CN112804069B

CN112804069B - 实例化虚拟网络功能的方法、设备及计算机可读存储介质

Info

Publication number: CN112804069B
Application number: CN201911105858.3A
Authority: CN
Inventors: 凌泽军; 冯建强; 柏楠; 刘增义
Original assignee: China Telecom Corp Ltd
Current assignee: China Telecom Corp Ltd
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2023-03-31
Anticipated expiration: 2039-11-13
Also published as: CN112804069A

Abstract

本公开提供了一种实例化虚拟网络功能的方法、装置、网络功能虚拟化管理与编排系统及计算机可读存储介质，涉及网络功能虚拟化技术领域。其中的实例化虚拟网络功能的方法包括：NFVO对VNFD进行解析，得到VNFD的解析结果；NFVO向VNFM发起VNF实例化请求，以请求实例化VNF中的各个节点；VNF实例化请求携带解析结果；VNFM根据解析结果，向VIM请求实例化VNF中的各个节点所需的虚拟网络资源；VIM向VNFM分配虚拟网络资源；VNFM根据解析结果，利用虚拟网络资源对VNF中的各个节点进行配置。本公开能够减轻NFVO与VNFM适配的工作负荷，并满足厂商对于保护VNF实现细节和管理细节的要求。

Description

实例化虚拟网络功能的方法、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本公开涉及网络功能虚拟化技术领域，特别涉及一种实例化虚拟网络功能的方法、装置、网络功能虚拟化管理与编排系统及计算机可读存储介质。

背景技术

ETSI(European Telecommunications Standards Institute，欧洲电信标准化协会)定义的MANO(Management and Orchestration，管理和编排)规范中要求以TOSCA(Topology and Orchestration Specification for Cloud Applications，云应用拓扑编排标准)定义VNFD(Virtualized Network Function Descriptor，虚拟网络功能描述符)。

然而，各厂商为了保护VNF(Virtualized Network Function，虚拟网络功能)的实现细节，普遍没有采用TOSCA模板定义VNF。特别是在实例化VNF时，VNFM(VNF Manager，虚拟网络功能管理器)负责处理VNFD的解析工作，更加为各厂商采用私有VNFD提供了标准支持。这样一来，由于各厂商采用的VNFD不同，且各厂商采用的VNFM与NFVO(Network FunctionsVirtualization Orchestrator，网络功能虚拟化编排器)具有不同的接口，因此在NFVO与多个厂家的VNFM对接适配时，适配工作量较大，不利于NFV产业链的推广发展。

发明内容

本公开解决的一个技术问题是，如何减轻NFVO与VNFM适配的工作负荷。

根据本公开实施例的一个方面，提供了一种实例化虚拟网络功能的方法，包括：网络功能虚拟化编排器NFVO对虚拟网络功能描述符VNFD进行解析，得到VNFD的解析结果；NFVO向网络功能虚拟化管理器VNFM发起虚拟网络功能VNF实例化请求，以请求实例化VNF中的各个节点；VNF实例化请求携带解析结果；VNFM根据解析结果，向虚拟化基础设施管理器VIM请求实例化VNF中的各个节点所需的虚拟网络资源；VIM向VNFM分配虚拟网络资源；VNFM根据解析结果，利用虚拟网络资源对VNF中的各个节点进行配置。

在一些实施例中，VNFM根据解析结果，从虚拟化基础设施管理器VIM请求实例化VFN中的各个节点所需的虚拟网络资源包括：VNFM根据解析结果，确定虚拟网络资源；VNFM向NFVO发起虚拟网络资源的授权请求；NFVO对虚拟网络资源进行确认，并向VNFM返回虚拟网络资源的授权信息；VNFM利用授权信息向VIM请求虚拟网络资源。

在一些实施例中，该方法还包括：在VFNM对VNF中的各个节点进行配置之前，NFVO请求VNFM配置VNF中的各个节点的虚拟网络资源实例。

在一些实施例中，该方法还包括：VNFM通知网元管理系统EMS管理VNF；EMS对VNF的业务参数进行配置。

在一些实施例中，该方法还包括：在NFVO对VNFD进行解析之前，NFVO进行VNF实例化校验。

在一些实施例中，解析结果包括VNF中各个节点的名称、类型、继承关系、拓扑关系、所需的虚拟网络资源。

在一些实施例中，VNFD由云应用拓扑编排标准TOSCA定义。

根据本公开实施例的另一个方面，提供了一种网络功能虚拟化管理与编排系统，包括：网络功能虚拟化编排器NFVO、网络功能虚拟化管理器VNFM以及虚拟化基础设施管理器VIM；其中，NFVO被配置为：对虚拟网络功能描述符VNFD进行解析，得到VNFD的解析结果；向VNFM发起虚拟网络功能VNF实例化请求，以请求实例化VNF中的各个节点；VNF实例化请求携带解析结果；VNFM被配置为：根据解析结果，从VIM请求实例化VNF中的各个节点所需的虚拟网络资源；根据解析结果，利用虚拟网络资源对VNF中的各个节点进行配置；VIM被配置为：向VNFM分配虚拟网络资源。

在一些实施例中，VNFM被配置为：根据解析结果，确定虚拟网络资源；向NFVO发起虚拟网络资源的授权请求；NFVO被配置为：对虚拟网络资源进行确认，并向VNFM返回虚拟网络资源的授权信息；VNFM被配置为：利用授权信息向VIM请求虚拟网络资源。

在一些实施例中，NFVO还被配置为：在VFNM对VNF中的各个节点进行配置之前，请求VNFM配置VNF中的各个节点的虚拟网络资源实例。

在一些实施例中，该系统还包括网元管理系统EMS；其中，VNFM还被配置为：通知EMS管理VNF；EMS被配置为：接收VNFM的通知，并对VNF的业务参数进行配置。

在一些实施例中，NFVO还被配置为：在NFVO对VNFD进行解析之前，进行VNF实例化校验。

在一些实施例中，VNFD由云应用拓扑编排标准TOSCA定义。

根据本公开实施例的又一个方面，提供了一种实例化虚拟网络功能的装置，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中的指令，执行前述的实例化VNF方法。

根据本公开实施例的再一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质存储有计算机指令，指令被处理器执行时实现前述的实例化虚拟网络功能的方法。

本公开能够减轻NFVO与VNFM适配的工作负荷，并满足厂商对于保护VNF实现细节和管理细节的要求。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本公开一些实施例的实例化虚拟网络功能的方法的流程示意图。

图2示出了VNFM向VIM请求实例化VNF中各个节点所需的虚拟网络资源的流程示意图。

图3示出了本公开一些实施例的网络功能虚拟化管理与编排系统的结构示意图。

图4示出了本公开一些实施例的实例化虚拟网络功能的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。

首先结合图1描述本公开实例化虚拟网络功能的方法的一些实施例。

图1示出了本公开一些实施例的实例化虚拟网络功能的方法的流程示意图。如图1所示，本实施例包括步骤S102～步骤S110。

在步骤S102中，网络功能虚拟化编排器NFVO对虚拟网络功能描述符VNFD进行解析，得到VNFD的解析结果。

其中，VNFD可以由云应用拓扑编排标准TOSCA定义。解析结果例如可以包括VNF中各个节点的名称、类型、继承关系、拓扑关系、所需的虚拟网络资源等等。

在步骤S104中，NFVO向网络功能虚拟化管理器VNFM发起虚拟网络功能VNF实例化请求。

其中，VNF实例化请求携带上述解析结果，以请求实例化VNF中的各个节点Node。

在步骤S106中，VNFM根据解析结果，向虚拟化基础设施管理器VIM请求实例化VNF中的各个节点所需的虚拟网络资源。

VNFM向VIM请求实例化VNF中各个节点所需的虚拟网络资源的流程如图2所示，具体过程在后文中详细介绍。

在步骤S108中，VIM向VNFM分配虚拟网络资源。

在步骤S110中，VNFM根据解析结果，利用虚拟网络资源对VNF中的各个节点进行配置。

由于解析结果代表VNFD提供的模版要求，VNFM可以根据该解析结果配置VNF。

本实施例提供了新的由NFVO实例化VNF的方法，能够大幅减轻NFVO与不同厂家的VNFM对接适配时的工作负荷。同时，由于本方法不用定义VNF的具体实现细节，能够满足厂商对于保护VNF实现细节和管理细节的要求。因此，本实施例能够推动NFV产业链和行业的发展。可以大力推动VNFD的规范化。

进一步的，采用TOSCA定义的标准VNFD有利于将云资源编排独立出来。未来各个厂家的VNF实例化，就相当于标准化云资源(例如计算、内存、硬盘、网络带宽等)的初始化和编排，从而提高了网络编排能力和云资源的利用效率，改善了云资源配置。

本实施例可以应用在NFVO和VNFM的实现产品上，可以大规模应用在NFVO与VNFM、VIM的实现、对接应用场景，也可以应用在NFV运营、使用等应用场景。其中，NFVO负责解析VNFD，构建VNF生命周期工作流程，具体包括VNF实例化、VNF扩缩容、VNF终止、VNF配置管理，并且按照流程提交VNFM处理对各个节点的处理任务。VNFM提供VNFD中各个节点的生命周期管理支持，处理各个节点的创建和删除、配置和更新、启动和停止、关系建立和解除、升级和回滚任务。

在一些实施例中，该方法还包括步骤S100～步骤S101。

在步骤S100中，NFVO接收操作人员通过操作端发送的VNF实例化请求。

在步骤S101中，在NFVO对VNFD进行解析之前，NFVO进行VNF实例化校验。

NFVO进行VNF实例化校验时，可以检查VNF包等软件包的具备情况。

在一些实施例中，该方法还包括步骤S109。在步骤S109中，VNFM通知NFVO虚拟网络资源分配完成，NFVO请求VNFM配置VNF中的各个节点的虚拟网络资源实例。

本领域技术人员应理解，NFVO可以查询NFV中各个节点的虚拟网络资源实例(例如虚机ID、IP等)。

在一些实施例中，该方法还包括步骤S111～步骤S112。

在步骤S111中，VNFM通知EMS(Element Management System,网络管理系统)管理VNF。

在步骤S112中，EMS对VNF的业务参数进行配置。

例如，EMS可以对VNF的业务参数配置为“IP电话”或者“防火墙”，以使得VNF实现一定的应用功能。

在步骤S113中，VNFM通知NFVO完成VNF实例化。

在步骤S114中，NFVO向操作端返回VNF各个节点的实例化过程完成。

图2示出了VNFM向VIM请求实例化VNF中各个节点所需的虚拟网络资源的流程示意图。如图2所示，图1对应实施例中的步骤S106具体包括步骤S2061～步骤S2065。

在步骤S2061中，VNFM根据解析结果，确定虚拟网络资源。

在步骤S2062中，VNFM向NFVO发起虚拟网络资源的授权请求。

VNFM向NFVO发起虚拟网络资源的授权请求时，提交虚拟网络资源需求列表。该虚拟网络资源需求列表中包含请求授权的各项虚拟网络资源(如处理器、内存空间、硬盘空间等等)。

在步骤S2063中，NFVO对虚拟网络资源进行确认。

在步骤S2064中，NFVO向VNFM返回虚拟网络资源的授权信息。

在具备虚拟网络资源的情况下，该授权信息可以包括VIM ID，tenant账户密码等等，以便VNFM利用该授权信息向VIM请求虚拟网络资源。

在步骤S2065中，VNFM利用授权信息向VIM(Virtualized InfrastructureManager，虚拟化基础设施管理器)请求虚拟网络资源。

例如，VNFM向VIM请求分配虚拟网络资源。VIM为VNF及其包含的各个节点创建内部网络连接并创建虚拟机，然后向VNFM返回资源分配结果。VNFM接收到资源分配结果后，通知NFVO请求虚拟网络资源分配成功。

下面结合图3描述本公开网络功能虚拟化管理与编排系统的一些实施例。

图3示出了本公开一些实施例的网络功能虚拟化管理与编排系统的结构示意图。如图3所示，本实施例中的网络功能虚拟化管理与编排系统30包括：网络功能虚拟化编排器NFVO301、网络功能虚拟化管理器VNFM302以及虚拟化基础设施管理器VIM303。其中，NFVO与多个不同的VNFM之间通过Or-Vnfm接口连接，多个不同的VNFM与VIM之间通过Vi-Vnf接口连接，NFVO与VIM之间通过Or-Vi接口连接，多个不同的VNFM与VNF之间通过Ve-Vnfm接口连接。

NFVO被配置为：对虚拟网络功能描述符VNFD进行解析，得到VNFD的解析结果；向VNFM发起虚拟网络功能VNF实例化请求，以请求实例化VNF中的各个节点；VNF实例化请求携带解析结果；VNFM被配置为：根据解析结果，从VIM请求实例化VNF中的各个节点所需的虚拟网络资源；根据解析结果，利用虚拟网络资源对VNF中的各个节点进行配置；VIM被配置为：向VNFM分配虚拟网络资源。

本实施例提供了的网络功能虚拟化管理与编排系统，能够大幅减轻NFVO与不同厂家的VNFM对接适配时的工作负荷。同时，由于网络功能虚拟化管理与编排系统不用定义VNF的具体实现细节，能够满足厂商对于保护VNF实现细节和管理细节的要求。因此，本实施例能够推动NFV产业链和行业的发展。可以大力推动VNFD的规范化。

在一些实施例中，VNFM302被配置为：根据解析结果，确定虚拟网络资源；向NFVO发起虚拟网络资源的授权请求；NFVO被配置为：对虚拟网络资源进行确认，并向VNFM返回虚拟网络资源的授权信息；VNFM被配置为：利用授权信息向VIM请求虚拟网络资源。

在一些实施例中，NFVO301还被配置为：在VFNM对VNF中的各个节点进行配置之前，请求VNFM配置VNF中的各个节点的虚拟网络资源实例。

在一些实施例中，该系统30还包括网元管理系统EMS304；其中，VNFM还被配置为：通知EMS管理VNF；EMS被配置为：接收VNFM的通知，并对VNF的业务参数进行配置。

在一些实施例中，NFVO301还被配置为：在NFVO对VNFD进行解析之前，进行VNF实例化校验。

在一些实施例中，VNFD由云应用拓扑编排标准TOSCA定义。

下面结合图4描述本公开实例化虚拟网络功能的装置的一些实施例。

图4示出了本公开一些实施例的实例化虚拟网络功能的装置的结构示意图。如图4所示，该实施例的实例化虚拟网络功能的装置40包括：存储器410以及耦接至该存储器410的处理器420，处理器420被配置为基于存储在存储器410中的指令，执行前述任意一些实施例中的实例化虚拟网络功能的方法。

其中，存储器410例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。

实例化虚拟网络功能的装置40还可以包括输入输出接口430、网络接口440、存储接口450等。这些接口430、440、450以及存储器410和处理器420之间例如可以通过总线460连接。其中，输入输出接口430为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口440为各种联网设备提供连接接口。存储接口450为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。

本公开还包括一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现前述任意一些实施例中的实例化虚拟网络功能的方法。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、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。

以上所述仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims

1.一种实例化虚拟网络功能的方法，包括：

网络功能虚拟化编排器NFVO对虚拟网络功能描述符VNFD进行解析，得到VNFD的解析结果，所述VNFD由云应用拓扑编排标准TOSCA定义；

NFVO向网络功能虚拟化管理器VNFM发起虚拟网络功能VNF实例化请求，以请求实例化VNF中的各个节点，所述VNF实例化请求携带所述解析结果；

VNFM根据所述解析结果，向虚拟化基础设施管理器VIM请求实例化VNF中的各个节点所需的虚拟网络资源；

VIM向VNFM分配所述虚拟网络资源；

VNFM根据所述解析结果，利用所述虚拟网络资源对VNF中的各个节点进行配置。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述VNFM根据所述解析结果，从虚拟化基础设施管理器VIM请求实例化VFN中的各个节点所需的虚拟网络资源包括：

VNFM根据所述解析结果，确定所述虚拟网络资源；

VNFM向NFVO发起所述虚拟网络资源的授权请求；

NFVO对所述虚拟网络资源进行确认，并向VNFM返回所述虚拟网络资源的授权信息；

VNFM利用所述授权信息向VIM请求所述虚拟网络资源。

3.如权利要求1所述的方法，还包括：

在VFNM对VNF中的各个节点进行配置之前，NFVO请求VNFM配置VNF中的各个节点的虚拟网络资源实例。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：

VNFM通知网元管理系统EMS管理VNF；

EMS对VNF的业务参数进行配置。

5.如权利要求1所述的方法，还包括：

在NFVO对VNFD进行解析之前，NFVO进行VNF实例化校验。

6.如权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述解析结果包括VNF中各个节点的名称、类型、继承关系、拓扑关系、所需的虚拟网络资源。

7.一种网络功能虚拟化管理与编排系统，包括：网络功能虚拟化编排器NFVO、网络功能虚拟化管理器VNFM以及虚拟化基础设施管理器VIM；其中，

所述NFVO被配置为：对虚拟网络功能描述符VNFD进行解析，得到VNFD的解析结果，所述VNFD由云应用拓扑编排标准TOSCA定义；向VNFM发起虚拟网络功能VNF实例化请求，以请求实例化VNF中的各个节点，所述VNF实例化请求携带所述解析结果；

所述VNFM被配置为：根据所述解析结果，从VIM请求实例化VNF中的各个节点所需的虚拟网络资源；根据所述解析结果，利用所述虚拟网络资源对VNF中的各个节点进行配置；

所述VIM被配置为：向VNFM分配所述虚拟网络资源。

8.如权利要求7所述的系统，其中，

所述VNFM被配置为：根据所述解析结果，确定所述虚拟网络资源；向NFVO发起所述虚拟网络资源的授权请求；

所述NFVO被配置为：对所述虚拟网络资源进行确认，并向VNFM返回所述虚拟网络资源的授权信息；

所述VNFM被配置为：利用所述授权信息向VIM请求所述虚拟网络资源。

9.如权利要求7所述的系统，其中，所述NFVO还被配置为：

在VFNM对VNF中的各个节点进行配置之前，请求VNFM配置VNF中的各个节点的虚拟网络资源实例。

10.如权利要求7所述的系统，还包括网元管理系统EMS；其中，

所述VNFM还被配置为：通知EMS管理VNF；

所述EMS被配置为：接收VNFM的通知，并对VNF的业务参数进行配置。

11.如权利要求7所述的系统，其中，所述NFVO还被配置为：

在NFVO对VNFD进行解析之前，进行VNF实例化校验。

12.如权利要求7至9任一项所述的系统，其中，所述解析结果包括VNF中各个节点的名称、类型、继承关系、拓扑关系、所需的虚拟网络资源。

13.一种实例化虚拟网络功能的装置，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中的指令，执行如权利要求1至6中任一项所述的实例化虚拟网络功能的方法。

14.一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的实例化虚拟网络功能的方法。