CN107659419A - 网络切片方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种网络切片方法,能够使得网络切片满足不同类型的业务对网络的需求。该方法包括:获取多个业务流中的每个业务流的元数据信息,业务流的元数据信息用于指示业务流的流量特征;根据多个业务流的元数据信息确定分类策略;根据分类策略确定网络切片策略,网络切片策略用于将网络分为至少一个网络切片,网络切片策略包括业务流类与网络切片的映射关系,以及网络切片的切片权重;根据网络切片策略确定资源节点策略,资源节点策略包括网络中的至少一个资源节点与至少一个网络切片的映射关系,以及每个资源节点的资源权重,资源节点的资源权重表示与资源节点对应的网络切片中的每个网络切片的资源占资源节点的资源的比率。

Description

网络切片方法和系统

技术领域

[0001 ]本发明涉及通信领域,更具体地,涉及一种网络切片方法、网络切片系统、网络节 点和终端设备。

背景技术

[0002]传统网络承载的业务比较单一,如窄带网络承载语音业务,同步数字体系 (Synchronous Digital Hierarchy,SDH)网络承载无线回传业务。每张网络针对确定的业 务,可以实现高效的管理和业务性能最大化的统一。随着传输控制协议/互联网络协议 (Transmission Control Protocol/Internet Protocol,TCP/IP)技术与互联网的发展,网 络运营商希望降低网络的管理维护成本,希望将越来越多的业务,采用一张物理网络来承 载。在一张物理网络上,如何保证各业务的性能,成为一个普遍关心的问题。当前业界普遍 认可的是,未来网络应是多种虚拟的网络切片共存于一张物理网络上,这样可以达到业务 的高效性能与低维护管理成本的最佳平衡。由于业务的种类较多,并且不同种类业务对网 络的需求是变化的,所以,最关键的问题在于,如何将分布式的网络资源,像类似云计算中 的虚拟中央处理器(Virtual Central Process Unit,vCPU),虚拟存储器(Virtual Storage,vStorage),一样进行虚拟化分片管理。并把这些分片的网络资源以足够的弹性, 匹配并提供给不同应用使用,同时保证各应用变化的网络需求和网络的高效利用。

[0003]长期以来,数据中心(英文:Data Center,简写:DC)网络,WAN网络都采用差分服务 方式Diff Serve,并采用大带宽来保证业务质量。该方式之所以普及,是因为它方法简单,不 需要复杂的控制。也正因为如此,在这种方式下的带宽利用率很低并且带宽分配不均衡,对 于高突发业务、低时延业务等不能够很好的保证质量。

[0004]近些年,人们认识到集中粗放式网络管理越来越不能满足日益增长的网络各类需 求。随着软件定义网络(英文:Software Defined Network,简写:SDN)技术的产生,基于SDN 思路的集中流量控制技术也有不少研宄。该技术的主要思路就是通过收集网络流量流向, 构建动态的流量矩阵,并根据流量矩阵来调整网络中的路径,使得网络达到最优的性能和 利用率。

[0005] 然而,在多业务共存的网络中,这种追求资源最优的方案难以兼顾不同业务类型 的业务流的性能要求。

发明内容

[0006] 本发明实施例提供了一种网络切片方法,能够使得网络切片满足不同类型的业务 对网络的需求。

[0007] 第一方面,提供了一种网络切片方法,包括:获取多个业务流中的每个业务流的元 数据信息,所述业务流的元数据信息用于指示所述业务流的流量特征;根据所述多个业务 流的元数据信息确定分类策略,所述分类策略包括至少一个业务流类的分类标准,所述分 类标准包括对所述业务流类的元数据的范围或取值描述;根据所述分类策略确定网络切片 束W,所还|WJ络切片束略用于将网络分为至少一个网络切片,所述网络切片策略包括业务 流类与网络切片的映射关系,以及网络切片的切片权重,所述切片权重表示网络切片的资 源占所述网络的资源的比率;根据所述网络切片策略确定资源节点策略,所述资源节点策 略包括所,网络中的至少一个资源节点与所述至少一个网络切片的映射关系,以及每个资 源节点的资源权重,所述资源节点的资源权重表示与所述资源节点对应的网络切片中的每 个网络切片的资源占所述资源节点的资源的比率。

[00081因此,本发明实施例的网络切片方法,基于业务流的元数据信息可以得到分类策 略,根据分类策略中的分类标准可以得到不同类型的业务流对网络的精确需求。这样,可以 基于业务流对网络需求确定网络切片的网络切片权重,从而在满足网络高效利用率的同 时,能够使得网络切片满足不同类型的业务对网络的需求。另一方面,根据实时收集的业务 流的元数据信息,可以动态调整网络切片策略,从而使得网络切片能够满足动态变化的不 同类型的业务对网络的需求。

[0009]在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:向所述资源节点发送配置信息,所述 配置信息包括所述资源节点对应的所述至少一个网络切片的标识和所述资源节点的资源 权重信息,所述资源权重信息用于指示所述资源节点的资源权重。

[00101这样,在相同的物理基础设施上,通过管理编排,可以为每种业务分配虚拟的专有 资源。在每种业务看来,为其分配到的资源是独享的,和其它业务之间是相互隔离的。通过 多个业务共享相同的物理基础设施,提高了物理资源利用率,能够降低网络成本。

[0011]在一种可能的实现方式中,所述根据所述分类策略确定网络切片策略,包括:根据 所述分类束略和业务支持系统(Business support system,BSS)的商业策略确定所述网络 切片朿略;或根据所述分类策略和运营支持系统(Operation Support System,OSS)的商业 策略确定所述网络切片策略。

[0012]分片决策协同模块基于对某业务分片的商业策略,可以控制使该业务分片满足商 业需求,带来商业价值。

[0013]在一种可能的实现方式中,所述资源节点包括分布式网络节点,所述网络切片的 资源包括分布式网络节点的报文处理单元数量、报文发送队列个数与长度、及物理端口带 宽大小;和/或所述资源节点包括分布式计算节点,所述网络切片的资源包括计算节点的虚 拟中央处理器数量;和/或所述资源节点包括分布式存储节点,所述网络切片的资源包括存 储节点的存储单元数量。

[0014] 在一种可能的实现方式中,所述资源节点的资源权重包括所述资源节点对应的每 个网络切片在所述资源节点的物理端口占用的带宽与所述物理端口的总带宽的比率。

[0015] 在一种可能的实现方式中,所述业务流的元数据信息包括所述业务流的报文的五 元组信息。

[0016] 在一种可能的实现方式中,所述业务流的元数据信息包括以下信息中的至少一 种:所述业务流的建立时间、所述业务流中的报文的突发度、所述业务流中的报文的平均长 度、所述业务流中的相邻报文之间的发送时间间隔、所述业务流的总长度,所述业务流的总 持续时间、所述业务流的平均速率。

[0017] 在一种可能的实现方式中,所述根据所述多个业务流的元数据信息确定分类策 略,包括:根据所述多个业务流中的每个业务流的报文的平均长度、所述多个业务流中的每 个业务流的相邻报文平均间隔、所述多个业务流中的每个业务流的总长度对所述多个业务 流进行分类;根据分类的结果确定所述分类策略。

[0018] 在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:接收终端设备发送请求消息,所述请 求消息携带待传输的业务流中的报文的五元组信息,所述请求消息用于请求与所述待传输 的业务流对应的网络切片信息;根据所述五元组信息和所述网络切片策略确定所述网络切 片信息;向所述终端设备发送响应消息,所述响应消息携带所述网络切片信息,以使所述终 端设备根据所述网络切片信息传输所述待传输的业务流。

[0019] 在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:接收所述终端设备发送的报告消息, 所述报告消息携带所述待传输的业务流的元数据信息。

[0020] 第二方面,提供了一种传输业务流的方法,包括:接收待传输的业务流,所述待传 输的业务流携带有网络切片标识,所述网络切片标识所标识的网络切片与所述待传输的业 务流所归属的业务流类对应;根据所述网络切片标识匹配流表;根据匹配的流表和资源权 重发送所述待传输的业务流,所述资源权重为所述网络切片在所述网络节点的对应物理端 口的带宽权重。

[0021] 本发明实施例的传输业务流的方法,通过业务流所归属的网络切片对业务流进行 调度,避免不同业务类型的业务流之间产生的相互干扰,能够满足不同业务类型的业务流 的性能要求。

[0022] 在一种可能的实现方式中,所述匹配的流表包括执行字段,所述执行字段包括物 理端口和与所述网络切片对应的队列标识,其中,根据匹配的流表和带宽权重发送所述待 传输的业务流,包括:根据所述匹配的流表,将所述待传输的业务流发送至所述队列标识所 标识的队列中,并在所述物理端口根据所述带宽权重对所述待传输的业务流进行调度。

[0023] 在一种可能的实现方式中,在接收待传输的业务流之前,所述方法还包括:接收集 中控制器发送的配置信息,所述配置信息携带网络切片信息和所述资源权重,所述网络切 片信息用于指示所述网络切片。

[0024]第三方面,提供了一种传输业务流的方法,其特征在于,包括:接收待传输的业务 流;向集中控制器发送请求消息,所述请求消息携带所述待传输的业务流中的报文的五元 组信息,所述请求消息用于请求与所述待传输的业务流对应的网络切片信息;接收所述集 中控制器根据所述五元组信息发送的网络切片信息,所述网络切片信息指示的网络切片与 所述待传输的业务流所属的业务类对应;向网络节点发送所述待传输的业务流,所述待传 输的业务流中的报文携带标识所述网络切片的网络切片标识。

[0025]本发明实施例的传输业务流的方法,通过业务流所归属的网络切片对业务流进行 调度,避免不同业务类型的业务流之间产生的相互干扰,能够满足不同业务类型的业务流 的性能要求。

[0026]在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:向所述集中控制器发送报告消息,所 述报告消息携带所述待传输的业务流的元数据信息。

[0027]在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:保存所述待传输的业务流与所述网 络切片的对应关系。

[0028]第四方面,提供了一种网络切片系统,用于执行第一方面或第一方面的任意可能 的实现方式中的方法。具体地,该网络切片系统包括用于执行第一方面或第一方面的任意 口 J酡的买现万式中的方法的单元。

[0029]第五方面,本申请提供一种网络节点,用于执行第二方面或第二方面的任意可能 的实现方式中的方法。具体地,该网络节点包括用于执行第二方面或第二方面的任意可能 的实现方式中的方法的单元。

[0030]第六方面,本申请提供一种终端设备,用于执行第三方面或第三方面的任意可能 的实现方式中的方法。具体地,该终端设备包括用于执行第三方面或第三方面的任意可能 的实现方式中的方法的单元。

[00311第七方面,提供了一种网络切片系统,该切片系统包括接收器、发送器、处理器、存 储器和总线系统。其中,接收器、发送器、处理器和存储器通过总线系统相连,存储器用于存 储指令,处理器用于执行存储器存储的指令,以控制接收器接收信号和控制发送器发送信 号。并且当处理器执行存储器存储的指令时,执行使得处理器执行第一方面或第一方面的 任意可能的实现方式中的方法。

[0032]第八方面,本申请提供一种网络节点,该网络节点包括接收器、发送器、处理器、存 储器和总线系统。其中,接收器、发送器、处理器和存储器通过总线系统相连,存储器用于存 储指令,处理器用于执行存储器存储的指令,以控制接收器接收信号和控制发送器发送信 号。并且当处理器执行存储器存储的指令时,执行使得处理器执行第二方面或第二方面的 任意可能的实现方式中的方法。

[0033]第九方面,本申请提供一种终端设备,该终端设备包括接收器、发送器、处理器、存 储器和总线系统。其中,接收器、发送器、处理器和存储器通过总线系统相连,存储器用于存 储指令,处理器用于执行存储器存储的指令,以控制接收器接收信号和控制发送器发送信 号。并且当处理器执行存储器存储的指令时,执行使得处理器执行第三方面或第三方面的 任意可能的实现方式中的方法。

[0034]第十方面,本申请提供一种计算机可读介质,用于存储计算机程序,该计算机程序 包括用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。

[0035]第十一方面,本申请提供一种计算机可读介质,用于存储计算机程序,该计算机程 序包括用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。

[0036] 第十二方面,本申请提供一种计算机可读介质,用于存储计算机程序,该计算机程 序包括用于执行第三方面或第三方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。

附图说明

[0037] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使 用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述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它 的附图。

[0038]图1是根据本发明实施例的系统架构的示意性框图。

[0039]图2是根据本发明实施例的网络切片的方法的示意性流程图。

[0040]图3是根据本发明实施例的另一网络架构的示意性框图。

[0041 ]图4是根据本发明实施例的传输业务流的方法的示意性流程图。

[0042]图5是根据本发明实施例的另一网络架构的示意性框图。

[0043]图6是根据本发明实施例的网络切片系统的示意性框图。

[0044]图7是根据本发明实施例的网络节点的示意性图。。

[0045]图S是根据本发明实施例的终端设备的示;性框图:

[0046]图9是根据本发明实施例的网络切片系统的示意性结构图。

[0047]图10是根据本发明实施例的网络节点的示意性结构图。

[0048]图11是根据本发明实施例的终端设备的示意性结构图。

具体实施方式

[0049]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,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发 明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实 施例,都应属于本发明保护的范围。

[0050]首先,简要介绍与本发明相关的网络切片技术。

[0051]网络切片技术是将一个物理网络虚拟化划分为多个能同时共存的逻辑网络,为各 类不同服务提供最合适的资源配置与网络拓扑。具体来说,就是基于一张物理网络对能力 进行灵活组装和编排,通过端到端的网络切片,满足海量应用对网络差异化的需求。例如, 工业控制切片可以提供超低时延来实现在救灾、电力检修等场景下对工业机器人的精准操 控与交互;公用事业切片可以提供低功耗、超密连接来满足智能水表、气表、电表等公用业 务需求。

[0052]由于业务的种类较多,并且不同种类业务对网络的需求是变化的,所以,如何实现 适应多业务动态环境下的网络切片,如何协同各网络切片之间的资源成为一个问题。

[00531为了解决上述问题,本发明实施例提供了一种网络切片的方法。

[0054] 本发明实施例的网络切片的方法可以应用于图1所示的系统架构中。图1所示的系 统的控制面,由应用(App 1 i cat i on,App)感知分析模块、分片决策协同模块和分片控制模块 构成。控制面可以执行基于本发明实施例的网络切片方法。简单来讲,App感知分析模块可 以获取数据面中的业务流的元数据信息,并根据元数据信息输出分类策略。这里的数据面 包括端系统-发送设备、端系统-接收设备和位于端系统-发送设备与端系统—接收设备之间 的基础设施网络中的资源节点。分片决策协同模块基于分类策略可以确定网络切片策略, 并可以将网络切片策略输出至分片控制模块。分片控制模块基于网络切片策略可以确定资 源节点策略。并向通过向网络节点发送配置信息,配置端到端的网络切片。最后,将网络分 为网络切片1和网络切片2。网络切片1和网络切片2,分别依托于分布于基础网络中的多个 网络节点、计算节点和存储节点中的服务于网络切片的转发、计算和存储资源。这里,可以 称上述的网络节点、计算节点和存储节点为资源节点。网络切片i和网络切片2分别由利用 这些资源构成的网络中的转发功能、处理功能、以及服务于这些转发功能与处理功能的控 制功能组成。

[0055] 另外,图1所示的BSS/0SS系统提供的BSS商业策略或0SS商业策略,可以作为控制 面对网络进行切片时的一个参考信息。控制面在参考BSS商业策略或0SS商业策略的基础 上,可以将网络分为网络切片丨和网络切片2。商业策略包括针对某个商业用户的网络应用, 需要指定个数的网络切片保证。针对某个商业用户或某类应用,规定其占用网络总体资源 的数量,比率的最小值或最大值。在存在商业策略的前提下,分片决策协同模块在做分片决 策时,将保证决策输出的网络切片策略符合这些商业策略。

[0056]在数据面,网络切片1和网络切片2可以看作是有通信关系的端系统-发送设备到 端系统_接收设备之间建立的两个虚拟网络。每个虚拟网络承载特定业务性能要求的业务 流。在网络中每个目的端执行独立的拥塞检测,并将拥塞状态反馈到源端。数据面的基于分 布式的拥塞控制称为快控制。关于快控制,可以参照较多现有技术,如网络显式拥塞通知 (Explicit Congestion Notification,ECN)技术配合TCP显式拥塞提醒回应(Explicit Congestion Echo,ECE)反馈机制(RFC3168)技术,这里不再详细描述。

[0057]应理解,图1所述的系统架构中的App感知分析模块、分片决策协同模块和分片控 制模块可以分别是三个实体设备,也可以是部署在一个实体上的三个功能模块。或者,App 感知分析模块和分片决策协同模块可以集成在一个实体设备上,或者,分片决策协同模块 和分片控制模块可以集成在一个实体设备上,本发明实施例对比不作限定。

[0058]图2是根据本发明一个实施例的网络切片方法的示意性流程如图。下面,结合图1 和图2,对根据本发明实施例的网络切片方法进行详细描述。

[0059] S210,获取多个业务流中的每个业务流的元数据信息。元数据信息用于指示业务 流的流量特征。

[0060]本发明实施例中涉及到的业务流,是指由一个五元组信息,即源网际协议 (Internet Protocol,IP)地址、目的IP地址、协议号、源端口号、目的端口号界定的有序报 文集合。

[0061]需要说明的是,这里所说的业务流可以是历史业务流,也可以是待传输的业务流。 当这里的业务流为待传输的业务流时,可以获取业务流中的前几个报文的信息,从这前几 个报文提取的业务流的元数据信息可以支持业务流的分类。

[0062] S210可以由图1所示的App感知分析模块执行。具体地,App感知分析模块可以从数 据面中分布式收集网络中的多个业务流的元数据信息。这里,App感知分析模块可以周期性 地收集数据面中的业务流的元数据信息。根据元数据信息,App感知分析模块可以分析业务 流的流量特征,例如,业务流带宽特性、时延特性等。

[0063]元数据信息可以包括业务流的五元组信息。进一步地,元数据信息还可以包括:业 务流的建立时间、业务流中的报文的平均长度、业务流中的报文的突发度、业务流中的相邻 两个报文之间的发送时间间隔、业务流的总长度,业务流的总持续时间、业务流的平均速率 等。

[0064]本发明实施例中涉及到的业务流的报文突发度,是指在队列调度时,同一个业务 流中的报文连续到达队列的最大数量或连续报文的长度之和。

[0065] S220,根据业务流的元数据信息确定分类策略。

[0066] S220可以由App感知分析模块执行。具体地,App感知分析模块根据元数据信息,可 以识别业务流的流量特征,并且可以将具有相近流量特征的流聚合为一类。例如,App感知 分析模块可以通过业务流中的报文的目的地址和源地址的报文即可判断其业务类型,或者 可以通过业务流中的报文中携带的公知端口号来推测应用类型,如文件传输协议(File Transfer Protocol,FTP)信令端口号TCP21,域名系统(Domain Name System,DNS)端口号 UDP67,超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol,HTTP)端口号TCP80等。

[0067] App感知分析模块将具有相近流量特征的流聚合为一类的过程,可以理解为对多 个业务流进行分类的过程。在对多个业务流进行分类时,可以采用现有技术中的分类算法, 例如,可以采用机器学习中的聚类分析算法,但本发明实施例对比不作限定。

[0068] App感知分析模块通过对多个业务流进行分类,可以得到分类策略。分类策略可以 包括业务流类的分类标准,即每类业务流的分类标准。一类业务流包括从多个元数据维度 对业务流流量特征的描述,一个元数据维度体现为该类业务流在这个元数据的取值范围或 特定取值。举例说明:报文平均长度是一种元数据,基于该维度来讲,可以说,报文平均长度 大于200bytes(字节),小于400bytes属于该类业务流。进一步地,分类策略还可以包括分类 数量。分类标准体现了这一类业务流的流量特征,或者说这一类业务流的应用类型。作为示 例而非限定,分类标准可以包括业务流的报文长度特征、业务流的持续时间特征、业务流的 突发度特征等特征。进一步地,分类标准还可以包括业务流的分布数据特征,如均值,方差, 局部峰值等信息。

[0069] 举例来说,在对多个业务流进行分类后,可以得到多个业务流类,这多个业务流类 可以包括F类业务流。应理解,F类业务流仅是一个代称,F类业务流也可以称为A类业务流, 也可以称为B类业务流。这里,仅仅是为了区别不同类别的业务流。

[0070] 这里,F类业务流的分类标准举例说明如下:

[0071 ] 400字节〉业务流的平均报文长度>200字节

[0072] 300ms>业务流的持续时间>50ms

[0073]业务流的突发度〈3000字节

[0074] 另外,F类业务流的流量特征信息还可以包括以下内容:

[0075] 应用类型:MapReduce [0076] 业务流流数量:340个

[0077] 业务流流平均带宽:150千位每秒(kbps)

[0078] 业务流带宽分布方差:50kbps

[0079] 上述F类业务流的分类标准仅是示例,本发明实施例不限于此,其它的标准业务量 的流量特征的分类标准都落入本发明的范围。

[0080] 可选地,根据多个业务流的元数据信息确定分类策略时,可以根据多个业务流中 的每个业务流的报文的平均长度、多个业务流中的每个业务流的相邻报文平均间隔、多个 业务流中的每个业务流的总长度对多个业务流进行分类;然后根据分类的结果确定分类策 略。

[0081] 具体地,App感知分析模块可以基于业务流中的报文的平均长度、相邻报文平均间 隔、业务流的总长度对多个业务流进行分类。这样,得到的每类业务流的分类标准可以包括 业务流的报文的平均长度特征、相邻报文平均间隔特征、业务流的总长度特征。

[0082] S230,根据分类策略确定网络切片策略。

[0083] S230可以由图1所示的分片决策协同模块执行。具体地,分片决策协同模块可以接 收App感知分析模块发送的分类策略,根据每类业务流的分类标准可以确定网络切片策略。 网络切片策略可以包括业务流所属的业务流类与网络切片的对应关系,以及每个网络切片 的切片权重。网络切片的切片权重表示网络切片的资源占网络的资源的比率。

[0084]这里,网络的资源指的是网络总体资源。网络总体资源可以包括分布式网络节点 资源,分布式计算资源和分布式存储资源。相对应地,网络切片的资源可以包括网络节点资 源,分布式计算资源和分布式存储资源。其中,分布式网络节点资源可以包括网络节点的报 文处理单元数量、报文发送队列个数与长度、及物理端口带宽大小。分布式计算资源可以计 算节点的虚拟中央处理器数量。分布式存储资源可以包括存储节点的存储单元数量。

[0085]在本发明实施例中,可以根据分类数量和每类业务流的分类标准确定网络的切片 数量,即将网络分为几个网络切片,每一个网络切片对应哪类业务流(g卩,上文中的业务流 类)或者说哪类应用,以及每个网络切片的切片权重。这里,一个网络切片可以对应一类业 务流。当有多类业务流的分类标准相近,或者网络的资源有限时,一个网络切片也可以对应 多类业务流。在确定切片权重时,可以根据业务流类的分类标准或者业务流类对应的应用 类型确定。例如,当根据业务流类的分类标准确定某一类业务流属于大带宽,但突发度不高 的业务时(判定方法举例如:业务流的平均带宽大于2M,突发小于5kbytes,平均报文长度大 于500bytes),则可以按峰值带宽的80%带宽分配网络资源;当确定另一类业务流属于低时 延,大突发业务时(判定方法举例如:业务流的平均带宽小于100K,突发大于2Kbytes,平均 报文长度小于300bytes,流长度小于2kbytes),可以按平均带宽的3倍带宽分配网络资源。 [0086]可选地,在根据分类策略确定网络切片策略时,可以根据分类策略和业务支持系 统BSS的商业策略确定;还可以根据分类策略和运营支持系统0SS的商业策略确定;或者,根 据分类策略、BSS的商业策略、以及0SS的商业策略确定。进一步地,还可以根据网络的可用 的资源情况,来确定网络切片策略。

[0087]这里,分片决策协同模块基于对某业务分片的商业策略,可以控制使该业务分片 满足商业需求,带来商业价值。

[0088] S240,根据网络切片策略确定资源节点策略。

[0089]资源节点策略可以包括资源节点与网络切片的映射关系,以及资源权重。资源节 点的资源权重表示与资源节点对应的至少一个网络切片中的每个网络切片的资源占资源 节点的资源的比率。

[0090]这里,资源节点可以包括分布式网络节点、分布式计算节点和分布式存储节点。 [0091] S240可以由图1所示的分片控制模块执行。具体地,在分片决策协同模块确定网络 切片策略后,可以向分片控制模块发送网络切片策略。分片控制模块基于网络切片策略确 定资源节点策略,完成切片权重到各分布式网络资源、分布式计算资源和分布式存储资源 的分解。

[0092]具体来说,分片控制模块根据每个网络切片的切片权重后,还需要可以确定与特 定网络切片对应的网络节点资源节点,即确定特定网络切片具体落在哪个或哪几个网络节 点资源节点上。并且,分片控制模块还需要可以确定资源权重,即这个特定网络切片的资源 占这个网络节点资源节点上的资源的比率,或者分别占这几个网络节点资源节点中的每个 网络节点资源节点上的资源的比率。应理解,这里所说的特定网络切片网络可以是指的是 多个网络切片中的任一网络切片。

[0093]这样,在相同的物理基础设施上,通过管理编排,可以为每种业务分配虚拟的专有 资源。在每种业务看来,为其分配到的资源是独享的,和其它业务之间是相互隔离的。通过 多个业务共享相同的物理基础设施,提高了物理资源利用率,能够降低网络成本。

[0094]因此,本发明实施例的网络切片方法,基于业务流的元数据信息可以得到分类策 略,根据分类策略中的分类标准可以得到不同类型的业务流对网络的精确需求。这样,可以 基于业务流对网络需求确定网络切片的网络切片权重,从而在满足网络高效利用率的同 时,能够使得网络切片满足不同类型的业务对网络的需求。另一方面,根据实时收集的业务 流的元数据信息,可以动态调整网络切片策略,从而使得网络切片能够满足动态变化的不 同类型的业务对网络的需求。

[0095]可选地,资源节点的资源权重包括资源节点对应的每个网络切片在资源节点的物 理端口占用的带宽与物理端口的总带宽的比率。具体地,多个网络切片可落到同一网络节 点上。这多个网络切片占用相应比率的该网络节点的物理端口的带宽。

[0096]可选地,该方法还可以包括:S250,向资源节点发送配置信息。

[0097]配置信息可以包括与资源节点对应的至少一个网络切片中的每个网络切片的标 识、以及资源权重信息,资源权重信息用于指示资源节点的资源权重。

[0098] S250可以由图1所示的分片控制模块执行。这里,分片控制模块完成切片权重到各 分布式网络节点资源、分布式计算资源和分布式存储资源的分解后,向对应资源所在的基 础设施节点,即上文中所述的资源节点发送配置信息,进行资源配置。

[00"]具体地,分片控制模块在确定资源节点策略后需要对各资源节点进行配置。通过 下发配置信息,资源节点可以根据配置信息可以进行资源配置。具体地,资源节点根据通过 该配置信息中的网络切片标识,可以确定与其对应的网络切片,并且根据该配置信息中的 资源权重,可以为该网络切片配置相应比率资源,例如,资源节点为网络切片配置相应比率 的带宽资源。这样,便实现了物理网络到逻辑网络的映射。

[0100]分片控制模块可以控制调整部分网络节点的端口的带宽权重,达到整个网络的网 络资源动态协同,从而在满足各业务的性能需求时,同时满足高的带宽利用率。

[0101]可选地,该方法还可以包括:接收终端设备发送请求消息,请求消息携带待传输的 业务流中的报文的五元组信息,请求消息用于请求与待传输的业务流对应的网络切片信 息;根据五元组信息和网络切片策略确定待传输的业务流对应的网络切片信息;向终端设 备发送响应消息,响应消息携带网络切片信息,以使终端设备根据网络切片信息传输待传 输的业务流。

[0102]这里,终端设备可以是网络边缘设备,具体地,可以是网络边缘的终端设备或服务 器。例如,终端设备可以是图1所示的端系统-发送设备。

[0103] 待传输的业务流可以根据通过方法1〇〇确定的网络切片策略进行传输。具体地,在 分片决策协同模块己经确定网络切片策略后,分片控制模块可以根据接收到的待传输的业 务流的五元组信息,确定该待传输的业务流所归属的业务流类。进一步地,通过网络切片策 略中的业务流类与网络切片的映射关系,可以确定与该待传输的业务流对应的网络切片。 分片控制模块在确定与该待传输的业务流对应的网络切片后,可以向终端设备发送网络切 片信息,以使终端设备根据网络切片信息传输待传输的业务流。

[0104] 可选地,该方法还可以包括:接收终端设备发送的报告消息,报告消息携带该待传 输的业务流的元数据信息。

[0105] 具体地,在终端设备发送业务流的过程中,可以向App感知分析模块发送该待传输 的业务流的元数据信息。这样,App感知分析模块可以通过分析业务流的流量特征,动态确 定分类策略。进一步地,分片决策协同模块可以根据动态的分类策略,确定网络切片策略, 以使网络切片满足态变化的不同类型的业务。

[0106]图3是根据本发明实施例的另一系统架构示意图。本发明实施例的网络切片方法 可以应用于图3所示的系统中。

[01 07]如图3所不,控制面由分析器,协同器和控制器组成,可以分别实现图丨所示的App 感知分析模块、分片决策协同模块及分片控制模块的功能。分析器,协同器和控制器之间采 用数据库进行耦合。下面结合图3,阐述根据本发明实施例的网络切片方法。应理解,下文中 结合图3所描述的内谷中出现的相关术语或词语等,均可以参照上文中的描述。为了简洁, 下文中不再详细阐述。 ^

[0108]具体来说,各边缘终端设备报告业务流元数据信息到分析器。在本发明实施例中, 即终端设备1和终端设备2报告业务流的元数据信息到分析器。分析器汇集终端设备丨和终 端设备2的报告,对业务流进行分类,得到分类策略,并将分类策略发送至数据库。协同器读 取数据库中的分类策略,可以确定网络切片策略。进一步地,协同器可以同时结合分类策 略、BSS商业策略或OSS商业策略,确定网络切片策略。协同器将网络切片策略发送到数据 库,控制器可以从数据库中读取网络切片策略,根据网络切片策略确定资源节点策略,然后 向对应的网络节点发送配置信息。网络节点在接收到配置信息后,可以根据配置信息,对相 应的网络切片配置对应的资源。

[0109] 本发明实施例中,采用数据库实现各实体之间的接口,在实体A(例如,分析器)发 送信息K例如,元数据信息)到数据库,实体B(例如,协同器)从数据库中读取信息〗的过程, 等同于实体A发送信息I到实体B的过程。在本发明实施例中,控制面上的各实体设备之间可 以通过数据库进行交互。例如,分析器和协同器可以通过数据库进行交互。控制面上的实体 设备和数据面上的终端设备也可以通过数据库进行交互。例如,分析器和终端设备i可以通 过数据库进行交互。另外,本发明实施例中,网络设备、计算设备或存储设备之间也可以通 过数据库进行交互,本发明实施例对此不作限定。

[0110] 因此,本发明实施例的网络切片方法,基于业务流的元数据信息可以得到分类策 略,根据分类策略中的分类标准可以得到不同类型的业务流对网络的精确需求。这样,可以 基于业务流对网络需求确定网络切片的网络切片权重,从而在满足网络高效利用率的同 时,能够使得网络切片满足不同类型的业务对网络的需求。另一方面,根据实时收集的业务 流的元数据信息,可以动态调整网络切片策略,从而使得网络切片能够满足动态变化的不 同类型的业务对网络的需求。

[0111 ]图4是根据本发明实施例的一种传输业务流的方法。应理解,下文中结合图4所描 述的内容中出现的相关术语或词语等,均可以参照上文中的描述。为了简洁,下文中不再详 细阐述。

[0112] 402,终端设备接收待传输的业务流。

[0113]这里,待传输的业务流可以是一个,也可以是多个。

[0114]应理解,终端设备为网络边缘设备。例如,终端设备可以是图丨所示的端系统-发送 设备,还可以是图3所示的终端设备1。

[0115] 403,终端设备向集中控制器发送请求消息。

[0116]该请求消息携带待传输的业务流中的报文的五元组信息。请求消息用于请求与待 传输的业务流对应的网络切片信息。

[0117]应理解,这里的集中控制器仅是一个代称,集中控制器还可以称为集中管理器、切 片控制器等。集中控制器可以理解为集成了图1所示的App感知分析模块、分片决策协调模 块和分片控制功能模块三个功能模块的一个实体设备,集中控制器也可以看成是集成了图 3所示的分析器、协同器和控制器三个实体装置的功能的一个实体设备。

[0118]还应理解,终端设备向集中控制器发送该待传输的业务流中的报文的五元组信 息,在具体实现时,可以是终端设备向图1所示的分片控制模块,或图3所示的控制器发送该 待传输的业务流中的报文的五元组信息。

[0119] 4〇5,集中控制器根据五元组信息和网络切片策略可以确定与待传输的业务流对 应的网络切片信息。

[0120]具体地,集中控制器存储有网络切片策略,网络切片策略保存有业务流类与网络 切片的对应关系。集中控制器接收到待传输的业务流的五元组信息后,通过分析待传输的 业务流的流量特征,可以确定待传输的业务流所属的业务流类。然后,根据业务流类与网络 切片的对应关系,可以确定与待传输的业务流对应的网络切片信息。进一步地,集中控制器 可以确定与待传输的业务流对应的网络切片标识。

[0121] 4〇7,集中控制器向终端设备发送响应消息,响应消息用于指示该网络切片信息。

[0122 ]具体地,集中控制器在确定与待传输的业务流对应的网络切片后,向终端设备发 送响应消息,以告知终端设备与待传输的业务流对应的网络切片。作为一个实施例,响应消 息中可以携带该网络切片的切片标识。

[0123] 409,终端设备向网络节点发送待传输的业务流。该待传输的业务流的报文中可以 携带该网络切片标识。

[0124]应理解,这里的网络节点可以是上文中的分布式网络节点。

[0125] 作为一个实施例,终端设备可以保存待传输的业务流与该网络切片的对应关系。 进一步地,终端设备可以保存待传输的业务流与该网络切片标识的对应关系。那么,在终端 设备接收到该业务流的后续报文时,则基于所保存的对应关系,可以直接查到网络切片标 识,并转发携带有网络切片标识的业务流报文。这样,可以在节省开销的同时,能够提高转 发效率。

[0126] 另一种方式,集中控制器可以将对应一个切片的业务流识别标准,即对应一个或 多个上述业务流分类标准,发送到终端设备。这样终端设备可以自行完成业务流的分类与 对报文增加网络切片标识。

[0127] 411,网络节点根据网络切片标识匹配流表。

[0128] 在本发明实施例中,网络节点可以预先配置带有网络切片标识作为匹配项的模糊 流表。待传输的业务流到来后,网络节点可以基于模匹配产生带有网络切片标识作为匹配 项的精确流表。另一方面,也可以采用SDN的方法,网络节点将待传输的业务流的前几个报 文发送到控制器,由控制器下发带有网络切片标识作为匹配项的精确流表。

[0129] 413,网络节点根据匹配的流表和资源权重发送业务流,资源权重为网络切片在网 络节点的带宽权重。

[0130] 可选地,在4〇2之前,该方法还可以包括401:网络节点接收集中控制器发送的配置 信息,所述配置信息携带所述网络节点的标识和所述资源权重。

[0131] 具体地,网络节点可以通过向集中控制器查询的方式,获得与该网络切片对应的 资源权重。也可以通过集中控制器主动下发的配置信息获得资源权重。在这里,网络节点根 据匹配的流表和资源权重执行待传输的业务流的转发。

[0132]可选地,匹配的流表包括执行字段,执行字段可以包括物理端口和与网络切片对 应的队列标识,其中,网络节点根据匹配的流表和带宽权重发送待传输的业务流,包括:网 络节点根据匹配的流表,将待传输的业务流发送至队列标识所标识的队列中,并在物理端 口根据带宽权重对待传输的业务流进行调度。

[0133]作为一例,匹配的流表表不如下:〈match:flow2&tagC,action:output to port: queue NE3: C〉。这里,匹配match字段用于网络节点对接收到的待传输的业务流fl〇w2进行 匹配,其中,tagC为该网络切片,网络切片C的标识。执行action字段用于指示网络节点需要 对flow2进行的处理。在这里,表示网络节点需要将待传输的业务流发送到连接网络节点NE (Network Element,网元)3的物理端口的对应网络切片C的队列中。应理解,一个网络节点 可以对应多个网络切片,多个网络切片可以对应于同一物理端口的多个队列中。例如,一个 网络切片可以对应于一个队列,本发明实施例对此不作限定。

[0134]网络节点在通向NE3的物理端口发送处,可以采用加权公平队列WFQ(Weighted Fair Queue)算法对待传输的业务流进行调度。WFQ采用的队列数,可以是网络切片数;WFQ 和队列的调度权重,可以是各网络切片的切片权重对应到该网络物理端口的带宽权重。在 实现对待传输的业务流的调度时,考虑到平衡队列调度的成本,也可以用加权循环调度算 法WRR(Weighted Round Robin)近似实现。

[0135] 415,终端设备向集中控制器发送报告消息。报告消息用于报告与待传输的业务流 对应的元数据信息。

[0136]具体来说,终端设备传输业务流的过程中,可以向集中控制器发送该待传输的业 务流的五元组信息。这样,集中控制器可以通过分析业务流的流量特征,动态确定分类策 略。进一步地,集中控制器可以根据动态的分类策略,确定网络切片策略,以使网络切片满 足态变化的不同类型的业务。

[0137]本发明实施例的传输业务流的方法,通过业务流所归属的网络切片对业务流进行 调度,避免不同业务类型的业务流之间产生的相互干扰,能够满足不同业务类型的业务流 的性能要求。

[0138]下面结合图5,对根据本发明实施例的传输业务流的方法进行详细描述。

[0139]图5所示的集中控制器510可以用于执行图4所示的方法中的由集中控制器执行的 相应步骤。NE530和NE540可以对应于前文所述的网络节点。下面结合图5,详细描述了针对 终端设备520到终端设备540的通信处理过程,及数据面与控制面的交互流程。

[0140] (A1):当终端设备520需要发送一条新的业务流(或者称,待传输的业务流)flowl (流1)到终端终端设备520时,终端设备520首先可以向集中控制器510发送请求消息,请求 消息可以携带f low 1中的报文的五元组信息,用于向集中控制器510请求f 1 owl对应的网络 切片信息。

[0141] (A2):集中控制器510基于之前已生成的网络切片策略中的业务流类与网络切片 的映射关系,可以确定flowl对应网络切片B。集中控制器510将flowl对应网络切片B的这个 信息,通过响应消息发送到终端设备520。

[0142] (A3):终端1可以保存flowl对应网络切片B的这个对应关系,同时,给flowl中的报 文增加一个标签tagB,指示flowl与网络切片B对应。然后终端设备520将带有标签的flowl 发送到网络中,即图5所示的网络设备NE530。

[0143] (A4):NE530通过匹配流表,可以得到匹配的流表<match:flowl&amp;tagB,action: output to port:queue NE540:B>。根据该匹配的流表,NEMO将flowl发送到连接网络设备 NE540的物理端口的对应网络切片B的队列中。这里,流表匹配方法以及对报文的调度可以 参照上文中的描述,为了简洁,此处不再赘述。

[0144] (A5):NE530基于调度发送flowl到下一个网络节点NE540,NE540执行类似NE530的 匹配流表的操作及对flowl的调度。最后,将flowl发送至终端设备540。终端设备540接收到 flowl后,flowl在网络中的传送结束。

[0145] 在上述过程中存在如下的慢循环控制:

[0146] (B1):终端设备520将流flowl对应报文的元数据信息,送到集中控制器510。这里 的元数据信息可以包括flowl的建立时间,flowl中的报文的五元组,报文长度,报文的当前 最大突发度,报文与上一个报文的接收时间间隔,flowl的当前总长度,flowl的当前总持续 时间等。

[0147] NE530,NE540可以将物理端口对应各网络切片的占用带宽,对应各网络切片的队 列长度信息发送到集中控制器510。

[0148]终端设备55〇将流flowl对应的接收flowl中的报文时间,报文当前最大突发度,报 文与上一个报文的接收时间间隔,flowl的当前总持续时间等元数据信息,发送到集中控制 器 510。

[0149]集中控制器510接收多个业务流(其中,包括flowl)的元数据信息,进行分类计算, 最后生成网络切片策略。具体的分类方法,可以参照前文中的描述,这里不再详细介绍。基 于网络切片策略,集中控制器510进一步确定资源节点策略,具体可以参见前文介绍。集中 控制器510将根据资源节点策略确定的配置信息下发到数据面中对应的网络转发,计算与 存储基础设施上实施网络切片隔离保证。

[0150]以上过程中,存在快控制循环为如下步骤:

[0151] (C1):终端设备550统计flowl对应的网络切片B在终端设备520到终端设备550的 逻辑管道上的拥塞程度信息。具体统计方式,可借助NE530,NE540在出口队列调度时,基于 队列长度在报文中携带的对应的拥塞程度信息来得到。

[0152] (C2):终端设备550将拥塞程度信息通过报文携带,或通过专用的消息报文,将拥 塞程度信息发送到终端设备520.

[0153] (C3):终端设备520基于拥塞程度信息,调整当前对应于网络切片B的发送速率。具 体地,当反馈为不拥塞时,按网络切片B的带宽权重增大发送速率;当反馈为拥塞时,按网络 切片B的带宽权重及拥塞程度,减小发送速率。

[0154]以上的快控制循环可以参照现有技术,这里不再详述。

[0155]本发明实施例的传输业务流的方法,通过业务流所归属的网络切片对业务流进行 调度,避免不同业务类型的业务流之间产生的相互干扰,能够满足不同业务类型的业务流 的性能要求。

[0156]上文中结合图1至图5,详细描述了根据本发明实施例的网络切片方法和传输业务 流的方法,以下,将结合图6,介绍根据本发明实施例的网络切片系统。

[0157]图6示出了根据本发明实施例的网络切片系统600。所述网络切片系统600包括应 用感知分析单元610、分片决策协同单元620和分片控制单元630。

[0158]应用感知分析单元eio,用于获取多个业务流中的每个业务流的元数据信息,所述 业务流的元数据信息用于指示所述业务流的流量特征;

[0159]根据所述多个业务流的元数据信息确定分类策略,所述分类策略包括至少一个业 务流类的分类标准,所述分类标准包括对所述业务流类的元数据的范围或取值描述。

[0160]分片决策协同单元620接收应用感知分析单元610发送的分类策略,用于根据分类 策略确定网络切片策略,网络切片策略用于将网络分为至少一个网络切片,所述网络切片 策略包括业务流类与网络切片的映射关系,以及网络切片的切片权重,所述切片权重表示 网络切片的资源占所述网络的资源的比率。

[0161]分片控制单元63〇接收分片决策协同单元620发送的网络切片策略,用于根据网络 切片策略确定资源节点策略,资源节点策略包括所述网络中的至少一个资源节点与所述至 少一个网络切片的映射关系,以及每个资源节点的资源权重,所述资源节点的资源权重表 示与所述资源节点对应的至少一个网络切片中的每个网络切片的资源占所述资源节点的 资源的比率。

[0162]应理解,根据本发明实施例的网络切片系统600中的应用感知分析单元610可以实 现方法100中可以由应用感知分析模块执行的相应流程;分片决策协同单元620可以实现实 现方法100中可以由分片决策协同模块执行的相应流程;分片控制单元630可以实现实现方 法100中可以由分片控制单模块执行的相应流程。并且,网络切片系统600中的各单元还可 以实现在方法100中可以由对应单元实现的其它操作或功能。为了简洁,此处不再赘述。 [0163]因此,在本发明实施例中,网络切片系统基于业务流的元数据信息可以得到分类 策略,根据分类策略中的分类标准可以得到不同类型的业务流对网络的精确需求。这样,可 以基于业务流对网络需求确定网络切片的网络切片权重,从而在满足网络高效利用率的同 时,能够使得网络切片满足不同类型的业务对网络的需求。另一方面,网络切片系统可以根 据实时收集的业务流的元数据信息,动态调整网络切片策略,从而使得网络切片能够满足 动态变化的不同类型的业务对网络的需求。

[0164]图7示出了根据本发明实施例的网络节点700。所述网络节点700包括第一接收单 元710、匹配单元720和发送单元730。

[0165]第一接收单元710,用于接收待传输的业务流,所述待传输的业务流携带有网络切 片标识,所述网络切片标识所标识的网络切片与所述待传输的业务流所归属的业务流类对 应。

[0166]匹配单元720,用于根据所述第一接收单元接收的所述网络切片标识匹配流表。 [0167]发送单元730,用于根据所述匹配单元匹配的流表和资源权重发送所述待传输的 业务流,所述资源权重为所述网络切片在所述网络节点的对应物理端口的带宽权重。

[0168]根据本发明实施例的信号网络节点700中的各单元和上述其它操作或功能分别为 了图4所示的方法中由网络节点执行的相应流程。为了简洁,此处不再赘述。

[0169]本发明实施例的网络节点,通过业务流所归属的网络切片对业务流进行调度,避 免不同业务类型的业务流之间产生的相互干扰,能够满足不同业务类型的业务流的性能要 求。

[0170]图8示出了根据本发明实施例的终端设备800。终端设备800包括第一接收单元 810、第一发送单兀820、第二接收单元83〇和第二发送单元840。

[0171]第一接收单元810,用于接收待传输的业务流。

[0172]第一发送单元820,用于向集中控制器发送请求消息,所述请求消息携带第一接收 单元810接收的所述待传输的业务流中的报文的五元组信息,所述请求消息用于请求与所 述待传输的业务流对应的网络切片信息。

[0173]第一接收单元810接收的待传输的业务流中的报文的五元组信息。

[0174]第二接收单元830,用于接收集中控制器根据第一发送单元820发送的五元组信息 发送的网络切片信息,网络切片信息指示的网络切片与待传输的业务流所属的业务类对 应。

[0175]第二发送单元糾〇,,用于向网络节点发送待传输的业务流,待传输的业务流中的 报文携带标识所述网络切片的网络切片标识。

[0176]根据本发明实施例的信号终端设备800中的各单元和上述其它操作或功能分别为 了图4所示的方法中由终端设备执行的相应流程。为了简洁,此处不再赘述。

[0177]本发明实施例的终端设备,通过业务流所归属的网络切片对业务流进行调度,避 免不同业务类型的业务流之间产生的相互干扰,能够满足不同业务类型的业务流的性能要 求。

[0178]图9示出了根据本发明另一实施例的网络切片系统900。所述网络切片系统9〇〇包 括接收器910、发送器020、处理器93〇、存储器M0和总线系统950。其中,接收器910、发送器 920、处理器930和存储器940通过总线系统950相连,该存储器940用于存储指令,该处理器 930用于执行该存储器940存储的指令,以控制接收器910接收信号,并控制发送器920发送 信号,其中,处理器930用于,

[0179]获取多个业务流中的每个业务流的元数据信息,所述业务流的元数据信息用于指 示所述业务流的流量特征;

[0180]根据所述多个业务流的元数据信息确定分类策略,所述分类策略包括至少一个业 务流类的分类标准,所述业务流类包括至少一个所述业务流;

[0181]根据所述分类策略确定网络切片策略,所述网络切片策略用于将网络分为至少一 个网络切片,所述网络切片策略包括业务流类与网络切片的映射关系,以及网络切片的切 片权重,所述切片权重表示网络切片的资源占所述网络的资源的比率;

[0182]根据所述网络切片策略确定资源节点策略,所述资源节点策略包括所述网络中的 至少一个资源节点与所述至少一个网络切片的映射关系,以及每个资源节点的资源权重, 所述资源节点的资源权重表示与所述资源节点对应的至少一个网络切片中的每个网络切 片的资源占所述资源节点的资源的比率。

[0183]应理解,在本发明实施例中,该处理器930可以是中央处理单元(central processing unit,简称为“CPU”),该处理器930还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门 或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以 是任何常规的处理器等。

[0184]该存储器94〇可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器930提供指令和 数据。存储器940的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如,存储器940还可以存 储设备类型的信息。

[0185] 该总线系统950除包括数据总线之外,还可以包括电源总线、控制总线和状态信号 总线等。但是为了清楚说明起见,在图中将各种总线都标为总线系统950。

[0186] 在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器930中的硬件的集成逻辑电路 或者软件形式的指令完成。结合本发明实施例所公开的网络切片的方法的步骤可以直接体 现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可 以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄 存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器940,处理器930读取存储器940中 的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复,这里不再详细描述。

[0187] 根据本发明实施例的网络切片系统900中的各单元和上述其它操作或功能可以实 现方法100中由应用感知分析模块、分片决策协同模块和分片控制模块执行的相应流程。为 了简洁,此处不再赘述。

[0188] 因此,在本发明实施例的网络切片系统,基于业务流的元数据信息可以得到分类 策略,根据分类策略中的分类标准可以得到不同类型的业务流对网络的精确需求。这样,可 以基于业务流对网络需求确定网络切片的网络切片权重,从而在满足网络高效利用率的同 时,能够使得网络切片满足不同类型的业务对网络的需求。另一方面,控制面可以根据实时 收集的业务流的元数据信息,动态调整网络切片策略,从而使得网络切片能够满足动态变 化的不同类型的业务对网络的需求。

[0189] 图10示出了根据本发明实施例的网络节点1000。所述网络节点1000包括接收器 1010、发送器1020、处理器1030、存储器1040和总线系统1050。其中,接收器1010、发送器 1020、处理器1030和存储器1040通过总线系统1050相连,该存储器1040用于存储指令,该处 理器1030用于执行该存储器1040存储的指令,以控制接收器1010接收信号,并控制发送器 1020发送信号,其中,

[0190]接收器1010,用于接收待传输的业务流;所述待传输的业务流携带有网络切片标 识,所述网络切片标识所标识的网络切片与所述待传输的业务流所归属的业务流类对应。 [0191]处理器1030,用于根据所述接收单元接收的所述网络切片标识匹配流表。

[0192]发送器1020,用于根据所述匹配单元匹配的流表和资源权重发送所述待传输的业 务流,所述资源权重为所述网络切片在所述网络节点的对应物理端口的带宽权重。

[0193] 应理解,在本发明实施例中,该处理器1030可以是中央处理单元(central processing unit,简称为“CPU”),该处理器1030还可以是其他通用处理器、数字信号处理 器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立 门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可 以是任何常规的处理器等。

[0194] 该存储器1040可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器1030提供指令 和数据。存储器1040的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如,存储器1040还可 以存储设备类型的信息。

[0195] 该总线系统1050除包括数据总线之外,还可以包括电源总线、控制总线和状态信 号总线等。但是为了清楚说明起见,在图中将各种总线都标为总线系统1050。

[0196] 在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器1030中的硬件的集成逻辑电路 或者软件形式的指令完成。结合本发明实施例所公开的传输业务流的方法的步骤可以直接 体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块 可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、 寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1040,处理器1030读取存储器 1040中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复,这里不再详细描述。

[0197] 根据本发明实施例的信号网络节点1000中的各单元和上述其它操作或功能分别 为了图4所示的方法中由网络节点执行的相应流程。为了简洁,此处不再赘述。

[0198] 本发明实施例的网络节点,通过业务流所归属的网络切片对业务流进行调度,避 免不同业务类型的业务流之间产生的相互干扰,能够满足不同业务类型的业务流的性能要 求。

[0199] 图11示出了根据本发明实施例的终端设备1100。所述终端设备1100包括接收器 1110、发送器1120、处理器1130、存储器1140和总线系统1150。其中,接收器1110、发送器 1120、处理器1130和存储器1140通过总线系统1150相连,该存储器1140用于存储指令,该处 理器1130用于执行该存储器1140存储的指令,以控制接收器1110接收信号,并控制发送器 1120发送信号,其中,

[0200]接收器1110,用于接收待传输的业务流。

[0201]发送器1120,用于向集中控制器发送请求消息,所述请求消息携带接收器1110接 收的所述待传输的业务流中的报文的五元组信息,所述请求消息用于请求与所述待传输的 业务流对应的网络切片信息。

[0202]接收器1110还用于,接收集中控制器根据五元组信息发送的网络切片信息,网络 切片信息指示的网络切片与待传输的业务流所属的业务类对应。

[0203]发送器1120还用于,向网络节点发送待传输的业务流,待传输的业务流中的报文 携带标识所述网络切片的网络切片标识。

[0204] 应理解,在本发明实施例中,该处理器1130可以是中央处理单元(central processing unit,简称为“CPU”),该处理器1130还可以是其他通用处理器、数字信号处理 器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立 门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可 以是任何常规的处理器等。

[0205] 该存储器1140可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器1130提供指令 和数据。存储器1140的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如,存储器1140还可 以存储设备类型的信息。

[0206]该总线系统1150除包括数据总线之外,还可以包括电源总线、控制总线和状态信 号总线等。但是为了清楚说明起见,在图中将各种总线都标为总线系统1150。

[0207]在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器1130中的硬件的集成逻辑电路 或者软件形式的指令完成。结合本发明实施例所公开的传输业务流的方法的步骤可以直接 体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块 可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、 寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1140,处理器1130读取存储器 1140中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复,这里不再详细描述。

[0208]根据本发明实施例的信号终端设备11〇〇中的各单元和上述其它操作或功能分别 为了图4所示的方法中由终端设备执行的相应流程。为了简洁,此处不再赘述。

[0209]本发明实施例的终端设备,通过业务流所归属的网络切片对业务流进行调度,避 免不同业务类型的业务流之间产生的相互干扰,能够满足不同业务类型的业务流的性能要 求。

[0210]应理解,在本发明的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺 序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施 过程构成任何限定。

[0211]本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单 元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟 以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员 可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出 本发明的范围。

[0212]所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、 装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。 [0213]在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以 通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的 划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件 可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或 讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦 合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

[0214]所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显 示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个 网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目 的。

[0215]另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以 是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

[0216]所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以 存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案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一个存储介质中,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方法的全部或部分步骤。 而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(R0M,Read-Only Memory)、随机存取存 储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0217]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 (31)

1.一种网络切片方法,其特征在于,包括: 获取多个业务流中的每个业务流的元数据信息,所述业务流的元数据信息用于指示所 述业务流的流量特征; 根据所述多个业务流的元数据信息确定分类策略,所述分类策略包括至少一个业务流 类的分类标准,所述分类标准包括对所述业务流类的元数据的范围或取值描述; 根据所述分类策略确定网络切片策略,所述网络切片策略用于将网络分为至少一个网 络切片,所述网络切片策略包括业务流类与网络切片的映射关系,以及网络切片的切片权 重,所述切片权重表示网络切片的资源占所述网络的资源的比率; 根据所述网络切片策略确定资源节点策略,所述资源节点策略包括所述网络中的至少 一个资源节点与所述至少一个网络切片的映射关系,以及每个资源节点的资源权重,所述 资源节点的资源权重表示与所述资源节点对应的网络切片中的每个网络切片的资源占所 述资源节点的资源的比率。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括: 向所述资源节点发送配置信息,所述配置信息包括所述资源节点对应的所述至少一个 网络切片的标识和所述资源节点的资源权重信息,所述资源权重信息用于指示所述资源节 点的资源权重。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据所述分类策略确定网络切片策 略,包括: 根据所述分类策略和业务支持系统BSS的商业策略确定所述网络切片策略;或 根据所述分类策略和运营支持系统OSS的商业策略确定所述网络切片策略。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,所述资源节点包括分布式网络节 点,所述网络切片的资源包括分布式网络节点的报文处理单元数量、报文发送队列个数与 长度、及物理端口带宽大小;和/或 所述资源节点包括分布式计算节点,所述网络切片的资源包括计算节点的虚拟中央处 理器数量;和/或 所述资源节点包括分布式存储节点,所述网络切片的资源包括存储节点的存储单元数 量。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述资源节点的资源权重包括所 述资源节点对应的每个网络切片在所述资源节点的物理端口占用的带宽与所述物理端口 的总带宽的比率。
6.如权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述业务流的元数据信息包括所 述业务流的报文的五元组信息。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,所述业务流的元数据信息包括以 下信息中的至少一种: 所述业务流的建立时间、所述业务流中的报文的突发度、所述业务流中的报文的平均 长度、所述业务流中的相邻报文之间的发送时间间隔、所述业务流的总长度,所述业务流的 总持续时间、所述业务流的平均速率。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述多个业务流的元数 据信息确定分类策略,包括: 根据所述多个业务流中的每个业务流的报文的平均长度、所述多个业务流中的每个业 务流的相邻报文平均间隔、所述多个业务流中的每个业务流的总长度对所述多个业务流进 行分类; 根据分类的结果确定所述分类策略。
9. 如权利要求1-8中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括: 接收终端设备发送请求消息,所述请求消息携带待传输的业务流中的报文的五元组信 息,所述请求消息用于请求与所述待传输的业务流对应的网络切片信息; 根据所述五元组信息和所述网络切片策略确定所述网络切片信息; 向所述终端设备发送响应消息,所述响应消息携带所述网络切片信息,以使所述终端 设备根据所述网络切片信息传输所述待传输的业务流。
10. 如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括: 接收所述终端设备发送的报告消息,所述报告消息携带所述待传输的业务流的元数据 伯息。
11. 一种传输业务流的方法,其特征在于,包括: 接收待传输的业务流,所述待传输的业务流携带有网络切片标识,所述网络切片标识 所标识的网络切片与所述待传输的业务流所归属的业务流类对应; 根据所述网络切片标识匹配流表; 根据匹配的流表和资源权重发送所述待传输的业务流,所述资源权重为所述网络切片 在所述网络节点的对应物理端口的带宽权重。
12. 如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述匹配的流表包括执行字段,所述执行 字段包括物理端口和与所述网络切片对应的队列标识, 其中,根据匹配的流表和带宽权重发送所述待传输的业务流,包括: 根据所述匹配的流表,将所述待传输的业务流发送至所述队列标识所标识的队列中, 并在所述物理端口根据所述带宽权重对所述待传输的业务流进行调度。
13.如权利要求11或12所述的方法,其特征在于,在接收待传输的业务流之前,所述方 法还包括: 接收集中控制器发送的配置信息,所述配置信息携带网络切片信息和所述资源权重, 所述网络切片信息用于指示所述网络切片。
14. 一种传输业务流的方法,其特征在于,包括: 接收待传输的业务流; 向集中控制器发送请求消息,所述请求消息携带所述待传输的业务流中的报文的五元 组信息,所述请求消息用于请求与所述待传输的业务流对应的网络切片信息; 接收所述集中控制器根据所述五元组信息发送的网络切片信息,所述网络切片信息指 示的网络切片与所述待传输的业务流所属的业务类对应; 向网络节点发送所述待传输的业务流,所述待传输的业务流中的报文携带标识所述网 络切片的网络切片标识。
15. 如权利要求14所述的方法,其特征在于,所述方法还包括: 向所述集中控制器发送报告消息,所述报告消息携带所述待传输的业务流的元数据信 J营、D
16.如权利要求14或15所述的方法,其特征在于,所述方法还包括: 保存所述待传输的业务流与所述网络切片的对应关系。
17.—种网络切片系统,其特征在于,所述系统包括应用感知分析单元、分片决策协同 单元和分片控制单元; 所述应用感知分析单元,用于获取多个业务流中的元数据信息,所述业务流的元数据 信息用于指示所述业务流的流量特征; 所述应用感知分析单元,还用于根据所述多个业务流的元数据信息确定分类策略,所 述分类策略包括至少一个业务流类的分类标准,所述分类标准包括对所述业务流类的元数 据的范围或取值描述; 所述分片决策协同单元接收所述应用感知分析单元发送的所述分类策略,用于根据所 述分类策略确定网络切片策略,所述网络切片策略用于将网络分为至少一个网络切片,所 述网络切片策略包括业务流类与网络切片的映射关系,以及网络切片的切片权重,所述切 片权重表示网络切片的资源占所述网络的资源的比率; 所述分片控制单元接收所述分片决策协同单元发送的所述网络切片策略,用于根据所 述网络切片策略确定资源节点策略,所述资源节点策略包括所述网络中的至少一个资源节 点与所述至少一个网络切片的映射关系,以及每个资源节点的资源权重,所述资源节点的 资源权重表示与所述资源节点对应的网络切片中的每个网络切片的资源占所述资源节点 的资源的比率。
18. 如权利要求17所述的系统,其特征在于,所述分片控制单元还用于: 向所述资源节点发送配置信息,所述配置信息包括所述资源节点对应的所述至少一个 网络切片的标识,和所述资源节点的资源权重信息,所述资源权重信息指示所述资源节点 的资源权重。
19. 如权利要求17或18所述的系统,其特征在于,所述分片决策协同单元具体用于: 根据所述分类策略和业务支持系统BSS的商业策略确定所述网络切片策略;或 根据所述分类策略和运营支持系统OSS的商业策略确定所述网络切片策略。
20. 如权利要求17-19中任一项所述的系统,其特征在于,所述资源节点包括分布式网 络节点,所述网络切片的资源包括分布式网络节点的报文处理单元数量、报文发送队列个 数与长度、及物理端口带宽大小;和/或 所述资源节点包括分布式计算节点,所述网络切片的资源包括计算节点的虚拟中央处 理器数量;和/或 所述资源节点包括分布式存储节点,所述网络切片的资源包括存储节点的存储单元数 量。
21. 如权利要求17-20中任一项所述的系统,其特征在于,所述资源节点的资源权重包 括所述资源节点对应的每个网络切片在所述资源节点的物理端口占用的带宽与所述物理 端口的总带宽的比率。
22. 如权利要求17-21中任一项所述的系统,其特征在于,所述业务流的元数据信息包 括所述业务流的报文的五元组信息。
23. 如权利要求17-22中任一项所述的系统,其特征在于,所述应用感知分析单元具体 用于: 根据所述多个业务流中的每个业务流的报文的平均长度、所述多个业务流中的每个业 务流的相邻报文平均间隔、所述多个业务流中的每个业务流的总长度对所述多个业务流进 行分类; 根据分类的结果确定所述分类策略。 _
24. 如权利要求17-23中任一项所述的系统,其特征在于,所述分片控制单元还用于: 接收终端设备发送请求消息,所述请求消息携带待传输的业务流中的报文的五元组信 息,所述请求消息用于请求与所述待传输的业务流对应的网络切片信息; 根据所述五元组信息和所述网络切片策略确定所述待传输的业务流对应的网络切片 {西息; 向所述终端设备发送响应消息,所述响应消息携带所述网络切片信息,以使所述终端 设备根据所述网络切片信息传输所述待传输的业务流。 _
25. 如权利要求17-23中任一项所述的系统,其特征在于,所述应用感知分析单元还用 于, 接收所述终端设备发送的报告消息,所述报告消息携带所述待传输的业务流的元数据 fe息。
26. —种网络节点,其特征在于,包括: 第一接收单元,用于接收待传输的业务流,所述待传输的业务流携带有网络切片标识, 所述网络切片标识所标识的网络切片与所述待传输的业务流所归属的业务流类对应; 匹配单元,用于根据所述第一接收单元接收的所述网络切片标识匹配流表; 发送单元,用于根据所述匹配单元匹配的流表和资源权重发送所述待传输的业务流, 所述资源权重为所述网络切片在所述网络节点的对应物理端口的带宽权重。
27. 如权利要求26所述的网络节点,其特征在于,所述匹配的流表包括执行字段,所述 执行字段包括物理端口和与所述网络切片对应的队列标识, 其中,所述发送单元具体用于: 根据所述匹配的流表,将所述待传输的业务流发送至所述队列标识所标识的队列中, 并在所述物理端口根据所述带宽权重对所述待传输的业务流进行调度。
28. 如权利要求26或27所述的网络节点,其特征在于,所述网络节点还包括: 第二接收单元,用于接收集中控制器发送的配置信息,所述配置信息携带网络切片信 息和所述资源权重,所述网络切片信息用于指示所述网络切片。
29. —种终端设备,其特征在于,包括: 第一接收单元,用于接收待传输的业务流; 第一发送单元,用于向集中控制器发送请求消息,所述请求消息携带所述待传输的业 务流中的报文的五元组信息,所述请求消息用于请求与所述待传输的业务流对应的网络切 片信息; 第二接收单元,用于接收所述集中控制器根据所述第一发送单元发送的所述五元组信 息发送的网络切片信息,所述网络切片信息指示的网络切片与所述待传输的业务流所属的 业务类对应; 第二发送单元,用于向网络节点发送所述待传输的业务流,所述待传输的业务流中的 报文携带标识所述网络切片的网络切片标识。
30.如权利要求29所述的终端设备,其特征在于,所述第一发送单元还用于: 向所述集中控制器发送报告消息,所述报告消息携带所述待传输的业务流的元数据信 息。
31.如权利要求29或3〇所述的终端设备,其特征在于,所述终端设备还还包括: 存储单元,用于保存所述待传输的业务流与所述网络切片的对应关系。
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