元创建NFV网元虚拟机，其中NFV网元虚拟机具有高可用HA功能；
监控模块，用于通过NFV网元虚拟机对HA集群中的各个HA节点进行监控，以实现HA集群的故障检测和自动修复；其中，每个NFV网元与每个HA节点相对应。
可选地，创建模块基于NFV和云平台网元创建NFV网元虚拟机包括：
选择需要创建的VNF网元；
设置需要创建的VNF网元对应的图像和个数n，并开启所述需要创建的VNF网元的HA功能；其中，n为正整数；
对n个VNF网元进行配置，并根据配置后的VNF网元创建NFV网元虚拟机。
可选地，
需要创建的VNF网元包括：虚拟化城域宽带接入网关vbras网元；
对n个VNF网元进行配置包括：为每个网元配置一个或多个虚拟中央处理器vcpu，配置内存及磁盘空间的大小，并指定网络以及网卡信息。
可选地，网络以及网卡信息包括：每个VNF网元对应的网卡数量、是否开启SR-IOV功能以及每个网卡所连接的网络。
可选地，创建模块根据配置信息创建NFV网元虚拟机包括：
根据开启的所述HA功能，自动根据反亲和性规则创建第一组虚拟机和第二组虚拟机；
其中，每组虚拟机分别包含n个NFV网元，每组虚拟机中的NFV网元被调度在不同的宿主机下启动，两组虚拟机中的NFV网元与不同的宿主机一一对应，两组虚拟机中的NFV网元一一对应，互为备份，互为HA网元上。
可选地，创建模块创建NFV网元虚拟机还包括：
收集当前各个宿主机节点的资源使用情况以及每个宿主机节点和每个非统一内存访问架构节点NUMA node的拓扑关系，自动选择外部设备互连PCI总线与宿主机节点的中央处理器CPU在同一个NUMA node上的设备创建所述NFV网元虚拟机。
可选地，监控模块通过NFV网元虚拟机对HA集群中的各个HA节点进行监控包括：
通过预设的监控程序对每个VNF网元进行监控；
当任意的第一VNF网元发生故障时，将第一VNF网元标记为故障，并将第一VNF网元上的业务切换到与第一VNF网元对应的另一组虚拟机中的HA网元上；
选择一个新的宿主机再次创建第一VNF网元，并恢复新创建的第一VNF网元的HA状态。
本发明实施例包括：创建NFV网元虚拟机，其中NFV网元虚拟机具有高可用HA功能；通过NFV网元虚拟机对HA集群中的各个HA节点进行监控；其中，每个NFV网元与每个HA节点相对应。该实施例方案提高了资源利用效率，保证了系统响应速度。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明实施例技术方案的限制。
图1为本发明实施例的云平台网元的配置和HA实现方法流程图；
图2为本发明实施例的云平台网元的配置和HA实现装置组成框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
为了达到本发明实施例目的，本发明实施例提供了一种云平台网元的配置和HA实现方法，如图1所示，该方法包括S101-S102：
S101、基于网络功能虚拟化NFV和云平台网元创建NFV网元虚拟机，其中NFV网元虚拟机具有高可用HA功能。
在本发明实施例中，主要涉及NFV技术领域，NFV的全称为Network FunctionVitiualized，中文翻译是“网络功能虚拟化”，简单理解就是把电信设备从目前的专用平台迁移到通用的X86 COTS服务器上。
在本发明实施例中，由于当前电信网络使用的各种设备，均是基于私有平台部署的，这样各种网元都是一个个封闭的盒子，各种盒子间硬件资源无法互用，每个设备扩容必须增加硬件，缩容后硬件资源闲置，耗时长，弹性差，成本高。本发明实施例方案将NFV技术应用于云平台网元中，使得各种网元变成了独立的应用，可以灵活部署在基于标准的服务器、存储、交换机构建的统一平台上，这样可以实现软硬件解耦，每个应用可以通过快速增加或减少虚拟资源来达到快速缩容或扩容的目的，大大提升了网络的弹性。
在本发明实施例中，NFV的技术基础就是目前计算机IT业界的云计算和虚拟化技术，通用的COTS(commercial off-the-shelf，商用现货)计算/存储/网络硬件设备通过虚拟化技术可以分解为多种虚拟资源，供上层各种应用使用，同时通过虚拟化技术，可以使得应用与硬件解耦，使得资源的供给速度大大提高，可以从物理硬件的数天缩短到数分钟。
在本发明实施例中，为了实现本发明实施例方案，可以基于网络功能虚拟化NFV和云平台网元创建具有高可用HA功能的NFV网元虚拟机。
可选地，基于NFV和云平台网元创建NFV网元虚拟机可以包括S201-S202：
S201、选择需要创建的VNF网元。
在本发明实施例中，首先选择需要创建的VNF网元。该需要创建的VNF网元可以包括一个或多个。可选地，需要创建的VNF网元可以包括：vbras(虚拟化城域宽带接入网关)网元。
S202、设置需要创建的VNF网元对应的图像和个数n，并开启需要创建的VNF网元的HA功能；其中，n为正整数；
在本发明实施例中，确定需要创建的VNF网元后，需要对该VNF网元进一步设置。包括：指定网元对应的image(图像)、需要创建网元的个数和是否需要HA等。例如，创建3个vbras网元，并开启网元HA。
S203、对n个VNF网元进行配置，并根据配置后的VNF网元创建NFV网元虚拟机。
在本发明实施例中，对于设置好的n个VNF网元需要进行进一步配置。
可选地，对n个VNF网元进行配置可以包括：为每个网元配置一个或多个虚拟中央处理器vcpu，配置内存及磁盘空间的大小，并指定网络以及网卡信息。
在本发明实施例中，由于该n个VNF网元均相同，可以为该n个VNF网元指定一个配置清单。例如，对于上述的3个vbras网元，每个网元可以配置4个vcpu、8GB内存、60GB的磁盘空间。
可选地，网络以及网卡信息可以包括：每个VNF网元对应的网卡数量、是否开启SR-IOV功能以及每个网卡所连接的网络。
在本发明实施例中，例如，对于上述的3个vbras网元，每个vbras网元可以配置两块网卡，每块网卡都开启SR-IOV(SR-IOV Single-root I/O virtualization单根I/O虚拟化)功能，两块网卡分别连接在net1和net2两个网络上。
在本发明实施例中，基于上述的VNF网元选取、设置及配置过程，便可以根据配置完成的VNF网元创建NFV网元虚拟机了。
可选地，根据配置信息创建NFV网元虚拟机可以包括：
根据开启的HA功能，自动根据反亲和性规则创建第一组虚拟机和第二组虚拟机；
其中，每组虚拟机分别包含n个NFV网元，每组虚拟机中的NFV网元被调度在不同的宿主机下启动，两组虚拟机中的NFV网元与不同的宿主机一一对应，两组虚拟机中的NFV网元一一对应，互为备份，互为HA网元。
在本发明实施例中，由于前述步骤中开启的HA功能，根据相应的配置情况，会自动根据反亲和性规则创建至少两组虚拟机，例如，组A和组B。每组虚拟机分别包含三个网元(例如3个vbras网元)，这两组网元会被调度在不同的宿主机启动，并一一对应，互为备份。即组A中的3个vbras网元与组B中的3个vbras网元一一对应，并互为备份，互为HA网元。
可选地，创建NFV网元虚拟机还可以包括：
收集当前各个宿主机节点的资源使用情况以及每个宿主机节点和每个非统一内存访问架构节点NUMA node的拓扑关系，自动选择外部设备互连PCI总线与宿主机节点的中央处理器CPU在同一个NUMA node上的设备创建NFV网元虚拟机。
在本发明实施例中，为了提高SR-IOV的效果，提升整体网元的性能。在调度虚拟机时，会首先收集当前各宿主机节点的资源使用情况，例如cpu、内存等的资源使用率。还会收集每个节点、每个NUMA node的拓扑关系，例如，哪些cpu核被预留为宿主机操作系统使用，哪些可以提供给虚拟机使用等。在创建网元时，会自动调度选择PCI总线与CPU在同一个NUMA node上的设备创建虚拟机vm。
在本发明实施例中，通过该实施例方案可以实现在NFV云环境中自动化的根据业务需求完成网元的配置、创建，并能够感知NUMA拓扑，尽量提高网元的性能。
S102、通过NFV网元虚拟机对HA集群中的各个HA节点进行监控，以实现HA集群的故障检测和自动修复；其中，每个NFV网元与每个HA节点相对应。
在本发明实施例中，在相应的VNF网元及其对应HA节点按照策略创建完成之后，启动对应的监控程序可以对每个VNF网元进行监控。
可选地，通过NFV网元虚拟机对HA集群中的各个HA节点进行监控可以包括：
通过预设的监控程序对每个VNF网元进行监控；
当任意的第一VNF网元发生故障时，将第一VNF网元标记为故障，并将第一VNF网元上的业务切换到与第一VNF网元对应的另一组虚拟机中的HA网元上；
选择一个新的宿主机再次创建第一VNF网元，并恢复新创建的第一VNF网元的HA状态。
在本发明实施例中，当发现对应的网元发生故障时，将该网元标记为故障，将业务切换到与其一一对应的HA网元。并继续根据前述的方法，选择一个宿主机再次创建该类型的VNF网元，并自动恢复到之前一对一的HA状态。
在本发明实施例中，通过该实施例方案可以同时具备自动化的HA策略，更好的满足电信级的业务需求。在发生故障时，可以自动感知、自动切换和自动愈合，减少了人工的干预，极大提高运维的效率，提高了整个系统的稳定性。
为了达到本发明实施例目的，本发明实施例还提供了一种云平台网元的配置和HA实现装置1，需要说明的是，上述的任何方法实施例均适用于该装置实施例中，在此不再一一赘述。如图2所示，该装置可以包括：11创建模块和12监控模块；
创建模块11，用于基于NFV和云平台网元创建NFV网元虚拟机，其中NFV网元虚拟机具有高可用HA功能；
监控模块12，用于通过NFV网元虚拟机对HA集群中的各个HA节点进行监控，以实现HA集群的故障检测和自动修复；其中，每个NFV网元与每个HA节点相对应。
可选地，创建模块11基于NFV和云平台网元创建NFV网元虚拟机包括：
选择需要创建的VNF网元；
设置需要创建的VNF网元对应的图像和个数n，并开启所述需要创建的VNF网元的HA功能；其中，n为正整数；
对n个VNF网元进行配置，并根据配置后的VNF网元创建NFV网元虚拟机。
可选地，
需要创建的VNF网元包括：虚拟化城域宽带接入网关vbras网元；
对n个VNF网元进行配置包括：为每个网元配置一个或多个虚拟中央处理器vcpu，配置内存及磁盘空间的大小，并指定网络以及网卡信息。
可选地，网络以及网卡信息包括：每个VNF网元对应的网卡数量、是否开启SR-IOV功能以及每个网卡所连接的网络。
可选地，创建模块11根据配置信息创建NFV网元虚拟机包括：
根据开启的所述HA功能，自动根据反亲和性规则创建第一组虚拟机和第二组虚拟机；
其中，每组虚拟机分别包含n个NFV网元，每组虚拟机中的NFV网元被调度在不同的宿主机下启动，两组虚拟机中的NFV网元与不同的宿主机一一对应，两组虚拟机中的NFV网元一一对应，互为备份，互为HA网元上。
可选地，创建模块11创建NFV网元虚拟机还包括：
收集当前各个宿主机节点的资源使用情况以及每个宿主机节点和每个非统一内存访问架构节点NUMA node的拓扑关系，自动选择外部设备互连PCI总线与宿主机节点的中央处理器CPU在同一个NUMA node上的设备创建所述NFV网元虚拟机。
可选地，监控模块12通过NFV网元虚拟机对HA集群中的各个HA节点进行监控包括：
通过预设的监控程序对每个VNF网元进行监控；
当任意的第一VNF网元发生故障时，将第一VNF网元标记为故障，并将第一VNF网元上的业务切换到与第一VNF网元对应的另一组虚拟机中的HA网元上；
选择一个新的宿主机再次创建第一VNF网元，并恢复新创建的第一VNF网元的HA状态。
本发明实施例包括：创建NFV网元虚拟机，其中NFV网元虚拟机具有高可用HA功能；通过NFV网元虚拟机对HA集群中的各个HA节点进行监控；其中，每个NFV网元与每个HA节点相对应。该实施例方案提高了资源利用效率，保证了系统响应速度。
虽然本发明实施例所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明实施例而采用的实施方式，并非用以限定本发明实施例。任何本发明实施例所属领域内的技术人员，在不脱离本发明实施例所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明实施例的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种云平台网元的配置和高可用HA实现方法，其特征在于，所述方法包括：
基于网络功能虚拟化NFV和云平台网元创建NFV网元虚拟机，其中所述NFV网元虚拟机具有高可用HA功能；
通过所述NFV网元虚拟机对HA集群中的各个HA节点进行监控，以实现所述HA集群的故障检测和自动修复；其中，每个VNF网元与每个HA节点相对应，
所述基于NFV和云平台网元创建NFV网元虚拟机包括：
选择需要创建的VNF网元；
设置所述需要创建的VNF网元对应的图像和个数n，并开启所述需要创建的VNF网元的HA功能；其中，n为正整数；
对所述n个VNF网元进行配置，并根据配置后的VNF网元创建所述NFV网元虚拟机，
所述需要创建的VNF网元包括：虚拟化城域宽带接入网关vbras网元；
所述对所述n个VNF网元进行配置包括：为每个网元配置一个或多个虚拟中央处理器vcpu，配置内存及磁盘空间的大小，并指定网络以及网卡信息。
2.根据权利要求1所述的云平台网元的配置和HA实现方法，其特征在于，
所述网络以及网卡信息包括：每个VNF网元对应的网卡数量、是否开启单根I/O虚拟化SR-IOV功能以及每个网卡所连接的网络。
3.根据权利要求1所述的云平台网元的配置和HA实现方法，其特征在于，根据配置后的VNF网元创建所述NFV网元虚拟机包括：
根据开启的所述HA功能，自动根据反亲和性规则创建第一组虚拟机和第二组虚拟机；
其中，每组虚拟机分别包含n个VNF网元，每组虚拟机中的VNF网元被调度在不同的宿主机下启动，两组虚拟机中的VNF网元与所述不同的宿主机一一对应，两组虚拟机中的VNF网元一一对应，互为备份，互为HA网元。
4.根据权利要求3所述的云平台网元的配置和HA实现方法，其特征在于，所述创建所述NFV网元虚拟机还包括：
收集当前各个宿主机节点的资源使用情况以及每个宿主机节点和每个非统一内存访问架构节点NUMA node的拓扑关系，自动选择外部设备互连PCI总线与宿主机节点的中央处理器CPU在同一个NUMA node上的设备创建所述NFV网元虚拟机。
5.根据权利要求4所述的云平台网元的配置和HA实现方法，其特征在于，所述通过所述NFV网元虚拟机对HA集群中的各个HA节点进行监控包括：
通过预设的监控程序对每个所述VNF网元进行监控；
当任意的第一VNF网元发生故障时，将所述第一VNF网元标记为故障，并将所述第一VNF网元上的业务切换到与所述第一VNF网元对应的另一组虚拟机中的HA网元上；
选择一个新的宿主机再次创建所述第一VNF网元，并恢复新创建的所述第一VNF网元的HA状态。
6.一种云平台网元的配置和HA实现装置，其特征在于，所述装置包括：创建模块和监控模块；
所述创建模块，用于基于网络功能虚拟化NFV和云平台网元创建NFV网元虚拟机，其中所述NFV网元虚拟机具有高可用HA功能；
所述监控模块，用于通过所述NFV网元虚拟机对HA集群中的各个HA节点进行监控，以实现所述HA集群的故障检测和自动修复；其中，每个VNF网元与每个HA节点相对应，
所述创建模块基于NFV和云平台网元创建NFV网元虚拟机包括：
选择需要创建的VNF网元；
设置所述需要创建的VNF网元对应的图像和个数n，并开启所述需要创建的VNF网元的HA功能；其中，n为正整数；
对所述n个VNF网元进行配置，并根据配置后的VNF网元创建所述NFV网元虚拟机，
所述需要创建的VNF网元包括：虚拟化城域宽带接入网关vbras网元；
所述对所述n个VNF网元进行配置包括：为每个网元配置一个或多个虚拟中央处理器vcpu，配置内存及磁盘空间的大小，并指定网络以及网卡信息。
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