CN111654541B - 面向边缘计算业务的服务功能链编排方法、系统及编排器 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种面向边缘计算业务的服务功能链编排方法、系统及编排器，包括：创建边缘计算业务描述符；在接收到边缘计算业务请求后，将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求；以及，基于所述网络业务请求和边缘计算应用请求为所述边缘计算业务编排服务功能链。本公开实施例为边缘计算业务提供了具体的编排方式，至少可以有效提高边缘计算业务的处理效率。
Description
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种面向边缘计算业务的服务功能链编排方法、一种面向边缘计算业务的服务功能链编排系统以及一种服务功能链编排器。
背景技术
服务功能链(Service Function Chain，简称SFC)是根据业务需求和网络运营商的策略，由不同的业务流按照特定顺序通过一系列网络服务设备实现不同的网络功能的中间件，包括防火墙，深度包检测，NAT(Network Address Translation，网络地址转换)等实现。例如，在线视频会议业务流需要依次遍历转码服务器、流量分配服务器，HTTP(HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议)业务可能需要通过代理服务器、DPI(Deep Packet Inspection，深度包检测)和防火墙等，相关技术中大多数SFC研究是针对数据中心业务部署的，新兴的IoT(Internet of Things，物联网)和工业互联网业务对时延的要求越来越严格，边缘计算的临近性为低时延业务提供了可能。因此，在边缘计算的环境下利用SFC为低时延业务提供服务具有重要意义。
因此，提出一种能够可以提高边缘计算业务处理效率的服务功能链编排的方案是目前亟待解决的问题。
发明内容
本公开提供了一种服务功能链编排方法、系统、编排器、终端设备及介质，以至少解决上述问题。
根据本公开实施例的一方面，提供一种面向边缘计算业务的服务功能链编排方法，所述方法包括：
创建边缘计算业务描述符；
在接收到边缘计算业务请求后，将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求；以及，
基于所述网络业务请求和边缘计算应用请求为所述边缘计算业务编排服务功能链。
在一种实施方式中，所述创建边缘计算业务描述符，包括：
定义边缘计算应用描述符；
确定网络业务描述符；以及，
基于所述边缘计算应用描述符和网络业务描述符创建边缘计算业务描述符。
在一种实施方式中，在将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求之前，还包括：
验证所述边缘计算业务请求是否合法，若是，则执行将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求的步骤。
在一种实施方式中，基于所述网络业务请求和边缘计算应用请求为所述边缘计算业务编排服务功能链，包括：
解析所述网络业务请求和边缘计算应用请求；
基于解析结果，生成针对所述边缘计算业务用于配置虚拟化网络功能的网络连接拓扑的第一信息、针对所述边缘计算业务用于部署虚拟化网络功能的数量及位置的第二信息以及针对所述边缘计算业务用于实例化虚拟化网络功能的第三信息；
将所述第一信息和第二信息发送给连接管理器，以使所述连接管理器基于所述第一信息和第二信息生成虚拟化网络功能的放置位置和数量以及数据流的转发路径决策；
将所述虚拟化网络功能的放置位置和数量、数据流的转发路径决策以及所述第三信息发送给网络功能虚拟化编排器和边缘计算编排器，以使所述网络功能虚拟化编排器以及所述边缘计算编排器分别基于所述虚拟化网络功能的放置位置和数量、数据流的转发路径决策以及所述第三信息配置各自相应的虚拟化网络功能，并调用各自相应的虚拟基础设施管理器以实例化所述虚拟化网络功能。
在一种实施方式中，所述方法还包括：
建立服务功能链编排数据库；以及，
将所述第一信息、第二信息以及第三信息存储在所述服务功能链编排数据库中。
在一种实施方式中，在基于所述网络业务请求和边缘计算应用请求为所述边缘计算业务编排服务功能链之后，还包括：
基于所述服务功能链处理所述边缘计算业务请求；以及，
为用户创建访问所述边缘计算业务的证书。
根据本公开实施例的另一方面，提供一种服务功能链编排器，所述服务功能链编排器包括：
创建模块，其设置为创建边缘计算业务描述符；
请求管理模块，其设置为在接收到边缘计算业务请求后，将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求；以及，
编排模块，其设置为基于所述网络业务请求和边缘计算应用请求为所述边缘计算业务编排服务功能链。
根据本公开实施例的又一方面，提供一种面向边缘计算业务的服务功能链编排系统，所述系统包括应用层、管理与编排层以及网络功能虚拟基础设施层，其中，
所述应用层包括服务功能链编排器，所述服务功能链编排器包括：创建模块，其设置为创建边缘计算业务描述符；请求管理模块，其设置为在接收到边缘计算业务请求后，将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求；以及，编排模块，其设置为基于所述网络业务请求和边缘计算应用请求为所述边缘计算业务编排服务功能链；
所述管理和编排层包括边缘计算编排器和网络功能虚拟化编排器，所述边缘计算编排器和网络功能虚拟化编排器设置为分别基于所述服务功能链编排信息配置各自相应的虚拟化网络功能；
所述网络功能虚拟基础设施层包括虚拟基础设施管理器，所述虚拟基础设施管理器设置为实例化所述虚拟化网络功能。
在一种实施方式中，所述请求管理模块还设置为，验证所述边缘计算业务请求是否合法，若验证为合法，则将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求。
在一种实施方式中，所述应用层还包括连接管理器，
所述编排模块包括：解析单元，其设置为解析所述网络业务请求和边缘计算应用请求；生成单元，其设置为基于解析结果，生成针对所述边缘计算业务用于配置虚拟化网络功能的网络连接拓扑的第一信息、针对所述边缘计算业务用于部署虚拟化网络功能的数量及位置的第二信息以及针对所述边缘计算业务用于实例化虚拟化网络功能的第三信息；以及，发送单元，其设置为将所述第一信息和第二信息发送给所述连接管理器；
所述连接管理器设置为，接收所述第一信息和第二信息，并基于所述第一信息和第二信息生成虚拟化网络功能的放置位置和数量以及数据流的转发路径决策；
所述发送单元还设置为，将所述虚拟化网络功能的放置位置和数量、数据流的转发路径决策以及所述第三信息发送给所述边缘计算编排器和网络功能虚拟化编排器；
所述边缘计算编排器和网络功能虚拟化编排器具体设置为，分别基于所述虚拟化网络功能的放置位置和数量、数据流的转发路径决策以及所述第三信息配置各自相应的虚拟化网络功能，并调用各自相应的虚拟基础设施管理器以实例化所述虚拟化网络功能。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本公开实施例提供的面向边缘计算业务的服务功能链编排方法，通过创建边缘计算业务中关于网络业务和边缘计算应用的统一描述信息模型，可以深入分析边缘计算业务的类型，实现对边缘计算业务的具体编排，基于此方法编排的服务功能链，至少可以有效提高边缘计算业务的处理效率。
本公开的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本公开技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开技术方案的限制。
图1为本公开实施例提供的面向边缘计算业务的服务功能链编排方法的一种流程示意图；
图2为图1中步骤S103的流程示意图；
图3为本公开实施例提供的服务功能连编排器的结构示意图；
图4为本公开实施例提供的面向边缘计算业务的服务功能连编排系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
需要说明的是，本公开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；并且，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本公开的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
目前绝大多数针对边缘计算的编排都聚焦在网络架构、系统和业务数据流的处理方法，与服务功能链相关的研究也集中在SFC部署方面，没有关于业务的具体编排，而SFC相关的业务部署则都不涉及边缘计算环境的特征。例如，相关技术中提出了一种基于Hyperledger Fabric的多运营商边缘服务链编排策略，包括定义服务提供商图、移动边缘主机图和服务链应用图，给出完成某一用户基于上述三种图服务链部署和其它服务提供商提供给本用户时产生代价的数学模型，在此模型基础上建立以使用移动边缘基站为目标，以服务带宽、虚拟机内存和CPU容量、以及服务延迟为约束的随机规划模型，该模型的解为以最低代价和的方式将合适的服务部署到移动边缘主机上。
目前，相关技术没有将基于服务功能链的业务编排和边缘计算有效结合，且没有深入分析边缘计算业务和边缘计算平台特征从而提出具体的编排设计。边缘计算平台大多独立部署自己的业务，用专有物理服务器处理数据或业务，例如视频监测和分析。另外，由于边缘计算节点是分布式部署的，单个边缘计算节点的计算和存储能力有限，不能同时提供多个计算密集型业务卸载。这些不能处理的计算任务则要传输到中心云处理，使业务时延和核心网负载压力增加。因此，本公开实施例基于这些问题提出了一种面向边缘计算业务的服务功能链编排方法，通过分析边缘计算业务，并创建统一的边缘计算业务描述符模型，将多种独立边缘计算平台融合为协同的边缘云平台的需求，形成一个统一调度和分配且共享这些异构资源的边缘计算业务平台。
请参照图1，图1为本公开实施例提供的一种面向边缘计算业务的服务功能链编排方法的流程示意图，包括步骤S101-步骤S103。
为了降低运营商的投资和运营支出并灵活地部署业务，SFC可以根据业务需求和网络运营商策略将业务流按照特定顺序通过一系列的网络功能实现。新兴的边缘计算业务(如IoT和工业互联网业务)是由边缘计算应用和网络业务共同组成的，且不同的边缘应用通常部署在互相独立的边缘计算平台上。为了在互相独立的边缘计算平台之间统一提供面向边缘计算的业务，本实施例通过将分布式边缘计算的协同，边缘计算与NFV(NetworkFunction Virtualization，网络功能虚拟化)架构的协同，和不同的业务描述语言的协同，来实现协同的SFC编排方法。并在相应的系统实施例中设计了不同功能的编排组件，利用NFV和SDN(Software Defined Network，软件定义网络)技术虚拟化网络功能，然后基于获取的网络信息灵活调度数据流通过合适的路由穿过网络功能，通过利用接入网中的光纤链路的高带宽低时延传输提供协同边缘云平台，将分布式的边缘计算平台统一为边缘计算业务提供资源编排。
需要说明的是，本实施例所提供的编排方法可以适用于4G/5G网络中的边缘业务。
在步骤S101中，创建边缘计算业务描述符。
边缘计算业务(如IoT业务等)是由提供FW(Fire Wall，防火墙)、IDS(IntrusionDetection System，入侵检测系统)等网络功能的NS(Network Service,网络业务)和提供视频缓存、语音识别等业务功能的边缘计算应用共同组成的，边缘计算应用与云业务相似。因此，为解决相关技术中不能深入分析边缘计算业务的问题，本实施例所提出的编排方法首先统一客户端或业务运营支持系统(BSS/OSS)通过北向接口向SFC发送的关于网络业务与边缘计算应用的描述信息模型，然后令各个分布式的边缘计算的编排器之间协同合作，同时与网络功能虚拟化(NetworkFunction Virtualization，简称NFV)的管理编排器(Management and Orchestration，简称MANO)进行松耦合。可以理解的是，此处的管理编排器对应下述系统实施例中的管理与编排层。
可以理解的是，NFV专注于优化VNF(Virtualised Network Function，虚拟化网络功能)的部署，而不考虑网络连接要求，而SDN则关注底层网络的配置和控制，本实施例通过扩展边缘计算应用和网络业务的通用定义(即，边缘计算业务描述符)可以缩小SDN和NFV对SFC功能定义之间的差距，来统一部署边缘计算业务。本实施例中基于SFC的边缘计算业务编排方法用于将分布式的边缘计算平台进行统一的资源编排，并将SFC与基于NFV技术的VNF-FG(VNF转发图)业务机制互相协作，以支持由网络业务和边缘云业务共同组成的边缘计算业务。
进一步地，步骤S101具体包括以下步骤：
定义边缘计算应用描述符；
确定网络业务描述符；以及，
基于所述边缘计算应用描述符和网络业务描述符创建边缘计算业务描述符。
可以理解的是，网络业务由SFC中的网络业务描述符(Network ServiceDescriptor，简称NSD)定义，与边缘计算应用不同，为了统一边缘计算应用和网络业务的计算资源及其部署方案的描述，需要统一的描述数据模型，以使SFC能够使用边缘计算应用的描述符。该数据模型必须足够通用，以支持不同类型的底层VIM(Virtual InfrastructureManager，虚拟机出设施管理器)。
本实施例可以对初始用于云业务的标准数据模型拓扑和编排规范(TOSCA，如容器Docker使用的YAML格式)添加新的特定节点和功能进行扩展，以支持边缘计算应用和网络业务，基于TOSCA定义边缘计算业务描述符，由边缘计算应用描述符和网络业务描述符组成，分别描述边缘计算应用和网络业务的资源需求。
在步骤S102中，在接收到边缘计算业务请求后，将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求。
本实施例中，由于创建了统一的边缘计算业务描述符，在接收到边缘计算业务请求时，通过将其转换为边缘计算业务描述符可以识别的网络业务请求和边缘计算应用请求，以实现后续对相应的网络业务请求和边缘计算应用求进行服务功能链的编排。
进一步地，步骤S102之前，还包括以下步骤：
验证所述边缘计算业务请求是否合法，若是，则执行将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求的步骤。
在步骤S103中，基于所述网络业务请求和边缘计算应用请求为所述边缘计算业务编排服务功能链。
进一步地，本实施例提供了基于网络业务请求和边缘计算应用请求的具体编排方式，如图2所示，所述步骤S103包括以下步骤S103a-S103d。
在步骤S103a中，解析所述网络业务请求和边缘计算应用请求。
在步骤S103b中，基于解析结果，生成针对所述边缘计算业务用于配置虚拟化网络功能的网络连接拓扑的第一信息、针对所述边缘计算业务用于部署虚拟化网络功能的数量及位置的第二信息以及针对所述边缘计算业务用于实例化虚拟化网络功能的第三信息。
需要说明的是，其中针对所述边缘计算业务用于实例化虚拟化网络功能的第三信息，包括用于网络功能虚拟化编排器和边缘计算编排器与VNF(包括边缘应用APP和网络业务的FW、DPI等)和网络连接。
在步骤S103c中，将所述第一信息和第二信息发送给连接管理器，以使所述连接管理器基于所述第一信息和第二信息生成虚拟化网络功能的放置位置和数量以及数据流的转发路径决策。
在步骤S103d中，将所述虚拟化网络功能的放置位置和数量、数据流的转发路径决策以及所述第三信息分别发送给网络功能虚拟化编排器和边缘计算编排器，以使所述网络功能虚拟化编排器以及所述边缘计算编排器分别基于所述虚拟化网络功能的放置位置和数量、数据流的转发路径决策以及所述第三信息配置各自相应的虚拟化网络功能，并调用各自相应的虚拟基础设施管理器实例化所述虚拟化网络功能。
进一步地，所述方法还包括以下步骤：
建立服务功能链编排数据库；以及，
将所述第一信息、第二信息以及第三信息存储在所述服务功能链编排数据库中。
本实施例中，通过建立SFC数据库，并将所生成用于边缘计算业务进行实例化的相关信息存入数据库，在进行服务功能链部署完成后，通过更新SFC数据库中的信息，可以了解边缘计算平台的计算和网络资源的使用情况。
进一步地，为了实现用户的授权访问，本实施例在基于所述网络业务请求和边缘计算应用请求为所述边缘计算业务编排服务功能链(即步骤S103)之后，还包括以下步骤：
基于所述服务功能链处理所述边缘计算业务请求；以及，
为用户创建访问所述边缘计算业务的证书。
基于相同的技术构思，本公开实施例相应还提供一种服务功能链编排器，结合图3和图4所示，所述服务功能链编排器130包括创建模块131、请求管理模块132以及编排模块133，其中，
所述创建模块131，其设置为创建边缘计算业务描述符；
请求管理模块132，其设置为在接收到边缘计算业务请求后，将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求；以及，
编排模块133，其设置为基于所述网络业务请求和边缘计算应用请求为所述边缘计算业务编排服务功能链。
本实施例中，所述创建模块131，包括：
定义单元，其设置为定义边缘计算应用描述符；
获取单元，其设置为确定网络业务描述符；以及，
创建单元，其设置为基于所述边缘计算应用描述符和网络业务描述符创建边缘计算业务描述符。
本实施例中，所述请求管理模块还设置为，验证所述边缘计算业务请求是否合法，若是，则执行将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求的步骤。
本实施例中，所述编排模块133包括：
解析单元，其设置为解析所述网络业务请求和边缘计算应用请求；
生成单元，其设置为基于所述解析结果，生成针对所述边缘计算业务用于配置虚拟化网络功能的网络连接拓扑的第一信息、针对所述边缘计算业务用于部署虚拟化网络功能的数量及位置的第二信息以及针对所述边缘计算业务用于实例化虚拟化网络功能的第三信息；
发送单元，其设置为将所述第一信息和第二信息发送给连接管理器，以使所述连接管理器基于所述第一信息和第二信息生成虚拟化网络功能的放置位置和数量以及数据流的转发路径决策；
所述发送单元还设置为，将所述虚拟化网络功能的放置位置和数量、数据流的转发路径决策以及用于实例化虚拟化网络功能的第三信息分别发送给网络功能虚拟化编排器和边缘计算编排器，以使所述网络功能虚拟化编排器以及所述边缘计算编排器分别基于所述虚拟化网络功能的放置位置和数量、数据流的转发路径决策以及用于实例化虚拟化网络功能的第三信息通过虚拟网络功能管理器配置相应的虚拟化网络功能，并调用相应的虚拟基础设施管理器实例化所述虚拟化网络功能。
本实施例中，所述服务功能链编排器130还包括：
数据库模块，其设置为建立服务功能链编排数据库；以及，将针对所述第一信息、第二信息以及第三信息分别存储在所述服务功能链编排数据库中。
本实施例中，所述服务功能链编排器130还包括：
处理模块，其设置为基于所述服务功能链处理所述边缘计算业务请求；以及，
证书创建模块，其设置为为用户创建访问所述边缘计算业务的证书。
需要说明的是，本实施例中系统的各个模块用于执行上述方法实施例的各个步骤，此处不再赘述。
基于相同的技术构思，本公开实施例相应还提供一种面向边缘计算业务的服务功能链编排系统，结合图3和4所示，包括应用层100、管理与编排层200以及网络功能虚拟基础设施层300。
本实施例中，SFC编排系统在接入网中利用SDN与NFV技术分为应用层1、管理与编排层(Management and Orchestration，简称MANO)2以及网络功能虚拟基础设施层(Network Functional Virtualization Infrastructure，简称NFVI)3三层，网络功能虚拟基础设施层3由基站、AP等无线接入设备310，ONU、OLT等光接入设备320和SDN交换机330等交换设备和边缘计算服务器340等基础设施组成，然后通过SDN和NFV虚拟化技术将这些物理资源抽象为虚拟的网络、计算和存储资源，通过虚拟基础设施管理器(VIM)350进行管理；管理与编排层2的功能组件包括边缘计算编排器(Edge Calculation Orchestrator，简称ECO)210、NFV编排器(Network Functions Virtualization Orchestrator，简称NFVO)220、边缘应用管理器(Edge Application Manager，简称EAM)230、VNF管理器(VNF Manager)240和SDN控制器250。应用层100的功能组件包括SFC编排器(SFC Orchestrator，简称SFCO)130、监测模块110和连接管理器120。
具体地，所述服务功能链编排器130包括创建模块131，其设置为创建边缘计算业务描述符；请求管理模块132，其设置为在接收到边缘计算业务请求后，将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求；以及，编排模块133，其设置为基于所述网络业务请求和边缘计算应用请求为所述边缘计算业务编排服务功能链。
本实施例中，所述请求管理模块132还设置为，验证所述边缘计算业务请求是否合法，若验证为合法，则将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求。
所述请求管理模块132将边缘计算业务请求转换为相应的描述符语言，然后数据流的大小、所需带宽、时延、计算资源和拓扑要求等需求上传到SFC数据库，这将构建所有其他模块操作所需的数据输入文件和信息，并在SFCO进行任何编排之前验证请求的有效性。
所述边缘计算编排器210和网络功能虚拟化编排器220，所述边缘计算编排器210和网络功能虚拟化编排器220设置为分别基于所述服务功能链编排信息配置各自相应的虚拟化网络功能；
所述虚拟基础设施管理器350，所述虚拟基础设施管理器350设置为实例化所述虚拟化网络功能。
本实施例中，所述编排模块33包括：解析单元，其设置为解析所述网络业务请求和边缘计算应用请求；生成单元，其设置为基于解析结果，生成针对所述边缘计算业务用于配置虚拟化网络功能的网络连接拓扑的第一信息、针对所述边缘计算业务用于部署虚拟化网络功能的数量及位置的第二信息以及针对所述边缘计算业务用于实例化虚拟化网络功能的第三信息；以及，发送单元，其设置为将所述第一信息和第二信息发送给所述连接管理器120；
所述连接管理器120，设置为，接收所述第一信息和第二信息，并基于所述第一信息和第二信息生成虚拟化网络功能的放置位置和数量以及数据流的转发路径决策。
具体地，连接管理器120，负责将通过扩展的TOSCA规范定义的用户请求(包括网络业务请求和边缘应用请求)的拓扑转换为多种云环境下的VIM使用的模板语言(例如，OpenStack Heat，Cloudify等)。负责在单个或多个边缘平台环境中进行VNF实例化。该模块面向插件，可以调用不同的VIM来部署和配置VNF，根据部署算法计算路由并选择时延与负载均衡等因素最优的链路下发流表，如响应时间需求，用户与实体距离越近响应时间越短并且VNF处理性能与物理资源对应也与用户等待时间相对应。
所述发送单元还设置为，将所述虚拟化网络功能的放置位置和数量、数据流的转发路径决策以及所述第三信息发送给边缘计算编排器和网络功能虚拟化编排器，
所述边缘计算编排器40和网络功能虚拟化编排器50，具体设置为分别基于所述虚拟化网络功能的放置位置和数量、数据流的转发路径决策以及所述第三信息配置各自相应的虚拟化网络功能，并调用各自相应的虚拟基础设施管理器350以实例化所述虚拟化网络功能。
具体地，监测模块110用于通过SDN控制器进行监测网络节点的可用资源，如链路可用带宽，并及时更新网络拓扑变化信息，通过NFV的VIM监测每个物理服务器的CPU、内存等容量，以及获得每个承载网络功能的VM的计算、存储资源。它监视分配的资源和NFVI。监控模块向ECO提供信息(资源状态和可用性)，以确保有效的VNF放置和故障恢复。它还可以利用插件来处理不同的技术，如应用Ceilometer插件来监控OpenStack资源以及简单网络管理协议(SNMP)。这将扩展系统收集异构资源和流量信息的能力，并提高其动态调整SFC以应对降级和故障的能力，并响应不断变化的需求。
边缘计算编排器(ECO)210，可以统一调度由多个VIM(如OpenStack Heat或Cloudify)管理的所有边缘计算节点的资源，一旦接收到SFCO下发的资源请求，ECO就会为VNF实例分配资源，并动态启动、配置和扩展所有边缘计算节点中的VNF，ECO通过API负责边缘计算应用的生命周期(例如启动、删除和更新等)，ECO与OpenOayLight和ONOS等SDN控制器进行协同合作。SDN控制器灵活地控制通过特定顺序遍历VNF和边缘计算应用的业务数据流。ECO能够通过接入网中光纤连接提供所有边缘计算服务器之间的互连，成为协同边缘云平台，为应用之间的流量转发，业务内容数据的处理和计算，以及可由VNF实现的实时接入网状态感知等提供资源和服务。
边缘应用管理器(EAM)230，为边缘计算应用提供生命周期、扩展和故障管理。EAM根据用户要求调用VIM来实例化边缘计算应用，它配置边缘计算应用实例并设置引导过程的参数。EAM提供应用的通信接口管理、应用级流量转发规则管理、DNS配置和IP地址冲突管理等。ECO基于操作系统和业务应用的要求实现应用和业务编排。边缘计算应用可能需要一个或多个实例化VNF。EAM应收集信息以评估底层网络功能是否提供了预期的性能级别。NFVO也从业务、VNF和基础设施描述符以及边缘计算应用描述符中检索必要的信息。SFC原有的网络业务集从一组网络功能扩展到网络功能和边缘计算应用的集合。
NFVO220负责与NFV相关的业务的编排，它确定要部署的VNF、VNF类型和VNF拓扑的数量，创建VNF实例，以及与VNFM240和ECO210横向交互。
VNF管理器(VNFM)240与虚拟基础设施管理器(VIM)350，VNFM控制边缘计算应用和网络业务实例的创建和释放，扩展和收缩，并与VIM交互以基于边缘计算应用和网络业务的资源使用来调用VM资源，监视资源使用情况并警告故障。
为进一步理解所述服务功能链编排系统，本实施例相应提供服务功能连编排系统的实现流程，下述流程展示了初始化VNF-FG请求部署的步骤，以及所提出的SFC编排方法的不同组件之间的交互，并描述了SFC编排器是如何调用其他组件来提供VNF成链的具体过程，具体地，包括以下步骤：
步骤Sa：当SFC编排器收到边缘计算业务请求时，首先通过请求管理模块验证请求，如果请求是否合法，则执行步骤Sb，否则，结束流程；
步骤Sb：请求管理模块将边缘计算业务请求转换为网络业务和边缘计算应用请求，然后编排模块解析所述请求并生成一个用于连接管理器的VNF和网络连接拓扑信息，另一个用于VNF部署的实例数量和位置信息，第三个用于与ECO和NFVO垂直交互的信息，并将这些信息存入SFC数据库。
需要说明的是，与每个请求相关的所有数据集(例如，映射结果)存储在数据库中。
具体地，即上述方法实施例中的第一信息，第二信息以及第三信息，此处不再赘述。
步骤Sc：SFC编排器调用连接管理器，根据预设部署算法进行VNF放置和转发路径决策。连接管理器模块还可以调用监测模块以获取NFVI基础设施状态的信息，作为优化的输入。
需要说明的是，预设部署算法为本领域技术人员根据公知常识以及实际应用对VNF和转发路径的具体部署，并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。
步骤Sd：SFC编排器使用VNF的位置信息和步骤Sb的交互信息与单个或多个ECO和NFVO进行通信，下发各VNF的计算和网络资源需求。
步骤Se：ECO接收到SFCO下发的资源请求后，调用不同的VIM来实例化VNF。
步骤Sf：EAM和VNFM检索有关所有实例化资源(虚拟机的IP地址、生命周期、扩缩容需求等)的信息，并使用当前连接和资源信息更新SFC数据库。
步骤Sg：SFC编排器为用户提供访问已经创建好的边缘计算业务的证书。
其中，步骤Sg的作用为，为用户访问进行授权，保障边缘业务的安全、高效性。
综上所述，本公开实施例提供的面向边缘计算业务的服务功能链编排方法、系统及编排器，通过创建边缘计算业务中关于网络业务和边缘计算应用的统一描述信息模型，可以深入分析边缘计算业务的类型，实现对边缘计算业务的具体编排，基于此方法编排的服务功能链，可以有效提高边缘计算业务的处理效率；进一步的，本实施例通过将分部署边缘计算的协同、边缘计算与NFV架构的协同，和不同的业务描述语言的协同，设计不同的编排组件，并利用NFV和SDN技术虚拟化网络功能，将分布式的边缘计算平台统一为边缘计算业务提供资源编排，进一步提高边缘计算业务的服务功能链编排的合理性及高效性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种面向边缘计算业务的服务功能链编排方法，其特征在于，包括：
创建边缘计算业务描述符；
在接收到边缘计算业务请求后，将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求；
基于所述网络业务请求和边缘计算应用请求为所述边缘计算业务编排服务功能链；
其中，基于所述网络业务请求和边缘计算应用请求为所述边缘计算业务编排服务功能链，包括：
解析所述网络业务请求和边缘计算应用请求；
基于解析结果，生成针对所述边缘计算业务用于配置虚拟化网络功能的网络连接拓扑的第一信息、针对所述边缘计算业务用于部署虚拟化网络功能的数量及位置的第二信息以及针对所述边缘计算业务用于实例化虚拟化网络功能的第三信息；
将所述第一信息和第二信息发送给连接管理器，以使所述连接管理器基于所述第一信息和第二信息生成虚拟化网络功能的放置位置和数量以及数据流的转发路径决策；
将所述虚拟化网络功能的放置位置和数量、数据流的转发路径决策以及所述第三信息发送给网络功能虚拟化编排器和边缘计算编排器，以使所述网络功能虚拟化编排器以及所述边缘计算编排器分别基于所述虚拟化网络功能的放置位置和数量、数据流的转发路径决策以及所述第三信息配置各自相应的虚拟化网络功能，并调用各自相应的虚拟基础设施管理器以实例化所述虚拟化网络功能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述创建边缘计算业务描述符，包括：
定义边缘计算应用描述符；
确定网络业务描述符；以及，
基于所述边缘计算应用描述符和网络业务描述符创建边缘计算业务描述符。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求之前，还包括：
验证所述边缘计算业务请求是否合法，若是，则执行将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求的步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
建立服务功能链编排数据库；以及，
将所述第一信息、第二信息以及第三信息存储在所述服务功能链编排数据库中。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在基于所述网络业务请求和边缘计算应用请求为所述边缘计算业务编排服务功能链之后，还包括：
基于所述服务功能链处理所述边缘计算业务请求；以及，
为用户创建访问所述边缘计算业务的证书。
6.一种服务功能链编排器，其特征在于，包括：
创建模块，其设置为创建边缘计算业务描述符；
请求管理模块，其设置为在接收到边缘计算业务请求后，将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求；
编排模块，其设置为基于所述网络业务请求和边缘计算应用请求为所述边缘计算业务编排服务功能链；
其中，所述编排模块包括：
解析单元，其设置为解析网络业务请求和边缘计算应用请求；
生成单元，其设置为基于所述解析结果，生成针对所述边缘计算业务用于配置虚拟化网络功能的网络连接拓扑的第一信息、针对所述边缘计算业务用于部署虚拟化网络功能的数量及位置的第二信息以及针对所述边缘计算业务用于实例化虚拟化网络功能的第三信息；
发送单元，其设置为将所述第一信息和第二信息发送给连接管理器，以使所述连接管理器基于所述第一信息和第二信息生成虚拟化网络功能的放置位置和数量以及数据流的转发路径决策；
所述发送单元还设置为，将所述虚拟化网络功能的放置位置和数量、数据流的转发路径决策以及用于实例化虚拟化网络功能的第三信息分别发送给网络功能虚拟化编排器和边缘计算编排器，以使所述网络功能虚拟化编排器以及所述边缘计算编排器分别基于所述虚拟化网络功能的放置位置和数量、数据流的转发路径决策以及用于实例化虚拟化网络功能的第三信息通过虚拟网络功能管理器配置相应的虚拟化网络功能，并调用相应的虚拟基础设施管理器实例化所述虚拟化网络功能。
7.一种面向边缘计算业务的服务功能链编排系统，其特征在于，包括应用层、管理与编排层以及网络功能虚拟基础设施层，其中，
所述应用层包括服务功能链编排器及连接管理器，所述服务功能链编排器包括：创建模块，其设置为创建边缘计算业务描述符；请求管理模块，其设置为在接收到边缘计算业务请求后，将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求；以及，编排模块，其设置为基于所述网络业务请求和边缘计算应用请求为所述边缘计算业务编排服务功能链；所述管理和编排层包括边缘计算编排器和网络功能虚拟化编排器，所述边缘计算编排器和网络功能虚拟化编排器设置为分别基于所述服务功能链编排信息配置各自相应的虚拟化网络功能；
所述网络功能虚拟基础设施层包括虚拟基础设施管理器，所述虚拟基础设施管理器设置为实例化所述虚拟化网络功能；
其中，所述编排模块包括：解析单元，其设置为解析所述网络业务请求和边缘计算应用请求；生成单元，其设置为基于解析结果，生成针对所述边缘计算业务用于配置虚拟化网络功能的网络连接拓扑的第一信息、针对所述边缘计算业务用于部署虚拟化网络功能的数量及位置的第二信息以及针对所述边缘计算业务用于实例化虚拟化网络功能的第三信息；以及，发送单元，其设置为将所述第一信息和第二信息发送给所述连接管理器，以及将所述虚拟化网络功能的放置位置和数量、数据流的转发路径决策以及用于实例化虚拟化网络功能的第三信息分别发送给网络功能虚拟化编排器和边缘计算编排器；
所述连接管理器设置为，接收所述第一信息和第二信息，并基于所述第一信息和第二信息生成虚拟化网络功能的放置位置和数量以及数据流的转发路径决策；
所述网络功能虚拟化编排器以及所述边缘计算编排器具体设置为，分别基于所述虚拟化网络功能的放置位置和数量、数据流的转发路径决策以及用于实例化虚拟化网络功能的第三信息通过虚拟网络功能管理器配置相应的虚拟化网络功能，并调用相应的虚拟基础设施管理器实例化所述虚拟化网络功能。
8.根据权利要求7所述的服务功能链编排系统，其特征在于，所述请求管理模块还设置为，验证所述边缘计算业务请求是否合法，若验证为合法，则将所述边缘计算业务请求转换为基于所述边缘计算业务描述符描述的网络业务请求和边缘计算应用请求。
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