CN111193604B - 虚拟网络功能链的部署方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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CN111193604B CN201910783332.4A CN201910783332A CN111193604B CN 111193604 B CN111193604 B CN 111193604B CN 201910783332 A CN201910783332 A CN 201910783332A CN 111193604 B CN111193604 B CN 111193604B
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Abstract

本申请公开一种虚拟网络功能链的部署方法、装置、设备及存储介质,属于网络技术领域。该方法包括:接收虚拟网络功能链的部署请求,虚拟网络功能链包括至少一个虚拟网络功能VNF节点,部署请求携带至少一个VNF节点的部署信息;获取用于部署VNF节点的多个物理设备的拓扑信息,拓扑信息包括用于指示多个物理设备的拓扑关系、以及每个物理设备的设备资源容量和物理链路带宽的信息;基于至少一个VNF节点的部署信息与拓扑信息,按照所有物理设备剩余物理资源容量的平方和最大化原则,将虚拟网络功能链部署至多个物理设备中。本申请可以一次快速部署虚拟网络功能链,减少了处理时间,避免需要多次部署寻求最优解,可以适用于边缘网络中。

Description

虚拟网络功能链的部署方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请实施例涉及网络技术领域,特别涉及一种虚拟网络功能链的部署方 法、装置、设备及存储介质。
背景技术
NFV(Network Function Virtualization,网络功能虚拟化)是指通过通用的 硬件平台来承载软件并通过软件实现多种网络功能,从而避免网络功能对专用 物理设备进行依赖的技术,在NFV中有对虚拟网络功能链进行部署的需求。
虚拟网络功能链可以包括至少一个VNF(Virtualized Network Function,虚 拟网络功能)节点,每个VNF节点可以用于执行至少一种网络功能。在应用过 程中,需要将虚拟网络功能链部署至物理设备中,以通过物理设备来承载该至 少一个VNF节点。目前,一般可以采用诸如遗传算法、非线性优化算法来部署 虚拟网络功能链,主要是通过穷举的方式寻求最优解,从而采用最优解对应的 部署方式进行部署。
然而,在一些具有快速动态变化特性的网络(如边缘网络)中,当虚拟网 络功能链包括的VNF节点的数量较多时,采用上述方式部署虚拟网络功能链需 要较长的时间,即无法快速部署,从而导致无法适用于边缘网络中。
发明内容
本申请实施例提供了一种虚拟网络功能链的部署方法、装置、设备及存储 介质,可以解决相关技术中部署虚拟网络功能链需要较长时间的问题。所述技 术方案如下:
一方面,提供了一种虚拟网络功能链的部署方法,所述方法包括:
接收虚拟网络功能链的部署请求,所述虚拟网络功能链包括至少一个虚拟 网络功能VNF节点,所述部署请求携带所述至少一个VNF节点的部署信息;
获取用于部署VNF节点的多个物理设备的拓扑信息,所述拓扑信息包括用 于指示所述多个物理设备的拓扑关系、以及每个物理设备的设备资源容量和物 理链路带宽的信息;
基于所述至少一个VNF节点的部署信息与所述拓扑信息,按照所有物理设 备剩余物理资源容量的平方和最大化原则,将所述虚拟网络功能链部署至所述 多个物理设备中。
另一方面,提供了一种虚拟网络功能链的部署装置,所述装置包括:
接收模块,用于接收虚拟网络功能链的部署请求,所述虚拟网络功能链包 括至少一个虚拟网络功能VNF节点,所述部署请求携带所述至少一个VNF节 点的部署信息;
获取模块,用于获取用于部署VNF节点的多个物理设备的拓扑信息,所述 拓扑信息包括用于指示所述多个物理设备的拓扑关系、以及每个物理设备的设 备资源容量和物理链路带宽的信息;
部署模块,用于基于所述至少一个VNF节点的部署信息与所述拓扑信息, 按照所有物理设备剩余物理资源容量的平方和最大化原则,将所述虚拟网络功 能链部署至所述多个物理设备中。
另一方面,提供了一种控制设备,所述控制设备包括处理器和存储器,所 述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少 一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或所述指令集由所述处理器加载并 执行以实现上述一方面所述的任一方法的步骤。
另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有至少 一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一 段程序、所述代码集或所述指令集由处理器加载并执行以实现上述一方面所述 的任一方法的步骤。
另一方面,提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行 时,使得计算机执行上述一方面所述的任一方法的步骤。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
接收虚拟网络功能链的部署请求,该虚拟网络功能链包括至少一个VNF节 点,该部署请求携带该至少一个VNF节点的部署信息。获取用于部署VNF节 点的多个物理设备的拓扑信息,该拓扑信息包括用于指示多个物理设备的拓扑 关系、以及每个物理设备的设备资源容量和物理链路带宽的信息。如此,基于 至少一个VNF节点的部署信息与拓扑信息,按照所有物理设备剩余物理资源容 量的平方和最大化原则,将虚拟网络功能链部署至多个物理设备中。也就是说, 这里可以按照所有物理设备剩余物理资源容量的平方和最大化原则,可以一次 快速部署虚拟网络功能链,减少了处理时间,避免需要多次部署寻求最优解,可以适用于边缘网络中。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所 需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请 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他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的一种实施环境的示意图;
图2是根据一示例性实施例示出的一种虚拟网络功能链的部署方法的流程 图;
图3是根据另一示例性实施例示出的一种虚拟网络功能链的示意图;
图4是根据一示例性实施例示出的一种虚拟网络功能链的部署示意图;
图5是根据一示例性实施例示出的一种虚拟网络功能链的部署装置的结构 示意图;
图6是根据另一示例性实施例示出的一种控制设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请 实施方式作进一步地详细描述。
在对本申请实施例提供的虚拟网络功能链的部署方法进行详细介绍之前, 先对本申请实施例涉及的实施环境进行简单介绍。
请参考图1,该图1是根据一示例性实施例示出的一种实施环境的示意图。 该实施环境中主要包括管理设备110和多个物理设备120,该管理设备110可以 用于管理该多个物理设备120,该多个物理设备120可以用于部署虚拟网络功能 链,或者说,该多个物理设备120可以用于部署虚拟网络功能链上的各个VNF 节点。作为一种示例,该管理设备110可以为该多个物理设备120中的任一物 理设备,本申请实施例对此不作限定。
作为一种示例,该管理设备110可以为诸如计算机、服务器之类的设备, 该多个物理设备120也可以均为计算机之类的设备,本申请实施例对此不作限 定。
在介绍完本申请实施例涉及的实施环境后,接下来将结合附图对本申请实 施例提供的虚拟网络功能链的部署方法进行详细介绍。
请参考图2,该图2是根据一示例性实施例示出的一种虚拟网络功能链的部 署方法的流程图,该方法可以应用于上述图1所示的实施环境中,该方法可以 包括如下几个实现步骤:
步骤201:接收虚拟网络功能链的部署请求,该虚拟网络功能链包括至少一 个VNF节点,该部署请求携带该至少一个VNF节点的部署信息。
其中,该部署请求可以是由用户使用用户终端触发的,也即是,当用户需 要部署虚拟网络功能链时,可以通过用户终端向管理设备发送部署请求。根据 实际需求不同,该虚拟网络功能链中可能包括需要部署的一个或者多个VNF节 点。
为了使得管理设备可以获知用户终端需要部署什么样的虚拟网络功能链, 该部署请求中可以携带该至少一个VNF节点的部署信息,该至少一个VNF节 点的部署信息可以用于指示该至少一个VNF节点的一些特征。
作为一种示例,当该虚拟网络功能链包括一个VNF节点时,该至少一个 VNF节点的部署信息包括用于指示该一个VNF节点所需的节点资源容量的信 息,即,此时的部署信息用于指示该一个VNF节点执行网络功能需要多大的节 点资源容量。
作为一种示例,当该虚拟网络功能链包括多个VNF节点时,该至少一个 VNF节点的部署信息包括用于指示每个VNF节点在该虚拟网络功能链上的位 置、所需的节点资源容量以及数据链路带宽的信息,每个VNF节点的数据链路 带宽是指每个VNF节点与相邻的上一个VNF节点之间传输数据所需的网络带 宽。
也即是,当该虚拟网络功能链包括多个VNF节点时,该部署信息需要指示 该多个VNF节点之间的位置关系,如当包括三个VNF节点且该三个VNF节点 分别为A、B和C时,该三个VNF节点之间的位置关系可以为A-B-C,即VNF 节点A是该虚拟网络功能链上的第一个节点,B是第二个节点,以及C是第三 个节点。另外,该配置信息还需要指示三个VNF节点中每个节点的所需的节点 资源容量,比如,A节点需要1M节点资源容量、B节点需要2M节点资源容量, 以及C节点需要3M节点资源容量。并且,该配置信息还需要指示每个VNF节 点与相邻的上一个VNF节点之间传输数据所需的网络带宽,比如,节点A与节 点B之间所需的数据链路带宽为k1,节点B与节点C之间所需的数据链路带宽 为k2。
需要说明的是,管理设备可能连续接收多个虚拟网络功能链的部署请求, 在该种情况下,管理设备按照部署请求的接收顺序,依次对每个虚拟网络功能 链进行部署。在一些实施例中,当管理设备在同一时刻接收到多个虚拟网络功 能链的部署请求时,可以从所接收的多个虚拟网络功能链中依次随机选择一个 没有被部署的虚拟网络功能链进行部署。
进一步地,当该虚拟网络功能链中包括多个VNF节点时,该管理设备接收 到该虚拟网络功能链的部署请求后,可以根据该部署请求中携带的多个VNF节 点的部署信息,生成该虚拟网络功能链对应的应用图。譬如,假设该虚拟网络 功能链呈线性形状,该虚拟网络功能链可以表示为GA=(VA,EA),其中,GA表示 虚拟网络功能链对应的应用图,VA表示应用图中的应用节点,该应用节点用于 指示对应的VNF节点,EA表示应用图上的边,该边即为每相邻连个VNF节点 之间的数据链路,请参考图3,该图3是根据一示例性实施例示出的多条虚拟网 络功能链对应的应用图的示意图。
进一步地,在应用图中,每个应用节点的权重可以由c-weight(.)表示,其物 理意义是用于表示对应的VNF节点所需的节点资源容量,即表示对应的VNF 节点在实际应用环境中对计算资源、存储资源等的容量需求。同理,在应用图 中,每条边的权重表示它连接的两个VNF节点之间所需的数据链路带宽。
为了便于下文的理解,请参考表1,该表1对本申请中应用图涉及的一些记 号的概念进行简单介绍:
表1
Figure BDA0002177233950000051
Figure BDA0002177233950000061
需要说明的是,上述仅是以该虚拟网络功能链呈线性形状为例进行说明, 在另一实施例中,该虚拟网络功能链还可以呈非线性形状,也即是,本申请实 施例提供的虚拟网络功能链的部署方法可以应用于非线性形状的虚拟网络功能 链的部署中。
步骤202:获取用于部署VNF节点的多个物理设备的拓扑信息,该拓扑信 息包括用于指示该多个物理设备的拓扑关系、以及每个物理设备的设备资源容 量和物理链路带宽的信息。
如前文所述,该管理设备可以用于管理多个物理设备,因此不难理解,该 管理设备可以管理该多个物理设备的拓扑信息。
其中,多个物理设备之间的拓扑关系可以根据该多个物理设备之间的物理 链路关系来确定,该多个物理设备之间的物理链路关系可以是预先配置好的。
其中,每个物理设备的设备资源容量可以包括每个物理设备能够承载的最 大物理资源容量、已占用的设备资源容量以及剩余设备资源容量。每个物理设 备能够承载的最大物理资源容量可以由据物理设备的物理实体特性决定。
其中,每个物理设备的物理链路带宽可以是指每个物理设备与用于部署上 一个VNF节点的物理设备之间的物理链路的带宽。
作为一种示例,该管理设备可以根据该多个物理设备的拓扑信息生成该多 个物理设备对应的物理图,该物理图包括多个物理节点和多条边,每个物理节 点用于指示一个物理设备,每条边用于指示物理链路。譬如可以将物理图记为 GP=(VP,EP),其中,GP表示物理图,VP表示物理图中的物理节点,EP表示物理 图上的边。
进一步地,在物理图中,每个物理节点的权重可以由c-capacity(.)表示,其物 理意义是用于表示对应的物理设备的物理资源容量。同理,在物理图中,每条 边的权重可以由b-capacity(i,j)表示,其物理意义是用于表示其连接的两个物理设 备之间链路的物理链路带宽。为了便于下文的理解,请参考表2,该表2对本申 请中物理图涉及的一些记号的概念进行简单介绍:
表2
符号 定义
G<sub>P</sub>=(V<sub>P</sub>,E<sub>P</sub>) 物理图
V<sub>P</sub>=V(G<sub>P</sub>) 物理图上的物理节点集
v<sub>P</sub>(i)∈V<sub>P</sub> 物理图上的第i个物理节点
c-capacity(i) 物理节点v<sub>P</sub>(i)所能提供的物理资源容量
E<sub>P</sub>=E(G<sub>P</sub>) 物理图上的边集
e<sub>P</sub>∈E<sub>P</sub> 物理图上的某一条边
e<sub>P</sub>(i,j) 边e<sub>P</sub>连接G<sub>P</sub>上两个物理节点v<sub>P</sub>(i)和v<sub>P</sub>(j)
b-capacity(i,j) 边e<sub>P</sub>(i,j)所能提供的物理链路带宽
步骤203:基于该至少一个VNF节点的部署信息与该拓扑信息,按照所有 物理设备剩余物理资源容量的平方和最大化原则,将该虚拟网络功能链部署至 该多个物理设备中。
作为一种示例,可以根据上述应用图和物理图,基于该至少一个VNF节点 的部署信息与该拓扑信息,按照所有物理设备剩余物理资源容量的平方和最大 化原则,将该虚拟网络功能链部署至该多个物理设备中。
需要说明的是,当所有物理设备剩余物理资源容量的平方和最大化时,可 以说明该多个物理设备中剩余的物理资源容量比较集中,也就是说,所有物理 设备中部分物理设备几乎没有剩余的物理资源容量,所有物理设备中剩余的物 理资源容量集中在某台或某几台物理设备中,即能够减少多个物理设备上的资 源碎片。否则,可以说明该多个物理设备中剩余的物理资源容量比较分散,也 就是说,所有物理设备的剩余物理资源分散在多个物理设备中,这种情况将导 致物理资源没有被充分利用。所以,在本申请实施例中,按照所有物理设备剩 余物理资源容量的平方和最大化原则对该虚拟网络功能链进行部署。
如前文所述,该至少一个VNF节点中可能仅包括一个VNF节点,也可能 包括多个VNF节点,根据该至少一个VNF节点中包括的VNF节点的数量不同, 基于该至少一个VNF节点的部署信息与该拓扑信息,按照所有物理设备剩余物 理资源容量的平方和最大化原则,将该虚拟网络功能链部署至该多个物理设备 中的具体实现可以包括如下两种可能的情况:
第一种情况:当该至少一个VNF节点的数量为多个时,基于每个VNF节 点在该虚拟网络功能链上的位置,从该虚拟网络功能链中选择一个VNF节点执 行如下操作,直到部署完该虚拟网络功能链上的所有VNF节点为止:基于选择 的VNF节点在该虚拟网络功能链中的部署顺序,根据选择的VNF节点的部署 信息和该拓扑信息,从该多个物理设备中确定能够用于部署选择的VNF节点的 第一物理设备,将选择的VNF节点部署至该第一物理设备中。
在部署虚拟网络功能链时,需要一个VNF节点一个VNF节点进行部署, 所以每次需要按照每个VNF节点在虚拟网络功能链上的位置,从该虚拟网络功 能链中选择一个VNF节点,对选择的VNF节点进行部署,当对选择的VNF节 点部署完后,再选择下一个VNF节点进行部署。
由此可见,每次选择的VNF节点可能是该虚拟网络功能链上第一个需要部 署的VNF节点,也可能不是第一个需要部署的VNF节点。根据每个VNF节点 的部署顺序不同,部署过程也不同,因此,每次在对选择的VNF节点进行部署 的过程中,可以基于选择的VNF节点在该虚拟网络功能链中的部署顺序,以及 选择的VNF节点的部署信息和该拓扑信息,从该多个物理设备中确定能够用于 部署选择的VNF节点的第一物理设备,从而将选择的VNF节点部署到确定的 第一物理设备中。
作为一种示例,当选择的VNF节点是该虚拟网络功能链中第一个部署的 VNF节点时,基于选择的VNF节点在该虚拟网络功能链中的部署顺序,根据选 择的VNF节点的部署信息和该拓扑信息,从该多个物理设备中确定能够用于部 署选择的VNF节点的第一物理设备的具体实现可以包括:根据选择的VNF节 点的部署信息和该拓扑信息,从该多个物理设备中确定剩余物理资源容量大于 或等于选择的VNF节点的节点资源容量的物理设备。当所确定的物理设备的数 量为多个时,将所确定的多个物理设备中剩余物理资源容量最小的物理设备作 为该第一物理设备;当所确定的物理设备的数量为一个时,将所确定的物理设备作为该第一物理设备。
也即是,当选择的VNF节点是该虚拟网络功能链中第一个部署的VNF节 点时,可以只考虑资源容量的问题,即从多个物理设备中确定剩余物理资源容 量能够用于部署该第一个部署的VNF节点的物理设备。在一种可能的实现方式 中,该多个物理设备中可能存在多个剩余物理资源容量能够用于部署该第一个 部署的VNF节点的物理设备,在该种情况下,可以从所确定的多个能够用于部 署该第一个部署的VNF节点的物理设备中选择一个剩余物理资源容量最小的物 理设备,从而可以该第一个部署的VNF节点部署至选择的该物理设备中。在另 一种可能的实现方式中,该多个物理设备中可能仅存在一个剩余物理资源容量 能够用于部署该第一个部署的VNF节点的物理设备,在该种情况下,可以直接 将该存在的物理设备确定为第一物理设备,即可以直接将该第一个部署的VNF 节点部署至所存在的该物理设备中。
譬如,请参考图4,该图4是根据一示例性实施例示出的一种VNF节点的 部署示意图,假设当前需要部署的虚拟网络功能链为
Figure BDA0002177233950000091
其中包括三个应用节 点,分别为
Figure BDA0002177233950000092
Figure BDA0002177233950000093
如果当前选择的VNF节点为
Figure BDA0002177233950000094
说明需 要部署该虚拟网络功能链上的第一个VNF节点,在该种情况下,可以按照上述 方式从多个物理设备中选择能够用于部署该
Figure BDA0002177233950000095
的第一物理设备,假设经过删 选后确定该第一物理设备为物理节点4,如图所示4所示,则将该
Figure BDA0002177233950000096
部署至 该物理节点4对应的物理设备中。
作为另一种示例,当选择的VNF节点不是该虚拟网络功能链中第一个部署 的VNF节点时,基于选择的VNF节点在该虚拟网络功能链中的部署顺序,根 据选择的VNF节点的部署信息和该拓扑信息,从该多个物理设备中确定能够用 于部署选择的VNF节点的第一物理设备的具体实现可以包括:检测用于部署该 虚拟网络功能链中上一个VNF节点的第二物理设备的剩余物理资源容量是否大 于或等于选择的VNF节点的节点资源容量,如果该第二物理设备的剩余物理资 源容量大于或等于选择的VNF节点的节点资源容量,则将该第二物理设备作为 该第一物理设备。
当选择的VNF节点不是该虚拟网络功能链中第一个部署的VNF节点时, 说明在此之前已经部署了该虚拟网络功能链中的至少一个VNF节点,在该种情 况下,可以查看一下用于部署上一个VNF节点的第二物理设备是否还有足够的 物理资源来部署当前选择的VNF节点。如果用于部署上一个VNF节点的第二 物理设备还有足够的物理资源来部署选择的VNF节点,即第二物理设备的剩余 物理资源容量大于或等于选择的VNF节点的节点资源容量,则可以直接将该第 二物理设备确定为第一物理设备,即可以将当前选择的VNF节点部署至该第二 物理设备中。
需要说明的是,在该种情况下,由于当前选择的VNF节点与上一个VNF 节点是部署在同一个物理设备中,因此可以不需要考虑当前选择的VNF节点与 上一个VNF节点之间的数据链路带宽问题。
进一步地,如果该第二物理设备的剩余物理资源容量小于选择的VNF节点 的节点资源容量,则根据该拓扑信息查询至少一个与该第二物理设备之间连有 物理链路的第三物理设备。如果该至少一个第三物理设备中存在一个目标第三 物理设备,则将该目标第三物理设备作为该第一物理设备,其中,该目标第三 物理设备的剩余物理资源容量大于或等于选择的VNF节点的节点资源容量,且 该目标第三物理设备与该第二物理设备之间的剩余物理链路带宽大于或等于选 择的VNF节点的数据链路带宽。
如果用于部署上一个VNF节点的第二物理设备剩余的物理资源不足够用来 部署当前选择的VNF节点,则需要根据该拓扑信息查询至少一个与该第二物理 设备之间连有物理链路的第三物理设备。然后从查询到的至少一个第三物理设 备中确定是否存在能够用于部署选择的VNF节点的第三物理节点,如果存在且 仅存在一个能够用于部署选择的VNF节点的第三物理设备,则可以将存在的一 个第三物理设备作为该第一物理设备,即可以将选择的VNF节点部署至该第三 物理设备中。
譬如,请继续参考图4,若选择的VNF节点为
Figure BDA0002177233950000101
中的
Figure BDA0002177233950000102
则当用于部 署上一个VNF节点
Figure BDA0002177233950000103
的物理设备4的剩余物理资源容量不足够用来部署该
Figure BDA0002177233950000104
时,通过拓扑关系可以查找到与该物理设备4具有连接关系的第二物理设 备为物理设备3。如果该物理设备3的物理资源容量大于
Figure BDA0002177233950000105
的节点资源容量, 且该物理设备3与该物理设备4之间的物理链路带宽大于
Figure BDA0002177233950000106
Figure BDA0002177233950000107
之间的 数据链路带宽,则可以将该
Figure BDA0002177233950000108
部署至物理设备3中。进一步地,如果当前选 择的VNF节点为
Figure BDA0002177233950000109
当用于部署上一个VNF节点
Figure BDA00021772339500001010
的物理设备3的剩 余物理资源容量大于或等于该
Figure BDA00021772339500001011
的节点资源容量时,可以直接将该
Figure BDA00021772339500001012
部 署至该物理设备3中,如此即完成了该虚拟网络功能链的部署。
进一步地,如果该至少一个第三物理设备中不存在该目标第三物理设备, 则继续根据该拓扑信息查找与每个第三物理设备之间连有物理链路的物理设 备,直到查找到能够用于部署选择的VNF节点的物理设备为止,也即是,这里 使用了BFS(Breadth FirstSearch,广度优先搜索)算法来查找能够用于部署VNF 节点的物理设备。
如果该至少一个第三物理设备中不存在目标第三物理设备,说明与该第二 物理设备具有连接关系的所有第三物理设备的物理资源都不足够用来部署选择 的VNF节点。在该种情况下,可以继续查找与每个第三物理设备之间连接有物 理链路的物理设备,并确定查找到的物理设备的物理资源容量是否大于或等于 选择的VNF节点的节点资源容量,如果查找到的物理设备的物理资源容量大于 或等于选择的VNF节点的节点资源容量,并且,查找到的物理设备与用于部署 上一个VNF节点的物理设备之间的剩余物理链路带宽大于或等于该VNF节点 的数据链路带宽,则确定查找到能够用于部署选择的VNF节点的物理设备。否 则,按照上述方式继续查找。
需要说明的是,在上述实现方式中所述的查找到的物理设备与用于部署上 一个VNF节点的物理设备之间的物理链路带宽可能包括多条,此时需要每条物 理链路的物理链路带宽均大于或等于该VNF节点的数据链路带宽。
譬如,请继续参考图4,假设当前需要部署的虚拟网络功能链为为
Figure BDA0002177233950000111
其 中包括两个应用节点,分别为
Figure BDA0002177233950000112
Figure BDA0002177233950000113
如果当前选择的VNF节点为
Figure BDA0002177233950000114
说明需要部署该虚拟网络功能链上的第二个VNF节点,在该种情况下,如果用 于部署上一个VNF节点
Figure BDA0002177233950000115
的物理设备0的剩余物理资源容量不足够用来部 署该
Figure BDA0002177233950000116
则通过查找可以查找到物理设备1。如果该物理设备1的物理资源 容量也不足够用来部署该
Figure BDA0002177233950000117
则通过继续查找可以确定物理设备3,如果该 物理设备3的剩余物理资源容量能够用于部署该
Figure BDA0002177233950000118
且物理设备3与物理设 备1之间的剩余物理链路带宽(此时包括物理设备1与物理设备2之间的物理 链路,以及物理设备2与物理设备3之间的物理链路)大于或等于该
Figure BDA0002177233950000119
Figure BDA00021772339500001110
之间的数据链路带宽,则可以将该物理设备3确定为第一物理设备,部署 后的虚拟网络功能链如图所示。
进一步地,如果根据该拓扑信息查询到该至少一个第三物理设备中存在多 个目标第三物理设备,从查询到的多个目标第三物理设备中选择一个剩余物理 资源容量最小的目标第三物理设备作为该第一物理设备。
也即是,如果查找到至少一个第三物理设备,且其中存在多个目标第三物 理设备的物理均能够用于部署选择的VNF节点,此时,需要从该多个能够用于 部署选择的VNF节点的目标第三物理设备中选择一个目标第三物理设备,在选 择时可以选择能够用于部署选择的VNF节点且剩余物理资源容量最小的目标第 三物理设备,从而可以使用选择的目标第三物理设备来部署选择的VNF节点。
譬如,请继续参考图4,当部署
Figure BDA0002177233950000121
时,与物理设备1具有连接关系的物 理设备包括物理设备2和物理设备3,若该物理设备2和物理设备3均为目标第 三物理设备,当物理设备3的剩余物理资源容量小于物理设备2的剩余物理资 源容量时,将该
Figure BDA0002177233950000122
部署至物理设备3中。
第二种情况:当该至少一个VNF节点的数量为一个时,根据该拓扑信息, 从该多个物理设备中确定剩余物理资源容量大于或等于该一个VNF节点的节点 资源容量,且在该多个物理设备中剩余物理资源容量最小的第四物理设备。将 该一个VNF节点部署至该第四物理设备中。
当该至少一个VNF节点的数量为一个,即仅需要部署一个VNF节点时, 可以根据拓扑信息,从多个物理设备中确定能够用于部署该一个VNF节点的第 四物理设备。不难理解,能够用于部署该一个VNF节点的第四物理设备需要满 足物理资源容量大于或等于该一个VNF节点的节点资源容量。如果该多个物理 设备中存在一个能够用于部署该一个VNF节点的第四物理设备,则将该VNF 节点部署至该一个第四物理设备中,如果该多个物理设备中存在多个能够用于 部署该一个VNF节点的第四物理设备,则可以从该多个第四物理设备中选择物 理资源容量最小的第四物理设备,然后将该VNF节点部署至该第四物理设备中。
譬如,请继续参考图4,假设当前需要部署的虚拟网络功能链为
Figure BDA0002177233950000123
其中 包括一个VNF节点
Figure BDA0002177233950000124
当根据上述确定方式物理设备2为所有能够用于部 署该
Figure BDA0002177233950000125
的物理设备中剩余物理资源容量最小的第四物理设备时,将该
Figure BDA0002177233950000126
部署至该物理设备2中。
进一步地,在部署虚拟网络功能链的过程中,每部署完一个VNF节点,可 以对多个物理设备的拓扑信息进行更新。进一步地,可以更新本次部署了VNF 节点的物理设备剩余多少物理资源容量,以便于下一次根据更新后的拓扑信息 继续部署下一个VNF节点。
进一步,本申请实施例还提供了一种评估上述部署方式的性能的数学形式 模型的建立方法,接下来对该方法进行介绍。
从GA到GP的一种映射对应于一种可行的虚拟网络功能链的部署方案,即对 于在虚拟网络功能链上的每个VNF都能在物理设备上找到某一个具体的物理实 体节点。作为一种示例,可以使用指示变量
Figure BDA0002177233950000131
来指示
Figure BDA0002177233950000132
是否被部署到 vP(j)上,显然拥有如下约束关系:
Figure BDA0002177233950000133
即一个VNF节点只能部署在 一个物理设备上。
类似地,对于边来说,可以使用指示变量
Figure BDA0002177233950000134
来指示数据链路
Figure BDA0002177233950000135
是 否经过了物理链路eP(s,t),于是可以有如下约束条件:
Figure BDA0002177233950000136
也 即是,可能有多条数据链路经过同一条物理链路。
不难理解,最大化资源利用率是虚拟网络功能链部署问题的基本目标,因 此在部署NFV后通常希望尽可能减少物理设备上的资源碎片。然而,如果直接 利用指标(利用率=已使用物理资源容量/整体物理资源容量)来评估虚拟网络功 能链的部署性能显然是不合理的,为此,这里重新设计了目标函数,为了减少 资源碎片这一目的,可以最大化所有物理设备中剩余物理资源容量的平方和, 如此,可以使得该多个物理设备中剩余的物理资源容量比较集中。
在本申请实施例中,针对虚拟网络功能链的部署提出以下几个约束条件:
一方面,对于每个物理设备点来说,所有被部署在其上的VNF节点的节点 资源容量不能超出其本身所能支撑的最大物理资源容量,该约束条件可以通过 如下公式说明:
Figure BDA0002177233950000137
另一方面,每个物理链路上承载的所有数据链路带宽不能超出其本身能提 供的最大物理链路带宽,作为一种示例,该约束条件可以通过如下公式进行说 明:
Figure BDA0002177233950000138
并且,本申请实施例所述的最大化所有物理设备中剩余物理资源容量的平 方和可以通过如下公式进行说明:
Figure BDA0002177233950000139
值得注意的是,本申请实施例提供的评估方法中可以只考虑物理设备的物 理资源容量的利用率问题,可以不考虑物理链路带宽的利用率。
需要说明的是,按照上述提供的方法对虚拟网络功能链继续部署时,经过 评估后可以确定最终的评估性能几乎可以遵循上述所有物理设备中剩余物理资 源容量的平方和最大化原则。
另外,还可以对上述提供的虚拟网络功能链的部署方法的复杂度进行评估, 该复杂度与输入的
Figure BDA0002177233950000141
和GP的数据规模有关系,通过分析可以发现,该算法的计 算复杂度为O(K×|VA|)×(|VP|log|Vp|+|EP|),其中,O表示复杂度的运算符号,K为预 设的系统,|VA|表示应用节点集合中元素的个数,|VP|表示物理节点集合中元素的 个数,|EP|表示物理链路的条数。
实际上,上述部署方法相当于是按照“把东西放入最小的桶”的策略来进 行部署,该部署算法的结果往往接近于最优解,近邻优先的策略使得应用图的 整个数据链路带宽需求不会很大,有效遏制了带宽浪费问题,从而为后续到来 的应用图留下足够多的物理链路带宽资源。
综上可以看出,本申请实施例提供的部署方法在处理时间、服务接受率和 资源利用率方面均有着显著的优势,而且其快速部署的特点使其适用于边缘网 络环境中。
在本申请实施例中,接收虚拟网络功能链的部署请求,该虚拟网络功能链 包括至少一个VNF节点,该部署请求携带该至少一个VNF节点的部署信息。 获取用于部署VNF节点的多个物理设备的拓扑信息,该拓扑信息包括用于指示 多个物理设备的拓扑关系、以及每个物理设备的设备资源容量和物理链路带宽 的信息。如此,基于至少一个VNF节点的部署信息与拓扑信息,按照所有物理 设备剩余物理资源容量的平方和最大化原则,将虚拟网络功能链部署至多个物 理设备中。也就是说,这里可以按照所有物理设备剩余物理资源容量的平方和 最大化原则,可以一次快速部署虚拟网络功能链,减少了处理时间,避免需要 多次部署寻求最优解,可以适用于边缘网络中。
图5是根据一示例性实施例示出的一种虚拟网络功能链的部署装置的结构 示意图,该虚拟网络功能链的部署装置可以由软件、硬件或者两者的结合实现。 该虚拟网络功能链的部署装置可以包括:
接收模块510,用于接收虚拟网络功能链的部署请求,所述虚拟网络功能链 包括至少一个虚拟网络功能VNF节点,所述部署请求携带所述至少一个VNF 节点的部署信息;
获取模块520,用于获取用于部署VNF节点的多个物理设备的拓扑信息, 所述拓扑信息包括用于指示所述多个物理设备的拓扑关系、以及每个物理设备 的设备资源容量和物理链路带宽的信息;
部署模块530,用于基于所述至少一个VNF节点的部署信息与所述拓扑信 息,按照所有物理设备剩余物理资源容量的平方和最大化原则,将所述虚拟网 络功能链部署至所述多个物理设备中。
在本申请一种可能的实现方式中,当所述至少一个VNF节点的数量为多个 时,所述至少一个VNF节点的部署信息包括用于指示每个VNF节点在所述虚 拟网络功能链上的位置、所需的节点资源容量以及数据链路带宽的信息,每个 VNF节点的数据链路带宽是指每个VNF节点与相邻的上一个VNF节点之间传 输数据所需的网络带宽;
所述部署模块530:
基于每个VNF节点在所述虚拟网络功能链上的位置,从所述虚拟网络功能 链中选择一个VNF节点执行如下操作,直到部署完所述虚拟网络功能链上的所 有VNF节点为止:
基于选择的VNF节点在所述虚拟网络功能链中的部署顺序,根据选择的 VNF节点的部署信息和所述拓扑信息,从所述多个物理设备中确定能够用于部 署选择的VNF节点的第一物理设备;
将选择的VNF节点部署至所述第一物理设备中。
在本申请一种可能的实现方式中,所述部署模块530:
当选择的VNF节点不是所述虚拟网络功能链中第一个部署的VNF节点时, 检测用于部署所述虚拟网络功能链中上一个VNF节点的第二物理设备的剩余物 理资源容量是否大于或等于选择的VNF节点的节点资源容量;
如果所述第二物理设备的剩余物理资源容量大于或等于选择的VNF节点的 节点资源容量,则将所述第二物理设备作为所述第一物理设备。
在本申请一种可能的实现方式中,所述部署模块530还用于:
如果所述第二物理设备的剩余物理资源容量小于选择的VNF节点的节点资 源容量,则根据所述拓扑信息查询至少一个与所述第二物理设备之间连有物理 链路的第三物理设备;
如果所述至少一个第三物理设备中存在一个目标第三物理设备,则将所述 目标第三物理设备作为所述第一物理设备,其中,所述目标第三物理设备的剩 余物理资源容量大于或等于选择的VNF节点的节点资源容量,且所述目标第三 物理设备与所述第二物理设备之间的剩余物理链路带宽大于或等于选择的VNF 节点的数据链路带宽;
如果所述至少一个第三物理设备中不存在所述目标第三物理设备,则继续 根据所述拓扑信息查找与每个第三物理设备之间连有物理链路的物理设备,直 到查找到能够用于部署选择的VNF节点的物理设备为止。
在本申请一种可能的实现方式中,所述部署模块530还用于:
如果根据所述拓扑信息查询到所述至少一个第三物理设备中存在多个目标 第三物理设备,从查询到的多个目标第三物理设备中选择一个剩余物理资源容 量最小的目标第三物理设备作为所述第一物理设备。
在本申请一种可能的实现方式中,所述部署模块530还用于:
当选择的VNF节点是所述虚拟网络功能链中第一个部署的VNF节点时, 根据选择的VNF节点的部署信息和所述拓扑信息,从所述多个物理设备中确定 剩余物理资源容量大于或等于选择的VNF节点的节点资源容量的物理设备;
当所确定的物理设备的数量为多个时,将所确定的多个物理设备中剩余物 理资源容量最小的物理设备作为所述第一物理设备;当所确定的物理设备的数 量为一个时,将所确定的物理设备作为所述第一物理设备。
在本申请一种可能的实现方式中,当所述至少一个VNF节点的数量为一个 时,所述至少一个VNF节点的部署信息包括用于指示一个VNF节点所需的节 点资源容量的信息;
所述部署模块530用于:
根据所述拓扑信息,从所述多个物理设备中确定剩余物理资源容量大于或 等于所述一个VNF节点的节点资源容量,且在所述多个物理设备中剩余物理资 源容量最小的第四物理设备;
将所述一个VNF节点部署至所述第四物理设备中。
在本申请实施例中,接收虚拟网络功能链的部署请求,该虚拟网络功能链 包括至少一个VNF节点,该部署请求携带该至少一个VNF节点的部署信息。 获取用于部署VNF节点的多个物理设备的拓扑信息,该拓扑信息包括用于指示 多个物理设备的拓扑关系、以及每个物理设备的设备资源容量和物理链路带宽 的信息。如此,基于至少一个VNF节点的部署信息与拓扑信息,按照所有物理 设备剩余物理资源容量的平方和最大化原则,将虚拟网络功能链部署至多个物 理设备中。也就是说,这里可以按照所有物理设备剩余物理资源容量的平方和 最大化原则,可以一次快速部署虚拟网络功能链,减少了处理时间,避免需要 多次部署寻求最优解,可以适用于边缘网络中。
需要说明的是:上述实施例提供的虚拟网络功能链的部署装置在实现虚拟 网络功能链的部署方法时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应 用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将设备的内 部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外, 上述实施例提供的虚拟网络功能链的部署装置与虚拟网络功能链的部署方法实 施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
图6是本申请实施例提供的一种控制设备600的结构框图。该控制设备600 可以是便携式移动控制设备,比如:平板电脑、、笔记本电脑或台式电脑。控 制设备600还可能被称为用户设备、便携式控制设备、膝上型控制设备、台式 控制设备等其他名称。
通常,控制设备600包括有:处理器601和存储器602。
处理器601可以包括一个或多个处理核心,比如4核心处理器、8核心处理 器等。处理器601可以采用DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)、 FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)、PLA (Programmable Logic Array,可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。 处理器601也可以包括主处理器和协处理器,主处理器是用于对在唤醒状态下 的数据进行处理的处理器,也称CPU(CentralProcessing Unit,中央处理器); 协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施 例中,处理器601可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit,图像处理器), GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中,处理器601还可以包括AI(Artificial Intelligence,人工智能)处理器,该AI处理器用 于处理有关机器学习的计算操作。
存储器602可以包括一个或多个计算机可读存储介质,该计算机可读存储 介质可以是非暂态的。存储器602还可包括高速随机存取存储器,以及非易失 性存储器,比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中, 存储器602中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令,该至少 一个指令用于被处理器601所执行以实现本申请中方法实施例提供的虚拟网络 功能链的部署方法。
在一些实施例中,控制设备600还可选包括有:外围设备接口603和至少 一个外围设备。处理器601、存储器602和外围设备接口603之间可以通过总线 或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口 603相连。具体地,外围设备包括:射频电路604、触摸显示屏605、摄像头606、 音频电路607、定位组件608和电源609中的至少一种。
外围设备接口603可被用于将I/O(Input/Output,输入/输出)相关的至少 一个外围设备连接到处理器601和存储器602。在一些实施例中,处理器601、 存储器602和外围设备接口603被集成在同一芯片或电路板上;在一些其他实 施例中,处理器601、存储器602和外围设备接口603中的任意一个或两个可以 在单独的芯片或电路板上实现,本实施例对此不加以限定。
射频电路604用于接收和发射RF(Radio Frequency,射频)信号,也称电 磁信号。射频电路604通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。 射频电路604将电信号转换为电磁信号进行发送,或者,将接收到的电磁信号 转换为电信号。可选地,射频电路604包括:天线系统、RF收发器、一个或多 个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块 卡等等。射频电路604可以通过至少一种无线通信协议来与其它控制设备进行 通信。该无线通信协议包括但不限于:万维网、城域网、内联网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity,无线 保真)网络。在一些实施例中,射频电路604还可以包括NFC(Near Field Communication,近距离无线通信)有关的电路,本申请对此不加以限定。
显示屏605用于显示UI(User Interface,用户界面)。该UI可以包括图形、 文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏605是触摸显示屏时,显示 屏605还具有采集在显示屏605的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸 信号可以作为控制信号输入至处理器601进行处理。此时,显示屏605还可以 用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘,也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中, 显示屏605可以为一个,设置控制设备600的前面板;在另一些实施例中,显 示屏605可以为至少两个,分别设置在控制设备600的不同表面或呈折叠设计; 在再一些实施例中,显示屏605可以是柔性显示屏,设置在控制设备600的弯 曲表面上或折叠面上。甚至,显示屏605还可以设置成非矩形的不规则图形, 也即异形屏。显示屏605可以采用LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示屏)、 OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)等材质制备。
摄像头组件606用于采集图像或视频。可选地,摄像头组件606包括前置 摄像头和后置摄像头。通常,前置摄像头设置在控制设备的前面板,后置摄像 头设置在控制设备的背面。在一些实施例中,后置摄像头为至少两个,分别为 主摄像头、景深摄像头、广角摄像头、长焦摄像头中的任意一种,以实现主摄 像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能、主摄像头和广角摄像头融合实现全 景拍摄以及VR(Virtual Reality,虚拟现实)拍摄功能或者其它融合拍摄功能。 在一些实施例中,摄像头组件606还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪 光灯,也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合,可以用于不同色温下的光线补偿。
音频电路607可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声 波,并将声波转换为电信号输入至处理器601进行处理,或者输入至射频电路 604以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的,麦克风可以为多个,分别 设置在控制设备600的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦 克风。扬声器则用于将来自处理器601或射频电路604的电信号转换为声波。 扬声器可以是传统的薄膜扬声器,也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电 陶瓷扬声器时,不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波,也可以将电信号 转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中,音频电路607 还可以包括耳机插孔。
定位组件608用于定位控制设备600的当前地理位置,以实现导航或LBS(Location Based Service,基于位置的服务)。定位组件608可以是基于美国的 GPS(Global Positioning System,全球定位系统)、中国的北斗系统或俄罗斯的 伽利略系统的定位组件。
电源609用于为控制设备600中的各个组件进行供电。电源609可以是交 流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源609包括可充电电池时,该 可充电电池可以是有线充电电池或无线充电电池。有线充电电池是通过有线线 路充电的电池,无线充电电池是通过无线线圈充电的电池。该可充电电池还可 以用于支持快充技术。
在一些实施例中,控制设备600还包括有一个或多个传感器610。该一个或 多个传感器610包括但不限于:加速度传感器611、陀螺仪传感器612、压力传 感器613、指纹传感器614、光学传感器615以及接近传感器616。
加速度传感器611可以检测以控制设备600建立的坐标系的三个坐标轴上 的加速度大小。比如,加速度传感器611可以用于检测重力加速度在三个坐标 轴上的分量。处理器601可以根据加速度传感器611采集的重力加速度信号, 控制触摸显示屏605以横向视图或纵向视图进行用户界面的显示。加速度传感 器611还可以用于游戏或者用户的运动数据的采集。
陀螺仪传感器612可以检测控制设备600的机体方向及转动角度,陀螺仪 传感器612可以与加速度传感器611协同采集用户对控制设备600的3D动作。 处理器601根据陀螺仪传感器612采集的数据,可以实现如下功能:动作感应 (比如根据用户的倾斜操作来改变UI)、拍摄时的图像稳定、游戏控制以及惯 性导航。
压力传感器613可以设置在控制设备600的侧边框和/或触摸显示屏605的 下层。当压力传感器613设置在控制设备600的侧边框时,可以检测用户对控 制设备600的握持信号,由处理器601根据压力传感器613采集的握持信号进 行左右手识别或快捷操作。当压力传感器613设置在触摸显示屏605的下层时, 由处理器601根据用户对触摸显示屏605的压力操作,实现对UI界面上的可操 作性控件进行控制。可操作性控件包括按钮控件、滚动条控件、图标控件、菜 单控件中的至少一种。
指纹传感器614用于采集用户的指纹,由处理器601根据指纹传感器614 采集到的指纹识别用户的身份,或者,由指纹传感器614根据采集到的指纹识 别用户的身份。在识别出用户的身份为可信身份时,由处理器601授权该用户 执行相关的敏感操作,该敏感操作包括解锁屏幕、查看加密信息、下载软件、 支付及更改设置等。指纹传感器614可以被设置控制设备600的正面、背面或 侧面。当控制设备600上设置有物理按键或厂商Logo时,指纹传感器614可以 与物理按键或厂商Logo集成在一起。
光学传感器615用于采集环境光强度。在一个实施例中,处理器601可以 根据光学传感器615采集的环境光强度,控制触摸显示屏605的显示亮度。具 体地,当环境光强度较高时,调高触摸显示屏605的显示亮度;当环境光强度 较低时,调低触摸显示屏605的显示亮度。在另一个实施例中,处理器601还 可以根据光学传感器615采集的环境光强度,动态调整摄像头组件606的拍摄 参数。
接近传感器616,也称距离传感器,通常设置在控制设备600的前面板。接 近传感器616用于采集用户与控制设备600的正面之间的距离。在一个实施例 中,当接近传感器616检测到用户与控制设备600的正面之间的距离逐渐变小 时,由处理器601控制触摸显示屏605从亮屏状态切换为息屏状态;当接近传 感器616检测到用户与控制设备600的正面之间的距离逐渐变大时,由处理器 601控制触摸显示屏605从息屏状态切换为亮屏状态。
本领域技术人员可以理解,图6中示出的结构并不构成对控制设备600的 限定,可以包括比图示更多或更少的组件,或者组合某些组件,或者采用不同 的组件布置。
在一些实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该存储介质中存储 有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,至少一条指令、至少一段 程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述实施例中的虚拟网络功 能链的部署方法。例如,所述计算机可读存储介质可以是ROM、RAM、CD-ROM、 磁带、软盘和光数据存储设备等。
值得注意的是,本申请提到的计算机可读存储介质可以为非易失性存储介 质,换句话说,可以是非瞬时性存储介质。
应当理解的是,实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过软件、硬件、 固件或者其任意结合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机 程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。所述 计算机指令可以存储在上述计算机可读存储介质中。
也即是,在一些实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当 其在计算机上运行时,使得计算机执行上述所述的虚拟网络功能链的部署方法。
以上所述为本申请提供的实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精 神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保 护范围之内。

Claims (8)

1.一种虚拟网络功能链的部署方法,其特征在于,所述方法包括:
接收虚拟网络功能链的部署请求,所述虚拟网络功能链包括至少一个虚拟网络功能VNF节点,所述部署请求携带所述至少一个VNF节点的部署信息;
获取用于部署VNF节点的多个物理设备的拓扑信息,所述拓扑信息包括用于指示所述多个物理设备的拓扑关系、以及每个物理设备的设备资源容量和物理链路带宽的信息;
基于所述至少一个VNF节点的部署信息与所述拓扑信息,按照所有物理设备剩余物理资源容量的平方和最大化原则,将所述虚拟网络功能链部署至所述多个物理设备中;
当所述至少一个VNF节点的数量为多个时,所述至少一个VNF节点的部署信息包括用于指示每个VNF节点在所述虚拟网络功能链上的位置、所需的节点资源容量以及数据链路带宽的信息,每个VNF节点的数据链路带宽是指每个VNF节点与相邻的上一个VNF节点之间传输数据所需的网络带宽,所述基于所述至少一个VNF节点的部署信息与所述拓扑信息,按照所有物理设备剩余物理资源容量的平方和最大化原则,将所述虚拟网络功能链部署至所述多个物理设备中,包括:
基于每个VNF节点在所述虚拟网络功能链上的位置,从所述虚拟网络功能链中选择一个VNF节点执行如下操作,直到部署完所述虚拟网络功能链上的所有VNF节点为止;
基于选择的VNF节点在所述虚拟网络功能链中的部署顺序,根据选择的VNF节点的部署信息和所述拓扑信息,从所述多个物理设备中确定能够用于部署选择的VNF节点的第一物理设备;将选择的VNF节点部署至所述第一物理设备中;
当所述至少一个VNF节点的数量为一个时,所述至少一个VNF节点的部署信息包括用于指示一个VNF节点所需的节点资源容量的信息,所述基于所述至少一个VNF节点的部署信息与所述拓扑信息,按照所有物理设备剩余物理资源容量的平方和最大化原则,将所述虚拟网络功能链部署至所述多个物理设备中,包括:
根据所述拓扑信息,从所述多个物理设备中确定剩余物理资源容量大于或等于所述一个VNF节点的节点资源容量,且在所述多个物理设备中剩余物理资源容量最小的第四物理设备;将所述一个VNF节点部署至所述第四物理设备中。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于选择的VNF节点在所述虚拟网络功能链中的部署顺序,根据选择的VNF节点的部署信息和所述拓扑信息,从所述多个物理设备中确定能够用于部署选择的VNF节点的第一物理设备,包括:
当选择的VNF节点不是所述虚拟网络功能链中第一个部署的VNF节点时,检测用于部署所述虚拟网络功能链中上一个VNF节点的第二物理设备的剩余物理资源容量是否大于或等于选择的VNF节点的节点资源容量;
如果所述第二物理设备的剩余物理资源容量大于或等于选择的VNF节点的节点资源容量,则将所述第二物理设备作为所述第一物理设备。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
如果所述第二物理设备的剩余物理资源容量小于选择的VNF节点的节点资源容量,则根据所述拓扑信息查询至少一个与所述第二物理设备之间连有物理链路的第三物理设备;
如果所述至少一个第三物理设备中存在一个目标第三物理设备,则将所述目标第三物理设备作为所述第一物理设备,其中,所述目标第三物理设备的剩余物理资源容量大于或等于选择的VNF节点的节点资源容量,且所述目标第三物理设备与所述第二物理设备之间的剩余物理链路带宽大于或等于选择的VNF节点的数据链路带宽;
如果所述至少一个第三物理设备中不存在所述目标第三物理设备,则继续根据所述拓扑信息查找与每个第三物理设备之间连有物理链路的物理设备,直到查找到能够用于部署选择的VNF节点的物理设备为止。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
如果根据所述拓扑信息查询到所述至少一个第三物理设备中存在多个目标第三物理设备,从查询到的多个目标第三物理设备中选择一个剩余物理资源容量最小的目标第三物理设备作为所述第一物理设备。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于选择的VNF节点在所述虚拟网络功能链中的部署顺序,根据选择的VNF节点的部署信息和所述拓扑信息,从所述多个物理设备中确定能够用于部署选择的VNF节点的第一物理设备,包括:
当选择的VNF节点是所述虚拟网络功能链中第一个部署的VNF节点时,根据选择的VNF节点的部署信息和所述拓扑信息,从所述多个物理设备中确定剩余物理资源容量大于或等于选择的VNF节点的节点资源容量的物理设备;
当所确定的物理设备的数量为多个时,将所确定的多个物理设备中剩余物理资源容量最小的物理设备作为所述第一物理设备;当所确定的物理设备的数量为一个时,将所确定的物理设备作为所述第一物理设备。
6.一种虚拟网络功能链的部署装置,其特征在于,所述装置包括:
接收模块,用于接收虚拟网络功能链的部署请求,所述虚拟网络功能链包括至少一个虚拟网络功能VNF节点,所述部署请求携带所述至少一个VNF节点的部署信息;
获取模块,用于获取用于部署VNF节点的多个物理设备的拓扑信息,所述拓扑信息包括用于指示所述多个物理设备的拓扑关系、以及每个物理设备的设备资源容量和物理链路带宽的信息;
部署模块,用于基于所述至少一个VNF节点的部署信息与所述拓扑信息,按照所有物理设备剩余物理资源容量的平方和最大化原则,将所述虚拟网络功能链部署至所述多个物理设备中;
当所述至少一个VNF节点的数量为多个时,所述至少一个VNF节点的部署信息包括用于指示每个VNF节点在所述虚拟网络功能链上的位置、所需的节点资源容量以及数据链路带宽的信息,每个VNF节点的数据链路带宽是指每个VNF节点与相邻的上一个VNF节点之间传输数据所需的网络带宽,所述部署模块用于:
基于每个VNF节点在所述虚拟网络功能链上的位置,从所述虚拟网络功能链中选择一个VNF节点执行如下操作,直到部署完所述虚拟网络功能链上的所有VNF节点为止;
基于选择的VNF节点在所述虚拟网络功能链中的部署顺序,根据选择的VNF节点的部署信息和所述拓扑信息,从所述多个物理设备中确定能够用于部署选择的VNF节点的第一物理设备;将选择的VNF节点部署至所述第一物理设备中;
当所述至少一个VNF节点的数量为一个时,所述至少一个VNF节点的部署信息包括用于指示一个VNF节点所需的节点资源容量的信息,所述部署模块用于:
根据所述拓扑信息,从所述多个物理设备中确定剩余物理资源容量大于或等于所述一个VNF节点的节点资源容量,且在所述多个物理设备中剩余物理资源容量最小的第四物理设备;将所述一个VNF节点部署至所述第四物理设备中。
7.一种控制设备,其特征在于,所述控制设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或所述指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至5任一所述的虚拟网络功能链的部署方法。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集,所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或所述指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求1至5任一所述的虚拟网络功能链的部署方法。
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