CN108886492A - 网络功能虚拟化管理和编排装置、方法和程序 - Google Patents

网络功能虚拟化管理和编排装置、方法和程序 Download PDF

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Abstract

提供了一种在使用不具有虚拟机(VM)分配目的地确定功能的VIM的同时实现虚拟机的最佳分配的网络功能虚拟化管理和编排装置。所述网络功能虚拟化管理和编排装置包括VIM和所述VIM的上级实体。所述VIM执行向由在虚拟机上操作的软件实现和虚拟化的VNF提供执行基础设施的NFVI的资源管理和控制。所述上级实体从所述VIM收集关于所述NFVI的资源信息并且基于所收集的关于所述NFVI的资源信息，确定虚拟机分配目的地。所述VIM在所确定的虚拟机分配目的地处生成虚拟机。

Description

网络功能虚拟化管理和编排装置、方法和程序
相关申请的交叉引用
本发明基于并且要求于2016年4月28日提交的日本专利申请No.2016-090735的优先权的权利，其公开内容以整体内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及网络功能虚拟化管理和编排装置、方法和程序。
背景技术
存在其中通过使用被实现在服务器上的诸如管理程序(HV)的虚拟化层上的虚拟机(VM)将网络装置的功能实现为软件的已知网络功能虚拟化(NFV)。
欧洲电信标准协会(ETSI)已经推进关于网络虚拟化中的共同要求等的讨论。在提交申请时，由ETSI造成的讨论已经完成阶段1，并且现在，阶段2在进行中。阶段1的结果已经公布于众作为包括NPL(非专利文献)1的文献。
图9是从NPL 1中的第23页上的图5.1(具有参考点的NFV-MANO架构框架)记载的附图。
单独的虚拟化网络功能(VNF)22对应于在服务器上的虚拟机(VM)上操作并且将网络功能实现为软件的应用等。每VNF 22布置被称为元素管理器(EM)23(还被称为元素管理系统(EMS))的管理功能。网络功能虚拟化基础设施(NFVI)21是其中诸如用于计算、存储和网络功能的物理机(服务器)的硬件资源被虚拟化在诸如管理程序的虚拟化层中以灵活地用作诸如用于计算、虚拟存储和虚拟网络的虚拟化硬件资源的基础设施。
NFV管理&编排(NFV-MANO)10的NFV-编排器(NFVO)11执行NFVI 21的资源的编排和网络服务(NS)实例的生命周期管理(NS实例的实例化、缩放、终止、更新等)。另外，NFVO管理NS目录14(NSD/VLD/VNFFGD)和VNF目录15(VNFD(VNF/PNFD))并且具有NFV实例储存库16和NFVI资源储存库17。
VNF管理器(VNFM)12执行VNF实例的生命周期管理(例如，实例化、更新、查询、缩放、终止等)和事件通知。
例如，虚拟化基础设施管理器(VIM)13管理NFVI 21的计算、存储和网络资源，监视NFVI 21的故障，并且监视NFVI 21的资源。
OSS/BSS 30的“操作服务系统(OSS)”是用于由例如电信运营商(carrier)建立并且操作服务的需要的系统(装置、软件、机构等)的一般术语。“业务支持系统(BSS)”是由例如电信运营商(carrier)用于计费使用费用等、记帐、客户关怀等需要的信息系统(装置、软件、机构等)的一般术语。
NS目录14表示网络服务(NS)的储存库。NS目录支持网络服务(NS)部署模板(网络服务描述符(NSD)、虚拟链路描述符(VLD)和VNF转发图描述符(VNFFGD))的生成和管理。
VNF目录15表示例如板载VNF包的储存库。VNF目录15具有VNF描述符(VNFD)、PNF描述符(PNFD)等。
NFV实例储存库16保持关于所有VNF实例和网络服务(NS)实例的信息。在VNF和NS记录中分别地描述了VNF实例和NF实例。这些记录在相应实例的生命周期期间被更新，这反映了VNF生命周期管理操作和/或NS生命周期管理操作的执行结果。
NFVI资源储存库17保持关于NFVI 21的可用/保留/分配资源的信息、由VIM 13提取的信息，并且例如为资源的保留、分配和监视提供有用信息。NFVI资源储存库17例如在NFVO的资源编排中是重要的，因为NFVI资源储存库17能够针对与这些资源相关联的NS和VNF实例跟踪NFVI 21的保留/分配资源(例如，在其生命周期期间的任何时间处由目标VNF22使用的虚拟机的数量)。
在图9中，参考点Os-Ma-nfvo是OSS/BSS 30与NFVO 11之间的参考点并且例如被用于：
●网络服务生命周期管理管理，
●VNF生命周期管理请求，以及
●NFV相关状态信息的转发和策略管理信息的交换。
参考点Vi-Vnfm被用于：
●从VNFM 12到VIM 13的资源分配请求，以及
●关于虚拟化资源的构成和状态信息的交换。
参考点Ve-Vnfm-em在EMS 23与VNFM 12之间例如被用于：
●VNF实例化、VNF实例查询、更新、终止、缩放输出/输入、缩放向上/向下，以及
●从VNFM 12构成EM(EMS)23，事件的转发，以及通知从VNFM 12到VNF 22的VNF构成或者事件。
参考点Ve-Vnfm-vnf在VNF 22与VNFM 12之间例如被用于：
●VNF实例化、VNF实例查询、更新、终止、缩放输出/输入、缩放向上/向下、从VNF构成VNFM、事件的转发以及通知从VNFM 12到VNF 22的VNF构成或者事件。
例如，除关于计算/存储资源的指令之外，参考点Nf-Vi被用于将虚拟化资源分配到资源分配请求、关于虚拟化资源的状态信息的转发，以及关于硬件资源的构成和状态信息的交换，诸如虚拟机(VM)的分配、VM资源分配的更新、VM迁移、VM终止和VM之间的连接的生成/移除。
参考点Vn-Nf表示由NFVI 21提供到VNF 22的执行环境。
参考点Or-Vnfm被用于：
●由VNFM 12造成的资源相关请求(授权、保留、分配等)，将配置信息转发到VNFM12，以及VNF状态信息的收集。
参考点Or-Vi被用于：
●从NFVO 11到VIM 13的资源保留请求(保留资源请求)，资源分配请求(分配资源请求)，以及关于虚拟化资源的构成和状态信息的交换(详见NPL 1)。
网络目录14的网络服务描述符(NSD)是网络服务部署模板并且具有定义特定生命周期事件(实例化、终止、缩放等)的网络功能脚本/工作流的实体。
VNFFGD(VNF转发图描述符)是通过参考VNF、PNF或者将这些VNF和PNF连接的虚拟链路描述网络服务拓扑或者其一部分的部署模板。
虚拟链路描述符(VLD)是描述对于在NFVI 21中可用的VNF、PNF和NS端点之间的链路需要的资源请求的部署模板。
VNF目录15的VNF描述符(VNFD)是根据其部署和操作行为要求描述VNF的部署模板。VNFD在VNF实例的VNF实例化和生命周期管理的过程中主要地由VNFM 12使用。VNFD由NFVO 11用于管理并且编排NFVI 21上的网络服务和虚拟化资源(计算机系统/中间件/服务部署/设置/管理自动化)。VNFD还包含连接性、接口和关键性能指标(KPI)要求，其能够由NFVO 11用于在NFVI 21的VNFC实例之间或者在VNF实例与另一网络功能的端点之间建立虚拟链路。
VNF目录15的物理网络功能描述符(PNFD)描述附接的物理网络功能的虚拟链路的连接性、接口、KPI要求。这在物理设备被包含在NS中的情况下被需要并且促进网络扩展。
OSS/BSS 30或者VNFM 12在NFVO 11上执行NS或者VNF实例化操作。作为实例化操作的结果，生成表示新生成的实例的记录。例如，基于单独的描述符中给定的信息以及与组件实例有关的附加运行时间信息所生成的记录提供将网络服务(NS)实例状态建模的数据。所生成的实例记录的示例包括：
●网络服务记录(NSR)，
●VNFFG记录(VNFFGR)，
●虚拟链路记录(VLR)，
●虚拟化网络功能记录(VNFR)，以及
●物理网络功能记录(PNFR)。
NSR、VNFR、VNFFGR、VLR信息元素提供将NS、VNF、VNFFG和VL的实例的状态建模所需要的数据项的集合。PNF记录NS的一部分，表示与预先存在的PNF有关的实例，并且包括关于PNF信息的运行时间属性(与NFVO有关的连接性)。
引文列表
[非专利文献]
NPL 1:ETSI GS NFV-MAN 001V1.1.1(2014-12)Network FunctionsVirtualisation(NFV)；Management and Orchestration(在2016年4月12日搜索的)<http://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/NFV-MAN/001_099/001/01.01.01_60/gs_NFV-MAN001v010101p.pdf>
发明内容
[技术问题]
以上引文列表的公开通过引用并入本文。已经通过本发明人做出以下分析。
根据基于阶段1的NFV标准架构，单独的VIM 13负责虚拟机(VM)的分配。在许多情况下，VIM 13当前基于OpenStack实现，然而，基于OpenStack的这些VIM 13不能实现虚拟机(VM)的分配。因此，在用于实现开源NFV的NFV(OPNFV)的开放平台中，已经讨论Promise WG以允许单独的VIM 13包括用于虚拟机(VM)的最佳分配逻辑。然而，现在，是否将包含该功能是不确定的。
因此，在当前情况下，由NFV标准架构所请求的单独的VIM 1的功能尚未由基于OpenStack实现的单独的VIM 13实现。因此，当执行VNF生命周期被时需要生成虚拟机(VM)时，VNFM 12不仅将虚拟机(VM)生成请求发送到对应的VIM 13，而且通知VIM 13当生成虚拟机(VM)时应用的分配规则(例如，可用性区域(AZ)的选择、物理机(PM)的选择、互斥规则的指定、不同的主机过滤器的指定等)。即，在提交本申请时，基于OpenStack的单独的VIM 13不支持虚拟机(VM)的最佳分配的功能。相反，通过将当生成虚拟机(VM)时应用的虚拟机(VM)分配规则发送到VIM 13，VNFM 13间接地指定虚拟机(VM)分配目的地。因此，在一些情况下，可以在未由NFVO 11或者VNFM 12预期的分配目的地处分配虚拟机(VM)。
本发明的目标是提供有助于在使用不具有虚拟机(VM)分配目的地确定功能的VIM的同时实现虚拟机的最佳分配的网络功能虚拟化管理和编排装置、方法和程序。
[技术方案]
根据本发明的第一方面，提供了一种网络功能虚拟化管理和编排装置，包括：虚拟化基础设施管理器(VIM)，其执行向由在虚拟机上操作的软件实现和虚拟化的虚拟网络功能(VNF)提供执行基础设施的网络功能虚拟化基础设施(NFVI)的资源管理和控制；以及VIM的上级实体，其中，上级实体从VIM收集关于NFVI的资源信息，并且基于所收集的关于NFVI的资源信息，确定虚拟机分配目的地，并且其中，VIM在所确定的虚拟机分配目的地处生成虚拟机。
根据本发明的第二方面，提供了一种在网络功能虚拟化管理和编排装置中执行的网络功能虚拟化管理和编排方法，所述网络功能虚拟化管理和编排装置包括虚拟化基础设施管理器(VIM)，所述VIM执行向由在虚拟机上操作的软件实现和虚拟化的虚拟网络功能(VNF)提供执行基础设施的网络功能虚拟化基础设施(NFVI)的资源管理和控制，所述方法包括以下步骤：从VIM收集关于NFVI的资源信息；基于所收集的关于NFVI的资源信息，确定虚拟机分配目的地；并且在所确定的虚拟机分配目的地处生成虚拟机。
根据本发明的第三方面，提供了一种程序，其使得网络功能虚拟化管理和编排装置中的计算机执行用于以下各项的处理，所述网络功能虚拟化管理和编排装置包括虚拟化基础设施管理器(VIM)，所述VIM执行向由在虚拟机上操作的软件实现和虚拟化的虚拟网络功能(VNF)提供执行基础设施的网络功能虚拟化基础设施(NFVI)的资源管理和控制：从VIM收集关于NFVI的资源信息；基于所收集的关于NFVI的资源信息，确定虚拟机分配目的地；并且在所确定的虚拟机分配目的地处生成虚拟机。
该程序能够被记录在计算机可读存储介质中。存储介质可以是非暂时性存储介质，诸如半导体存储器、硬盘、磁性存储介质或者光学存储介质。本发明能够被实现为计算机程序产品。
[本发明的有利效果]
根据本发明的方面，提供了有助于在使用不具有虚拟机(VM)分配目的地确定功能的VIM的同时实现虚拟机的最佳分配的网络功能虚拟化管理和编排装置、方法和程序。
附图说明
图1图示了示例性实施例的概述。
图2图示了根据第一示例性实施例的网络系统的构成的示例。
图3是图示根据第一示例性实施例的物理机(PM)的硬件构成的示例的块图。
图4图示了根据第一示例性实施例的NFV-MANO的功能。
图5是图示根据第一示例性实施例的网络系统的操作的示例的顺序图。
图6图示了根据第二示例性实施例的NFV-MANO的功能。
图7是图示根据第二示例性实施例的网络系统的操作的示例的顺序图。
图8是图示根据第二示例性实施例的变型的操作的顺序图。
图9是从在NPL 1上的第23页上的图5.1记载的附图。
具体实施方式
首先，将描述示例性实施例的概述。以下概述中的附图标记出于方便的缘故表示各种元素并且被用作促进本发明的理解的示例。以下概述的描述不旨在施加任何限制。
根据示例性实施例的网络功能虚拟化管理和编排装置(NFV-MANO)100包括VIM101和VIM 101的上级实体102。VIM 101执行向由在虚拟机上操作的软件实现和虚拟化的虚拟网络功能(VNF)提供执行基础设施的网络功能虚拟化基础设施(NFVI)的资源管理和控制。上级实体102从VIM 101收集关于NFVI的资源信息，并且基于所收集的关于NFVI的资源信息，确定虚拟机分配目的地。VIM 101在所确定的虚拟机分配目的地处生成虚拟机。
根据示例性实施例的网络功能虚拟化管理和编排装置(NFV-MANO)100具有如在图1中所图示的NFV架构。即，VIM 101的上级实体(上级节点；例如，NFVO或者VNFM)在鉴于关于NFVI的资源信息确定虚拟机(VM)分配目的地中具有主导作用。因此，在NFV被应用到的网络系统中，当使用不具有虚拟机(VM)分配目的地确定功能的VIM时实现虚拟机(VM)的优化是可能的。
在下文中，将参考附图更详细地描述特定示例性实施例。相同部件将由相同附图标记表示，并且其描述将被省略。
[第一示例性实施例]
将参考附图更详细地描述第一示例性实施例。
图2图示了根据第一示例性实施例的网络系统的构成的示例。如在图2中所图示的，网络系统包括网络功能虚拟化管理和编排装置(NFV-MANO)10，包括NFV编排器(NFVO)11、VNF管理器(VNFM)12和虚拟化基础设施管理器(VIM)13。
NFVO 11、VNFM 12和VIM 13中的每一个是管理网络系统的功能实体。VIM 13是在NFVO 11和VNFM 12的控制下在物理机(PM)上生成虚拟机(VM)和VNF的实体，NFVO 11和VNFM12用作VIM13的上级实体。
另外，网络系统包括物理机(PM)20和OSS/BSS 30。物理机20包括NFVI 21，并且VNF22和EMS 23被配置在NFVI 21上。在图2中所图示的网络系统通过使用通过被配置在物理机20上的虚拟机(VM)被实现为软件的虚拟服务器(VNF 22)提供通信功能。虽然图2图示了单个物理机20，但是多个物理机20实际上被包括在网络系统中。
图3是图示根据第一示例性实施例的物理机20的硬件构成的示例的块图。物理机20是所谓的信息处理装置(计算机)并且具有被图示为图3中的示例的构成。例如，物理机20包括中央处理单元(CPU)51、存储器52、输入/输出(I/O)接口53、作为通信装置的网络接口卡(NIC)54等，其经由内部总线相互连接。
物理机20的硬件构成不限于图3中所图示的构成。物理机20可以包括未图示在图3中的其它硬件部件。例如，被包括在物理机20中的CPU的数量不限于在图3中所图示的示例。例如，多个CPU可以被包括在物理机20中。
存储器52是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或者辅助存储设备(硬盘等)。I/O接口53是用于用作用于未图示的显示装置或者输入装置的接口的装置。例如，显示装置是液晶显示器等。例如，输入装置是经由键盘、鼠标等接收用户操作的装置。
形成NFVO 11、VNFM 12、VIM 13和OSS/BSS 30的其它服务器装置具有基本上与物理机20的硬件构成相同的硬件构成。因此，由于配置对于本领域的技术人员而言是清楚的，因而其描述将被省略。
图4图示了根据第一示例性实施例的NFV-MANO 10的功能。
如在图4中所图示的，NFVO 11、VNF生成控制部201、NFVI资源获取部202和虚拟机分配目的地确定部203。
VNF生成控制部201是负责与VNF的生成有关的控制的装置。具体地，VNF生成控制部201从源(发送者；维护人员或者上级装置)接收与VNF的生成有关的请求。当接收到该请求时，VNF生成控制部201请求VNFM 12生成VNF。
NFVI资源获取部202是用于获取NFVI资源信息的装置。具体地，NFVI资源获取部202请求VIM 13提供NFVI资源信息。NFVI资源获取部202从VIM 13获取可用性区域(AZ)资源信息或者PM资源信息作为NFVI资源信息。AZ资源信息包括关于形成可用性区域的PM的信息。PM资源信息包括关于已经被部署在物理机处的虚拟机(VM)的信息。
虚拟机分配目的地确定部203是用于基于从VIM 13获取(收集)的NFVI资源信息确定虚拟机(VM)分配目的地的装置。具体地，基于NFVI资源信息，虚拟机分配目的地确定部203确定虚拟机(VM)分配目的地，使得虚拟机同心地被分配在单个区域(AZ)或物理机(PM)中或者分散地被分配在区域或物理机(PM)中。虚拟机分配目的地确定部203可以以除以上方法之外的不同的方法确定虚拟机(VM)分配目的地(确定VM的最佳分配)。
虚拟机分配目的地确定部203通知VNFM 12已经确定的虚拟机(VM)分配目的地。具体地，当虚拟机分配目的地确定部203发送对来自VNFM 12的VNF生成许可请求的应答(VNF生成许可)时，虚拟机分配目的地确定部203通过在应答的参数中包括指定虚拟机分配目的地的标识符(其在下文中将被称为VM分配目的地标识符(ID))指定虚拟机分配目的地。期望的是，能够被使用在当前OpenStack中的标识符(诸如AZ ID或者主机名)被用作指定虚拟机(VM)分配目的地的VM分配目的地ID。
VNFM 12包括VNF生成部211和资源分配请求部212。
VNF生成部211是用于在物理机20中生成VFN 22的装置。具体地，当从NFVO 11接收与VNF的生成有关的请求时，VNF生成部211将VNF生成许可请求发送到NFVO 11。另外，当从VIM 13接收到指示虚拟机(VM)的资源已经分配的应答时，VNF生成部211在对应于VM分配目的地ID的物理机20中生成VNF 22(执行对于VNF的分配所需要的设置)。
资源分配请求部212是用于将NFVI资源分配请求(分配资源)发送到VIM 13的装置。在该操作中，资源分配请求部212将包括从NFVO 11获取的VM分配目的地ID的资源分配请求发送到VIM 13。
VIM 13包括NFVI资源信息提供部221和资源分配部222。
NFVI资源信息提供部221是用于处理与从NFVO 11提供NFVI资源信息有关的请求的装置。具体地，当从NFVO 11接收到以上请求时，NFVI资源信息提供部221在请求的应答中包括由其管理的NFVI资源信息。
资源分配部222是用于处理来自VNFM 12的资源分配请求的装置。具体地，资源分配部222生成并且开始与对应于被包括在从VNFM12获取的资源分配请求中的“VM分配目的地ID”的物理机中的指定的虚拟机(VM)有关的网络资源。在完成资源的分配时，资源分配部222将应答发送到VNFM 12，应答指示虚拟机(VM)已经基于VM分配目的地ID而分配。
然后，将参考附图描述根据第一示例性实施例的网络系统的操作。图5是图示根据第一示例性实施例的网络系统的操作的示例的顺序图。将参考图5描述当VNF在其VNF生命周期中实例化时执行的VM分配的操作。
在步骤S101中，发送者(维护人员或者上级装置)指令NFVO 11生成VNF。
在步骤S102中，当接收到指令时，NFVO 11将与VNF的生成有关的指令(请求)发送到VNFM 12。
在步骤S103中，VNFM 12将VNF生成许可请求发送到NFVO 11。具体地，VNFM 12使用准许生命周期操作(grant lifecycle operation)来指定VNF并且请求NFVO 11准许VNF的实例化。
在步骤S104中，NFVO 11请求VIM 13发送NFVI资源信息。
在步骤S105中，通过应答来自NFVO 11的请求，VIM 13将由其管理的NFVI资源信息发送到NFVO 11。
在步骤S106中，NFVO 11基于从VIM 13获取的NFVI资源信息，确定虚拟机(VM)分配目的地。
在步骤S107中，响应于在步骤S103中从VNFM 12发送的VNF生成许可请求，NFVO 11发送在其中所确定的虚拟机(VM)分配目的地(VM分配目的地ID)和分配目的地处的VIM的标识符(VIM ID)被设定为确认(ACK)的VNF生成许可。
在步骤S108中，VNFM 12将资源分配请求发送到VIM 13(分配资源)。在该步骤中，VNFM 12请求VIM 13生成并且开始由NFVO 11指定的分配目的地(由VM分配目的地ID指示的分配目的地)处的虚拟机(VM)。
在步骤S109中，VIM 13生成并且开始指定的分配目的地处的虚拟机(VM)和相关网络资源并且将确认(ACK)发送到VNFM 12。
在步骤S110中，VNFM 12通过设置部署特定参数对VNF 22进行配置。
在步骤S111中，VNFM 12使用VNF生命周期改变通知接口来将VNF 22已经实例化通知给对应的EMS 23。
在步骤S112中，EMS 23和VNFM 12添加实例化VNF 22作为管理的设备。
在步骤S113中，EMS 23通过设置应用特定参数对VNF 22进行配置。
在步骤S114中，VNFM 12使用VNF生命周期改变通知接口来将VNF 22的成功的实例化通知给NFVO 11。
在步骤S115中，NFVO 11将实例化VNF 22映射到VIM 13和资源池(VNF 22的定位)。
如上文所描述的，根据第一示例性实施例的NFV-MANO 10，NFVO 11从VIM 13收集NFVI资源信息(图5中的步骤S104和S105)。然后，NFVO 11基于所收集的NFVI资源信息，确定最佳虚拟机(VM)分配目的地(步骤S106)。然后，NFVO 11将指示虚拟机分配目的地的标识符(VM分配目的地ID)通知给VNFM 12，并且VNFM 12使用该标识符将虚拟机(VM)生成请求发送到VIM 13(步骤S107和S108)。VIM 13在由NFVO 11所确定的虚拟机分配目的地处生成虚拟机(VM)(步骤S109)。
因此，即使当基于OpenStack实现的VIM 13(不具有Promise功能的VIM)被包括在网络系统中时，由于NFVO 11具有确定虚拟机(VM)分配目的地的功能，在NFV环境中实现虚拟机(VM)的最佳分配。即，当VNF生命周期被执行时，不具有Promise功能的VIM 13(基于OpenStack的VIM)不能预先地保留虚拟机的分配(在VNFM 12发送VM生成请求之前)并且经由Or-Vi接口通知保留ID。然而，即使不具有Promise功能的以上VIM 13能够向NFVO 11提供由VIM 13管理的NFVI资源信息。因此，NFVO 11与VIM 13之间的保留序列(保留ID的通知)已经改变，使得NFVO 11能够收集NFVI资源信息并且确定虚拟机(VM)分配目的地。
[第二示例性实施例]
然后，将参考附图详细描述第二示例性实施例。
在第一示例性实施例中，NFVO 11确定虚拟机(VM)分配目的地。然而，如果NFVO 11(或者具有Promise功能的VIM 13)单独地确定虚拟机(VM)分配目的地，因为VNFM 12不能基于VNF构成指定灵活的部署规则，则不方便可能发生。因此，在第二示例性实施例中，假定使用基于当前OpenStack实现的VIM 13，将描述执行虚拟机(VM)的最佳分配的VNFM 12。
由于根据第二示例性实施例的网络系统具有与根据第一示例性实施例的那些相同的网络系统构成(图2)和硬件构成(图3)，因而其描述将被省略。
图6图示了根据第二示例性实施例的NFV-MANO 10的功能。图4和6彼此不同之处在于被包括在NFVO 11中的NFVI资源获取部202和虚拟机分配目的地确定部203的处理块被包括在VNFM 12中作为NFVI资源获取部213和虚拟机分配目的地确定部214。由于在图4和6中所图示的处理块的基本操作能够相同，因而处理块的详细描述将被省略。
然后，将参考附图描述根据第二示例性实施例的网络系统的操作。图7是图示根据第二示例性实施例的网络系统的操作的示例的顺序图。将参考图7描述当VNF在其VNF生命周期中实例化时执行的VM分配的操作。图7对应于在第一示例性实施例中所描述的图5，并且图5中的步骤S101至S103与图7中的步骤S201至S203相同。另外，图5中的步骤S108至S115与图7中的步骤S208至S215相同。因此，在图7中的这些步骤的描述将被省略。
在步骤S204中，当接收到VNF生成许可请求时，响应于请求，NFVO 11将包括VIM标识符的确认(ACK)发送到VNFM 12。
在S205中，VNFM 12请求VIM 13发送NFVI资源信息。
在步骤S206中，通过应答来自VNFM 12的请求，VIM 13将由其管理的NFVI资源信息发送到VNFM 12。
在步骤S207中，VNFM 12基于从VIM 13获取的NFVI资源信息，确定虚拟机(VM)分配目的地。然后，VNFM 12将包括指定所确定的虚拟机(VM)分配目的地的标识符(VM分配目的地ID)的资源分配请求发送到VIM 13(步骤S208)。
[第二示例性实施例的变型]
然后，将描述第二示例性实施例的变型。
在第一示例性实施例和第二实施例示例性二者中，VIM 13将NFVI资源信息提供到上级实体(NFVO 11和VNFM 12)。然而，利用基于当前OpenStack的信息粒度，对能够收集的资源信息存在限制。具体地，由于仅能够收集和提供以上AZ资源信息或者PM资源信息，不能准确地收集能够由单独的物理机(PM)使用的资源信息(剩余的资源信息)。因此，严格地说，考虑到关于单独的物理机(PM)的剩余的资源信息，VNFM 12不能执行虚拟机(VM)的最佳分配。因此，作为第二示例性实施例的变型，将描述考虑到关于单独的物理机(PM)的剩余的资源信息的虚拟机(VM)的最佳分配。
为了实现虚拟机(VM)的以上最佳分配，在VNFM 12中提前登记每物理机20资源上限(关于资源的上限信息)。关于资源的所登记的上限被处理为NFVI信息中的静态信息。另外，由于当在物理机(PM)中生成虚拟机(VM)时从单独的VIM 13收集的NFVI资源信息改变，因而该NFVI资源信息被处理为NFVI资源信息中的动态信息。
在图6中所图示的虚拟机分配目的地确定部214通过在NFVI资源信息中组合以上两个信息项(静态信息和动态信息)确定最佳虚拟机(VM)分配目的地。例如，虚拟机分配目的地确定部214能够通过在NFVI资源信息中从静态信息(物理机的资源上限)减去动态信息(被分配到虚拟机的资源量)来计算关于单独的物理机的剩余的资源信息并且通过优选地选择具有更多剩余资源的物理机(PM)分配虚拟机(VM)。
图8是图示根据第二示例性实施例的变型的操作的顺序图。由于图7和8仅在步骤S207和S207a中彼此不同，其可归因于虚拟机分配目的地确定部214的功能的差异，因而图8的描述将被省略。另外，根据第二示例性实施例的变型的VNFM 12的虚拟机分配目的地确定部214的操作能够当然被应用到根据第一示例性实施例的NFVO 11的虚拟机分配目的地确定部203。即，NFVO 11可以基于NFVI资源信息中的静态信息和动态信息而确定虚拟机(VM)分配目的地。
如上文所描述的，根据第二示例性实施例，VNFM 12确定虚拟机(VM)分配目的地。为此目的，VNFM 12收集NFVI资源信息(步骤S205和S206)并且通过使用所收集的NFVI资源信息(或者物理机的资源的上限；变化)确定最佳虚拟机(VM)分配目的地。
因此，即使当网络系统包括基于OpenStack实现的VIM(不具有Promise功能的VIM)13时，VNFM 12能够在NFV环境中灵活地分配虚拟机(VM)。
在第一示例性实施例和第二示例性实施例中所描述的网络系统已经被用作示例。即，根据本发明的构成和操作不限于以上网络系统中的那些配置和操作。例如，参考图5、7和8在第一示例性实施例和第二示例性实施例中所描述的虚拟机(VM)分配目的地确定方法可以被应用到在其中VNFM 12执行NFVI资源的分配的ScaleOut或Healing。
另外，第一示例性实施例假定VIM 13未执行资源保留，并且取决于资源分配定时，当在步骤S108中生成虚拟机(VM)时，不可以分配由NFVO 11所选择的资源(虚拟机分配目的地)。为了避免该不方便，在步骤S107中NFVO 11可以将多个VM分配目的地标识符(ID)通知给VNFM 12，使得VNFM 12能够指定其它资源并且虚拟机(VM)生成请求的虚拟机(VM)的传输的重试。即，NFVO 11基于NFVI资源信息而计算多个候选，其可以是虚拟机分配目的地。随后地，NFVO11将对应于所计算的候选(虚拟机分配目的地候选)的VM分配目的地ID发送到VNFM12。VNFM 12选择所获取的VM分配目的地ID中的一个并且将虚拟机(VM)生成请求发送到VIM13。如果VIM 13不能成功地处理该请求，则VNFM 12选择所获取的VM分配目的地ID中的另一个并且将所选择的VM分配目的地ID发送到VIM 13。以这种方式，VNFM 12重试虚拟机(VM)生成请求的传输。备选地，NFVO11可以当VNFM 12选择多个标识符中的一个时将应用的优先级次序通知给VNFM 12。
备选地，通过在以上示例性实施例中所描述的上级实体确定虚拟机(VM)分配目的地并且通过从VNFM 12发送到VIM 12的分配规则确定虚拟机(VM)分配目的地可以彼此组合。例如，VNFM 12可以将VM分配目的地ID和分配规则发送到VIM 13(NFVO 11可以在单个信号上将VM分配目的地ID和分配规则通知给VNFM 12)。在这种情况下，如果VIM 13不能在由VM分配目的地ID所指示的分配目的地处生成虚拟机(VM)，则VIM 13可以根据分配规则生成虚拟机(VM)。如上文所描述的，通过将包括用于过滤虚拟机(VM)分配目的地的规则(过滤器规则)的分配规则发送到VIM 13并且将规则和从上级实体到VIM 13的虚拟机(VM)分配目的地的指定，能够指定虚拟机(VM)的特定分配。即，VM分配目的地ID和分配规则二者的使用能够基于当生成虚拟机(VM)时与分配规则的协调而实现虚拟机(VM)分配优化。
以上示例性实施例假定未利用基于OpenStack的Promise功能实现的VIM 13被连接到NFVO 11和VNFM 12。然而，实际上，多个VIM被连接到NFVO 11等，并且VIM中的一些VIM可以具有Promise功能，同时其他不具有Promise功能。为了容纳这样的情况，期望的是，NFVO 11确定单独的VIM 13的规格(Promise功能的存在)并且切换(选择)必要的信息。具体地，如果VIM 13不具有Promise功能，则NFVO 11执行在以上示例性实施例中所描述的以上控制操作和处理。如果VIM 13具有Promise功能，则NFVO 11能够委托对于VIM 13的虚拟机(VM)分配。能够通过各种方法做出VIM 13的功能的确定(Promise功能的存在的确定)。例如，多个VIM 13中的每个VIM 13的功能可以在NFVO 11中提前登记。备选地，可以在NFVO 11与VIM13之间执行信息的交换(能力的交换)。
由被图示为在图4和6中的示例的装置中的单独一个所执行的处理能够通过使得在对应的装置上安装的计算机使用其硬件并且执行上文所描述的对应的处理的计算机程序来实现。即，单独装置的部分或全部可以通过由计算机(处理器等)所执行的程序实现，并且任何装置可以被用于单独装置，只要装置通过使用任何种类的硬件和/或软件执行由上文所描述的对应的处理模块所执行的功能。
以上示例性实施例能够部分地或者完全地描述但是不限于如下。
[模式1]
参见根据以上第一方面的网络功能虚拟化管理和编排装置。
[模式2]
优选地根据模式1的网络功能虚拟化管理和编排装置，
其中，上级实体请求VIM提供关于NFVI的资源信息，以及
其中，VIM通过应答请求将关于NFVI的资源信息提供到上级实体。
[模式3]
优选地根据模式1或2的网络功能虚拟化管理和编排装置，
其中，上级实体预先地保持关于作为虚拟机分配目的地的物理机的资源的上限信息并且基于上限信息和关于NFVI的资源信息，确定虚拟机分配目的地。
[模式4]
优选地根据模式1至3中的任一项的网络功能虚拟化管理和编排装置，
其中，所述上级实体将指定所确定的虚拟机分配目的地的标识符通知给所述VIM。
[模式5]
优选地根据模式1的网络功能虚拟化管理和编排装置，
其中，上级实体是实现NFVI上的网络服务的NFV-编排器(NFVO)。
[模式6]
优选地根据模式5的网络功能虚拟化管理和编排装置，还包括：
VNF管理器(VNFM)，其管理VNF的生命周期，以及
其中，NFVO将指定所确定的虚拟机分配目的地的标识符发送给VNFM，以及
其中，VNFM将包括所发送的标识符的虚拟机资源分配请求发送给VIM。
[模式7]
优选地根据模式6的网络功能虚拟化管理和编排装置，
其中，NFVO计算多个候选作为虚拟机分配目的地并且将与已经计算的所述多个候选对应的标识符发送到VNFM，以及
其中，VNFM从已经发送的多个标识符选择待发送到VIM的标识符。
[模式8]
优选地根据模式1的网络功能虚拟化管理和编排装置，
其中，上级实体是管理VNF的生命周期的VNF管理器(VNFM)。
[模式9]
参见根据以上第二方面的网络功能虚拟化管理和编排方法。
[模式10]
参见根据以上第三方面的程序。
模式9和10能够以与模式1被扩展到模式2至8相同的方式被扩展。
以上记载的NPL的本公开通过引用并入本文。在本发明的总体公开(包括权利要求)的范围内并且基于本发明的基本技术概念的示例性实施例和示例的变型和调整是可能的。各种所公开的元素(包括权利要求、示例性实施例、示例、附图等中的元素)的各种组合和选择在本发明的本公开的范围内是可能的。即，本发明当然包括根据包括权利要求和技术概念的总体公开可以由本领域的技术人员做出的各种变型和修改。说明书公开了数值范围。然而，即使说明书未具体地公开被包括在范围内的任意数值或者小范围，这些值和范围也应当被认为是已经具体地公开。
附图标记列表
10、100 NFV-MANO
11 NFVO(NFV编排器)
12 VNFM(VNF管理器)
13、101 VIM(虚拟化基础设施管理器)
14 NS目录
15 VNF目录
16 NFV实例储存库
17 NFVI资源储存库
20 物理机
21 NFVI
22 VNF
23 EM(EMS)
30 OSS/BSS
51 CPU
52 存储器
53 I/O接口
54 NIC
102 上级实体
201 VNF生成控制部
202、213 NFVI资源获取部
203、214 虚拟机分配目的地确定部
211 VNF生成部
212 资源分配请求部
221 NFVI资源信息提供部
222 资源分配部

Claims (10)

1.一种网络功能虚拟化管理和编排装置，包括：
虚拟化基础设施管理器(VIM)，所述VIM执行网络功能虚拟化基础设施(NFVI)的资源管理和控制，所述NFVI对于由在虚拟机上操作的软件所实现和虚拟化的虚拟网络功能(VNF)提供执行基础设施；以及
所述VIM的上级实体，
其中，所述上级实体从所述VIM收集关于所述NFVI的资源信息，并且基于所收集的关于所述NFVI的资源信息来确定虚拟机分配目的地，以及
其中，所述VIM在所确定的虚拟机分配目的地处生成虚拟机。
2.根据权利要求1所述的网络功能虚拟化管理和编排装置，
其中，所述上级实体请求所述VIM提供关于所述NFVI的所述资源信息，以及
其中，所述VIM通过应答所述请求来将关于所述NFVI的所述资源信息提供到所述上级实体。
3.根据权利要求1或2所述的网络功能虚拟化管理和编排装置，
其中，所述上级实体预先地保持关于作为虚拟机分配目的地的物理机的资源的上限信息，并且基于所述上限信息和关于所述NFVI的所述资源信息来确定虚拟机分配目的地。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的网络功能虚拟化管理和编排装置，
其中，所述上级实体将用于指定所确定的虚拟机分配目的地的标识符通知给所述VIM。
5.根据权利要求1所述的网络功能虚拟化管理和编排装置，
其中，所述上级实体是用于在所述NFVI上实现网络服务的NFV-编排器(NFVO)。
6.根据权利要求5所述的网络功能虚拟化管理和编排装置，还包括：
VNF管理器(VNFM)，所述VNFM管理所述VNF的生命周期，以及
其中，所述NFVO将用于指定所确定的虚拟机分配目的地的标识符发送到所述VNFM，以及
其中，所述VNFM将包括所发送的标识符的虚拟机资源分配请求发送到所述VIM。
7.根据权利要求6所述的网络功能虚拟化管理和编排装置，
其中，所述NFVO计算多个候选作为所述虚拟机分配目的地，并且将与已经被计算出的所述多个候选相对应的标识符发送到所述VNFM，以及
其中，所述VNFM从已经被发送的所述多个标识符来选择待被发送到所述VIM的标识符。
8.根据权利要求1所述的网络功能虚拟化管理和编排装置，
其中，所述上级实体是用于管理所述VNF的生命周期的VNF管理器(VNFM)。
9.一种在网络功能虚拟化管理和编排装置中执行的网络功能虚拟化管理和编排方法，所述网络功能虚拟化管理和编排装置包括虚拟化基础设施管理器(VIM)，所述VIM执行网络功能虚拟化基础设施(NFVI)的资源管理和控制，所述NFVI对于由在虚拟机上操作的软件所实现和虚拟化的虚拟网络功能(VNF)提供执行基础设施，
所述方法包括以下步骤：
从所述VIM收集关于所述NFVI的资源信息；
基于所收集的关于所述NFVI的资源信息，来确定虚拟机分配目的地；以及
在所确定的虚拟机分配目的地处生成虚拟机。
10.一种程序，其使得网络功能虚拟化管理和编排装置中的计算机执行用于进行以下各项操作的处理，所述网络功能虚拟化管理和编排装置包括虚拟化基础设施管理器(VIM)，所述VIM执行网络功能虚拟化基础设施(NFVI)的资源管理和控制，所述NFVI对于由在虚拟机上操作的软件所实现和虚拟化的虚拟网络功能(VNF)提供执行基础设施，所述各项操作包括：
从所述VIM收集关于所述NFVI的资源信息；
基于所收集的关于所述NFVI的资源信息，来确定虚拟机分配目的地；以及
在所确定的虚拟机分配目的地处生成虚拟机。
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