CN111988160A - 一种虚拟化网络功能的部署方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例为了解决虚拟化网络功能(VNF)部署时资源利用率低的问题，公开了一种VNF的部署方法和装置，包括：基于获得的VNF部署请求，获取VNF的虚拟机资源需求信息和网络功能虚拟化基础设施(NFVI)资源的状态信息；基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机，以使至少一个处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足所述VNF的虚拟机资源需求信息中的虚拟机资源需求。采用本发明实施例可以使NFVO从整体上管理和调度资源，并且采用集中部署的方式，优先在NFVI中处于使用状态的硬件节点上部署虚拟机，以充分利用硬件节点中的资源，提高资源的利用率。

Description

一种虚拟化网络功能的部署方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种虚拟化网络功能的部署方法和装置。

背景技术

在现有网络功能虚拟化(NFV，Network Function Virtualization)架构中，在实现某个虚拟化网络功能(VNF，Virtualized Network Function)部署时，主要通过虚拟化基础设施管理器(VIM，Virtualize Infrastructure Management)根据VNF中各虚拟机的资源需求完成各虚拟机的部署。但目前的部署方式是将VNF中各虚拟机平均部署到网络功能虚拟化基础设施(NFVI，NFV Infrastructure)中各硬件节点上，这样会导致NFVI中各硬件节点均处于工作状态且各硬件节点的资源利用率低。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种VNF的部署方法和装置，至少部分解决在VNF部署时资源利用率低的问题。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种VNF的部署方法，所述方法包括：

基于获得的VNF部署请求，获取VNF的虚拟机资源需求信息和NFVI资源的状态信息；

基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机，以使至少一个处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足所述VNF的虚拟机资源需求信息中的虚拟机资源需求。

在上述方案中，所述基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机，包括：

对所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照资源量大小进行排序，获得第一排序结果；

对所述VNF的虚拟机资源需求信息中需求的虚拟机进行排序，获得第二排序结果；

基于所述第一排序结果和所述第二排序结果，将所述VNF中至少一个虚拟机分配给处于使用状态的第一硬件节点，其中，所述第一硬件节点的剩余资源满足所述至少一个虚拟机的资源需求，并且所述第一硬件节点被分配给所述至少一个虚拟机后的剩余资源最小。

在上述方案中，所述对所述VNF的虚拟机资源需求信息中需求的虚拟机进行排序，获得第二排序结果，包括：

确定所述VNF的虚拟机资源需求信息中属于同一虚拟机类型的虚拟机资源需求子信息；所述虚拟机资源需求子信息包括对应虚拟机类型的至少一个虚拟机的虚拟机安全需求信息和虚拟机规格；所述虚拟机安全需求信息用于指示所述至少一个虚拟机之间的互斥关系；

基于至少一个虚拟机类型对应的虚拟机安全需求信息和虚拟机规格对虚拟机类型进行排序，基于排序结果确定第二排序结果。

在上述方案中，所述基于至少一个虚拟机类型对应的虚拟机安全需求信息和虚拟机规格对虚拟机类型进行排序，包括：

确定所述VNF中具有互斥关系的属于同一虚拟机类型的虚拟机数量，按照虚拟机数量对虚拟机类型进行排序；其中，第一虚拟机数量对应的第一虚拟机类型的排序先于第二虚拟机数量对应的第二虚拟机类型的排序，所述第一虚拟机数量大于所述第二虚拟机数量；

在虚拟机数量相同的情况下，基于所述虚拟机规格对虚拟机类型进行排序，其中，第一虚拟机规格对应的第三虚拟机类型的排序先于第二虚拟机规格对应的第四虚拟机类型的排序；所述第一虚拟机规格大于所述第二虚拟机规格。

在上述方案中，获取NFVI资源的状态信息，包括：

从VIM获得所述NFVI资源的状态信息；其中，所述NFVI资源的状态信息至少包括所述NFVI中处于使用状态的硬件节点的状态信息和所述NFVI包含的硬件节点的数量。

在上述方案中，在基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机之前，或者，在基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机过程中，所述方法还包括：

判断所述NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源是否满足虚拟机资源需求；

在NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足虚拟机资源需求的情况下，通知物理基础设施管理器(PIM，Physical Infrastructure Manager)以激活所述NFVI中至少一个处于未使用状态的硬件节点；

获得更新的NFVI资源的状态信息；所述更新的NFVI资源的状态信息在所述至少一个处于未使用状态的硬件节点激活后获得。

本发明实施例提供一种虚VNF的部署装置，所述方法包括：所述装置包括获取模块和部署模块，其中：

所述获取模块，用于基于获得的VNF部署请求，获取VNF的虚拟机资源需求信息和NFVI资源的状态信息；

所述部署模块，用于基于所述获取模块获取的所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机，以使至少一个处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足所述VNF的虚拟机资源需求信息中的虚拟机资源需求。

在上述方案中，所述部署模块包括第一排序单元、第二排序单元和分配单元，其中：

所述第一排序单元，用于对从所述获取模块获取的所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照资源量大小进行排序，获得第一排序结果；

所述第二排序单元，用于对从所述获取模块获取的所述VNF的虚拟机资源需求信息中需求的虚拟机进行排序，获得第二排序结果；

所述分配单元，用于依据所述第一排序单元获得的第一排序结果和所述第二排序单元获得的第二排序结果，将所述VNF中至少一个虚拟机分配给处于使用状态的第一硬件节点，其中，所述第一硬件节点的剩余资源满足所述至少一个虚拟机的资源需求，并且所述第一硬件节点被分配给所述至少一个虚拟机后的剩余资源最小。

在上述方案中，所述第二排序单元，用于确定所述VNF的虚拟机资源需求信息中属于同一虚拟机类型的虚拟机资源需求子信息；所述虚拟机资源需求子信息包括对应虚拟机类型的至少一个虚拟机的虚拟机安全需求信息和虚拟机规格；所述虚拟机安全需求信息用于指示所述至少一个虚拟机之间的互斥关系；

基于至少一个虚拟机类型对应的虚拟机安全需求信息和虚拟机规格对虚拟机类型进行排序，基于排序结果确定第二排序结果。

在上述方案中，所述第二排序单元，用于确定所述VNF中具有互斥关系的属于同一虚拟机类型的虚拟机数量，按照虚拟机数量对虚拟机类型进行排序；其中，第一虚拟机数量对应的第一虚拟机类型的排序先于第二虚拟机数量对应的第二虚拟机类型的排序，所述第一虚拟机数量大于所述第二虚拟机数量；在虚拟机数量相同的情况下，基于所述虚拟机规格对虚拟机类型进行排序，其中，第一虚拟机规格对应的第三虚拟机类型的排序先于第二虚拟机规格对应的第四虚拟机类型的排序；所述第一虚拟机规格大于所述第二虚拟机规格。

在上述方案中，所述获取模块，用于从VIM获得所述NFVI资源的状态信息；其中，所述NFVI资源的状态信息至少包括所述NFVI中处于使用状态的硬件节点的状态信息和所述NFVI包含硬件节点的数量。

在上述方案中，所述装置还包括判断模块和激活模块，其中：

所述判断模块，用于在基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机之前，或者，在基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机过程中，判断所述NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源是否满足虚拟机资源需求；

所述激活模块，用于依据所述判断模块在判定NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足虚拟机资源需求时，通知PIM以激活所述NFVI中至少一个处于未使用状态的硬件节点；

所述获取模块，用于获得更新的NFVI资源的状态信息；所述更新的NFVI资源的状态信息在所述至少一个处于未使用状态的硬件节点激活后获得。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述方法的任一步骤。

本发明实施例提供一种信息处理装置，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行上述所述方法的任一步骤。

本发明实施例提供一种VNF的部署方法和装置，基于获得的VNF部署请求，获取VNF的虚拟机资源需求信息和NFVI资源的状态信息；基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机，以使至少一个处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足所述VNF的虚拟机资源需求信息中的虚拟机资源需求。本发明实施例，通过获取VNF部署需求和NFVI中的资源状态信息，采取集中部署的原则，优先对NFVI中处于使用状态的硬件节点按照VNF的虚拟机资源需求部署虚拟机，以达到充分利用处于使用状态的硬件节点中的剩余资源，提高资源的利用率。

附图说明

图1为相关技术中NFV架构的结构示意图；

图2为在相关技术的NFV构架下的一种VNF部署流程示意；

图3为本发明实施例的一种VNF部署方法示意图；

图4为本发明实施例的一种对VNF中各虚拟机部署流程示意图；

图5为本发明实施例的一种对VNF中各虚拟机排序流程示意图；

图6为基于OpenStack调度算法的部署结果(一)；

图7为本发明实施例的部署方法的部署结果(一)；

图8为基于OpenStack调度算法的部署结果(二)；

图9为本发明实施例的部署方法的部署结果(二)；

图10为本发明实施例的部署方法的部署结果(三)

图11为本发明实施例VNF的部署流程示意图；

图12为本发明实施例的一种VNF的部署装置结构示意图；

图13为本发明实施例的一种部署模块可选的结构示意图；

图14为本发明实施例的另一种VNF的部署装置；

图15为本发明实施例的一种硬件结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，以下先对相关技术中NFV构架及在此构架下的VNF部署流程进行简单的介绍。

虚拟化是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机，每个逻辑计算机可运行不同的操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。虚拟化使用软件的方法，重新定义划分信息技术(IT，Information Technology)资源，可以实现IT资源的动态分配、灵活调度、跨域共享，提高IT资源利用率，使IT资源能够真正成为社会基础设施，服务于各行各业中灵活多变的应用需求。

虚拟化是实现NFV的关键技术，而NFV是电信网络运营商通过使用X86等通用性硬件以及通过研究发展标准IT虚拟化技术，使得许多网络设备类型能够融入到符合行业标准的大量服务器、交换机和存储设备中去，在一系列行业标准服务器硬件上运行的软件中执行网络功能，这里的软件可以根据需要在网络中的不同位置硬件上安装和卸载，不需要安装新的硬件设备。

运营商在欧洲电信标准化协会(ETSI，European Telecommunications StandardsInstitute)成立了网络功能虚拟化标准工作组(NFV ISG，Network FunctionsVirtualization Industry Specification Group)，其研究目标主要是希望通过广泛采用标准化的IT虚拟化技术，采用业界标准的大容量服务器、存储和交换机承载各种各样的网络软件功能，实现软件的灵活加载，实现在数据中心、网络节点和用户端等各个位置灵活的部署配置，从而加快网络部署和调整的速度，降低业务部署的复杂度，提高网络设备的统一化、通用化、适配性等，最终降低网络的固定资产投入和运营成本。

如图1所示，其示出相关技术中NFV架构的示意图，所述NFV架构可以包括：网络功能虚拟化管理与协调流程(NFV-MANO，NFV Management and Orchestration System)、NFVI、多个VNF(如VNF1、VNF2及VNF3)以及一个或多个运营支撑系统/业务支撑系统(OSS/BSS，Operation Support System/Business Support System)。

所述NFV-MANO是根据ETSI NFV ISG规范要求，在NFV-MANO域定义的一套自动化部署规范，可实现一套虚拟化应用部署流程和架构，可以包括网络功能虚拟化编排器(NFVO，Network Functions Virtualization Orchestrator)、多个虚拟化网络功能管理器(VNFM，Virtualized Network Function Manager)以及VIM，其中：

所述NFVO和所述VNFM是所述NFV-MANO的两个功能实体。NFVO可以与一个或多个VNFM进行通信以实现与资源相关的请求、发送配置信息给VNFM、以及收集VNF的状态信息；还可以与VIM进行通信以实现资源分配，和/或，实现虚拟化硬件资源的配置信息和状态信息的预留和交换。VNFM可以用于管理一个或多个VNF，执行各种管理功能，例如初始化、更新、查询、和/或终止VNF。

所述VIM可以用于控制、管理VNF和NFVI中的计算硬件、存储硬件、网络硬件、虚拟计算、虚拟存储以及虚拟网络的交互。例如，VIM可以采用OpenStack算法将NFVI中的资源向VNF分配(包括虚拟计算，虚拟存储以及虚拟网路的分配)。此外，VIM还可以与VNFM互相通信以交换虚拟化硬件资源配置和状态信息管理。

所述NFVI是用来托管和连接虚拟功能的一组资源，可包括计算硬件、存储硬件、网络硬件组成的硬件资源层、虚拟化层、以及虚拟计算(例如虚拟机)、虚拟存储和虚拟网络组成的虚拟资源层，其通过硬件和软件共同建立虚拟化环境以部署、管理和执行VNF，或者说，所述NFVI通过硬件资源层和虚拟资源层向VNF提供虚拟资源，例如虚拟机和/或其他形式的虚拟容器。换句话说，NFVI就是一个共享的资源池，应该用一种通用的虚拟化层，将所有虚拟资源放在一个统一共享的资源池中，不应该受制或者特殊对待某些运行在NFVI上的VNF。

所述VNF指的是具体的虚拟网络功能，提供某种网络服务，是软件，利用NFVI提供的基础设施部署在虚拟机、容器或者裸金属(BM，Bare-Metal)物理机中。

所述OSS/BSS主要面向电信服务运营商，提供综合的网络管理和业务运营功能，包括网络管理(例如故障监控、网络信息收集等)、计费管理以及客户服务管理等。

基于上述NFV架构，如图2所示，其示出一种基于上述NFV构架下VNF部署流程示意图，其具体流程如下：①：NFVO接收VNF部署的请求；②：NFVO获取VNF资源需求；③：在NFVO获取到资源需求后，将VNF部署的请求转发给VIM去处理，NFVO不做任何的调度；④：VIM根据所述VNF中各虚拟机的资源需求信息，基于OpenStack的调度算法将所述VNF中需要的各个虚拟机部署到NFVI中各个硬件节点(HN，Hardware Node)(比如，HN1、HN2、HN3)上。

由上述描述可知，NFVO并没有承担起ESTI NFV规范中要求的部署的责任，只是实现了一个转发的功能。VNF的部署全部由VIM基于OpenStack部署算法进行调度，其中，OpenStack部署算法主要是结合VNF中各虚拟机的资源需求，将虚拟机平均分配到NFVI资源池中各个不同的硬件资源节点上。采用上述部署方式存在以下问题：

(1)虽然在资源充足的条件下可以保证业务的正常运行，但由于VIM只能从虚拟机资源需求出发来考虑VNF中各虚拟机的部署，不能从VNF的整体角度考虑资源的分配，这样会导致NFVI资源池中各硬件节点利用率较低；

(2)由于OpenStack调度算法会将VNF中各虚拟机平均部署到NFVI资源池各硬件节点上，可能会导致所有硬件节点都处于工作状态，加剧了资源利用率偏低。

(3)如果后期有大量业务增加，在前期资源规划不合理的情况下可能会导致资源不足带来的大量虚拟机的迁移工作；

(4)如果硬件资源不充足的条件下直接使用OpenStack调度算法，则会导致虚拟机的业务负荷过重或者直接导致虚拟机部署失败。

基于上述的分析，下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

本发明实施例提供一种先整体规划后部署的VNF部署方式，具体来说，使用NFVO来全局管理和调度NFVI中的资源，根据NFVI资源的状态和VNF部署请求中各虚拟机的资源需求预先规划VNF中各虚拟机的部署位置，并根据规划结果指示VIM去最终实现VNF的虚拟机的创建。在预先规划过程中，采用集中部署原则，使得NFVI中各硬件节点的资源得到充分的利用，换句话说，总是优先将虚拟机(或者虚拟机组)部署在处于使用状态的硬件节点，且该硬件节点的剩余资源最少，或者，优先将虚拟机(或者虚拟机组)部署在处于使用状态的硬件节点，且在部署完成后该硬件节点的剩余资源最少。直到NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源不足以部署虚拟机时，由NFVO通知PIM自动扩充资源，也就是，通过所述PIM激活NFVI中处于未使用状态的硬件节点。

基于上述VNF部署思想，如图3所示，其示出本发明实施例的一种VNF的部署方法，所述方法包括：

S31：基于获得的VNF部署请求，获取VNF的虚拟机资源需求信息和NFVI资源的状态信息；

S32：基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机，以使至少一个处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足所述VNF的虚拟机资源需求信息中的虚拟机资源需求。

需要说明的是，该方法可以应用于NFVO。在步骤S31中，所述VNF部署请求可以来自一个或多个OSS/BSS。所述VNF的虚拟机资源需求信息可通过NFVO访问VNFM的虚拟网络功能描述文件(VNFD，VNF Descriptor)信息所获取，至少包括VNF中需要的各个虚拟机(VM，Virtual Machine)的名称、数量、中央处理器(CPU，Central Processing Unit)规格、内存规格、硬盘规格以及虚拟机之间的关系(如，亲和性或非亲和性)等。

应该理解，为了能够预先为VNF部署请求中的各虚拟机规划部署位置，应该先确定NFVI中资源的分布状态，这样才能基于NFVI中资源的分布状态为所述VNF中各虚拟机规划部署位置。

在本实施例步骤S31中，获取NFVI资源的状态信息，包括：从VIM获得所述NFVI资源的状态信息；其中，所述NFVI资源的状态信息至少包括所述NFVI中处于使用状态的硬件节点的状态信息和所述NFVI包含的硬件节点的数量。

需要说明的是，由于NFVI相当于资源池，其包含用于部署VNF中所有虚拟机所需要的资源。NFVI中的总资源可用硬件节点的总数量进行描述，比如，NFVI包含100个硬件节点，则其总资源就为所述100个硬件节点所包含的资源总和。应该理解，所述硬件节点为NFVI中的硬件资源，能够以独立实体进行部署与管理的物理设备，比如前述的计算硬件、存储硬件或者网络硬件等。本实施例中，每一个硬件节点可至少部署一个虚拟机。

在本实施例中，所述处于使用状态的硬件节点，表示某一硬件节点中的资源已经被使用一部分(比如，已经部署一个虚拟机)。所述硬件节点的剩余资源是指某一硬件节点中未被使用的部分，比如，某一个硬件节点的总资源为“1”，已经使用的资源为“80％”，则“20％”未被使用的资源就是一个硬件节点的剩余资源。

在本实施例中，获取NFVI中处于使用状态的硬件节点的状态信息，包括：获取NFVI中每一个硬件节点的使用状态，确定处于使用状态的硬件节点的剩余资源。也就是说，获取NFVI中每一个处于使用状态的硬件节点的剩余资源。

在本实施例步骤S32中，总的来说，就是采用集中部署原则为所述VNF中的虚拟机资源需求信息部署虚拟机，也就是，将所述VNF中至少一个虚拟机优先分配给处于使用状态的硬件节点，直到NFVI中每一个处于使用状态的硬件节点的剩余资源均不能分配任何一个VNF中需要的虚拟机，再考虑将所述VNF中剩余的各虚拟机分配给未使用的硬件节点，换句话说，以最少的硬件节点来部署所述VNF中所有的虚拟机，以提升NFVI资源的利用率。

应该理解的是，按照本发明实施例的虚拟机部署思想，对VNF中各虚拟机的具体部署顺序可不做限制，用户可依据实际需要选择不同的部署顺序，并且在实际应用的时候，各种部署顺序可混合使用，以达到集中部署的效果，使得NFVI各硬件节点的资源充分得到利用。

以下采用三种不同的部署顺序详细说明本发明实施例的部署思想。

作为一种实施方式，优先在处于使用状态且剩余资源最少的硬件节点上部署虚拟机(或者虚拟机组)，直到该硬件节点中的剩余资源不足以部署虚拟机为止，再考虑将所述VNF中未部署的各虚拟机分配给其他处于使用状态，且剩余资源次最少的硬件节点上，依次类推，直到处于使用状态的硬件节点不足以部署所述VNF中未被部署的任何一个虚拟机，激活未使用的硬件节点，直到将所述VNF中的各虚拟机均规划了部署位置。

举例来说，当所述NFVI包含处于使用状态的硬件节点A’、B’、C’，还包括未使用的硬件节点E’、F’，其中，硬件节点A’、B’、C’的剩余资源依次为：20％、40％、60％；VNF中需要的虚拟机包含VM1、VM2、VM3、VM4、VM5，其中，虚拟机VM1、VM2、VM3、VM4、VM5依次需要的资源为：10％、15％、25％、55％、75％，在此场景中，按照上述的部署顺序，优先在硬件节点A’上部署虚拟机VM1，使得硬件节点A’不足以部署所述VNF中未被部署的任何一个虚拟机；然后，在硬件节点B’上部署虚拟机VM2和VM3，使得硬件节点B’不足以部署所述VNF中未被部署的任何一个虚拟机，依次类推，直到每一个处于使用状态的硬件节点的剩余资源均不足以部署所述VNF中未被部署的任何一个虚拟机；再考虑激活未使用的硬件节点E’和/或F’，直到将所述VNF的虚拟机资源需求信息中的每一虚拟机均规划了部署位置。

作为另一种实施方式，优先将虚拟机(或者虚拟机组)分配给处于使用状态的硬件节点，且在完成所述虚拟机(或者虚拟机组)的部署后该硬件节点的剩余资源最少，再考虑将所述VNF中其他未部署的虚拟机(或者虚拟机组)部署到下一个处于使用状态的硬件节点，使得在部署完成后此硬件节点中剩余资源最少，依次类推，直到处于使用状态的硬件节点不足以部署所述VNF中未被部署的任何一个虚拟机，激活未使用的硬件节点，直到将所述VNF的虚拟机资源需求信息中的每一虚拟机均规划了部署位置。

举例来说，当所述NFVI包含处于使用状态的硬件节点A’、B’、C’，还包括未使用的硬件节点E’、F’，其中，硬件节点A’、B’、C’的剩余资源依次为：20％、40％、60％；VNF中需要的虚拟机包含VM1、VM2、VM3、VM4、VM5，其中，虚拟机VM1、VM2、VM3、VM4、VM5依次需要的资源为：10％、15％、25％、55％、75％，在此场景中，按照此种部署顺序，优先在硬件节点B’上部署虚拟机VM2和VM3，使得在完成虚拟机的部署后硬件节点B’中的剩余资源最少，然后在硬件节点C’上部署虚拟机VM4，使得在完成虚拟机的部署后硬件节点C’中的剩余资源最少，依次类推，直到每一个处于使用状态的硬件节点的剩余资源均不足以部署所述VNF中未被部署的任何一个虚拟机；再考虑激活未使用的硬件节点E’和/或F’，直到将所述VNF的虚拟机资源需求信息中的每一虚拟机均规划了部署位置。

作为另一种实施例，上述两种部署顺序混合使用。

举例来说，当所述NFVI包含处于使用状态的硬件节点A’、B’、C’，还包括未使用的硬件节点E’、F’，其中，硬件节点A’、B’、C’的剩余资源依次为：20％、40％、60％；VNF中需要的虚拟机包含VM1、VM2、VM3、VM4、VM5，其中，虚拟机VM1、VM2、VM3、VM4、VM5依次需要的资源为：10％、15％、25％、55％、58％，在此场景中，在硬件节点A’、B’上部署虚拟机时采用上述两种部署顺序任何一种均可，而对于硬件节点C’的部署，则可按照在完成虚拟机的部署后硬件节点C’中的剩余资源最少的原则，将虚拟机VM5部署在硬件节点C’上，使得处于使用状态的硬件节点的资源充分被利用。

基于上述VNF部署思想，对于某一个VNF部署请求，在对所述VNF中各虚拟机进行部署时，需要考虑所述VNF部署请求中每一个虚拟机所需资源，由于在采用NFV架构之后，采用的硬件均是X86等通用性硬件，其能够满足虚拟机的基本要求，如开源虚拟交换机(OVS，Open Virtualization Switch)、数据包的开发平台及接口(DRDK，Data PlaneDevelopment Kit)及单引导I/O虚拟化(SR-IOV(Single Root I/O Virtualization)等，因此，在本发明实施例中，暂不考虑此方面的因素对所述VNF中虚拟机部署的影响，仅从容灾角度和VNF中各虚拟机的规格两方面考虑虚拟机的部署，且容灾角度重点考虑VNF中各虚拟机的关系(亲和性和非亲和性)对虚拟机部署的影响。

可选的，对于步骤S32，如图4所示，其示出一种VNF中的各虚拟机部署流程示意图。所述基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机，包括：

S321：对所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照资源量大小进行排序，获得第一排序结果；

S322：对所述VNF的虚拟机资源需求信息中需求的虚拟机进行排序，获得第二排序结果；

S323：基于所述第一排序结果和所述第二排序结果，将所述VNF中至少一个虚拟机分配给处于使用状态的第一硬件节点，所述第一硬件节点的剩余资源满足所述至少一个虚拟机的资源需求，并且所述第一硬件节点被分配给所述至少一个虚拟机后的剩余资源最小。

在本实施例中，为了确定优先部署虚拟机的硬件节点，将处于使用状态的硬件节点的剩余资源进行排序，获得第一排序结果，可选的，按照所述处于使用状态的硬件节点的剩余资源的资源量的大小进行排序，比如，按照所述处于使用状态的硬件节点的剩余资源的资源量从大到小进行排序，或者按照所述处于使用状态的硬件节点的剩余资源的资源量从小到大进行排序。

比如，所述NFVI包含使用状态的硬件节点A’、B’、C’，其中，硬件节点A’、B’、C’的剩余资源的资源量依次为：20％、40％、60％，则，按照剩余资源的资源量从小到大的排序为：硬件节点A’(20％)、硬件节点B’(40％)、硬件节点C’(60％)。

需要说明的是，对于处于使用状态的硬件节点的剩余资源也有可能相等，此时也可按照硬件节点的剩余资源的资源量的大小进行排序，不过中间会包含剩余资源相等的硬件节点，比如，当所述NFVI包含处于使用状态的硬件节点A’、B’、C’、D’，其中，硬件节点A’、B’、C’、D’的剩余资源的资源量依次为：20％、40％、40％、60％，则，按照剩余资源的资源量从小到大的排序为：硬件节点A’(20％)、硬件节点B’(40％)、硬件节点C’(40％)、硬件节点D’(60％)。应该理解，对于NFVI中出现剩余资源相等的硬件节点如何部署虚拟机，在后面会详细说明，在此不再赘述。

在本实施例中，对于步骤S322，如图5所示，其示出一种对所述VNF中各虚拟机排序的流程示意图。所述对所述VNF的虚拟机资源需求信息中需求的虚拟机进行排序，获得第二排序结果，包括：

S3221：确定所述VNF的虚拟机资源需求信息中属于同一虚拟机类型的虚拟机资源需求子信息；所述虚拟机资源需求子信息包括对应虚拟机类型的至少一个虚拟机的虚拟机安全需求信息和虚拟机规格；所述虚拟机安全需求信息用于指示所述至少一个虚拟机之间的互斥关系；

S3222：基于至少一个虚拟机类型对应的虚拟机安全需求信息和虚拟机规格对虚拟机类型进行排序，基于排序结果确定第二排序结果。

应该理解，为了确定VNF的具体部署方式，需要确定VNF中各虚拟机所需要的资源。同一类型的虚拟机需求的资源也相同，随同一类型的虚拟机的数量的增加，其需要的资源也增加。

在本实施例中，所述VNF的虚拟机资源需求信息中包含至少一个需求的虚拟机，换句话说，创建一个VNF需要至少一个虚拟机，并且所述至少一个需求的虚拟机中的各虚拟机可能属于同类型，也可能属于不同类型，其中，在本发明实施例中，所述同类型是指虚拟机规格类型相同，比如，CPU规格、内存规格均相等。根据上述描述，一个VNF部署请求中需要的虚拟机个数可用以下等式表示，即：

P＝(N1+N2+……+Nn)；

其中，P表示一个VNF部署请求中需要的虚拟机总数；N1表示VNF部署请求中第一种虚拟机类型的总数量；N2表示VNF部署请求中第二种虚拟机类型的总数量；……；Nn表示VNF部署请求中第n种虚拟机类型的总数量。

此时，一个VNF部署请求中需要的虚拟机资源可用以下等式表示，即：

R＝(N1*S1+N2*S2+……+Nn*Sn)；

其中，R表示一个VNF部署请求中需要的虚拟机总资源；S1表示VNF部署请求中一个第一种虚拟机类型所需的资源；S2表示VNF部署请求中一个第二种虚拟机类型所需的资源；……；Sn表示VNF部署请求中一个第n种虚拟机类型所需的资源。

在本实施例中，所述至少一个虚拟机之间的互斥关系，是指从容灾角度考虑所述VNF中各虚拟机之间的部署关系，比如亲和性和非亲和性。所谓容灾是指建立两套或者多套功能相同的IT系统，且各IT系统之间可以进行健康状态(运行的好坏)的监视和功能切换。所述亲和性是指选定的虚拟机应该在同一虚拟机管理程序上运行，本发明实施例中，所述亲和性是指选定的虚拟机能够部署在同一硬件节点；所述非亲和性是指选定的虚拟机不能部署在同一硬件节点，也就是说，若各虚拟机的关系具有非亲和性，则各虚拟机不能部署在同一硬件节点上，换句话说，各虚拟机之间互斥。比如，若虚拟机VM1和虚拟机VM2互斥，则虚拟机VM1与虚拟机VM2就不能部署到同一硬件节点。

需要说明的是，所述虚拟机规格包括以下至少之一：CPU规格、内存规格、硬盘规格。一般情况下，各虚拟机对于CPU、内存等资源的需求是成正比的，也就是说，虚拟机需要CPU的规格越大需要分配的资源越多；同样地，虚拟机需要内存的规格越大需要分配的资源也越多。因此，本发明实施例中，可以仅以CPU规格为例说明对于所述VNF中的各虚拟机资源的分配思想。

在本实施例中，对于步骤S3221，对于所述VNF的虚拟机资源需求信息中各虚拟机进行排序前，需要对所述VNF的虚拟机资源需求信息中属于同一虚拟机类型的虚拟机资源需求子信息进行确定，换句话说，就是对所述VNF中各虚拟机进行分类，确定出每一类型的虚拟机资源需求子信息，即：确定同一类型的虚拟机之间的互斥关系以及确定同一类型的虚拟机的规格(如CPU规格)。

在本实施例步骤S3222中，所述基于至少一个虚拟机类型对应的虚拟机安全需求信息和虚拟机规格对虚拟机类型进行排序，包括：

确定具有互斥关系的属于同一虚拟机类型的虚拟机数量，按照虚拟机数量对虚拟机类型进行排序；其中，第一虚拟机数量对应的第一虚拟机类型的排序先于第二虚拟机数量对应的第二虚拟机类型的排序，所述第一虚拟机数量大于所述第二虚拟机数量；

在虚拟机数量相同的情况下，基于所述虚拟机规格对虚拟机类型进行排序，其中，第一虚拟机规格对应的第三虚拟机类型的排序先于第二虚拟机规格对应的第四虚拟机类型的排序；所述第一虚拟机规格大于所述第二虚拟机规格。

需要说明的是，所述具有互斥关系的属于同一虚拟机类型的虚拟机表示虚拟机的规格相同但不能部署在同一硬件节点上。所述虚拟机数量是指属于同一虚拟机类型且具有互斥关系的虚拟机个数。由于在部署虚拟机时，随着虚拟机的数量增加，所需要的资源也增加，因此，可利用虚拟机数量的多少对所述VNF中虚拟机类型进行第二排序，以表示每一类型虚拟机所需要分配的资源，也就是说，以虚拟机数量的排序以表示同一类型虚拟机需要资源的排序。可选的，按照虚拟机数量越多排名越靠前的原则进行第二排序，也即：第一虚拟机数量对应的第一虚拟机类型的排序先于第二虚拟机数量对应的第二虚拟机类型的排序，所述第一虚拟机数量大于所述第二虚拟机数量。比如，在所述VNF中包括虚拟机VM1(比如，数量为8个)和虚拟机VM2(比如，数量为10个)，此时虚拟机VM2应该排在虚拟机VM1的前面。

由于在所述VNF的资源需求信息中的各虚拟机类型包含虚拟机的数量有可能相等。此时，需要按照虚拟机类型中包含的虚拟机规格的大小进行第二排序，也即：第一虚拟机规格对应的第三虚拟机类型的排序先于第二虚拟机规格对应的第四虚拟机类型的排序；所述第一虚拟机规格大于所述第二虚拟机规格，比如，在所述VNF中的虚拟机VM1和虚拟机VM2的数量均是10个，但虚拟机VM1的规格大于虚拟机VM2的规格(比如，比较的是CPU规格)，此时虚拟机VM1应该排在虚拟机VM2的前面。

总的来说，本发明实施例优先考虑按照虚拟机数量对虚拟机类型进行排序，然后，当出现虚拟机数量相同的情况时，再按照虚拟机规格对虚拟机类型进行排序，得到VNF中各虚拟机类型的第二排序结果，基于第二排序结果为VNF中各虚拟机进行分配资源。

应该理解，此处，所说的第一虚拟机数量、第一虚拟机类型、第二虚拟机数量、第二虚拟机类型、第一虚拟机规格、第三虚拟机类型、第二虚拟机规格及第四虚拟机类型，是为了便于描述清楚本发明实施例对VNF中各虚拟机进行排序的规则，没有任何限制作用。

举例来说，当所述VNF的虚拟机资源需求信息中需求的虚拟机包括6类虚拟机，各类型的虚拟机名称依次为A、B、C、D、E及F，按照虚拟机数量和虚拟机规格对虚拟机类型排序的规则，对所述VNF中各虚拟机进行第二排序，其第二排序结果如下表1所示。

表1

在本实施例步骤S323中，经过上述步骤S321和S322之后，得到了NFVI中处于使用硬件节点的剩余资源的第一排序结果和VNF中各虚拟机的第二排序结果，按照本发明实施例的集中部署思想，在处于使用状态的第一硬件节点的剩余资源能够满足至少一个虚拟机的部署时，优先将VNF中至少一个虚拟机部署到该处于使用状态的第一硬件节点上，并且在部署完成后该处于使用状态的第一硬件节点中的剩余资源最小，换句话说，依据第一排序结果和第二排序结果，在NFVI中选择一个处于使用状态的硬件节点，将VNF中的虚拟机或虚拟机组(比如包含虚拟机VM1和VM2)部署在该硬件节点上，使得该硬件节点在部署完虚拟机或虚拟机组之后剩余的资源最少，称此硬件节点称为第一硬件节点。

应该理解，此处所述第一硬件节点是一类硬件节点的统称，满足部署至少一个虚拟机之后剩余资源最小，且在部署之前就已经处于使用状态。依照上述资源分配方式，将所述VNF中所有的虚拟机依次分配给NFVI中的硬件节点，使得NFVI中每一个硬件节点充分利用其资源。

需要说明的是，当NFVI中出现剩余资源相同的硬件节点，且满足VNF中至少一个虚拟机的资源需求时，将所述至少一个虚拟机部署到任何一个硬件节点均可，可按照用户的选择进行部署。

基于本发明的部署构思，要优先将所述VNF中的各虚拟机部署在所述NFVI中处于使用状态的硬件节点上，则在基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机之前，或者，在基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机过程中，所述方法还包括：

判断所述NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源是否满足虚拟机资源需求；

在NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足虚拟机资源需求的情况下，通知PIM以激活所述NFVI中至少一个处于未使用状态的硬件节点；

获得更新的NFVI资源的状态信息；所述更新的NFVI资源的状态信息在所述至少一个处于未使用状态的硬件节点激活后获得。

需要说明的是，所述在NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足虚拟机资源需求包括两种情况：第一种，所述NFVI中处于使用状态的硬件节点没有剩余资源；第二种，所述NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源不足以部署所述VNF的虚拟机资源需求信息中的任何虚拟机。

在本实施例中，当在基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机之前，判定所述NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足虚拟机资源需求时，此时，不需要对处于使用状态的硬件节点的剩余资源的资源量进行排序，直接通知PIM以激活至少一个所述NFVI中未使用的硬件节点，同步更新NFVI资源的状态信息，并按照前述对所述VNF中所有虚拟机进行第二排序，基于所述第二排序结果为所述VNF中所有虚拟机规划部署位置；

当在基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机过程中，判定所述NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足虚拟机资源需求时，由于此时已经为所述VNF的虚拟机资源需求信息中的部分虚拟机规划了部署位置，因此，在通知PIM以激活至少一个所述NFVI中未使用的硬件节点，同步更新NFVI资源的状态信息之后，只需要对所述VNF中未部署的各虚拟机进行第二排序，并基于所述第二排序结果为所述VNF中未部署的各虚拟机规划部署位置。

基于本发明实施例提供的VNF的部署方法可达到如下效果：

(1)按照将VNF中的各虚拟机集中部署的原则，即：优先将VNF中的虚拟机部署到处于已经使用状态的硬件节点上，并且以最少的硬件节点部署所有VNF中的虚拟机，充分利用硬件节点的资源，提升了所述NFVI中硬件节点的资源利用率。

(2)由于部署方法可应用于NFVO，使其承担起了ESTI NFV规范中要求的部署责任，能够从VNF的整体角度优先对所述VNF中各虚拟机需要的资源进行规划，然后再根据规划的结果部署所述各虚拟机，可以合理的规划所述NFVI中硬件节点的资源的使用，避免了由于前期未从VNF的整体角度进行合理规划，在出现资源不足的情况下致使虚拟机生成失败，并且为后期大量业务的增加奠定基础。

为了更直观的呈现本发明实施例提供的VNF的部署方法以及其所能达到的效果，从以下两种情况进行说明。

第一种情况，在所述NFVI中所有硬件节点均未投入使用时，以表1中VNF部署需要的资源信息，且NFVI中包含硬件节点AZ1、AZ2、AZ3、AZ4、AZ1’、AZ2’、AZ3’、AZ4’为例，对本发明实施例提供的VNF的部署方法与基于VIM的OpenStack调度算法的部署方法进行比较。其结果如图6、图7、图8及图9所示，其中，图6为使用现有基于OpenStack调度算法的部署结果(一)；图7为使用本发明实施例提供的部署方法的部署结果(一)；图8为使用现有基于OpenStack调度算法的部署结果(二)；图9为使用本发明实施例提供的部署方法的部署结果(二)。

由图6可知，若按照现有的VIM调度方式，会将所述VNF中各虚拟机平均的分配给各硬件节点，使得所有硬件节点均处于工作状态，造成各硬件节点都有大量剩余资源。

由图7可知，在与图6所处同样的场景下，采用本发明实施例的部署方法：可按照如下部署顺序，优先分配互斥且数量最多规格相对较高的虚拟机A，其具有反亲和性，至少需要分配到4台不同硬件节点(比如，AZ1、AZ2、AZ3、AZ4)上；剩余的虚拟机按照同样的原则进行分配，但优先考虑分配给已经处于使用状态的硬件节点，如依次分配虚拟机D、C、E及F的时候优先考虑将其分配到已被虚拟机A占用的硬件节点上。只有当硬件节点剩余资源不足以满足虚拟机需求的资源时才考虑分配到其他硬件节点上，如分配虚拟机B时，已经分配了虚拟机A和虚拟机D的硬件节点的剩余资源不足以满足虚拟机B的资源需求，则启用新的硬件节点AZ1’、AZ2’。在将VNF中的各虚拟机均部署完成后，使得硬件节点AZ3’和AZ4’处于闲置状态，使用中的其他硬件节点都尽量多的承载虚拟机，相比VIM调度的方案在不影响VNF的自身需求(如反亲和性、虚拟机规格等)的前提下，提升了硬件节点的资源利用率。硬件节点AZ3’和AZ4’处于未使用状态，可使其休眠以节能减排。

由图8可知，在所述NFVI中硬件节点的资源已经使用部分的情况下，采用现有的VIM调度方式，会造成由于硬件资源不足导致的虚拟机生成失败，如生成虚拟机F时，由于前期未从VNF整体角度进行规划，在生成虚拟机F时出现资源不足，致使虚拟机F生成失败，只能通过虚拟机重新规划并迁移或者追加硬件资源的方式来解决，费时费力。

由图9可知，在与图8所处同样的场景下，采用本发明实施例的部署方法：优先让一部分虚拟机或虚拟机组合先占用处于使用状态的硬件节点的剩余资源，如部署虚拟机D和虚拟机B，当剩余资源不能满足虚拟机条件的时候再将剩余的虚拟机按照本发明实施例中的第二排序结果依次分配给未使用的硬件资源，如部署虚拟机A、虚拟机C、虚拟机E、虚拟机F及虚拟机B。可以看到与VIM调度方式相比，在现有的硬件资源的基础上不仅可以将所有虚拟机成功规划，避免了由于资源不足导致的虚拟机生成失败，也保证了每一台硬件节点的资源利用率。

第二种情况，在所述NFVI中所有硬件节点均投入使用，且若在部署规划过程中或者在部署规划前出现了硬件资源不足时，如图10所示，采用本发明实施例提供的VNF的部署方法对VNF中各虚拟机进行部署，不会因为通过VIM调度直接导致虚拟机生成失败，在NFVO进行VNF规划时直接唤起休眠状态下的硬件节点，使其有足够的硬件资源来完成VNF的部署。

为了更好的理解本发明的构思，如图11所示，其示出基于本发明部署思想的VNF部署的完整示意图。图中所示的各组件的具体分工如下：NFVO，用于管理、调度NFVI资源，并根据VNF资源需求规划VNF的各虚拟机的部署位置；VNFM，用于提供VNF的各虚拟机的资源需求；VIM(含PIM)，用于负责向NFVO提供NFVI资源状态，其中PIM模块负责硬件资源的管理(如资源扩充等)；并且VIM接收NFVO的虚拟机调度指令，根据指定位置生成虚拟机。基于VNF部署示意图，VNF具体部署流程如下：

①：NFVO接收VNF部署请求；

②：所述NFVO通过访问VNFM获取VNF的虚拟机资源需求信息；

③：所述NFVO同步NFVI资源的状态信息；

④：所述NFVO依据获取的VNF的虚拟机资源需求信息和NFVI资源的状态信息为所述VNF中需要的各虚拟机规划部署位置；

⑤：所述NFVO依据规划的结果，向VIM发送生成所述VNF中需要的各虚拟机的指令；

⑥：所述VIM依据所述指令生成所述VNF中需要的各虚拟机。

根据本发明实施例的构思，首先将所述VNF中各虚拟机分配给NFVI中处于使用状态的硬件节点，因此，在进行第④步骤为VNF中各虚拟机规划部署位置之前，还需要判断NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源是否满足虚拟机资源需求。

若满足，在该流程中，对于第④步骤，可以为：对所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照资源量大小进行排序，获得第一排序结果；对所述VNF的虚拟机资源需求信息中需求的虚拟机进行排序，获得第二排序结果；基于所述第一排序结果和所述第二排序结果，将所述VNF中至少一个虚拟机分配给处于使用状态的第一硬件节点，所述第一硬件节点的剩余资源满足所述至少一个虚拟机的资源需求，并且所述第一硬件节点被分配给所述至少一个虚拟机后的剩余资源最小。

若不满足，在该流程中，对于第④步骤，可以为：通知PIM以激活所述NFVI中至少一个处于未使用状态的硬件节点；获得更新的NFVI资源的状态信息。可选的，按照如下流程进行激活新的硬件节点：④-1：NFVO向PIM发送扩充NFVI资源的指令；④-2：PIM远程激活硬件设备；④-3：被唤起的设备自动扩充到NFVI中；④-4：将更新后的NFVI通过VIM反馈给NFVO。

在本实施例中，在第⑤步骤和第⑥步骤中，所述生成所述VNF中需要的各虚拟机就是将VNF中各虚拟机部署到NFVI中各硬件节点上。依据本发明实施例的先规划后部署的思想，可选的一种生成VNF的方法，需要在执行第⑤步骤和第⑥步骤之前，判断所述VNF部署请求中需要的虚拟机是否均规划了部署位置；若否，则循环执行第④步骤，直至为所述VNF中所有虚拟机均规划了部署位置；若是，再执行第⑤步骤和第⑥步骤，建立需要的VNF。

本发明实施例提供一种VNF的部署方法，通过获取VNF部署需求和NFVI中的资源状态信息，采取集中部署的原则，先对NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照VNF的虚拟机资源需求部署虚拟机，以达到充分利用处于使用状态的硬件节点中的剩余资源，提高资源的利用率。

基于前述实施例相同的技术构思，参见图12其示出本发明实施例提供的一种VNF的部署装置，VNF部署装置120包括获取模块121和部署模块122，其中：

所述获取模块121，用于基于获得的VNF部署请求，获取VNF的虚拟机资源需求信息和NFVI资源的状态信息；

所述部署模块122，用于依据所述获取模块121获取的所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机，以使至少一个处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足所述VNF的虚拟机资源需求信息中的虚拟机资源需求。

需要说明的是，所述VNF的虚拟机资源需求信息与所述NFVI资源的状态信息与前述方法中的含义相同，在此不再赘述。

如图13所示，其中示出一种部署模块可选的结构示意图，所述部署模块122包括第一排序单元130、第二排序单元131和分配单元132，其中：

所述第一排序单元130，用于对从所述获取模块121获取的所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照资源量大小进行排序，获得第一排序结果；

所述第二排序单元131，用于对从所述获取模块121获取的所述VNF的虚拟机资源需求信息中需求的虚拟机进行排序，获得第二排序结果；

所述分配模块132，用于依据所述第一排序单元130获得的第一排序结果和所述第二排序单元131获得的第二排序结果，将所述VNF中至少一个虚拟机分配给处于使用状态的第一硬件节点，其中，所述第一硬件节点的剩余资源满足所述至少一个虚拟机的资源需求，并且所述第一硬件节点被分配给所述至少一个虚拟机后的剩余资源最小。

在本发明的一种可选实施例中，所述第二排序单元131，具体用于确定所述VNF的虚拟机资源需求信息中属于同一虚拟机类型的虚拟机资源需求子信息；所述虚拟机资源需求子信息包括对应虚拟机类型的至少一个虚拟机的虚拟机安全需求信息和虚拟机规格；所述虚拟机安全需求信息用于指示所述至少一个虚拟机之间的互斥关系；

基于至少一个虚拟机类型对应的虚拟机安全需求信息和虚拟机规格对虚拟机类型进行排序，基于排序结果确定第二排序结果。

可选的，所述第二排序单元131，具体用于确定所述VNF中具有互斥关系的属于同一虚拟机类型的虚拟机数量，按照所述虚拟机数量对虚拟机类型进行排序；其中，第一虚拟机数量对应的第一虚拟机类型的排序先于第二虚拟机数量对应的第二虚拟机类型的排序，所述第一虚拟机数量大于所述第二虚拟机数量；在虚拟机数量相同的情况下，基于所述虚拟机规格对虚拟机类型进行排序，其中，第一虚拟机规格对应的第三虚拟机类型的排序先于第二虚拟机规格对应的第四虚拟机类型的排序；所述第一虚拟机规格大于所述第二虚拟机规格。

在本实施例中，所述获取模块121，还用于从VIM获得所述NFVI资源的状态信息；其中，所述NFVI资源的状态信息至少包括所述NFVI中处于使用状态的硬件节点的状态信息和所述NFVI包含硬件节点的数量。

在本发明的一种可选实施例中，如图14所示，所述装置还包括判断模块140和激活模块141，其中：

所述判断模块140，用于在基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机之前，或者，在基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机过程中，判断所述NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源是否满足虚拟机资源需求；

所述激活模块141，用于依据所述判断模块140在判定NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足虚拟机资源需求时，通知PIM以激活所述NFVI中至少一个处于未使用状态的硬件节点；

所述获取模块121，还用于获得更新的NFVI资源的状态信息；所述更新的NFVI资源的状态信息在所述至少一个处于未使用状态的硬件节点激活后获得。

本发明实施例提供一种VNF的部署装置，通过获取VNF部署需求和NFVI中的资源状态信息，采取集中部署的原则，先对NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照VNF的虚拟机资源需求部署虚拟机，以达到充分利用处于使用状态的硬件节点中的剩余资源，提高资源的利用率。

上述实施例中提供的部署装置在进行信息处理时，仅以上述各程序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处理分配由不同的程序模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的部署装置与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。

本发明提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序处理器被处理器执行时实现上述方法实施例的步骤，而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例还提供一种信息处理装置，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行存储在存储器中的上述方法实施例的步骤。

图15是本发明实施例一种信息处理装置的硬件结构示意图，该信息处理装置150包括：至少一个处理器151和存储器152；可选地，所述信息处理装置还可包括至少一个通信接口153；信息处理装置中的各个组件可通过总线系统154耦合在一起，可理解，总线系统154用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统154除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图15中将各种总线都标为总线系统154。

可以理解，存储器152可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM，SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM，SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储器152旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

本发明实施例中的存储器152用于存储各种类型的数据以支持信息处理装置150的操作。这些数据的示例包括：用于在信息处理装置150上操作的任何计算机程序，如处于使用状态的硬件节点的剩余资源排序的程序、VNF中各虚拟机的排序程序等，实现本发明实施例方法的程序可以包含在存储器152中。

上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器151中，或者由处理器151实现。处理器151可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器151中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器151可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器151可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器152，处理器151读取存储器中的信息，结合其硬件完成前述方法的步骤。

在示例性实施例中，信息处理装置150可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD，Programmable Logic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD，Complex Programmable LogicDevice)、现场可编程门阵列(FPGA，Field-Programmable Gate Array)、通用处理器、控制器、微控制器(MCU，Micro Controller Unit)、微处理器(Microprocessor)、或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例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中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种虚拟化网络功能VNF的部署方法，其特征在于，所述方法包括：

基于获得的VNF部署请求，获取VNF的虚拟机资源需求信息和网络功能虚拟化基础设施NFVI资源的状态信息；

基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机，以使至少一个处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足所述VNF的虚拟机资源需求信息中的虚拟机资源需求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机，包括：

对所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照资源量大小进行排序，获得第一排序结果；

对所述VNF的虚拟机资源需求信息中需求的虚拟机进行排序，获得第二排序结果；

基于所述第一排序结果和所述第二排序结果，将所述VNF中至少一个虚拟机分配给处于使用状态的第一硬件节点，其中，所述第一硬件节点的剩余资源满足所述至少一个虚拟机的资源需求，并且所述第一硬件节点被分配给所述至少一个虚拟机后的剩余资源最小。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述VNF的虚拟机资源需求信息中需求的虚拟机进行排序，获得第二排序结果，包括：

确定所述VNF的虚拟机资源需求信息中属于同一虚拟机类型的虚拟机资源需求子信息；所述虚拟机资源需求子信息包括对应虚拟机类型的至少一个虚拟机的虚拟机安全需求信息和虚拟机规格；所述虚拟机安全需求信息用于指示所述至少一个虚拟机之间的互斥关系；

基于至少一个虚拟机类型对应的虚拟机安全需求信息和虚拟机规格对虚拟机类型进行排序，基于排序结果确定第二排序结果。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于至少一个虚拟机类型对应的虚拟机安全需求信息和虚拟机规格对虚拟机类型进行排序，包括：

确定所述VNF中具有互斥关系的属于同一虚拟机类型的虚拟机数量，按照虚拟机数量对虚拟机类型进行排序；其中，第一虚拟机数量对应的第一虚拟机类型的排序先于第二虚拟机数量对应的第二虚拟机类型的排序，所述第一虚拟机数量大于所述第二虚拟机数量；

在虚拟机数量相同的情况下，基于所述虚拟机规格对虚拟机类型进行排序，其中，第一虚拟机规格对应的第三虚拟机类型的排序先于第二虚拟机规格对应的第四虚拟机类型的排序；所述第一虚拟机规格大于所述第二虚拟机规格。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取NFVI资源的状态信息，包括：

从虚拟化基础设施管理器VIM获得所述NFVI资源的状态信息；其中，所述NFVI资源的状态信息至少包括所述NFVI中处于使用状态的硬件节点的状态信息和所述NFVI包含的硬件节点的数量。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，在基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机之前，或者，在基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机过程中，所述方法还包括：

判断所述NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源是否满足虚拟机资源需求；

在NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足虚拟机资源需求的情况下，通知物理基础设施管理器PIM以激活所述NFVI中至少一个处于未使用状态的硬件节点；

获得更新的NFVI资源的状态信息；所述更新的NFVI资源的状态信息在所述至少一个处于未使用状态的硬件节点激活后获得。

7.一种虚拟化网络功能VNF的部署装置，其特征在于，所述装置包括获取模块和部署模块，其中：

所述获取模块，用于基于获得的VNF部署请求，获取VNF的虚拟机资源需求信息和网络功能虚拟化基础设施NFVI资源的状态信息；

所述部署模块，用于基于所述获取模块获取的所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机，以使至少一个处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足所述VNF的虚拟机资源需求信息中的虚拟机资源需求。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述部署模块包括第一排序单元、第二排序单元和分配单元，其中：

所述第一排序单元，用于对从所述获取模块获取的所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照资源量大小进行排序，获得第一排序结果；

所述第二排序单元，用于对从所述获取模块获取的所述VNF的虚拟机资源需求信息中需求的虚拟机进行排序，获得第二排序结果；

所述分配单元，用于依据所述第一排序单元获得的第一排序结果和所述第二排序单元获得的第二排序结果，将所述VNF中至少一个虚拟机分配给处于使用状态的第一硬件节点，其中，所述第一硬件节点的剩余资源满足所述至少一个虚拟机的资源需求，并且所述第一硬件节点被分配给所述至少一个虚拟机后的剩余资源最小。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二排序单元，用于确定所述VNF的虚拟机资源需求信息中属于同一虚拟机类型的虚拟机资源需求子信息；所述虚拟机资源需求子信息包括对应虚拟机类型的至少一个虚拟机的虚拟机安全需求信息和虚拟机规格；所述虚拟机安全需求信息用于指示所述至少一个虚拟机之间的互斥关系；

基于至少一个虚拟机类型对应的虚拟机安全需求信息和虚拟机规格对虚拟机类型进行排序，基于排序结果确定第二排序结果。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二排序单元，用于确定所述VNF中具有互斥关系的属于同一虚拟机类型的虚拟机数量，按照虚拟机数量对虚拟机类型进行排序；其中，第一虚拟机数量对应的第一虚拟机类型的排序先于第二虚拟机数量对应的第二虚拟机类型的排序，所述第一虚拟机数量大于所述第二虚拟机数量；

在虚拟机数量相同的情况下，基于所述虚拟机规格对虚拟机类型进行排序，其中，第一虚拟机规格对应的第三虚拟机类型的排序先于第二虚拟机规格对应的第四虚拟机类型的排序；所述第一虚拟机规格大于所述第二虚拟机规格。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于从虚拟化基础设施管理器VIM获得所述NFVI资源的状态信息；其中，所述NFVI资源的状态信息至少包括所述NFVI中处于使用状态的硬件节点的状态信息和所述NFVI包含硬件节点的数量。

12.根据权利要求7-10任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括判断模块和激活模块，其中：

所述判断模块，用于在基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机之前，或者，在基于所述NFVI资源的状态信息中处于使用状态的硬件节点的剩余资源按照所述VNF的虚拟机资源需求信息部署虚拟机过程中，判断所述NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源是否满足虚拟机资源需求；

所述激活模块，用于依据所述判断模块在判定NFVI中处于使用状态的硬件节点的剩余资源不满足虚拟机资源需求时，通知物理基础设施管理器PIM以激活所述NFVI中至少一个处于未使用状态的硬件节点；

所述获取模块，用于获得更新的NFVI资源的状态信息；所述更新的NFVI资源的状态信息在所述至少一个处于未使用状态的硬件节点激活后获得。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

14.一种信息处理装置，其特征在于，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

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