CN109391483A - 网络实例化方法、网络功能虚拟化编排器和系统 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种网络实例化方法、网络功能虚拟化编排器和系统，涉及网络功能虚拟化技术领域。本发明的一种网络实例化方法包括网络功能虚拟化编排器NFVO获取来自用户的实例化请求；NFVO根据实例化请求选择虚拟网络功能管理器VNFM；NFVO向选择的VNFM发送实例化指令，以便VNFM生成实例化网络；NFVO获取VNFM反馈的实例化结果并转发给用户。通过这样的方法，NFVO根据来自用户的实例化请求自动选择VNFM，无需人工参与，从而避免了人工操作造成的错误，也适应于未来网络功能虚拟化架构大规模部署的要求。

Description

网络实例化方法、网络功能虚拟化编排器和系统

技术领域

本申请涉及网络功能虚拟化技术领域，特别是一种网络实例化方法、网络功能虚拟化编排器和系统。

背景技术

在ETSI(European Telecommunications Standards Institute，欧洲电信标准化协会)定义的NFV(Network Functions Virtualisation，网络功能虚拟化)架构中，MANO(Management and Orchestration，管理编排)系统包含NFVO(Network FunctionsVirtualisation Orchestrator，网络功能虚拟化编排器)、VNFM(Virtualised NetworkFunction Manager，虚拟网络功能管理器)、VIM(Virtualised Infrastructure Manager，虚拟化的基础设施管理器)三个模块，分别用于编排网络业务、管理VNF生命周期、管理虚拟资源分配。

在实际产品开发和部署中，由于存在各种因素的限制，例如，一个厂家的VNF(Virtualised Network Function，虚拟化的网络功能模块)需要由单独的VNFM管理、一个专业网络的VNF由单独的VNFM管理、或者一个资源池的VNF需要单独的VNFM管理、或者VNF的数量超过了单个VNFM管理的最大数量等，一个NFVO往往需要连接多个VNFM。

在实际产品开发中，一般采用操作人员手动选择VNFM的方式，这种方式在小规模试验中可以使用，在未来大规模部署的情况下，需要操作人员考虑各种因素，容易出现差错，也不利于提高效率。

发明内容

本申请的一个目的在于实现NFV架构中VNFM的自适应选择。

根据本申请的一个方面，提出一种网络实例化方法，包括：NFVO获取来自用户的实例化请求；NFVO根据实例化请求选择VNFM；NFVO向选择的VNFM发送实例化指令，以便VNFM生成实例化网络；NFVO获取VNFM反馈的实例化结果并转发给用户。

可选地，NFVO根据实例化请求选择VNFM包括：根据实例化请求中的VNFD(Virtualised Network Function Descriptor，虚拟化的网络功能模块描述符)模板信息和/或地域要求，基于VNFM的注册信息选择VNFM。

可选地，NFVO根据实例化请求选择VNFM包括：根据实例化请求获取VNFD模板的厂家标识、VNF标识、部署资源规格、地域资源需求中的一个或多个；根据VNFD模板的厂家标识、VNF标识、部署资源规格、地域资源需求中的一个或多个，从NFVO连接的VNFM中筛选，获取第一VNFM列表；若第一VNFM列表中VNFM的数量不为0，则从第一VNFM列表中选择VNFM；若第一VNFM列表中VNFM的数量为0，则报错。

可选地，从第一VNFM列表中选择VNFM包括：若第一VNFM列表中VNFM的数量大于1，则选择第一VNFM列表中负载因子最小的VNFM。

可选地，还包括：根据VNFM反馈的实例化结果更新VNFM的负载因子。

可选地，还包括：接收来自VNFM的注册请求，注册请求中包括VNFM管理的专业领域、VNFM支持的厂家信息、VNFM管理的地域标识、VNFM可以管理的VNF标称数量、VNFM连接的虚拟化的基础设施管理器VIM列表中的一项或多项VNFM信息；记录VNFM信息，为VNFM分配VNFM标识。

通过这样的方法，NFVO根据来自用户的实例化请求自动选择VNFM，无需人工参与，从而避免了人工操作造成的错误，提高了VNFM选择效率，也适应于未来网络功能虚拟化架构大规模部署的要求。

根据本申请的另一个方面，提出一种NFVO，包括：实例化请求获取单元，用于获取来自用户的实例化请求；虚拟网络功能管理器VNFM选择单元，用于根据实例化请求选择VNFM；实例化指令发送单元，用于向选择的VNFM发送实例化指令，以便VNFM生成实例化网络；结果反馈单元，用于获取VNFM反馈的实例化结果并转发给用户。

可选地，VNFM选择单元用于根据实例化请求中的虚拟化的网络功能模块描述符VNFD模板信息和/或地域要求，基于VNFM的注册信息选择VNFM。

可选地，VNFM选择单元包括：请求信息获取子单元，用于根据实例化请求获取VNFD模板的厂家标识、VNF标识、部署资源规格、地域资源需求中的一个或多个；筛选子单元，用于根据VNFD模板的厂家标识、VNF标识、部署资源规格、地域资源需求中的一个或多个，从NFVO连接的VNFM中筛选，获取第一VNFM列表；若第一VNFM列表中VNFM的数量不为0，则从第一VNFM列表中选择VNFM；若第一VNFM列表中VNFM的数量为0，则报错。

可选地，从第一VNFM列表中选择VNFM包括：若第一VNFM列表中VNFM的数量大于1，则选择第一VNFM列表中负载因子最小的VNFM。

可选地，NFVO还包括：负载因子更新单元，用于根据VNFM反馈的实例化结果更新VNFM的负载因子。

可选地，NFVO还包括：注册请求接收单元，用于接收来自VNFM的注册请求，注册请求中包括VNFM管理的专业领域、VNFM支持的厂家信息、VNFM管理的地域标识、VNFM可以管理的VNF标称数量、VNFM连接的虚拟化的基础设施管理器VIM列表中的一项或多项VNFM信息；注册单元，用于记录VNFM信息，为VNFM分配VNFM标识。

根据本申请的又一个方面，提出一种NFVO，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行上文中提到的任意一种网络实例化方法。

这样的NFVO能够根据来自用户的实例化请求自动选择VNFM，无需人工参与，从而避免了人工操作造成的错误，提高了VNFM选择效率，也适应于未来网络功能虚拟化系统大规模部署的要求。

根据本申请的再一个方面，提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上文中提到的任意一种网络实例化方法的步骤。

这样的计算机可读存储介质通过执行其上的指令，能够允许NFVO根据来自用户的实例化请求自动选择VNFM，无需人工参与，从而避免了人工操作造成的错误，也适应于未来网络功能虚拟化系统大规模部署的要求。

另外，根据本申请的一个方面，提出一种网络功能虚拟化NFV系统，包括：多个虚拟网络功能管理器VNFM；和，

网络功能虚拟化编排器NFVO，用于执行上文中提到的任意一种网络实例化方法。

这样的NFV系统能够允许NFVO根据来自用户的实例化请求自动选择VNFM，无需人工参与，从而避免了人工操作造成的错误，提高了VNFM选择效率，也适应于未来网络功能虚拟化系统大规模部署的要求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请的网络实例化方法的一个实施例的流程图。

图2为本申请的网络实例化方法中选择VNFM的一个实施例的流程图。

图3为本申请的网络实例化方法的另一个实施例的流程图。

图4为本申请的NFVO的一个实施例的示意图。

图5为本申请的NFVO中VNFM选择单元的一个实施例的示意图。

图6为本申请的NFVO的另一个实施例的示意图。

图7为本申请的NFVO的又一个实施例的示意图。

图8为本申请的NFVO的再一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本申请的技术方案做进一步的详细描述。

本申请的网络实例化方法的一个实施例的流程图如图1所示。

在步骤101中，NFVO获取来自用户的实例化请求。在一个实施例中，实例化请求中可以包括用户选择的VNFD模板，还可以包括用户需要实例化网络的地域、要实现的网络种类、要承载的业务种类等信息。

在步骤102中，NFVO根据实例化请求选择VNFM。在一个实施例中，NFVO可以根据实例化请求中的VNFD模板信息、地域要求、网络种类、业务种类等中的一个或多个，从已注册的下连VNFM中进行选择。

在步骤103中，NFVO向选中的VNFM发送实例化指令。VNFM会根据实例化指令中用户选择的VNFD模板信息执行网络实例化操作。

在步骤104中，NFVO获取VNFM反馈的实例化结果并转发给用户。实例化结果可以包括网络实例化成功或网络实例化失败的信息，NFVO在从VNFM获取该信息后及时反馈给用户，以便用户了解网络实例化状态。

通过这样的方法，NFVO根据来自用户的实例化请求自动选择VNFM，无需人工参与，从而避免了人工操作造成的错误，提高准确率和效率，也适应于未来网络功能虚拟化架构大规模部署的要求。

在一个实施例中，NFVO在确定VNFD时可以参考多方面的因素，比如VNFD的厂家是否支持、资源是否支持等，从而避免VNFD选择不匹配造成的失败，从而提高了网络实例化的准确性。

在一个实施例中，当确定有多个VNFD均满足要求时，可以考虑VNFD的负载情况，选择负载最小的VNFD，从而有助于实现负载均衡，提高网络的稳定性。

本申请的网络实例化方法中选择VNFM的一个实施例的流程图如图2所示。

在步骤201中，NFVO根据实例化请求获取VNFD模板的厂家标识、VNF标识、部署资源规格、地域资源需求等信息中的一个或多个。

在步骤202中，NFVO根据VNFD模板的厂家标识、VNF标识、部署资源规格、地域资源需求等信息中的一个或多个，从NFVO连接的VNFM中筛选，获取第一VNFM列表。

在步骤203中，判断第一VNFM列表中VNFM的数量是否为0。若数量为0，则确定未能查找到满足条件的VNFM，选择失败，执行步骤204；若第一VNFM列表中VNFM的数量不为0，则确定查找到了满足条件的VNFM，执行步骤205。

在步骤204中，网络实例化失败，向用户反馈失败信息，以便用户及时发现错误和寻找解决方案。在一个实施例中，失败信息中可以包括失败原因信息，如没有合适的VNFM。

在步骤205中，判断第一VNFM列表中VNFM的数量是否为1。若数量为1，则确定只有一个满足条件的VNFM，继而执行步骤207；若数量不为1，则需要从第一VNFM列表中选择一个VNFM，执行步骤206。

在步骤206中，确定第一VNFM列表中各个VNFM的负载因子，选择负载因子最小的VNFM。负载因子可以由该VNFM的实际VNF数量除以标称最大VNF数量来确定。在一个实施例中，NFVO记录并更新维护每个VNFM创建和管理的VNF数量，如，可以在每次完成网络实例化后更新相关VNFM的负载因子，从而实时掌握各个VNFM的负载状况。

在步骤207中，确定由第一VNFM列表中唯一满足条件的VNFM执行网络实例化。VNFM可以按照标准流程完成实例化操作。

通过这样的方法，能够在考虑到各个方面的影响因素后对下连的VNFM进行筛选，并在筛选出的VNFM中选择负载因子最小的VNFM，从而有利于提高准确性和实现网络的负载均衡。

本申请的网络实例化方法的另一个实施例的流程图如图3所示。

在步骤301中，NFVO接收来自VNFM的注册请求。在一个实施例中，注册请求中可以包括VNFM管理的专业领域、VNFM支持的厂家信息、VNFM管理的地域的标识、VNFM可以管理的VNF标称数量、VNFM连接的VIM列表中的一项或多项VNFM信息。

在步骤302中，NFVO记录VNFM信息，并为VNFM分配VNFM标识，从而便于NFVO识别、区分不同的VNFM。

通过这样的方法，能够允许VNFM向NFVO发起注册，使得NFVO能够获得各个下连VNFM的注册信息，从而为网络实例化过程中VNFM的选择提供了筛选依据，有利于网络的扩展，提高了灵活性和用户友好度。

本申请的NFVO的一个实施例的示意图如图4所示。实例化请求获取单元41能够获取来自用户的实例化请求。在一个实施例中，实例化请求中可以包括用户选择的VNFD模板，还可以包括用户需要实例化网络的地域、要实现的网络种类、要承载的业务种类等信息。VNFM选择单元42能够根据实例化请求选择VNFM。在一个实施例中，NFVO可以根据实例化请求中的VNFD模板信息、地域要求、网络种类、业务种类等中的一个或多个，从已注册的下连VNFM中进行选择。实例化指令发送单元43能够向选中的VNFM发送实例化指令。VNFM会根据实例化指令中用户选择的VNFD模板信息执行网络实例化操作。结果反馈单元44能够获取VNFM反馈的实例化结果并转发给用户。实例化结果可以包括网络实例化成功或网络实例化失败的信息，

这样的NFVO能够根据来自用户的实例化请求自动选择VNFM，无需人工参与，从而避免了人工操作造成的错误，提高准确率和效率，也适应于未来网络功能虚拟化架构大规模部署的要求。

本申请的NFVO中VNFM选择单元的一个实施例的示意图如图5所示。请求信息获取子单元501能够根据实例化请求获取VNFD模板的厂家标识、VNF标识、部署资源规格、地域资源需求等信息中的一个或多个；筛选子单元502能够根据VNFD模板的厂家标识、VNF标识、部署资源规格、地域资源需求中的一个或多个，从NFVO连接的VNFM中筛选，获取第一VNFM列表，并从第一VNFM列表中选择VNFM。在一个实施例中，当第一VNFM列表中VNFM的数量为0时，向用户反馈失败信息，以便用户及时发现错误和寻找解决方案；当第一VNFM列表中VNFM的数量为1时，向该VNFM发送实例化指令；当第一VNFM列表中VNFM的数量大于1时，确定第一VNFM列表中各个VNFM的负载因子，选择负载因子最小的VNFM。

这样的NFVO能够在考虑到各个方面的影响因素后对下连的VNFM进行筛选，并在筛选出的VNFM中选择负载因子最小的VNFM，从而有利于实现网络的负载均衡。

本申请的NFVO的另一个实施例的示意图如图6所示。实例化请求获取单元61、VNFM选择单元62、实例化指令发送单元63和结果反馈单元64的结构和功能与图4的实施例中相似。NFVO还包括负载因子更新单元65，能够在每次完成网络实例化后更新相关VNFM的负载因子，从而使NFVO实时掌握各个VNFM的负载状况，便于根据VNFM的负载状况进行VNFM的选择，提高了VNFM的确定效率。

在一个实施例中，如图6所示，NFVO还包括注册单元66和注册请求接收单元67。注册请求接收单元67能够接收来自VNFM的注册请求。在一个实施例中，注册请求中可以包括VNFM管理的专业领域、VNFM支持的厂家信息、VNFM管理的地域标识、VNFM可以管理的VNF标称数量、VNFM连接的VIM列表中的一项或多项VNFM信息。注册单元66能够记录VNFM信息，并为VNFM分配VNFM标识，从而便于NFVO识别和区分不同的VNFM。

这样的NFVO能够允许VNFM向NFVO发起注册，使得NFVO能够获得各个下连VNFM的注册信息，从而为网络实例化过程中VNFM的选择提供了筛选依据，有利于网络的扩展，提高了灵活性和用户友好度。

本申请NFVO的一个实施例的结构示意图如图7所示。NFVO包括存储器710和处理器720。其中：存储器710可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储上文中网络实例化方法的对应实施例中的指令。处理器720耦接至存储器710，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器720用于执行存储器中存储的指令，能够实现VNFM的自适应选择。

在一个实施例中，还可以如图8所示，NFVO 200包括存储器810和处理器820。处理器820通过BUS总线830耦合至存储器810。该NFVO 200还可以通过存储接口840连接至外部存储装置850以便调用外部数据，还可以通过网络接口860连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)。此处不再进行详细介绍。

在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，能够实现VNFM的自适应选择。

在另一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现网络实例化方法对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

至此，已经详细描述了本申请。为了避免遮蔽本申请的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本申请的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本申请的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本申请的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本申请实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本申请的方法的机器可读指令。因而，本申请还覆盖存储用于执行根据本申请的方法的程序的记录介质。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本申请的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本申请技术方案的精神，其均应涵盖在本申请请求保护的技术方案范围当中。

Claims (15)

1.一种网络实例化方法，其特征在于，包括：

网络功能虚拟化编排器NFVO获取来自用户的实例化请求；

所述NFVO根据所述实例化请求选择虚拟网络功能管理器VNFM；

所述NFVO向选择的所述VNFM发送实例化指令，以便所述VNFM生成实例化网络；

所述NFVO获取所述VNFM反馈的实例化结果并转发给用户。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述NFVO根据所述实例化请求选择VNFM包括：

根据所述实例化请求中的虚拟化的网络功能模块描述符VNFD模板信息和/或地域要求，基于所述VNFM的注册信息选择VNFM。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述NFVO根据所述实例化请求选择VNFM包括：

根据所述实例化请求获取所述VNFD模板的厂家标识、VNF标识、部署资源规格、地域资源需求中的一个或多个；

根据所述VNFD模板的厂家标识、VNF标识、部署资源规格、地域资源需求中的一个或多个，从所述NFVO连接的VNFM中筛选，获取第一VNFM列表；

若所述第一VNFM列表中所述VNFM的数量不为0，则从所述第一VNFM列表中选择所述VNFM；

若所述第一VNFM列表中VNFM的数量为0，则报错。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述从所述第一VNFM列表中选择所述VNFM包括：

若所述第一VNFM列表中VNFM的数量大于1，则选择所述第一VNFM列表中负载因子最小的VNFM。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述VNFM反馈的实例化结果更新所述VNFM的负载因子。

6.根据权利要求1～4任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：

接收来自VNFM的注册请求，所述注册请求中包括VNFM管理的专业领域、VNFM支持的厂家信息、VNFM管理的地域标识、VNFM可以管理的VNF标称数量、VNFM连接的虚拟化的基础设施管理器VIM列表中的一项或多项VNFM信息；

记录所述VNFM信息，为所述VNFM分配VNFM标识。

7.一种网络功能虚拟化编排器NFVO，其特征在于，包括：

实例化请求获取单元，用于获取来自用户的实例化请求；

虚拟网络功能管理器VNFM选择单元，用于根据所述实例化请求选择VNFM；

实例化指令发送单元，用于向选择的所述VNFM发送实例化指令，以便所述VNFM生成实例化网络；

结果反馈单元，用于获取所述VNFM反馈的实例化结果并转发给用户。

8.根据权利要求7所述的NFVO，其特征在于，所述VNFM选择单元用于根据所述实例化请求中的虚拟化的网络功能模块描述符VNFD模板信息和/或地域要求，基于所述VNFM的注册信息选择VNFM。

9.根据权利要求8所述的NFVO，其特征在于，所述VNFM选择单元包括：

请求信息获取子单元，用于根据所述实例化请求获取所述VNFD模板的厂家标识、VNF标识、部署资源规格、地域资源需求中的一个或多个；

筛选子单元，用于根据所述VNFD模板的厂家标识、VNF标识、部署资源规格、地域资源需求中的一个或多个，从所述NFVO连接的VNFM中筛选，获取第一VNFM列表；

若所述第一VNFM列表中所述VNFM的数量不为0，则从所述第一VNFM列表中选择所述VNFM；

若所述第一VNFM列表中VNFM的数量为0，则报错。

10.根据权利要求9所述的NFVO，其特征在于，所述从所述第一VNFM列表中选择所述VNFM包括：

若所述第一VNFM列表中VNFM的数量大于1，则选择所述第一VNFM列表中负载因子最小的VNFM。

11.根据权利要求7～10任意一项所述的NFVO，其特征在于，还包括：

负载因子更新单元，用于根据所述VNFM反馈的实例化结果更新所述VNFM的负载因子。

12.根据权利要求7～10任意一项所述的NFVO，其特征在于，还包括：

注册请求接收单元，用于接收来自VNFM的注册请求，所述注册请求中包括VNFM管理的专业领域、VNFM支持的厂家信息、VNFM管理的地域标识、VNFM可以管理的VNF标称数量、VNFM连接的虚拟化的基础设施管理器VIM列表中的一项或多项VNFM信息；

注册单元，用于记录所述VNFM信息，为所述VNFM分配VNFM标识。

13.一种网络功能虚拟化编排器NFVO，包括：

存储器；以及

耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至6任一项所述的方法。

14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现权利要求1至6任意一项所述的方法的步骤。

15.一种网络功能虚拟化NFV系统，其特征在于，包括：

多个虚拟网络功能管理器VNFM；

和，

网络功能虚拟化编排器NFVO，用于执行权利要求1～6任意一项所述的方法。