CN109525414A - Cdn网络功能虚拟化的管理方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种CDN网络功能虚拟化的管理方法、装置及系统，其中，该方法包括：接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令，其中，所述业务请求指令包括业务描述信息；按照业务描述信息生成支持业务运行的虚拟化功能模块。通过本发明，解决了相关技术中不能虚拟化CDN节点的问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种CDN网络功能虚拟化的管理方法、装置及系统。
背景技术
内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)在互联网音视频传输，IPTV网络媒体传输等领域已经应用多年了。CDN的核心思想是将内容推送到离用户最近的服务节点上，使得用户就近访问内容。使用CDN进行媒体传输能够极大的提高用户对于媒体内容获取的相应速度，也极大的减少了媒体内容在骨干网络上传输的带宽压力。近几年了，互联网的各种业务都进入了高速发展的阶段，对于音视频的质量要求也在不断的提高，未来4K，8K，多视角，VR(虚拟现实)视频都可能是在网络上传输的主要内容。此外，互联网也在不断的推出各种新型的业务，其中很多业务都需要CDN进行加速服务。因此，CDN网络逐渐成为运营商的一项基础设施。
但是，传统的CDN在面对新发展的业务和升级业务需求的时候逐渐产生了一些缺陷。传统的CDN一般烟囱型的设计，面对的是单项业务，不同的CDN之间能力不能分享，近几年对于这一问题，也产生例如融合业务平台等解决方案。其次，CDN的节点设备一般是专用设备，设备的升级改造，专用软件的迁移等都限制在本台设备上，对于新的业务部署非常的不利。另外，CDN提供商面向客户提供业务的时候，一般只能部署专用的节点设备，但是由于客户的需求和业务的不同，节点设备的软硬件资源的利用无法得到最佳的效率。对于CDN运营商来说，更具业务的需求需要增加或者减少节点来说，都需要人工进行配置，也无法保证安装和维护能够及时和高效。在实际的网络部署上，不同的省份，不同的运营商都会部署自己的CDN网络，CDN和CDN之间的互联，业务的运行，内容的分发都存在相互独立的状态，对于用户来说，获取同样内容的方式受到了很大的限制。而对于内容提供商来说，内容的发布也受制于不同的渠道，会大大的提高内容传播的成本。
从网络层面来说，传统的CDN节点，特别是边缘节点的位置一般处于核心网的边缘，内容数据到达用户终端还需要通过汇聚层和接入层。从未来的视频业务发展来看，现有的CDN边缘节点的带宽需求已经不能满足未来视频业务的发展需求，而将CDN节点下沉至承载网，所需要的节点数量会变多，但需要处理的交互操作也会更加精细化，部署物理设备无疑是需要增加大量的人力成本和设备成本，并且部署的位置和规模对现有的CDN网络拓扑也会有巨大的影响。而从底层传输网络来说，CDN在逻辑上对于底层网络的感知在传统上是不涉及的，因为无法感知底层网络的情况，因此CDN在数据传输的路径规划上多少都存在带宽利用率不高的情况。但是由于近几年底层网络的技术的发展，底层网络的能力也逐渐能够开放了，对于CDN来说，探测底层网络的情况也变得可能，这也会影响到未来CDN网络的设计思路。
因此，通过虚拟化的方式，在通用的物理设备上进行CDN虚拟功能的部署是未来一个重要的演进方向。网络功能虚拟化(NFV–network function virtualization)和软件定义网络(SDN–software defined network)是目前比较流行的两种网络演进技术。NFV是通过虚拟化技术，将传统网络中的一些网元模拟到专用的虚拟机(VM–virtual machine)上，以软件的方式实现原来网元的功能。
另外一个方面是，现有的网络设备相对在性能上比较固定，当一旦被CDN节点所占用，其网络资源在调整方面比较困难，对高效使用性能方面效率较差。比如带宽资源利用不够，网络拥塞时无法动态调整路径。
针对相关技术中存在的上述问题，目前尚未发现有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种CDN网络功能虚拟化的管理方法、装置及系统，以至少解决相关技术中不能虚拟化CDN节点的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种CDN网络功能虚拟化的管理方法，其特征在于，包括：
接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令，其中，所述业务请求指令包括业务描述信息；
按照业务描述信息生成支持业务运行的虚拟化功能模块。
可选地，在接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令之后，所述方法还包括：根据所述业务请求指令对业务运行相关的CDN节点软件逻辑模块和支持所述CDN节点软件逻辑模块所需要的资源进行编排和管理。
可选地，在接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令之后，所述方法还包括：根据所述业务请求指令对业务运行相关的软件定义网络SDN控制面逻辑模块和支持本地SDN控制面软件所需要的资源进行编排和管理。
可选地，所述网络功能虚拟化管理服务器通过北向接口与所述SDN控制面进行通讯，其中，所述网络功能虚拟化管理服务器支持所述SDN的北向接口功能；或，所述网络功能虚拟化管理服务器接收CDN节点发起的SDN资源申请，根据所述SDN资源申请与所述SDN控制面进行通讯；或，CDN节点软件模块根据SDN资源申请与所述SDN控制面进行通讯。
可选地，所述方法还包括：将支持虚拟的所述软件逻辑模块所需要的资源编排信息发送给资源虚拟化平台进行资源申请和预留。
可选地，接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令包括以下之一：接受来自CDN的CDN运维系统的业务请求指令；接受来自CDN的全局负载均衡系统的业务请求指令。
可选地，在按照业务描述信息生成支持业务运行的虚拟化功能模块，所述方法还包括：使用网络功能虚拟化管理服务器所规划的逻辑资源分配，从资源虚拟化平台中调用逻辑资源；将所述逻辑资源所需要的CDN节点的逻辑功能实例化成应用软件APP的形式进行运行。
可选地，所述应用软件包括以下至少之一：逻辑上作为SDN APP的虚拟CDN节点的业务功能，虚拟SDN控制器功能APP，逻辑的网络设备的功能APP。
可选地，将所述逻辑资源所需要的逻辑功能实例化成应用软件的形式进行运行包括：将CDN节点功能上逻辑功能作为逻辑上的SDN APP的形式进行实例化。
可选地，将所述逻辑资源所需要的逻辑功能实例化成APP的形式进行运行包括：在CDN节点业务功能与SDN控制面之间没有使用SDN北向接口协议时，虚拟化出指定虚拟网络功能VNF，其中，所述指定VFN用于实现支持SDN北向接口。
可选地，所述CDN节点包括以下至少之一：中心节点、边缘节点。
可选地，在所述CDN节点为中心节点时，所述软件逻辑模块包括以下至少之一：内容预处理模块，内容注入模块，内容分发模块，存储/缓存模块，全局负载均衡模块，节点业务负载均衡模块，运维管理模块。
可选地，在所述CDN节点为边缘节点时，所述软件逻辑模块包括以下至少之一：内容服务模块，服务控制模块，节点业务负载均衡模块，存储/缓存模块，内容处理模块，运维管理模块。
根据本发明的一个实施例，提供了另一种CDN网络功能虚拟化的管理方法，包括：从CDN运维管理系统接受业务配置信息；根据接受到的业务配置信息，对部署在虚拟机上的CDN虚拟节点进行业务配置。
根据本发明的一个实施例，提供了另一种CDN网络功能虚拟化的管理方法，包括：根据虚拟化之后的CDN节点拓扑进行节点网络拓扑信息更新；根据更新后的节点网络拓扑信息提供内容路由服务。
可选地，所述节点网络拓扑信息的节点信息包括以下至少之一：节点的位置，节点服务类型，节点存储能力，带宽流量，负载能力。
可选地，所述方法还包括：通过与网络功能虚拟化管理服务器之间的编排和管理os-ma接口向所述网络功能虚拟化管理服务器发出资源变更或者编排指令。
根据本发明的一个实施例，提供了另一种CDN网络功能虚拟化的管理方法，包括：根据内容分发网络CDN的业务需求进行所需目标节点能力的规划和编排；根据所编排的资源需求在虚拟化资源平台上进行资源的申请和预留；利用所申请的资源对所述目标节点的功能进行实例化并生成相关的应用软件；将虚拟化之后的节点信息在CDN的运维系统和/或全局负载均衡服务器上进行更新。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种CDN网络功能虚拟化的管理装置，包括：处理器以及存储有所述处理器可执行指令的存储器，当所述指令被处理器执行时，执行如下操作：接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令，其中，所述业务请求指令包括业务描述信息；按照业务描述信息生成支持业务运行的虚拟化功能模块。
根据本发明的另一个实施例，提供了另一种CDN网络功能虚拟化的管理装置，包括：处理器以及存储有所述处理器可执行指令的存储器，当所述指令被处理器执行时，执行如下操作：从CDN运维管理系统接受业务配置信息；根据接受到的业务配置信息，对部署在虚拟机上的CDN虚拟节点进行业务配置。
根据本发明的另一个实施例，提供了另一种CDN网络功能虚拟化的管理装置，包括：处理器以及存储有所述处理器可执行指令的存储器，当所述指令被处理器执行时，执行如下操作：根据虚拟化之后的CDN节点拓扑进行节点网络拓扑信息更新；根据更新后的节点网络拓扑信息提供内容路由服务。
根据本发明的另一个实施例，提供了另一种CDN网络功能虚拟化的管理装置，包括：处理器以及存储有所述处理器可执行指令的存储器，当所述指令被处理器执行时，执行如下操作：根据内容分发网络CDN的业务需求进行所需目标节点能力的规划和编排；根据所编排的资源需求在虚拟化资源平台上进行资源的申请和预留；利用所申请的资源对所述目标节点的功能进行实例化并生成相关的应用软件；将虚拟化之后的节点信息在CDN的运维系统和/或全局负载均衡服务器上进行更新。
根据本发明的另一个实施例，提供了另一种CDN网络功能虚拟化的管理系统，包括：网络功能虚拟化管理服务器，应用管理器，虚拟应用软件程序，全局负载均衡系统，其中，
所述网络功能虚拟化管理服务器用于：接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令，其中，所述业务请求指令包括业务描述信息；按照业务描述信息生成支持业务运行的虚拟化功能模块；
所述应用管理器用于：从CDN运维管理系统接受业务配置信息；根据接受到的业务配置信息，对部署在虚拟机上的CDN虚拟节点进行业务配置；
所述虚拟应用软件程序包括：包含CDN业务功能的逻辑功能模块，包含SDN控制面逻辑功能模块，包含SDN网络设备逻辑功能模块；
所述全局负载均衡系统用于：根据虚拟化之后的CDN节点拓扑进行节点网络拓扑信息更新；根据更新后的节点网络拓扑信息提供内容路由服务虚拟资源管理模块，用于管理虚拟化后的资源，并向网络功能虚拟化管理服务器提供资源的预留和调用功能。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质。该存储介质设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令，其中，所述业务请求指令包括业务描述信息；
按照业务描述信息生成支持业务运行的虚拟化功能模块。
通过本发明，CDN的节点功能可以通过网络虚拟化管理平台在任何支持网络虚拟化功能的服务器上都可以进行虚拟，虚拟后的节点可以跟正常的CDN服务节点一起部署工作在整个CDN网络中，为客户提供支持多种业务服务，通过本发明，解决了相关技术中不能虚拟化CDN节点的问题，实现了CDN节点能力快速和动态的对于多种业务的支持和扩容。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种CDN网络功能虚拟化的管理方法的流程图一；
图2是根据本发明实施例的一种CDN网络功能虚拟化的管理方法的流程图二；
图3是根据本发明实施例的一种CDN网络功能虚拟化的管理方法的流程图三；
图4是根据本发明实施例的一种CDN网络功能虚拟化的管理方法的流程图四；
图5是根据本发明实施例的CDN网络功能虚拟化的管理装置的结构框图一；
图6是根据本发明实施例的CDN网络功能虚拟化的管理装置的结构框图二；
图7是根据本发明实施例的CDN网络功能虚拟化的管理装置的结构框图三；
图8是根据本发明实施例的CDN网络功能虚拟化的管理装置的结构框图四；
图9是本实施例包含CDN在利用虚拟化系统产生出虚拟节点并融入到CDN系统中的流程图；
图10是根据本实施例的组成包含虚拟节点的CDN优选系统架构示意图；
图11是根据本实施例所呈现的虚拟CDN节点和虚拟SDN控制器在传输网络中的实体组网图；
图12是根据本实施例的支持虚拟SDN控制器的CDN节点虚拟化的逻辑流程示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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组合。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
实施例1
在本实施例中提供了一种CDN网络功能虚拟化的管理方法，图1是根据本发明实施例的一种CDN网络功能虚拟化的管理方法的流程图一，如图1所示，可以应用在网络功能虚拟化管理服务器，该流程包括如下步骤：
步骤S102，接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令，其中，业务请求指令包括业务描述信息；
步骤S104，按照业务描述信息生成支持业务运行的虚拟化功能模块。
通过上述步骤，CDN的节点功能可以通过网络虚拟化管理平台在任何支持网络虚拟化功能的服务器上都可以进行虚拟，虚拟后的节点可以跟正常的CDN服务节点一起部署工作在整个CDN网络中，为客户提供支持多种业务服务，通过本发明，解决了相关技术中不能虚拟化CDN节点的问题，实现了CDN节点能力快速和动态的对于多种业务的支持和扩容。
可选地，上述步骤的执行主体可以为网络功能虚拟化管理服务器等，但不限于此。
可选地，在接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令之后，方法还包括：根据业务请求指令对业务运行相关的CDN节点软件逻辑模块和支持CDN节点软件逻辑模块所需要的资源进行编排和管理。
可选地，在接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令之后，方法还包括：根据业务请求指令对业务运行相关的软件定义网络SDN控制面逻辑模块和支持本地SDN控制面软件所需要的资源进行编排和管理。
在本实施例中，网络功能虚拟化管理服务器通过北向接口与SDN控制面进行通讯，其中，网络功能虚拟化管理服务器支持SDN的北向接口功能；或，网络功能虚拟化管理服务器接收CDN节点发起的SDN资源申请，根据SDN资源申请与SDN控制面进行通讯；或，CDN节点软件模块根据SDN资源申请与SDN控制面进行通讯。
可选地，方法还包括：将支持虚拟的软件逻辑模块所需要的资源编排信息发送给资源虚拟化平台进行资源申请和预留。
可选地，接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令包括以下之一：接受来自CDN的CDN运维系统的业务请求指令；接受来自CDN的全局负载均衡系统的业务请求指令。
可选地，在按照业务描述信息生成支持业务运行的虚拟化功能模块之后，方法还包括：
S11，使用网络功能虚拟化管理服务器所规划的逻辑资源分配，从资源虚拟化平台中调用逻辑资源；
S12，将逻辑资源所需要的CDN节点的逻辑功能实例化成应用软件APP的形式进行运行。
可选地，应用软件包括以下至少之一：逻辑上作为SDN APP的虚拟CDN节点的业务功能，虚拟SDN控制器功能APP，逻辑的网络设备的功能APP。
可选地，将逻辑资源所需要的逻辑功能实例化成应用软件的形式进行运行包括：
将CDN节点功能上逻辑功能作为逻辑上的SDN APP的形式进行实例化。
可选地，将逻辑资源所需要的逻辑功能实例化成APP的形式进行运行包括：在CDN节点业务功能与SDN控制面之间没有使用SDN北向接口协议时，虚拟化出指定虚拟网络功能(Virtual Network Function，VNF)，其中，指定VFN用于实现支持SDN北向接口。
可选地，CDN节点包括以下至少之一：中心节点、边缘节点。在CDN节点为中心节点时，软件逻辑模块包括以下至少之一：内容预处理模块，内容注入模块，内容分发模块，存储/缓存模块，全局负载均衡模块，节点业务负载均衡模块，运维管理模块。在CDN节点为边缘节点时，软件逻辑模块包括以下至少之一：内容服务模块，服务控制模块，节点业务负载均衡模块，存储/缓存模块，内容处理模块，运维管理模块。
在本实施例中提供了另一种CDN网络功能虚拟化的管理方法，图2是根据本发明实施例的一种CDN网络功能虚拟化的管理方法的流程图二，如图2所示，可以应用在应用管理器，该流程包括如下步骤：
步骤S202，从CDN运维管理系统接受业务配置信息；
步骤S204，根据接受到的业务配置信息，对部署在虚拟机上的CDN虚拟节点进行业务配置。
在本实施例中提供了另一种CDN网络功能虚拟化的管理方法，图3是根据本发明实施例的一种CDN网络功能虚拟化的管理方法的流程图三，如图3所示，可以应用在全局负载均衡系统，该流程包括如下步骤：
步骤S302，根据虚拟化之后的CDN节点拓扑进行节点网络拓扑信息更新；
步骤S304，根据更新后的节点网络拓扑信息提供内容路由服务。
可选的，全局负载均衡系统为以下形式之一：虚拟软件、实体模块。
可选的，节点网络拓扑信息的节点信息包括以下至少之一：节点的位置，节点服务类型，节点存储能力，带宽流量，负载能力。
可选的，方法还包括：通过与网络功能虚拟化管理服务器之间的编排和管理(os-ma)接口向网络功能虚拟化管理服务器发出资源变更或者编排指令。
在本实施例中提供了另一种CDN网络功能虚拟化的管理方法，图4是根据本发明实施例的一种CDN网络功能虚拟化的管理方法的流程图四，如图4所示，该流程包括如下步骤：
步骤S402，根据内容分发网络CDN的业务需求进行所需目标节点能力的规划和编排；
步骤S404，根据所编排的资源需求在虚拟化资源平台上进行资源的申请和预留；
步骤S406，利用所申请的资源对目标节点的功能进行实例化并生成相关的应用软件；
步骤S408，将虚拟化之后的节点信息在CDN的运维系统和/或全局负载均衡服务器上进行更新。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，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一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，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。
实施例2
在本实施例中还提供了一种CDN网络功能虚拟化的管理装置、系统，用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图5是根据本发明实施例的CDN网络功能虚拟化的管理装置的结构框图一，如图5所示，可以应用在网络功能虚拟化管理服务器，该装置包括：
接受模块50，用于接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令，其中，业务请求指令包括业务描述信息；
生成模块52，用于按照业务描述信息生成支持业务运行的虚拟化功能模块。
图6是根据本发明实施例的CDN网络功能虚拟化的管理装置的结构框图二，如图6所示，可以应用在应用管理器EM，该装置包括：
接受模块60，用于从CDN运维管理系统接受业务配置信息。
配置模块62，用于根据接受到的业务配置信息，对部署在虚拟机上的CDN虚拟节点进行业务配置。
图7是根据本发明实施例的CDN网络功能虚拟化的管理装置的结构框图三，如图7所示，可以应用在全局负载均衡系统，该装置包括：
更新模块70，用于根据虚拟化之后的CDN节点拓扑进行节点网络拓扑信息更新；
服务模块72，用于根据更新后的节点网络拓扑信息提供内容路由服务。
可选的，全局负载均衡系统为以下形式之一：虚拟软件、实体模块。
图8是根据本发明实施例的CDN网络功能虚拟化的管理装置的结构框图四，如图8所示，该装置包括：
处理模块80，用于根据内容分发网络CDN的业务需求进行所需目标节点能力的规划和编排；
申请模块82，用于根据所编排的资源需求在虚拟化资源平台上进行资源的申请和预留；
生成模块84，用于利用所申请的资源对目标节点的功能进行实例化并生成相关的应用软件；
更新模块86，用于将虚拟化之后的节点信息在CDN的运维系统和/或全局负载均衡服务器上进行更新。
本实施例还提供一种CDN网络功能虚拟化的管理系统，包括：网络功能虚拟化管理服务器，应用管理器，虚拟应用软件程序，全局负载均衡系统，其中，
网络功能虚拟化管理服务器用于：接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令，其中，业务请求指令包括业务描述信息；按照业务描述信息生成支持业务运行的虚拟化功能模块；
应用管理器用于：从CDN运维管理系统接受业务配置信息；根据接受到的业务配置信息，对部署在虚拟机上的CDN虚拟节点进行业务配置；
虚拟应用软件程序包括：包含CDN业务功能的逻辑功能模块，包含SDN控制面逻辑功能模块，包含SDN网络设备逻辑功能模块；
全局负载均衡系统用于：根据虚拟化之后的CDN节点拓扑进行节点网络拓扑信息更新；根据更新后的节点网络拓扑息提供内容路由服务虚拟资源管理模块，用于管理虚拟化后的资源，并向网络功能虚拟化管理服务器提供资源的预留和调用功能。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
实施例3
本实施例是根据本实施例的可选实施例，用于结合具体的实例对本申请进行详细和补充说明：
SDN利用了专用的SDN协议来对整个网络的节点(支持SDN的节点)进行整体的编排，从而使得数据在转发的过程中能够始终以最优的效率进行转发，另外，也能够对网络的资源进行动态的编排和调整，大大提高的网络资源的利用效率。
发明人发现，在相关技术中，NFV和SDN的技术，目前涉及的应用还是处于底层传输网络，对于上层业务的影响还没有相关的实质性研究，尤其在CDN领域，对于CDN的业务部署和逻辑架构的影响还没有实质的应用。
本实施例提供了一种利用网络功能虚拟化技术实现支持虚拟化SDN控制器的内容分发网络的节点功能虚拟化和部署的方法和系统，以至少解决相关技术中CDN在虚拟化部署的时候，无法对底层网络资源进行资源的优化配置和动态调整的问题。
根据本实施例的一个方面，提供了一种网络功能虚拟化管理服务器(MANO)，所述网络功能虚拟化管理服务器，能够接受来自内容分发网络运营支撑系统(BusinessSupport System，BSS)或业务支撑系统(Operation Support System，OSS)的业务请求指令，并按照业务描述信息生成支持业务正常运行的必要的虚拟化功能模块。
进一步的，所述网络功能虚拟化管理服务器(MANO)，能够分析来自内容分发网络运维系统的请求指令，并根据指令对于必要的CDN节点软件逻辑模块，以及支持所述CDN节点软件逻辑模块所需要的资源进行编排和管理。
进一步的，所述网络功能虚拟化管理服务器(MANO)，能够分析来自内容分发网络运维系统的请求指令，并根据指令对于SDN控制面(SDN controller)逻辑模块，以及支持所述SDN控制面软件所需要的资源进行编排和管理。
进一步的，所述网络功能虚拟化管理服务器(MANO)，需要支持SDN的北向接口功能，以便能和SDN控制面进行通讯。但如果SDN资源申请由CDN节点发起，则MANO可以不需要实现SDN北向接口的功能。
进一步的，所述网络功能虚拟化管理服务器(MANO)，能够将支持所述虚拟的软件逻辑模块所需要的资源编排信息发送给资源虚拟化平台进行资源申请和预留。
根据本实施例的另一个方面，还提供了一种资源虚拟化平台(NFVI)。所述资源虚拟化平台，由一台或多台服务器组成，能够搜集全网中可控的所有物理服务资源，并且将这些物理服务资源虚拟化成虚拟的逻辑服务资源，并能够被网络功能虚拟化管理服务器所发现并调用分配。所述物理资源包括物理设备的软件资源和/或硬件资源。所述软件资源和/或硬件资源至少包括计算资源和/或存储资源和/或网络资源，如存储设备，网络路由器，交换机，网关，虚拟机服务器以及运行于这些设备之上的应用软件和操作系统等。在本实施例中，网络资源中需要有支持SDN协议的网元设备，如路由器，交换机等设备。
根据本实施例的另一个方面，还提供了一种虚拟CDN应用软件程序和相关的应用管理器(EM)。应用管理程序对CDN软件的业务逻辑功能进行维护和配置。在实际应用中，EM可以接受来自OSS/BSS的系统业务指令对CDN应用软件的业务功能进行调整。
根据本实施例的另一个方面，还提供了一种虚拟应用软件程序(VNF APP)。所述虚拟应用软件程序，是指实例化之后的逻辑功能模块的运行载体。根据本实施例的需求，需要在虚拟资源平台上至少实例化出两种VNF APP：逻辑上作为SDN APP的虚拟CDN节点功能和虚拟SDN控制器功能APP。
此外，除了上述两个逻辑功能，还可以虚拟化出一个逻辑的网络设备的功能APP，例如虚拟的交换机和路由器。此交换机和路由器的应用能力可以随需要进行动态调整。
进一步的，是指将CDN节点功能上逻辑功能作为逻辑上的SDN APP的形式进行实例化。所述逻辑上的SDN APP，其实际上主要完成的功能是虚拟CDN节点的业务功能跟SDN控制面的之间的通信协议需要遵从标准的SDN北向接口协议。
进一步的，如果CDN节点业务功能跟SDN控制面之间没有使用标准的SDN北向接口协议，则CDN节点不被视为SDN APP。此时需要虚拟化出另外一个SDN APP的VNF，该VFN实现支持标准的SDN北向接口，功能是实现CDN到该VNF的通信内容重新封装成SDN北向接口通讯协议的内容。此VNF和CDN节点功能之间的通讯协议可以使用私有的协议。
所述CDN节点软件逻辑模块包括但不限于：(中心节点)内容预处理模块，内容注入模块，内容分发模块，节点业务负载均衡模块(路由模块)，存储/缓存模块，运维管理模块。(边缘节点)内容服务模块，服务控制模块，节点业务负载均衡模块(路由模块)，存储/缓存模块，内容处理模块，运维管理模块。
所述虚拟SDN控制器功能，是指将SDN控制器的功能逻辑封装到虚拟应用软件VNF中，并实例化运行在虚拟资源平台上。
进一步，在虚拟机上运行的虚拟应用软件程序可以是一个和多个，虚拟SDN控制器和CDN虚拟节点可以运行在同一个虚拟机上，也可以运行在不同的虚拟机上。
根据本实施例的另一个方面，还提供一种全局负载均衡系统(GSLB)。所述全局负载均衡系统能够根据虚拟化之后的CDN节点拓扑进行全网节点信息更新，并根据新的节点网络拓扑信息为用户提供内容路由服务。所述节点网络拓扑信息包括至少但不限于，节点的位置，节点服务类型，节点存储能力，带宽流量，负载能力的一种或者几种。
进一步的，如果GSLB需要能够直接向MANO系统发出资源变更或者编排指令，则需要GSLB实现同MANO系统之间的os-ma接口。
根据本实施例的另一个方面，还提供了利用网络功能虚拟化技术实现内容分发网络的节点功能虚拟化和部署方法，包括：根据CDN的业务需求进行所需目标节点的计算能力和存储能力的规划和编排，并根据所编排的资源需求在虚拟化资源平台上进行资源的申请和预留。将SDN控制器功能进行虚拟化，并通过SDN控制器在网络资源池中预留出所需的网络资源。利用所申请的所有资源对CDN目标节点的功能进行虚拟化，并将虚拟化之后的节点信息在CDN的运维系统和全局负载均衡服务器上进行更新。
通过本实施例，CDN的(中心/边缘)节点功能可以通过网络虚拟化管理平台在任何支持网络虚拟化功能的服务器上都可以进行虚拟，虚拟后的节点可以跟正常的CDN服务节点一起部署工作在整个CDN网络中，并且可以在使用网络资源的时候通过SDN控制器为客户提供支持多种SDN网络编排的内容分发和交付服务，实现网络资源的弹性调度和灵活的网络伸缩，通过本实施例解决了相关技术中不同CDN业务的节点网络资源利用率不高的问题，实现了CDN节点对于网络资源需求的动态支持和扩容。
与传统的CDN组网架构相比，在本实施例中提供了一种CDN的虚拟节点，和一种虚拟化的SDN控制器和/或支持SDN的虚拟网络设备(vDevice)组成，图9是本实施例包含CDN在利用虚拟化系统产生出虚拟节点并融入到CDN系统中的流程图。
本优选实施例中提供的方法可以包括如下步骤：
步骤S1，网络功能虚拟化管理服务器(下称MANO)接受来自运维管理系统(OSS/BSS)的业务请求，并根据请求进行支持SDN的CDN虚拟节点所需资源的编排。
步骤S2，MANO根据SDN controller的VNF模板向资源虚拟化平台申请资源，实例化出SDN controller的虚拟应用。
步骤S3，MANO向虚拟SDN controller请求网络资源编排，SDN controller在网络资源中预留出相应的网络资源并反馈给MANO。
步骤S4，MANO根据CDN的VNF模板，向资源虚拟化平台申请资源。结合预留的网络资源信息将CDN业务逻辑封装成SDN APP，并实例化成相应的软件应用，生成CDN节点。如，CDN业务逻辑无法封装成SDN APP，则需要额外审查一个SDN APP VNF，其逻辑功能是实现SDN北向接口代理，完成CDN业务逻辑和SDN控制器之间通讯的代理转发和协议转换。
步骤S5，MANO将虚拟化后的CDN节点信息通知给OSS/BSS，并由OSS/BSS发往GSLB进行全网节点信息更新。
进过上述步骤后，虚拟的CDN节点开始在整个CDN网络中生效并提供服务。
需要注意的是，上述图9的S3，S4的步骤可以随着系统实际运营的需求而发生变化，下面是另一种流程步骤：
步骤S1，同上。
步骤S2，同上
步骤S3，MANO根据CDN的VNF模板，向资源虚拟化平台申请资源。将CDN业务逻辑封装成SDN APP，并实例化成相应的软件应用，生成CDN节点。
步骤S4，由CDN节点向虚拟SDN controller请求网络资源编排，SDN controller在网络资源中预留出相应的网络资源并反馈给CDN节点。
步骤S5，同上
图10是根据本实施例的组成包含虚拟节点的CDN优选系统架构示意图，图10示出了各功能模块及其相互关系。在图10中，包括：
1)原生CDN业务系统，包含运维管理平台(维护管理平台/运营管理平台)(OSS/BSS)，其中网络管理功能也包含在运维系统中。
2)负载均衡系统(也被成为路由系统)，其主要功能是负载整个网络中服务器状态的监测以及业务路由的负载均衡，并为用户提供最终服务的CDN节点地址。
其中GSLB和OSS/BSS平台可使用现有CDN系统方案，但需要增加和虚拟化系统的接口，以NFV系统为例，需要实现的是OS-MA接口。例如GSLB在具体实施中可以直接向MANO发送网络带宽变更请求，也可以和虚拟应用平台上的虚拟CDN节点进行负载均衡的交互。这些接口可以是模拟传统CDN节点的接口，也可以是和虚拟CDN节点上的SLB代理的接口。至于实施那种接口，则由设计者自行决定。
节点虚拟化之后，对于虚拟节点的运维仍然可以采用原本的运维管理接口，主要是用于对于虚拟节点业务逻辑的更改和配置，而节点生命周期的管理则由MANO系统管理。
3)业务虚拟化系统，包括3种功能：网络功能虚拟化管理服务器(MANO)，资源虚拟化平台和应用服务管理。其中MANO还可以进一步的分成，资源编排管理器，虚拟应用(以及管理器)和虚拟资源管理器。各功能的具体作用上面已经阐明。
其中需要注意的是，业务虚拟化系统需要创建和维护的逻辑功能主要有2种：虚拟的CDN节点功能以及虚拟的SDN控制器。特殊情况下还需要创建第三种功能—虚拟的路由器设备，以配合CDN节点和SDN控制器的交互。
虚拟的CDN节点完成的功能主要是复制的CDN节点逻辑功能，分为中心节点和边缘节点。虚拟的SDN控制器则对传输网络中所有支持SDN南向接口的路由设备进行网络的编排操作，其中也可以对虚拟化的路由设备进行操作。
图11是根据本实施例所呈现的虚拟CDN节点和虚拟SDN控制器在传输网络中的实体组网图。
在图11中，显示了实际的CDN组网架构，CDN中心节点，边缘节点和用户终端通过传输网络相互链接，而传输网络实际上是由很多个路由和转发设备构成，如路由器和交换机。
在传统CDN架构中，由于底层传输网络的不可知，导致了传统CDN网络中，数据的传输无法受到CDN的控制。数据在网络中通常因为网络的网路链接差，网络拥塞等问题导致传输质量的下降。而图11中则增加了一个虚拟CDN边缘节点和SDN控制器。在需要将CDN节点进行虚拟化以增加CDN节点的覆盖面已经调整网络带宽的需求下，一个虚拟的CDN节点被创建出来，并通过一个虚拟的路由器节点接入到原有的传输网络中去。在创建的过程中，SDN控制器编排出的虚拟的路由器节点为虚拟节点提供了所需的带宽和传输路径，并且可以通过后续业务的调整来为CDN节点创建更多的虚拟路由器，或者在CDN边缘节点到用户终端之间的传输路径中动态的选择最为合适的路由路径。
图12是根据本实施例的支持虚拟SDN控制器的CDN节点虚拟化的逻辑流程示意图，包括：
步骤101：CDN的OSS/BSS系统接收到来自外部系统的指令，并将这一指令转化为对MANO系统的业务指令，例如“为运营商A开通CDN功能，并预留10G传输带宽。”也可以是包含具体需求的指令，例如“开通中心节点(转发功能，路由功能，缓存功能)。”
备注：对于MANO的业务指令可以是由GSLB系统通过OSS/BSS系统发出，也可以是由GSLB系统直接对于MANO系统发出。
步骤102：MANO系统接受到OSS/BSS发来的业务开通指令后，根据其中的业务需求进行虚拟SDN控制器和虚拟CDN节点的资源编排，包括按需编排(VNF定制模板)，或者按照默认模板进行编排。例如“边缘节点”包含“媒体服务功能”“媒体路由功能”“媒体控制功能”几个功能模块，其中需要5000个并发处理能力的计算能力，100G传输带宽，缓存10T存储空间。MANO系统将这些能力编排生成不同的资源申请指令。
备注：其中CDN的节点传输带宽，未来需要通过SDN控制器进行预留。
以下步骤103～107是虚拟SDN控制器的创建流程：
步骤103：MANO系统把创建SDN控制器的资源编排请求发往资源虚拟化平台(NFVI)
步骤104：NFVI将所需要运行SDN控制器的资源进行分配和预留
步骤105：NFVI将预留好的资源信息反馈给MANO
步骤106：MANO系统根据反馈的资源预留信息，结合之前的SDN控制器的VNF模板，由MANO系统(内部的虚拟应用功能管理器(VNFM))进行实例化操作。VNFM根据业务逻辑功能和资源预留信息，到指定的软件资源和硬件资源池中获取预留的资源，并将逻辑功能实例化，形成SDN控制器的软件应用APP。
步骤107：SDN控制器的虚拟化创建完成。并反馈信息给MANO。
以下步骤108～110是MANO通过SDN控制器进行网络资源编排的流程：
步骤108：MANO通过SDN北向接口向SDN控制器APP进行网络资源编排的申请，所述网络资源的需求来自于步骤102。
步骤109：SDN控制器APP通过南向接口对于在网络中支持SDN控制协议的路由器进行资源预留。在必要的场景下，还需要虚拟化出具有一定路由和转发能力的虚拟网络设备，如虚拟路由器等。
步骤110：SDN控制器APP将编排好的网络资源信息反馈给MANO系统。
以下步骤111～115是虚拟CDN节点的创建的流程：
步骤111：MANO系统把创建CDN的资源编排请求发往资源虚拟化平台(NFVI)，此时网络资源已经预留好，所需要的只是计算资源和存储资源的申请。
步骤112：NFVI将所需要计算资源和存储资源进行分配和预留
步骤113：NFVI将预留好的资源信息反馈给MANO
步骤114：MANO系统根据反馈的资源预留信息，结合之前预留好的网络资源，由MANO系统(内部的虚拟应用功能管理器(VNFM))进行实例化操作。VNFM根据业务逻辑功能和资源预留信息，到指定的软件资源和硬件资源池中获取预留的资源，并将逻辑功能实例化，形成CDN节点的软件应用APP。
步骤115：CDN节点的虚拟化创建完成。并反馈信息给MANO。
步骤116：MANO收到节点生成信息，并对节点信息进行维护。同时，将这一节点信息反馈给OSS/BSS系统和/或GLSB系统。
步骤117：OSS/BSS系统将新生成的节点信息发往GSLB系统，GSLB系统对内部维护的节点信息，网络拓扑，内容路由表进行一个更新。如果有需要进行节点业务逻辑参数的配置，则由EM根据业务参数配置信息对CDN节点虚拟化软件进行参数配置。业务参数可以由OSS/BSS系统获取，或者由预先定义的VNF模板中获取。
需要注意的是，在上述描述过程中，生成CDN节点的步骤和生成SDN控制器的步骤可以在实际操作上进行对换，也就是说，可以先生成CDN节点之后，CDN节点所需要的网络资源可以稍后由后续生成的SDN控制器来进行资源的预留。或者由CDN节点APP和SDN控制器APP之间进行内部通信完成网络资源的编排。
实施例4
本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
S1，接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令，其中，业务请求指令包括业务描述信息；
S2，按照业务描述信息生成支持业务运行的虚拟化功能模块。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行：
接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令，其中，业务请求指令包括业务描述信息；
按照业务描述信息生成支持业务运行的虚拟化功能模块。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (25)
1.一种CDN网络功能虚拟化的管理方法，其特征在于，包括：
接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令，其中，所述业务请求指令包括业务描述信息；
按照业务描述信息生成支持业务运行的虚拟化功能模块。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令之后，所述方法还包括：
根据所述业务请求指令对业务运行相关的CDN节点软件逻辑模块和支持所述CDN节点软件逻辑模块所需要的资源进行编排和管理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令之后，所述方法还包括：
根据所述业务请求指令对业务运行相关的软件定义网络SDN控制面逻辑模块和支持本地SDN控制面软件所需要的资源进行编排和管理。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
网络功能虚拟化管理服务器通过北向接口与所述SDN控制面进行通讯，其中，所述网络功能虚拟化管理服务器支持所述SDN的北向接口功能；或
网络功能虚拟化管理服务器接收CDN节点发起的SDN资源申请，根据所述SDN资源申请与所述SDN控制面进行通讯；或
CDN节点软件模块根据SDN资源申请与所述SDN控制面进行通讯。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将支持虚拟的所述软件逻辑模块所需要的资源编排信息发送给资源虚拟化平台进行资源申请和预留。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令包括以下之一：
接受来自CDN的CDN运维系统的业务请求指令；
接受来自CDN的全局负载均衡系统的业务请求指令。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在按照业务描述信息生成支持业务运行的虚拟化功能模块之后，所述方法还包括：
使用网络功能虚拟化管理服务器所规划的逻辑资源分配，从资源虚拟化平台中调用逻辑资源；
将所述逻辑资源所需要的CDN节点的逻辑功能实例化成应用软件APP的形式进行运行。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述应用软件包括以下至少之一：逻辑上作为SDN APP的虚拟CDN节点的业务功能，虚拟SDN控制器功能APP，逻辑的网络设备的功能APP。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述逻辑资源所需要的逻辑功能实例化成应用软件的形式进行运行包括：
将CDN节点功能上逻辑功能作为逻辑上的SDN APP的形式进行实例化。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述逻辑资源所需要的逻辑功能实例化成APP的形式进行运行包括：
在CDN节点业务功能与SDN控制面之间没有使用SDN北向接口协议时，虚拟化出指定虚拟网络功能VNF，其中，所述指定VFN用于实现支持SDN北向接口。
11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述CDN节点包括以下至少之一：中心节点、边缘节点。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述CDN节点为中心节点时，所述软件逻辑模块包括以下至少之一：内容预处理模块，内容注入模块，内容分发模块，存储/缓存模块，全局负载均衡模块，节点业务负载均衡模块，运维管理模块。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述CDN节点为边缘节点时，所述软件逻辑模块包括以下至少之一：内容服务模块，服务控制模块，节点业务负载均衡模块，存储/缓存模块，内容处理模块，运维管理模块。
14.一种CDN网络功能虚拟化的管理方法，其特征在于，包括：
从CDN运维管理系统接受业务配置信息；
根据接受到的业务配置信息，对部署在虚拟机上的CDN虚拟节点进行业务配置。
15.一种CDN网络功能虚拟化的管理方法，其特征在于，包括：
根据虚拟化之后的CDN节点拓扑进行节点网络拓扑信息更新；
根据更新后的节点网络拓扑信息提供内容路由服务。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述节点网络拓扑信息的节点信息包括以下至少之一：节点的位置，节点服务类型，节点存储能力，带宽流量，负载能力。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过与网络功能虚拟化管理服务器之间的编排和管理os-ma接口向所述网络功能虚拟化管理服务器发出资源变更或者编排指令。
18.一种CDN网络功能虚拟化的管理方法，其特征在于，包括：
根据内容分发网络CDN的业务需求进行所需目标节点能力的规划和编排；
根据所编排的资源需求在虚拟化资源平台上进行资源的申请和预留；
利用所申请的资源对所述目标节点的功能进行实例化并生成相关的应用软件；
将虚拟化之后的节点信息在CDN的运维系统和/或全局负载均衡服务器上进行更新。
19.一种CDN网络功能虚拟化的管理装置，其特征在于，包括：
处理器以及存储有所述处理器可执行指令的存储器，当所述指令被处理器执行时，执行如下操作：
接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令，其中，所述业务请求指令包括业务描述信息；
按照业务描述信息生成支持业务运行的虚拟化功能模块。
20.一种CDN网络功能虚拟化的管理装置，其特征在于，包括：
处理器以及存储有所述处理器可执行指令的存储器，当所述指令被处理器执行时，执行如下操作：
从CDN运维管理系统接受业务配置信息；
根据接受到的业务配置信息，对部署在虚拟机上的CDN虚拟节点进行业务配置。
21.一种CDN网络功能虚拟化的管理装置，其特征在于，包括：
处理器以及存储有所述处理器可执行指令的存储器，当所述指令被处理器执行时，执行如下操作：
根据虚拟化之后的CDN节点拓扑进行节点网络拓扑信息更新；
根据更新后的节点网络拓扑信息提供内容路由服务。
22.一种CDN网络功能虚拟化的管理装置，其特征在于，包括：
处理器以及存储有所述处理器可执行指令的存储器，当所述指令被处理器执行时，执行如下操作：
根据内容分发网络CDN的业务需求进行所需目标节点能力的规划和编排；
根据所编排的资源需求在虚拟化资源平台上进行资源的申请和预留；
利用所申请的资源对所述目标节点的功能进行实例化并生成相关的应用软件；
将虚拟化之后的节点信息在CDN的运维系统和/或全局负载均衡服务器上进行更新。
23.一种CDN网络功能虚拟化的管理系统，其特征在于，包括：网络功能虚拟化管理服务器，应用管理器，虚拟应用软件程序，全局负载均衡系统，其中，
所述网络功能虚拟化管理服务器用于：接受来自内容分发网络CDN的业务请求指令，其中，所述业务请求指令包括业务描述信息；按照业务描述信息生成支持业务运行的虚拟化功能模块；
所述应用管理器用于：从CDN运维管理系统接受业务配置信息；根据接受到的业务配置信息，对部署在虚拟机上的CDN虚拟节点进行业务配置；
所述虚拟应用软件程序包括：包含CDN业务功能的逻辑功能模块，包含SDN控制面逻辑功能模块，包含SDN网络设备逻辑功能模块；
所述全局负载均衡系统用于：根据虚拟化之后的CDN节点拓扑进行节点网络拓扑信息更新；根据更新后的节点网络拓扑信息提供内容路由服务虚拟资源管理模块，用于管理虚拟化后的资源，并向网络功能虚拟化管理服务器提供资源的预留和调用功能。
24.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至18中任一项所述的方法。
25.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至18中任一项所述的方法。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190326 |