CN114846445A - Vnf到vim的迁移 - Google Patents

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Abstract

提供了用于在通信网络中将VNF迁移到VIM的机制。由迁移控制器执行一种方法,该方法包括获得每个VNF的网络复杂度信息、每个VNF的VM使用信息、以及每个VIM的计算节点的处理能力信息。该方法包括确定VNF与VIM之间的映射。该映射定义了VNF中的每一个在VIM中的哪一个处是可实例化的。该方法包括：通过将每个VNF的网络复杂度信息和每个VNF的VM使用信息与每个VIM的计算节点的处理能力信息进行匹配并考虑VNF与VIM之间的映射，在列表中对VNF进行排序。该方法包括按照列表所定义的顺序来发起VNF到VIM的迁移。

Description

VNF到VIM的迁移
技术领域
本文提出的实施例涉及用于在通信网络中将虚拟网络功能(VNF)迁移到虚拟基础设施管理器(VIM)的方法、迁移控制器、计算机程序和计算机程序产品。
背景技术
在计算中，虚拟机(VM)是计算机系统的仿真。VM基于计算机架构并提供物理计算机的功能。它们的实现可涉及专门的硬件、软件或其组合。VM通常是呈现与物理计算机相同接口的软件程序。
VM有许多应用。一个示例是用于在蜂窝电信系统的核心网络节点中提供计算支持。单个核心网络节点可能包含一起运行的若干类型的VM。协作的VM和连接它们的虚拟网络形成了通常所说的VNF。
当VNF部署在实际计算机中时，这种部署通常发生在多台物理机或计算节点上。一个或多个这种计算节点可由VIM管理。在具有多个VIM(或其他协调计算节点的方式，例如容器管理器，例如Kubernetes)的系统中，一个问题涉及如何以最佳方式部署VNF。这通常由被称为编排器的单独节点来处理。
在保存了VM的记录的系统中，VM可以与它们的记录分开运行，并且不会受到记录保存的变化的影响。一般来说，VM与其记录同时进行交互的唯一时间是：当VM启动、停止、实例化时(或者在VNF实例化时，或者在诸如缩放操作的单独时间)，当VM发生变化(其可以通过放大和缩小来完成，其中VM的处理器和/或存储器容量可改变，或者当配置改变时，使得新的网络被添加或者VM的地址由于VM移动到另外的物理设备而改变)时，或者当VM终止时。
如果发生改变使得VM的记录由于例如数据库管理系统(DBMS)升级而必须改变，则详述VM的记录也将必须改变，例如以适应新DBMS的格式。执行这种改变时，编排器可能需要查询VM的配置，例如，以了解该配置是否由于创建了原始记录而已经以使得其需要被集成在所更新的记录中的方式发生了改变。
然而，当必须迁移大量VM或VNF，并且需要验证部署了VM或VNF的(例如VIM中的)基础架构中的部分或全部信息时，由于关于VM及其构成的VNF的所有方面的查询必须被服务，因此存在对VIM造成相当大负载的风险。虽然几乎无法避免这种查询，但它们可以以避免VIM上的峰值负载而是以恒定的后台负载的方式进行分布。
这可以通过若干种方式实现，例如通过对请求进行流量整形，但这是有问题的，因为一个请求可以很容易地分解为若干个必须在原始请求的范围内服务的后续请求。即，VM可以附接到一个或多个网络，其中必须查询每个网络或VNF以获得其组成的虚拟网络适配器，并且必须查询这些虚拟网络适配器以获得其连接的VM，等等。
因此，仍然需要改进对通信网络中迁移VNF的处理。
发明内容
本文的实施例的一个目的是在通信网络中提供VNF到VIM的有效迁移。
根据第一方面，提出了一种用于在通信网络中将VNF迁移到VIM的方法。该方法由迁移控制器执行。该方法包括获得每个VNF的网络复杂度信息、每个VNF的VM使用信息、以及每个VIM的计算节点的处理能力信息。该方法包括确定VNF与VIM之间的映射。该映射定义了VNF中的每一个在VIM中的哪一个处是可实例化的。该方法包括：通过将每个VNF的网络复杂度信息和每个VNF的VM使用信息与每个VIM的计算节点的处理能力信息进行匹配并考虑VNF与VIM之间的映射，在列表中对VNF进行排序。该方法包括按照列表所定义的顺序来发起VNF到VIM的迁移。
根据第二方面，提出了一种用于在通信网络中将VNF迁移到VIM的迁移控制器。迁移控制器包括处理电路。处理电路被配置为使迁移控制器获得每个VNF的网络复杂度信息、每个VNF的VM使用信息、以及每个VIM的计算节点的处理能力信息。处理电路被配置为使迁移控制器确定VNF与VIM之间的映射。该映射定义了VNF中的每一个在VIM中的哪一个处是可实例化的。处理电路被配置为使迁移控制器：通过将每个VNF的网络复杂度信息和每个VNF的VM使用信息与每个VIM的计算节点的处理能力信息进行匹配并考虑VNF与VIM之间的映射，在列表中对VNF进行排序。处理电路被配置为使迁移控制器按照列表所定义的顺序发起VNF到VIM的迁移。
根据第三方面，提出了一种用于在通信网络中将VNF迁移到VIM的迁移控制器。迁移控制器包括获得模块，其被配置为获得每个VNF的网络复杂度信息、每个VNF的VM使用信息、以及每个VIM的计算节点的处理能力信息。迁移控制器包括确定模块，其被配置为确定VNF与VIM之间的映射。该映射定义了VNF中的每一个在VIM中的哪一个处是可实例化的。迁移控制器包括排序模块，其被配置为：通过将每个VNF的网络复杂度信息和每个VNF的VM使用信息与每个VIM的计算节点的处理能力信息进行匹配并考虑VNF与VIM之间的映射，在列表中对VNF进行排序。迁移控制器包括发起模块，该发起模块被配置为按照列表所定义的顺序发起VNF到VIM的迁移。
根据第四方面，提供了一种用于在通信网络中将VNF迁移到VIM的计算机程序，该计算机程序包括计算机程序代码，该计算机程序代码当在迁移控制器上运行时，使迁移控制器执行根据第一方面的方法。
根据第五方面，提出了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括根据第四方面的计算机程序和存储该计算机程序的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是非暂时性计算机可读存储介质。
有利地，这些方面在通信网络中提供VNF到VIM的有效迁移。
根据以下详细公开、所附从属权利要求以及附图，所附实施例的其他目的、特征和优点将变得显而易见。
通常，除非本文另有明确说明，否则权利要求中使用的所有术语根据其技术领域中的普通含义来解释。除非另有明确说明，否则对“一/一个/所述元件、设备、组件、设备、模块、动作等”的所有引用应被开放地解释为指代元件、设备、组件、设备、模块、动作等的至少一个实例。除非明确说明，否则本文公开的任何方法的动作不必严格以所公开的确切顺序来执行。
附图说明
现在参考附图以示例方式描述本发明构思，在附图中：
图1是示出了根据实施例的通信网络的示意图；
图2和图5是根据实施例的方法的流程图；
图3和图4示意性地示出了根据实施例的迁移控制器；
图6示意性地示出了根据实施例的被配置为将列表作为批处理文件提供给批处理控制功能的迁移控制器；
图7示意性地示出了根据实施例的被配置为将列表作为规则文件提供给Congress驱动程序的迁移控制器；
图8是根据实施例的迁移控制器的功能单元示意图；
图9是示出了根据实施例的迁移控制器的功能模块的示意图；以及
图10示出了根据实施例的包括计算机可读存储介质的计算机程序产品的一个示例。
具体实施方式
现在将在下文中参考示出本发明构思的某些实施例的附图更全面地描述本发明构思。然而，本发明构思可以按多种不同形式来体现，并且不应当被解释为受限于本文阐述的实施例；相反，通过示例的方式提供这些实施例，使得本公开将透彻和完整，并且向本领域技术人员充分地传达本发明构思的范围。在说明书全文中，相似的标记指代相似的元件。虚线所示的任何动作或特征应被视为可选的。
如上所述，需要改进对通信网络中迁移VNF的处理。
更详细地，用于处理这种迁移的当前机制不能优化对数据库对象依赖的外部实体(例如，VIM)的查询。用于发出VIM请求的当前机制未在优化依赖于互连组件的请求量方面做出任何努力。如果存在跨越多个VIM的多个VNF，这可能特别成问题。
图1是示出了通信网络100的示意图，其中迁移控制器200被配置用于将VNF 110a:110M迁移到VIM 120a:120N。根据图1的说明性示例，“VNFs1”将被迁移到“VIM n”，等等。如下文将公开的，迁移控制器200被配置为创建列表，根据该列表将VNF 110a:110M迁移到VIM120a:120N，使得根据VNF 110a:110M的计算需求、每个VNF的VM的量、VIM 120a:120N的计算资源等、以及VNF 110a:110M要迁移到VIM 120a:120N所依据的顺序，VNF 110a:110M被迁移到VIM120a:120N。这使得能够在VIM 120a:120N之间均衡负载或处理时间等。在一些方面，VNF 110a:110M和/或VIM 120a:120N被分组，使得存在同样多的VNF和VIM，即，其中N＝M。
本文公开的实施例具体涉及用于在通信网络100中将VNF110a:110M迁移到VIM120a:120N的机制。为了获得这种机制，提供了一种迁移控制器200、一种由迁移控制器200执行的方法、一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括代码，例如计算机程序形式的代码，该代码当在迁移控制器200上执行时使迁移控制器200执行该方法。
图2是示出了用于在通信网络100中将VNF 110a:110M迁移到VIM120a:120N的方法的实施例的流程图。这些方法由迁移控制器200执行。这些方法有利地提供为计算机程序1020。
S102：迁移控制器200获得每个VNF的网络复杂度信息、每个VNF的VM使用信息、以及每个VIM的计算节点的处理能力信息。下面将提供这种信息的示例。
S104：迁移控制器200确定VNF 110a:110M与VIM 120a:120N之间的映射。该映射定义了VNF 110a:110M中的每一个在VIM 120a:120N中的哪一个处是可实例化的。在这方面，假设每个VNF 110a:110M在VIM 120a:120N中的至少一个处是可实例化的。
S106：迁移控制器200通过将每个VNF的网络复杂度信息和每个VNF的VM使用信息与每个VIM的计算节点的处理能力信息进行匹配，在列表中对VNF 110a:110M进行排序。当执行匹配时，迁移控制器200考虑VNF 110a:110M与VIM 120a:120N之间的映射。后者确保VNF110a:110M不与VNF 110a:110M不可实例化的VIM 120a:120N匹配。迁移控制器200由此被配置为确定哪些VNF 110a:110M将被迁移到哪些VIM 120a:120N以及VNF 110a:110M要被迁移到VIM 120a:120N的顺序。下面将提供可能如何执行匹配的其他方面。
S108：迁移控制器200按照列表所定义的顺序发起VNF 110a:110M到VIM 120a:120N的迁移。下面将公开一旦已经发起了VNF 110a:110M到VIM 120a:120N的迁移就可能执行的进一步动作的方面。
迁移控制器200由此最小化或至少均匀地分布VNF 110a:110M被实例化的VIM120a:120N上的负载。
更详细地，这种方法能够使不同VIM上的负载最小化，或至少均匀分布在每个VIM上并跨VIM 120a:120N，不仅在实例化期间，而且也在诸如大规模操作的其他生命周期管理操作期间，例如当一个或多个新VM、VNF 110a:110M和/或VIM 120a:120N被添加到通信网络100时。
现在将公开与由迁移控制器200执行的在通信网络100中将VNF110a:110M迁移到VIM 120a:120N的进一步细节相关的实施例。
这里，中间参考图3。图3示意性地示出了迁移控制器200a和可操作地连接到迁移控制器200的实体。迁移控制器200可操作地连接到持有关于VNF 110a:110M的信息的VNF数据库310a、持有关于VIM120a:120N的信息的VIM数据库310b、以及持有性能反馈的可选性能反馈记录310c。迁移控制器200使用来自数据库310a、310b(如在S102和S104中)的输入和可选的性能反馈记录310c(如在下面的可选S114中)提供列表320(如在S106中)，根据该列表将发起VNF110a:110M到VIM 120a:120N的迁移。
VNF数据库310a可能持有关于每个VNF的网络复杂度信息和关于每个VNF的VM使用信息。关于每个VNF的网络复杂度信息和/或关于每个VNF的VM使用信息可由VNF描述(VNFD)来定义。VNFD可在VNF记录(VNFR)中注册。VNFR可由一个或多个网络功能虚拟化编排器(NFVO)存储。VIM数据库310b可持有关于每个VIM的计算节点的处理能力信息。
在S106中可存在不同的方式来执行匹配。现在将公开与其相关的方面、实施例和示例。
根据实施例，匹配包括：将按照从最高到最低网络复杂度的顺序并按照从最高到最低VM使用的顺序的VNF 110a:110M与按照VIM的计算节点的处理能力从最高/最快到最低/最慢的顺序的VIM 120a:120N进行匹配。每个VNF仅与VNF可实例化的任何VIM 120a:120N相匹配。换言之，假设VNF 110a:110M首先从最高网络复杂度到最低网络复杂度进行排序，并且假设VNF 110a:110M其次从最高VM使用到最低VM使用进行排序，以及假设VIM120a:120N从其计算节点的最高/最快处理能力到其计算节点的最低/最慢处理能力进行排序。然后，在每个VNF仅与VNF可实例化的VIM相匹配的条件下，具有高网络复杂度和高VM使用的那些VNF 110a：110M可以与具有高/快处理能力的那些VIM 120a:120N进行匹配并迁移到具有高/快处理能力的那些VIM120a:120N，等等。
在一些示例中，VNF 110a:110M和/或VIM 120a:120N与在S106中的匹配期间使用的加权因子相关联。例如，对于网络复杂度，每个VNF可以有一个加权因子。即，根据实施例，根据每个VNF的网络复杂度信息，根据该VNF的网络复杂度将相应的网络复杂度加权因子分配给每个VNF。例如，对于VM使用，每个VNF可以有一个加权因子。即，根据实施例，根据每个VNF的VM使用信息，根据每个VNF的VM使用，将相应的使用加权因子分配给每个VNF。例如，对于处理能力，每个VIM可以有一个加权因子。即，根据实施例，根据每个VIM的计算节点的处理能力信息，根据每个VIM的计算节点的处理能力，将相应的处理加权因子分配给每个VIM。然后，S106中的匹配可以涉及对加权因子进行匹配。即，根据实施例，将每个VNF的网络复杂度信息和每个VNF的VM使用信息与每个VIM的计算节点的处理能力信息进行匹配(如在S106中)涉及将网络复杂度加权因子和使用加权因子与处理加权因子进行匹配。使用加权因子可以解决当VNF 110a:110M从最高网络复杂度到最低网络复杂度的排序不对应于VNF110a:110M从最高VM使用到最低VM使用的排序时可能发生的问题。
在一些方面，在列表中提供如在S102中获得的不同条信息。每个VNF的网络复杂度信息可在VNF 110a:110M的第一列表中提供，根据该列表，根据每个VNF的网络复杂度对VNF110a:110M进行排序。每个VNF的VM使用信息可以在VNF 110a:110M的第二列表中提供，根据该列表，根据每个VNF的VM使用对VNF 110a:110M进行排序。每个VIM的计算节点的处理能力信息可以在VIM 120a:120N的第三列表中提供，根据该列表，根据每个VIM的计算节点的处理能力对VIM120a:120N进行排序。然后，S106中的匹配可以基于对列表进行匹配。即，根据实施例，在列表中对VNF 110a:110M进行排序包括：通过将第一列表和第二列表与第三列表进行匹配并考虑VNF 110a:110M与VIM 120a:120N之间的映射，对第四列表中的VNF 110a:110M进行排序。
可以存在网络复杂度、VM使用和处理能力的不同示例。在一些示例中，关于网络复杂度的信息至少涉及以下一项：每个VNF的网络策略、网络流量模式、网络拓扑。在一些示例中，VM使用涉及以下至少一项：托管VM的数量、托管VM所需的复杂度、托管VM所需的处理强度。在一些示例中，处理能力涉及以下至少一项：计算节点的处理单元数量、计算节点的处理单元的类型、计算节点的计算速度。
可以存在列表的不同示例。在一些示例中，该列表用作对一个或多个批处理控制功能的输入。即，根据实施例，该列表定义了批处理文件的内容，该批处理文件作为发起迁移的一部分被提供给至少一个批处理控制功能。在一些示例中，该列表用作对一个或多个Congress驱动程序的输入。即，根据实施例，该列表定义了规则文件的内容，该规则文件作为发起迁移的一部分被提供给至少一个Congress驱动程序。
根据该列表，一旦已经将VNF 110a:110M迁移到VIM 120a:120N就可能需要采取不同的操作。
在一些方面，实际部署了迁移的VNF 110a:110M。因此，根据实施例，迁移控制器200被配置为执行(可选)动作S110：
S110：迁移控制器200在VNF 110a:110M已经迁移到的那些VIM120a:120N处部署VNF 110a:110M或至少发起这种部署。
在其他方面，未部署迁移的VNF 110a:110M。因此，根据实施例，在没有在VIM120a:120N处部署VNF 110a:110M的情况下发起迁移。
此外，在实际未部署迁移的VNF 110a:110M的场景下，仍然可以执行模拟部署。因此，根据实施例，迁移控制器200被配置为执行(可选)动作S112：
S112：迁移控制器200在VNF 110a:110M已经迁移到的那些VIM120a:120N处模拟VNF 110a:110M的部署。在该方面，模拟不需要在VIM 120a:120N处执行，而是可以使用其他计算资源来执行。
不管迁移的VNF 110a:110M是否实际被部署，在一些方面，从VIM120a:120N收集关于VNF 110a:110M的实际部署或模拟部署的性能反馈。因此，根据实施例，迁移控制器200被配置为执行(可选)动作S114：
S114：迁移控制器200从VNF 110a:110M已经迁移到的那些VIM120a:120N获得性能反馈。
可以从性能反馈块310e获得性能反馈。
动作S114可以在动作S110或动作S112已经被执行时进入。性能反馈可涉及每个VNF的经历或模拟的网络复杂度信息、每个VNF的经历或模拟的VM使用信息和/或每个VIM的计算节点的经历或模拟的处理能力信息。
然后可以根据性能反馈对VNF 110a:110M进行重新排序。因此，根据实施例，迁移控制器200被配置为执行(可选)动作S116：
S116：迁移控制器200根据性能反馈对列表中的VNF 110a:110M进行重新排序,之后在按照如此重新排序的列表所定义的顺序重新发起VNF 110a:110M到VIM 120a:120N的迁移。
在一些方面，S116涉及与S106中的操作相同的操作，但其中使用了性能反馈。即，在完成根据性能反馈对列表中的VNF 110a:110M进行重新排序时，可以再次进入动作S108，以便按如此重新排序的列表所定义的顺序将VNF 110a:110M迁移到VIM 120a:120N。
对列表中的VNF 110a:110M进行重新排序导致VNF 110a:110M中的至少一些被迁移到其他VIM 120a:120N，而不是根据在动作S108中发起迁移时所使用的原始顺序迁移到的其他VIM 120a:120N。对VNF110a:110M进行重新排序的一个原因可能是，性能反馈指示一些VIM120a:120N未充分利用，而其他VIM 120a:120N在负载、处理时间等方面被过度利用，因此在VIM 120a:120N之间，负载、处理时间等不均衡。因此，在一些示例中，性能反馈包括优先的VIM-VNF组合(即，哪些VNF 110a:110M应该与哪些VIM 120a:120N进行匹配的示例)。
这里参考图4。图4示意性地示出了迁移控制器200包括被配置为从性能反馈记录310c获得性能反馈的学习块410的实施例。如上所述，性能反馈可以源自VNF 110a:110M的实际部署或源自VNF110a:110M的模拟部署。学习块410又包括VIM测量值块420a、VIM值预测块420b、VIM模型适配块420c、以及VIM输入/输出块420d。学习块410可以实现VIM行为的模型的机器学习，并使用性能反馈来输出VNF 110a:110M与VIM 120a:120N之间的更新匹配。输出可以是优先的VIM-VNF组合的列表。为此，学习块410可以被配置为更新上述加权因子中的任一个。VIM测量值块420a被配置为从性能反馈获得VIM的当前值。VIM值预测块420b被配置为预测VIM的未来值。VIM模型适配块420c被配置为适配VIM行为的模型。VIM输入/输出块420d被配置为定义如此适配的VIM行为模型的输入和输出。在一些方面，使用不同的性能反馈块在VIM测量值块420a、VIM值预测块420b、VIM模型适配块420c、以及VIM输入/输出块420d上执行迭代，直到实现最佳拟合。学习块410连接到列表重新排序块430，该列表重新排序块430基于学习块410的输出对列表320进行重新排序以产生重新排序的列表320'。
现在将公开由迁移控制器200基于以上公开的实施例中的至少一些执行的用于在通信网络100中将VNF 110a:110M迁移到VIM120a:120N的方法的实施例。
A1：迁移控制器200针对每个VNF并从VNFR识别与该VNF连接的网络。
A2：迁移控制器200查找网络(在NFVO中的网络记录中，或通过检查VIM中的网络)，并确定它们的范围以及哪些其他实体连接到每个网络。
A3：迁移控制器200按照从最复杂的网络到最不复杂的网络的顺序对第一列表中的VNF 110a:110M进行排序。
A4：对于每个VNF，迁移控制器200从注册在VNFR中的虚拟网络功能描述(VNFD)识别VNF的类型。VNFD描述了每个VNF的所有实例化参数，并且可以由NFVO保存或访问。
A5：迁移控制器200使用VNFD作为输入以将第二列表中的VNF110a:110M从具有最多VM的那些VNF 110a:110M到具有最少VM的那些VNF 110a:110M、以及/或者从具有最复杂和/或处理密集VM的那些VNF 110a:110M到具有最不复杂和/或处理最不密集VM的那些VNF110a:110M进行排序。
A6：迁移控制器200通过查询VIM或查询NFVO中的VIM记录来获得每个VIM的配置的信息。这将提供关于每个VIM的处理能力的信息；即，虚拟控制器(vCIC)部署在386单核处理器上的VIM将执行得比vCIC部署在多核Itanium处理器上的VIM慢。
A7：迁移控制器200将第三列表中的VIM 120a:120N从具有最高/最快处理能力的那些VIM 120a:120N到具有最低/最慢处理能力的那些VIM 120a:120N进行排序。
A8：迁移控制器200获得关于哪些VNF 110a:110M可在哪些VNF110a:110M处实例化的信息。VNF根据VIM进行排序，其中可以根据NFVO对该VIM进行实例化。
A9：迁移控制器200将第一列表、第二列表和第三列表与关于哪些VNF 110a:110M可在哪些VNF 110a:110M处实例化的信息进行核对。
A10：A9中确定的列表用于创建要迁移到每个VIM的VNF110a:110M的列表，以及这种迁移要发生的顺序(即，从首先要迁移的VNF到最后要迁移的VNF)。
现在参考图5。图5示出了由迁移控制器200基于以上公开的实施例中的至少一些执行的用于在通信网络100中将VNF 110a:110M迁移到VIM 120a:120N的方法的实施例的流程图。
关于VIM 120a:120N的信息和关于VNF 110a:110M的信息被获得(S201、S202)作为各自的输入。VIM 120a:120N根据处理能力从最高/最快处理能力到最低/最慢处理能力进行排序(S203)。检查VNF110a:110M是否与加权因子相关联(S204)，并且如果是，则加权因子是否反映了VNF 110a:110M的网络的复杂度(S205)。否则，应用这种加权因子(S206)。这些加权因子被结构化为反映网络的复杂度，例如，使得单个输入/输出虚拟化(SR-IOV)网络比普通网络具有更高的加权因子，因为它需要更多的时间和资源来创建SR-IOV网络。加权因子或者作为输入本身的一部分被应用，或者从已知的网络复杂度中导出。
将虚拟化环境的可用容量和性能与请求的操作的复杂度进行比较(S207)。具有旧处理器和小内存的慢速VIM将无法以与具有现代处理器和大内存容量的VIM相同的速度执行动作。另一方面，创建VM的操作相当快，但创建具有若干个附接虚拟网络接口卡(VNIC)和与它们附接的不同虚拟网络(VN)的VM需要更多时间。特殊功能进一步提高了复杂度，例如使用SR-IOV进行联网，这比简单的网络实现起来更复杂。
VNF的整理容量与VIM的加权列表进行匹配(S208)。
该列表根据输入进行排序(S209)，使得可以适当地对不同的操作进行排序。例如，如果虚拟化环境使用批量命令运行，则可以将所有网络的创建组合在一起，并将所有VM创建组合在一起，等等。但是，如果作为批处理操作的目标的虚拟化环境以顺序方式运行，则可以根据依赖关系对列表进行排序，即首先创建网络，然后创建依赖于它的所有VM，以及然后创建第二个网络以及依赖于第二个网络的VM，等等。导出的命令序列根据排序的列表被构建为最适合于目标虚拟化环境。
根据排序的列表发起迁移(S210)。如果将排序的列表提供给Congress系统，则将其提供给Congress驱动程序，而如果排序的列表直接针对特定虚拟化环境，则以适当的方式将其提供给该虚拟化环境。
现在参考图6和图7，其中列表分别用作批处理控制功能和Congress驱动程序的输入。
图6示意性地示出了迁移控制器200将列表320作为批处理文件提供给批处理控制功能610的实施例。批处理控制功能610又可操作地连接到持有VNFR 630的NFVO 620。NFVO620又可操作地连接到虚拟化网络功能管理器(VNFM)640，该虚拟化网络功能管理器(VNFM)640又可操作地连接到VIM 120a:120N中的至少一些，这里由具有两个VIM实例640n1、640n2的VIM 120n表示。批处理文件被输入到批处理控制功能610，然后用于管理与VIM 120n的交互。批处理控制功能610与NFVO 620交互，该NFVO 620控制VNF 110a:110M在虚拟化基础设施中的放置。NFVO 620向与一个或多个VIM交互的VNFM 640请求创建一个或多个VNF 110a:110M。网络服务(NS)在管理和编排(MANO)标准中被定义为跨越多个VIM的VNF的组合。
图7示意性地示出了迁移控制器200将列表320作为规则文件提供给Congress驱动程序710的实施例。Congress驱动程序710又可操作地连接到持有VNFR 730的NFVO 720。NFVO 720又可操作地连接到OpenStack应用编程接口(API；Neutron、Nova等)。720又可操作地连接到VIM 120a:120N中的至少一些，这里由具有两个VIM实例740n1、740n2的VIM 120n表示。规则文件被输入到Congress驱动程序710，然后用于管理与VIM 120n的交互。Congress驱动程序710与OpenStack API 720交互，该OpenStack API 720控制VNF 110a:110M在虚拟化基础设施中的放置。
图8以多个功能单元的方式示意性地示出了根据实施例的迁移控制器200的组件。使用能够执行计算机程序产品1010(如图10中)(例如，具有存储介质230的形式)中存储的软件指令的合适的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)等中的一种或多种的任何组合来提供处理电路210。处理电路210还可以被提供为至少一个专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。
具体地，处理电路210被配置为使迁移控制器200执行如上所公开的操作或动作的集合。例如，存储介质230可以存储操作集合，并且处理电路210可以被配置为从存储介质230获得该操作集合，以使迁移控制器200执行该操作集合。该操作集合可以被提供为可执行指令的集合。
因此，处理电路210由此被布置成执行如本文公开的方法。存储介质230还可以包括持久性存储设备，例如，其可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至是远程安装的存储器中的任何单个存储器或任何组合。迁移控制器200还可以包括通信接口220，该通信接口220至少被配置用于与图1、图3、图4、图6、图7中公开的那些实体进行通信。因此，通信接口220可以包括一个或多个发送器和接收器，该发送器和接收器包括模拟和数字组件。处理电路210例如通过向通信接口220和存储介质230发送数据和控制信号，通过从通信接口220接收数据和报告，以及通过从存储介质230获得数据和指令来控制迁移控制器200的总体操作。省略了迁移控制器200的其它组件以及相关功能，以免使本文中所呈现的构思变得模糊。
图9以多个功能模块的方式示意性地示出了根据实施例的迁移控制器200的组件。图9的迁移控制器200包括多个功能模块：获得模块210a，被配置为执行动作S102；确定模块210b，被配置为执行动作S104；命令模块210c，被配置为执行动作S106；发起模块210d，被配置为执行动作S108。图9的迁移控制器200还可以包括多个可选功能模块，例如以下模块中的任一个：被配置为执行动作S110的部署模块210e、被配置为执行动作S112的模拟模块210f、被配置为执行动作S114的获得模块210g、以及被配置为执行动作S116的重新排序模块210h。
一般来说，在一个实施例中,每个功能模块210a至210h可以仅以硬件来实现，而在另一实施例中借助于软件来实现，即，后一个实施例具有存储在存储介质230上的计算机程序指令，当该计算机程序指令在处理电路上运行时，使迁移控制器200执行以上结合图9所提及的对应动作。还应该提及的是，即使是与计算机程序的部分相对应的模块，它们也无需是其中的单独模块，而是它们以软件实现的方式取决于所使用的编程语言。优选地，一个或多个或所有功能模块210a-210h可以由处理电路210可能与通信接口220和/或存储介质230协作来实现。因此，处理电路210可以被配置为从存储介质230获得由功能模块210a-210h提供的指令，并且执行这些指令，由此执行本文所公开的任何动作。
迁移控制器200可以被提供为独立设备或作为至少一个另外设备的一部分。由迁移控制器200执行的指令的第一部分可以在第一设备中执行，而由迁移控制器200执行的指令的第二部分可以在第二设备中执行；本文公开的实施例不限于可以在其上执行由迁移控制器200执行的指令的任何特定数量的设备。因此，根据本文公开的实施例的方法适于由驻留在云计算环境中的迁移控制器200来执行。因此，尽管在图8中示出了单个处理电路210，但是处理电路210可以分布在多个设备或节点中。这同样适用于图9的功能模块210a至210h和图10的计算机程序1020。
图10示出了包括计算机可读存储介质1030的计算机程序产品1010的一个示例。在该计算机可读存储介质1030上，可以存储计算机程序1020，该计算机程序1020可以使处理电路210和可操作地耦接至处理电路210的实体和设备(例如，通信接口220和存储介质230)执行根据本文描述的实施例的方法。计算机程序1020和/或计算机程序产品1010可以因此提供执行如本文公开的任何动作的装置。
在图10的示例中，计算机程序产品1010被示出为光盘，例如CD(紧凑盘)或DVD(数字多功能盘)或蓝光盘。计算机程序产品1010还可以体现为存储器，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和更具体地体现为外部存储器形式的设备的非易失性存储介质，例如USB(通用串行总线)存储器或闪存(例如，紧凑式闪存)。因此，尽管计算机程序1020在这里被示意性地示出为所描绘的光盘上的轨道，但计算机程序1020可以用适于计算机程序产品1010的任何方式存储。
已经参考一些实施例在上文中主要地描述了本发明构思。然而，本领域技术人员容易了解的是：上文公开的实施例之外的其他实施例同样可以在由所附专利权利要求所限定的本发明构思的范围之内。

Claims (25)

1.一种用于在通信网络中将虚拟网络功能VNF(110a:110M)迁移到虚拟基础设施管理器VIM(120a:120N)的方法，所述方法由迁移控制器(200)执行，所述方法包括：
获得(S102)每个VNF的网络复杂度信息、每个VNF的虚拟机VM使用信息、以及每个VIM的计算节点的处理能力信息；
确定(S104)所述VNF(110a:110M)与所述VIM(120a:120N)之间的映射，其中所述映射定义了所述VNF(110a:110M)中的每一个在所述VIM(120a:120N)中的哪一个处是能够实例化的；
通过将每个VNF的网络复杂度信息和每个VNF的VM使用信息与每个VIM的计算节点的处理能力信息进行匹配，并考虑所述VNF(110a:110M)与所述VIM(120a:120N)之间的映射，在列表中对VNF(110a:110M)进行排序(S106)；以及
按照所述列表定义的顺序发起(S108)所述VNF(110a:110M)到所述VIM(120a:120N)的迁移。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据每个VNF的网络复杂度信息，根据每个VNF的网络复杂度将相应的网络复杂度加权因子分配给该VNF。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，根据每个VNF的VM使用信息，根据每个VNF的VM使用，将相应的使用加权因子分配给该VNF。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，根据每个VIM的计算节点的处理能力信息，根据每个VIM的计算节点的处理能力将相应的处理加权因子分配给该VIM。
5.根据权利要求2、3、4的组合所述的方法，其中，将每个VNF的网络复杂度信息和每个VNF的VM使用信息与每个VIM的计算节点的处理能力信息进行匹配包括：将所述网络复杂度加权因子和所述使用加权因子与所述处理加权因子进行匹配。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述网络复杂度信息涉及以下至少一项：网络策略、网络流量模式、网络拓扑。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述VM使用涉及以下至少一项：托管VM的数量、托管VM所需的复杂度、托管VM所需的处理强度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，处理能力涉及以下至少一项：所述计算节点的处理单元数量、所述计算节点的处理单元类型、所述计算节点的计算速度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
在所述VNF(110a:110M)已经迁移到的那些VIM(120a:120N)处部署(S110)所述VNF(110a:110M)。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述迁移是在没有在所述VIM(120a:120N)处部署所述VNF(110a:110M)的情况下发起的。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
在所述VNF(110a:110M)已经迁移到的那些VIM(120a:120N)处模拟(S112)所述VNF(110a:110M)的部署。
12.根据权利要求9或11所述的方法，还包括：
从所述VNF(110a:110M)已经迁移到的那些VIM(120a:120N)获得(S114)性能反馈；以及
根据所述性能反馈对所述列表中的VNF(110a:110M)进行重新排序(S116)，之后按照如此重新排序的列表所定义的顺序重新发起所述VNF(110a:110M)到所述VIM(120a:120N)的迁移。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述性能反馈包括优先的VIM-VNF组合。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述列表定义了批处理文件的内容，所述批处理文件作为发起所述迁移的一部分被提供给至少一个批处理控制功能。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，所述列表定义了规则文件的内容，所述规则文件作为发起所述迁移的一部分被提供给至少一个Congress驱动程序。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在VNF(110a:110M)的第一列表中提供每个VNF的网络复杂度信息，根据所述第一列表，所述VNF(110a:110M)按照每个VNF的网络复杂度进行排序。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在VNF(110a:110M)的第二列表中提供每个VNF的VM使用信息，根据所述第二列表，所述VNF(110a:110M)按照每个VNF的VM使用进行排序。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在VIM(120a:120N)的第三列表中提供每个VIM的计算节点的处理能力信息，根据所述第三列表，所述VIM(120a:120N)按照每个VIM的计算节点的处理能力进行排序。
19.根据权利要求16、17、18的组合的方法，其中，在列表中对所述VNF(110a:110M)进行排序包括：通过将所述第一列表和所述第二列表与所述第三列表进行匹配并考虑所述VNF(110a:110M)与所述VIM(120a:120N)之间的映射，在第四列表中对所述VNF(110a:110M)进行排序。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述匹配包括：将按照网络复杂度从最高到最低的顺序并按照VM使用从最高到最低的顺序的VNF(110a:110M)与按照VIM的计算节点的处理能力从最高到最低的顺序的VIM(120a:120N)进行匹配，并且其中，每个VNF仅与能够实例化该VNF的那些VIM(120a:120N)中的任何一个VIM相匹配。
21.一种用于在通信网络中将虚拟网络功能VNF(110a:110M)迁移到虚拟基础设施管理器VIM(120a:120N)的迁移控制器(200)，所述迁移控制器(200)包括处理电路(210)，所述处理电路被配置为使所述迁移控制器(200)：
获得每个VNF的网络复杂度信息、每个VNF的虚拟机VM使用信息、以及每个VIM的计算节点的处理能力信息；
确定所述VNF(110a:110M)与所述VIM(120a:120N)之间的映射，其中所述映射定义了所述VNF(110a:110M)中的每一个在所述VIM(120a:120N)中的哪一个处是能够实例化的；
通过将每个VNF的网络复杂度信息和每个VNF的VM使用信息与每个VIM的计算节点的处理能力信息进行匹配，并考虑所述VNF(110a:110M)与所述VIM(120a:120N)之间的映射，在列表中对VNF(110a:110M)进行排序；以及
按照所述列表定义的顺序发起所述VNF(110a:110M)到所述VIM(120a:120N)的迁移。
22.一种用于在通信网络中将虚拟网络功能VNF(110a:110M)迁移到虚拟基础设施管理器VIM(120a:120N)的迁移控制器(200)，所述迁移控制器(200)包括：
获得模块(210a)，被配置为获得每个VNF的网络复杂度信息、每个VNF的虚拟机VM使用信息、以及每个VIM的计算节点的处理能力信息；
确定模块(210b)，被配置为确定所述VNF(110a:110M)与所述VIM(120a:120N)之间的映射，其中所述映射定义了所述VNF(110a:110M)中的每一个在所述VIM(120a:120N)中的哪一个处是能够实例化的；
排序模块(210c)，被配置为：通过将每个VNF的网络复杂度信息和每个VNF的VM使用信息与每个VIM的计算节点的处理能力信息进行匹配，并考虑所述VNF(110a:110M)与所述VIM(120a:120N)之间的映射，在列表中对VNF(110a:110M)进行排序；以及
发起模块(210d)，被配置为按照所述列表定义的顺序发起所述VNF(110a:110M)到所述VIM(120a:120N)的迁移。
23.根据权利要求21或22所述的迁移控制器(200)，还被配置为执行根据权利要求2至20中任一项所述的方法。
24.一种用于在通信网络中将虚拟网络功能VNF(110a:110M)迁移到虚拟基础设施管理器VIM(120a:120N)的计算机程序(1020)，所述计算机程序包括计算机代码，所述计算机代码当在迁移控制器(200)的处理电路(210)上运行时，使所述迁移控制器(200)：
获得(S102)每个VNF的网络复杂度信息、每个VNF的虚拟机VM使用信息、以及每个VIM的计算节点的处理能力信息；
确定(S104)所述VNF(110a:110M)与所述VIM(120a:120N)之间的映射，其中所述映射定义了所述VNF(110a:110M)中的每一个在所述VIM(120a:120N)中的哪一个处是能够实例化的；
通过将每个VNF的网络复杂度信息和每个VNF的VM使用信息与每个VIM的计算节点的处理能力信息进行匹配，并考虑所述VNF(110a:110M)与所述VIM(120a:120N)之间的映射，在列表中对VNF(110a:110M)进行排序(S106)；以及
按照所述列表定义的顺序发起(S108)所述VNF(110a:110M)到所述VIM(120a:120N)的迁移。
25.一种计算机程序产品(1010)，包括根据权利要求24所述的计算机程序(1020)和存储所述计算机程序的计算机可读存储介质(1030)。
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