CN113518016A - 一种消息发送方法及vnfm、计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本说明书提供一种消息发送方法及VNFM、计算机可读存储介质，所述方法包括：当VNFM处理发送至某一VNF消息的平均耗时超过该VNFM发送至多个VNF的平均耗时，说明当前VNFM处理该VNF的请求时间过长，因此为该VNF重新分配VNFM，从而可以根据VNFM处理发往VNF的消息的平均耗时自适应的调整与VNF对应的VNFM，从而更高效的实现消息的发送。
Description
技术领域
本说明书涉及通信技术领域，尤其涉及一种消息发送方法及VNFM、计算机可读存储介质。
背景技术
VNF(Virtualisation Network Function，虚拟化网络功能节点)Manager是符合欧洲电信标准化协会规范的NFV(Network Functions Virtualization，网络功能虚拟化)部署、配置及管理软件，它管理多台物理服务器，根据用户业务需求灵活计算所需的资源，完成VNF的创建和部署，同时将所需要的初始配置下发到VNF设备，确保VNF设备启动后，管理平台能够远程管理，VNF Manager是管理平台与VNF的消息中枢，负责了所有VNF设备消息的分发。
随着网络规模的不断扩大及应用场景的复杂化，基于公有云部署的VNF Manager集群方案应运而生，该部署方式有部署成本低、部署方式灵活等优点，但是如何保证VNFManager集群与VNF之间的高效通讯成为业界难题。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本说明书提供了一种消息发送方法及VNFM、计算机可读存储介质。
根据本说明书实施例的第一方面，提供一种消息发送方法，应用于多个虚拟化网络功能节点管理者VNFM组成的集群中，每个VNFM包括一个消息队列，所述消息队列用于存储待下发至多个虚拟化网络功能节点VNF的管理消息，所述方法包括：
获取VNFM处理的发送至第一虚拟化网络功能节点VNF的管理消息的第一平均耗时，所述第一VNF为所述VNFM当前负责管理的VNF，所述第一平均耗时为根据管理消息从消息队列被发出至接收到第一VNF发送的响应计算的平均耗时；
若所述第一平均耗时超过多个VNF对应的第二平均耗时，则重新为所述第一VNF确定负责管理该第一VNF的VNFM；其中，所述第二平均耗时是多个VNF对应的第一平均耗时之和除以多个VNF的数量确定的；
将待下发至第一VNF的管理消息加入至重新确定的VNFM的消息队列中，等待发出。
可选的，重新为所述第一VNF确定负责管理该第一VNF的VNFM，包括：
重新为所述第一VNF生成通用唯一识别码；
根据重新生成的通用唯一识别码确定待发送至第一VNF的管理消息在哈希环上的第一位置；
确定距离第一位置最近的VNFM为负责管理该第一VNF的VNFM。
可选的，根据如下公式确定第一平均耗时，包括：
其中，Value(i)为VNFM处理的发送至第一VNF的第i个管理消息的第一平均耗时；
Value(i-1)为VNFM处理发送至第一VNF的第i-1个管理消息的耗时；
M为第一VNF向所述VNFM发送管理消息获取请求的次数；
T(i)为第i个管理消息从消息队列被发出至接收到第一VNF发送的响应计算的耗时。
可选的，所述方法还包括：
根据VNFM的管理IP地址进行哈希运算，确定所述VNFM在所述哈希环上的第二位置。
根据本说明书实施例的第二方面，提供一种VNFM，可以应用于多个虚拟化网络功能节点管理者VNFM组成的集群中，每个VNFM包括一个消息队列，所述消息队列用于存储待下发至多个虚拟化网络功能节点VNF的管理消息，所述VNFM包括：
获取模块，用于获取VNFM处理的发送至第一虚拟化网络功能节点VNF的管理消息的第一平均耗时，所述第一VNF为所述VNFM当前负责管理的VNF，所述第一平均耗时为根据管理消息从消息队列被发出至接收到第一VNF发送的响应计算的平均耗时；
计算模块，用于在所述第一平均耗时超过多个VNF对应的第二平均耗时的情况下，重新为所述第一VNF确定负责管理该第一VNF的VNFM；其中，所述第二平均耗时是多个VNF对应的第一平均耗时之和除以多个VNF的数量确定的；
下发模块，用于将待下发至第一VNF的管理消息加入至重新确定的VNFM的消息队列中，等待发出。
可选的，所述计算模块在重新为所述第一VNF确定负责管理该第一VNF的VNFM时具体用于：
重新为所述第一VNF生成通用唯一识别码；
根据重新生成的通用唯一识别码确定待发送至第一VNF的管理消息在哈希环上的第一位置；
确定距离第一位置最近的VNFM为负责管理该第一VNF的VNFM。
可选的，所述计算模块根据如下公式确定第一平均耗时：
其中，Value(i)为VNFM处理的发送至第一VNF的第i个管理消息的第一平均耗时；
Value(i-1)为VNFM处理发送至第一VNF的第i-1个管理消息的耗时；
M为第一VNF向所述VNFM发送管理消息获取请求的次数；
T(i)为第i个管理消息从消息队列被发出至接收到第一VNF发送的响应计算的耗时。
可选的，所述计算模块还用于：
根据VNFM的管理IP地址进行哈希运算，确定所述VNFM在所述哈希环上的第二位置。
根据本说明书实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行程序，所述计算机可执行程序在被计算机调用时，使所述计算机执行如上述第一方面所提供的任一方法。
本说明书的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：当VNFM处理发送至某一VNF消息的平均耗时超过该VNFM发送至多个VNF的平均耗时，说明当前VNFM处理该VNF的请求时间过长，因此为该VNF重新分配VNFM，从而可以根据VNFM处理发往VNF的消息的平均耗时自适应的调整与VNF对应的VNFM，从而更高效的实现消息的发送。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。
图1是本说明书一实施例提供的哈希环的示意图；
图2为本说明书一实施例提供的服务器映射到哈希环上的示意图；
图3为本说明书一实施例提供的用户终端映射到哈希环的示意图；
图4是本说明书一实施例提供的消息发送方法的流程示意图；
图5是本说明书又一实施例提供的VNFM以及VNF映射到哈希环上的示意图；
图6是本说明书一实施例提供的VNFM的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在介绍本说明书提供的方法之前，首先对一致性哈希算法进行介绍。
一致性哈希算法在1997年由麻省理工学院的Karger等人在解决分布式缓存Cache中提出的，设计目标是为了解决因特网中的热点(Hot spot)问题。
一致性Hash算法将整个哈希值空间组织成一个虚拟的圆环，如假设某哈希函数的值空间为0～2^32-1(即哈希值是一个32位无符号整形)，整个哈希环如图1所示：整个空间圆按顺时针方向布局，圆环的正上方的点代表0，0点右侧的第一个点代表1。以此类推2、3、4、5、6……直到2^32-1(其中图1中的点的个数仅仅是个示意，并不完全等于2^32-1)，其中2^32-1与0是重合的(类似于钟表中的0点和12点)。我们把这个由2^32个点组成的圆环称为Hash环。
如图2所示，假设有4台服务器，服务器0、服务器1、服务器2，服务器3，在生产环境中，这4台服务器均有自己的IP地址或主机名，使用它们各自的IP地址或主机名作为关键字进行哈希计算，使用哈希后的结果对2^32取模，即hash(服务器的IP地址)％2^32。最后得到一个[0,2^32-1]之间的一个无符号整形数，这个整数就代表服务器的编号。同时这个整数肯定处于[0,2^32-1]之间，那么，上图中的hash环上必定有一个点与这个整数对应。那么这个服务器就可以映射到这个环上。多个服务器都通过这种方式进行计算，最后都会各自映射到圆环上的某个点，这样每台机器就能确定其在哈希环上的位置。
如图3所示，根据用户终端的IP地址使用上面相同的函数即hash(用户终端的IP地址)％2^32进行哈希运算，确定得到的结果在哈希环上的位置，沿着该位置顺时针行走，遇到的第一台服务器就是其应该定位到的服务器。
在介绍完上述一致性哈希算法之后，对本说明书提供的消息发送方法加以介绍。本实施例提供一种消息发送方法，当VNFM处理发送至某一VNF消息的平均耗时超过该VNFM发送至多个VNF的平均耗时，说明当前VNFM处理该VNF的请求时间过长，因此为该VNF重新分配VNFM。
其中，图4是本实施例提供的消息发送方法的流程示意图，该方法可以应用用于多个VNFM组成的集群，集群中的每个VNFM上运行有一个消息队列，该消息队列用于存储待下发至多个VNF的管理消息，如图4所示，该方法包括:
步骤401，获取VNFM处理的发送至第一虚拟化网络功能节点VNF的管理消息的第一平均耗时，所述第一VNF为所述VNFM当前负责管理的VNF，所述第一平均耗时为根据管理消息从消息队列被发出至接收到第一VNF发送的响应计算的平均耗时。
其中，每个VNFM上对应建立一个消息队列，VNFM可能管理一个或多个VNF，该消息队列用于存储待下发至VNFM管理的VNF的管理消息。
管理消息可以用于实现对于VNF的管理，本实施例对于管理消息的类型不加以限定。
其中在VNFM管理多个VNF的情况下，VNFM的消息队列中可能存储了待下发至多个VNF的管理消息。本实施例中的第一平均耗时为VNFM处理下发至单个VNF的管理消息的平均耗时。例如，以VNFM11管理三个VNF(VNF1、VNF2、VNF3)为例，VNFM11对应建立的消息队列用于存储待下发至VNF1、VNF2、VNF3的管理消息。那么对于VNF1的第一平均耗时是根据VNFM11处理的已经下发至VNF1的管理消息的耗时的平均值确定的。VNFM处理的下发至VNF的每一个管理消息的耗时是根据该管理消息从消息队列被发送直至接收到对应的VNF发送的响应。
举例来说，VNFM11的处理下发至VNF1的其中一个管理消息的耗时是根据该管理消息从消息队列被发送至VNF1，直至VNF1在接收到该管理消息之后会向VNFM11发送接收到管理消息的响应，从被发送出队列到接收到响应二者之间的时间段即为VNFM11处理该管理消息的耗时。第一平均耗时即为VNFM发送至VNF1的管理消息的总耗时除以管理消息的个数计算即可。
在一种可选的实施方式中，可以根据如下公式计算每一个VNF对应的第一平均耗时：
其中，Value(i)为VNFM处理的发送至第一VNF的第i个管理消息的第一平均耗时；
Value(i-1)为VNFM处理发送至第一VNF的第i-1个管理消息的耗时；
M为第一VNF向所述VNFM发送管理消息获取请求的次数；
其中，
就是VNFM处理的历史的i-1个管理消息的总耗时，T(i)为第i个管理消息从消息队列被发出至接收到第一VNF发送的响应计算的耗时；
根据
可以计算出VNFM处理的某个VNF的管理消息的总耗时，除以M+1即可以获取到该VNFM处理该VNF的管理消息的第一平均耗时。
步骤403，若所述第一平均耗时超过多个VNF对应的第二平均耗时，则重新为所述第一VNF确定负责管理该第一VNF的VNFM；其中，所述第二平均耗时是多个VNF对应的第一平均耗时之和除以多个VNF的数量确定的。
VNFM可以确定其管理的每一个VNF对应的第一平均耗时。例如，VNFM11管理的多个VNF的平均耗时可以计算出VNF1的第一平均耗时、VNF2的第一平均耗时、VNF3的第一平均耗时三者之和，然后除以3，就可以计算出VNFM管理的多个VNF的第二平均耗时。
本实施例中以第一VNF为VNF1为例进行说明，如果VNF1对一个的第一平均耗时超过了根据多个VNF(VNF1、VNF2、VNF3)计算出的第二平均耗时，说明此时该VNFM11对于处理发送至VNF1的管理消息已经出现较大的时延。因此，可以重新为VNF1确定对应的VNFM。
步骤405，将待下发至第一VNF的管理消息加入至重新确定的VNFM的消息队列中，等待发出。
本实施例提供的方法中，消息队列可以每处理完一个来自于VNF的请求后记录本次请求耗时为T(i)，使用上述公式可以计算该VNF对应的第一平均耗时时间。每个VNFM保存一个多个VNFM对应的第二平均耗时，该第二平均耗时随着每次VNF节点对应的第一平均耗时而更新。每次管理消息发送完成，均需判断该VNF对应的第一平均耗时是否大于第二平均耗时(或者判断第一平均耗时是否大于第二平均耗时+预设值α，α可根据实际情况调整，α值越小则为VNF重新分配VNFM的次数越多)，如果大于，则判断该消息队列中是否依然存在该VNF的消息，如果不存在，则重新生成通用唯一识别码。
本实施例提供的方法由于唯一通用识别码已经重新生成，则会导致该VNF的后续管理消息会被按照新生成的通用唯一识别码进行分发，从而实现VNF消息的分发可根据耗时进行与VNF Manager匹配关系的自适应调整。
在上述实施例的基础上，在一种实现方式中，对于VNFM集群中，每一个VNFM都有唯一的管理IP地址，该管理IP地址在集群内唯一。根据每个VNFM的管理IP地址做哈希运算，可以确定VNFM在哈希环上的位置。
对于重新确定VNFM的方式可以采用如下方式：
步骤4031，重新为所述第一VNF生成通用唯一识别码。
对于管理消息中携带有与该管理消息对应的VNF的标识信息，该标识信息可以为通用唯一识别码，也可以为序列号等可以唯一标识VNF的标识。
步骤4032，根据重新生成的通用唯一识别码确定待发送至第一VNF的管理消息在哈希环上的第一位置。
根据重新生成的通用唯一识别码进行哈希运算，可以确定该唯一通用识别码在哈希换上的位置。
步骤4033，确定距离第一位置最近的VNFM为负责管理该第一VNF的VNFM。
图5是本实施例提供的一种VNFM以及管理消息映射到哈希环的示意图。其中哈希环上节点的数量可以根据实际组网的情况确定，若图3中哈希环包括N个点，那么VNFM确定在哈希环上的位置的根据如下公式计算：hash(VNFM的管理IP)％N；其中％为取余符号。
待发送至第一VNF的管理消息采用上述相同的哈希算法进行计算：
hash(管理消息中携带的VNF的标识信息)％N；
如图5所示，管理消息在进行哈希运算在哈希环中在VNFM2和VNFM3之间，那么可以按照哈希环的寻址方向(逆时针或者顺时针方向)找到距离管理消息在哈希环上最近的的VNFM即为重新确定的VNFM。
在上述实施例的基础上，本实施例给出更多的实现细节。
每个VNFM在建立消息队列时，可以同时建立一个表项用于存储VNF对应的第一平均耗时。表项的key(关键字)为VNF的管理IP地址，value值为该VNF对应的第一平均耗时。在VNF设备首次上线时value的初始值为0。
在上述实施例的基础上，本实施例还提供一种VNFM，该VNFM可以应用于多个虚拟化网络功能节点管理者VNFM组成的集群中的VNFM，每个VNFM包括一个消息队列，所述消息队列用于存储待下发至多个虚拟化网络功能节点VNF的管理消息，如图6所示，所述VNFM包括：
获取模块601，用于获取VNFM处理的发送至第一虚拟化网络功能节点VNF的管理消息的第一平均耗时，所述第一VNF为所述VNFM当前负责管理的VNF，所述第一平均耗时为根据管理消息从消息队列被发出至接收到第一VNF发送的响应计算的平均耗时；
计算模块602，用于在所述第一平均耗时超过多个VNF对应的第二平均耗时的情况下，重新为所述第一VNF确定负责管理该第一VNF的VNFM；其中，所述第二平均耗时是多个VNF对应的第一平均耗时之和除以多个VNF的数量确定的；
下发模块603，用于将待下发至第一VNF的管理消息加入至重新确定的VNFM的消息队列中，等待发出。
可选的，所述计算模块602在重新为所述第一VNF确定负责管理该第一VNF的VNFM时具体用于：
重新为所述第一VNF生成通用唯一识别码；
根据重新生成的通用唯一识别码确定待发送至第一VNF的管理消息在哈希环上的第一位置；
确定距离第一位置最近的VNFM为负责管理该第一VNF的VNFM。
可选的，所述计算模块602根据如下公式确定第一平均耗时：
其中，Value(i)为VNFM处理的发送至第一VNF的第i个管理消息的第一平均耗时；
Value(i-1)为VNFM处理发送至第一VNF的第i-1个管理消息的耗时；
M为第一VNF向所述VNFM发送管理消息获取请求的次数；
T(i)为第i个管理消息从消息队列被发出至接收到第一VNF发送的响应计算的耗时。
可选的，所述计算模块602还用于：
根据VNFM的管理IP地址进行哈希运算，确定所述VNFM在所述哈希环上的第二位置。
本实施例提供的VNFM可以用于执行上述实施例中的消息发送方法，具体的步骤可以参见方法实施例中的描述，本实施例中不再详细赘述。
当VNFM处理发送至某一VNF消息的平均耗时超过该VNFM发送至多个VNF的平均耗时，说明当前VNFM处理该VNF的请求时间过长，因此为该VNF重新分配VNFM，从而可以根据VNFM处理发往VNF的消息的平均耗时自适应的调整与VNF对应的VNFM，从而更高效的实现消息的发送。
应当理解的是，本说明书并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本说明书的范围仅由所附的权利要求来限制。
以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种消息发送方法，其特征在于，应用于多个虚拟化网络功能节点管理者VNFM组成的集群中，每个VNFM包括一个消息队列，所述消息队列用于存储待下发至多个虚拟化网络功能节点VNF的管理消息，所述方法包括：
获取VNFM处理的发送至第一虚拟化网络功能节点VNF的管理消息的第一平均耗时，所述第一VNF为所述VNFM当前负责管理的VNF，所述第一平均耗时为根据管理消息从消息队列被发出至接收到第一VNF发送的响应计算的平均耗时；
若所述第一平均耗时超过多个VNF对应的第二平均耗时，则重新为所述第一VNF确定负责管理该第一VNF的VNFM；其中，所述第二平均耗时是多个VNF对应的第一平均耗时之和除以多个VNF的数量确定的；
将待下发至第一VNF的管理消息加入至重新确定的VNFM的消息队列中，等待发出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，重新为所述第一VNF确定负责管理该第一VNF的VNFM，包括：
重新为所述第一VNF生成通用唯一识别码；
根据重新生成的通用唯一识别码确定待发送至第一VNF的管理消息在哈希环上的第一位置；
确定距离第一位置最近的VNFM为负责管理该第一VNF的VNFM。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据如下公式确定第一平均耗时，包括：
其中，Value(i)为VNFM处理的发送至第一VNF的第i个管理消息的第一平均耗时；
Value(i-1)为VNFM处理发送至第一VNF的第i-1个管理消息的耗时；
M为第一VNF向所述VNFM发送管理消息获取请求的次数；
T(i)为第i个管理消息从消息队列被发出至接收到第一VNF发送的响应计算的耗时。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据VNFM的管理IP地址进行哈希运算，确定所述VNFM在所述哈希环上的第二位置。
5.一种虚拟化网络功能节点管理者VNFM，其特征在于，VNFM包括一个消息队列，所述消息队列用于存储待下发至多个虚拟化网络功能节点VNF的管理消息，所述VNFM包括：
获取模块，用于获取VNFM处理的发送至第一虚拟化网络功能节点VNF的管理消息的第一平均耗时，所述第一VNF为所述VNFM当前负责管理的VNF，所述第一平均耗时为根据管理消息从消息队列被发出至接收到第一VNF发送的响应计算的平均耗时；
计算模块，用于在所述第一平均耗时超过多个VNF对应的第二平均耗时的情况下，重新为所述第一VNF确定负责管理该第一VNF的VNFM；其中，所述第二平均耗时是多个VNF对应的第一平均耗时之和除以多个VNF的数量确定的；
下发模块，用于将待下发至第一VNF的管理消息加入至重新确定的VNFM的消息队列中，等待发出。
6.根据权利要求5所述的VNFM，其特征在于，所述计算模块在重新为所述第一VNF确定负责管理该第一VNF的VNFM时具体用于：
重新为所述第一VNF生成通用唯一识别码；
根据重新生成的通用唯一识别码确定待发送至第一VNF的管理消息在哈希环上的第一位置；
确定距离第一位置最近的VNFM为负责管理该第一VNF的VNFM。
7.根据权利要求5所述的VNFM，其特征在于，所述计算模块根据如下公式确定第一平均耗时：
其中，Value(i)为VNFM处理的发送至第一VNF的第i个管理消息的第一平均耗时；
Value(i-1)为VNFM处理发送至第一VNF的第i-1个管理消息的耗时；
M为第一VNF向所述VNFM发送管理消息获取请求的次数；
T(i)为第i个管理消息从消息队列被发出至接收到第一VNF发送的响应计算的耗时。
8.根据权利要求5-7任一项所述的VNFM，其特征在于，所述计算模块还用于：
根据VNFM的管理IP地址进行哈希运算，确定所述VNFM在所述哈希环上的第二位置。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行程序，所述计算机可执行程序在被计算机调用时，使所述计算机执行如权利要求1-4任一项所述的方法。
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|---|
| 吴迪等: "NFV中的vDPI功能放置问题研究", 《科研信息化技术与应用》 * |
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| CN113518016B (zh) | 2022-08-30 |
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