JP7184097B2 - Network function virtualization system and operating system update method - Google Patents

Network function virtualization system and operating system update method Download PDF

Info

Publication number
JP7184097B2
JP7184097B2 JP2020565147A JP2020565147A JP7184097B2 JP 7184097 B2 JP7184097 B2 JP 7184097B2 JP 2020565147 A JP2020565147 A JP 2020565147A JP 2020565147 A JP2020565147 A JP 2020565147A JP 7184097 B2 JP7184097 B2 JP 7184097B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
virtual machine
machine
physical machine
virtual
physical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020565147A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2020145242A1 (en
Inventor
佳彦 星野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Publication of JPWO2020145242A1 publication Critical patent/JPWO2020145242A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7184097B2 publication Critical patent/JP7184097B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00Arrangements for software engineering
    • G06F8/60Software deployment
    • G06F8/65Updates
    • G06F8/656Updates while running
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/44Arrangements for executing specific programs
    • G06F9/455Emulation; Interpretation; Software simulation, e.g. virtualisation or emulation of application or operating system execution engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Stored Programmes (AREA)

Description

(関連出願についての記載)
本発明は、日本国特許出願:特願2019-000458号(2019年01月07日出願)の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、ネットワーク機能仮想化システム及びオペレーティングシステム更新方法に関する。
(Description of Related Application)
The present invention is based on the priority claim of Japanese Patent Application: Japanese Patent Application No. 2019-000458 (filed on January 7, 2019), and the entire description of the application is incorporated herein by reference. shall be
The present invention relates to a network function virtualization system and an operating system update method.

サーバ上のハイパーバイザ(HyperVisor:HV)等の仮想化レイヤ(Virtualization Layer)上に実装した仮想マシン(Virtual Machine:VM)によりネットワーク機器等の機能をソフトウェア的に実現するNFV(Network Functions Virtualization)が知られている(例えば、非特許文献1、2参照)。図5は、非特許文献2の7章、Figure 4を簡略した図面であり、図5を用いてVNF環境のネットワーク構成の概略を説明する。 NFV (Network Functions Virtualization) realizes the functions of network devices, etc. in software by means of a virtual machine (VM) implemented on a virtualization layer such as a hypervisor (HV) on a server. known (see, for example, Non-Patent Documents 1 and 2). FIG. 5 is a simplified drawing of Chapter 7 of Non-Patent Document 2, FIG.

VNF(Virtualized Network Function)22はサーバ上の仮想マシン(VM)で動作するアプリケーション等に対応し、ネットワーク機能をソフトウェア的に実現する。VNF22ごとにEM(Element Manager:要素管理)23(EMS(Element Manage System)ともいう)という管理機能が設けられる。 A VNF (Virtualized Network Function) 22 corresponds to an application or the like that operates on a virtual machine (VM) on a server, and implements a network function by software. A management function called EM (Element Manager) 23 (also called EMS (Element Manage System)) is provided for each VNF 22 .

NFVI(Network Functions Virtualization Infrastructure)21は、コンピューティング、ストレージ、ネットワーク機能等、物理マシン(サーバ)のハードウェア資源をハイパーバイザ等の仮想化レイヤで仮想化した仮想化コンピューティング、仮想化ストレージ、仮想化ネットワーク等の仮想化ハードウェア資源として柔軟に扱えるようにした基盤である。 NFVI (Network Functions Virtualization Infrastructure) 21 is a virtualized computing, virtualized storage, virtual It is a platform that can be flexibly handled as a virtualized hardware resource such as a virtualized network.

NFV-MANO(NFV Management & Orchestration)10のNFVオーケストレータ(NFV Orchestrator:NFVO)11は、NFVI21のリソースのオーケストレーション、及び、ネットワークサービス(Network Service:NS)インスタンスのライフサイクル管理(NSインスタンスのインスタンシエーション(Instantiation)、スケーリング(Scaling)、ターミネーション(Termination)、更新(Update)等)を行う。 NFV Orchestrator (NFV Orchestrator: NFVO) 11 of NFV-MANO (NFV Management & Orchestration) 10 performs resource orchestration of NFVI 21 and network service (NS) instance life cycle management (NS instance instance Instantiation, Scaling, Termination, Update, etc.).

VNFマネージャ(VNF Manager:VNFM)12は、VNFインスタンスのライフサイクル管理(例えばインスタンシエーション(instantiation:インスタンス化:一例としてサーバ等物理マシン上に仮想マシンを用意しVNFを立ち上げること)、更新(update)、クエリ(query)、スケーリング(scaling)、停止(termination)等)およびイベント通知を行う。 A VNF manager (VNFM) 12 manages the life cycle of VNF instances (for example, instantiation: preparing a virtual machine on a physical machine such as a server and launching a VNF), updating (update ), query, scaling, termination, etc.) and event notification.

仮想化インフラストラクチャマネージャ(Virtualized Infrastructure Manager:VIM)13は、NFVI21のコンピューティング、ストレージ、ネットワークのリソース管理、NFVI21の障害監視、NFVI21のリソース監視等を行う。 A virtualized infrastructure manager (VIM) 13 performs computing, storage, and network resource management of the NFVI 21, fault monitoring of the NFVI 21, resource monitoring of the NFVI 21, and the like.

OSS/BSS30のうちOSS(Operations Support Systems)は、例えば通信事業者(キャリア)がサービスを構築し、運営していくために必要なシステム(機器やソフトウェア、仕組みなど)を総称したものである。BSS(Business Support Systems)は、例えば通信事業者(キャリア)が利用料などの課金、請求、顧客対応などのために使う情報システム(機器やソフトウェア、仕組みなど)の総称である。 OSS (Operations Support Systems) of the OSS/BSS 30 is a general term for systems (equipment, software, mechanism, etc.) necessary for, for example, a communication carrier (carrier) to build and operate services. BSS (Business Support Systems) is a general term for information systems (equipment, software, mechanism, etc.) used by, for example, telecommunications carriers (carriers) for billing such as usage fees, billing, customer correspondence, and the like.

特許文献1には、安定稼働していたサービスが、上記ヒーリングやスケーリングを契機として中断されてしまうことの抑止に貢献できる仮想化インフラストラクチャ管理装置、仮想ネットワークファンクション管理装置、仮想マシンの管理方法及びプログラムを提供することを目的とする、と記載されている。 Patent Document 1 discloses a virtual infrastructure management device, a virtual network function management device, a virtual machine management method, and a virtual machine management method that can contribute to preventing interruption of a service that has been stably running due to the above-mentioned healing and scaling. It is stated that the purpose is to provide a program.

国際公開第2017/002812号WO2017/002812

ETSI GS NFV-MAN 001 V1.1.1 (2014-12) Network Functions Virtualisation (NFV); Management and Orchestration (2018年12月3日検索)<http://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/NFV-MAN/001_099/001/01.01.01_60/gs_NFV-MAN001v010101p.pdf>ETSI GS NFV-MAN 001 V1.1.1 (2014-12) Network Functions Virtualization (NFV); Management and Orchestration (searched December 3, 2018) <http://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/NFV- MAN/001_099/001/01.01.01_60/gs_NFV-MAN001v010101p.pdf> ETSI GS NFV 002 V1.2.1 (2014-12) Network Functions Virtualisation (NFV); Architectural Framework (2018年12月3日検索)<http://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/NFV/001_099/002/01.02.01_60/gs_NFV002v010201p.pdf>ETSI GS NFV 002 V1.2.1 (2014-12) Network Functions Virtualization (NFV); Architectural Framework (searched December 3, 2018) <http://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/NFV/001_099/002 /01.02.01_60/gs_NFV002v010201p.pdf>

なお、上記先行技術文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。以下の分析は、本発明者らによってなされたものである。 In addition, each disclosure of the above prior art documents is incorporated into this document by reference. The following analysis was made by the inventors.

上述したNFVO11、VNFM12、VIM13等は、ネットワークシステムを管理するための機能エンティティである。これらの機能エンティティの制御により、物理マシン(Physical Machine:PM)上に仮想マシン及びVNFが生成される。 The NFVO 11, VNFM 12, VIM 13, etc. mentioned above are functional entities for managing the network system. The control of these functional entities creates virtual machines and VNFs on physical machines (PMs).

VNF環境のネットワークシステムにおいて、VNF22のインスタンシエーションに必要なイメージファイルは、OSS等からVIM13に提供される。VIM13は、当該提供されたイメージファイルをNFVI21に提供し、当該イメージファイルによりVNF22のインスタンシエーションが行われる。 In a VNF environment network system, an image file required for instantiation of the VNF 22 is provided to the VIM 13 from the OSS or the like. The VIM 13 provides the provided image file to the NFVI 21, and the VNF 22 is instantiated by the image file.

上記イメージファイルは、VNF22のインスタンシエーションに必要なデータを含むものであり、具体的には、仮想マシンにて実行されるOS(Operating System)、MW(Middleware)、APL(Application)に係るプログラムデータを含むものである。イメージファイルによりインスタンシエーションされるVNF22は、その動作がOS、MW、APLにより決まる。このため、イメージファイルを更新することにより、VNF22の機能の変更又は向上等が行われる。 The image file contains data necessary for instantiation of the VNF 22. Specifically, program data related to OS (Operating System), MW (Middleware), and APL (Application) executed in the virtual machine. includes. The VNF 22 instantiated by the image file has its behavior determined by the OS, MW, and APL. Therefore, by updating the image file, the function of the VNF 22 is changed or improved.

例えば、VNF22の機能向上を目的として、異なるディストリビュータによるOS(ゲストOS)を更新する場合や、同一のディストリビュータによるOSのメジャーバージョンアップ(major version up)(旧バージョンからの大幅な機能強化や性能向上、データ形式の変更等、大幅な改良・修正が行われるバージョンアップ)が実施される場合がある。なお、本書において、ゲストOS(仮想マシン上で実行されるOS)は、略記が不明確となる場合(例えば物理マシン上で動作するOSと区別する必要がある場合)等を除いて、単に「OS」と略記される。 For example, for the purpose of improving the functions of the VNF 22, updating the OS (guest OS) by a different distributor, or major version up of the OS by the same distributor (significant functional enhancement and performance improvement from the old version) , a version upgrade that makes significant improvements and corrections, such as changing the data format) may be implemented. In this document, the guest OS (OS that runs on a virtual machine) is simply " It is abbreviated as OS.

ゲストOSを更新する場合、例えばヒーリング(Healing)を用いた更新手順(ローリングアップデート(rolling update))が行われる。なお、ヒーリングは、例えばサーバ等物理マシン上において、ハードウェア障害や仮想マシン障害が発生した際に、正常な物理マシン上に仮想マシンを移動するか再作成することで正常な状態に復旧する一連の手続きをいう。また、ローリングアップデートでは、複数のマシン等で構成されるシステムにおいて、部分ごとに順次アップデートしていくことで、システムを完全に停止させることなくシステムのソフトウェアの更新等を行うことができる。例えば、図6に模式的に示すように、仮想マシンVM0と仮想マシンVM1が、旧物理マシン(バージョンアップ前の仮想マシンが動作している物理マシン)上で起動しているものとする。仮想マシンVM0と仮想マシンVM1は、一方が稼働系のとき他方が待機系として機能する冗長系を構成しており、仮想マシンVM0と仮想マシンVM1では、データの同期が行われる(図6の上段参照)。このデータの同期は、仮想マシンVM0と仮想マシンVM1がクラスタとしてデータの同期をとるためのものである。例えば、稼働系(アクティブ系)の仮想マシンでデータが更新された場合、該更新されたデータを複製データとして、待機系(スタンバイ系)の仮想マシンに転送して稼働系と待機系間でデータを同期させることで、直近の状態へデータの復旧を可能とし可用性を高めるために行われる場合もある。 When updating the guest OS, for example, an update procedure (rolling update) using healing is performed. Healing is a process of restoring a normal state by moving or recreating a virtual machine on a normal physical machine when a hardware failure or virtual machine failure occurs on a physical machine such as a server. procedure. Also, in a rolling update, in a system that consists of multiple machines, etc., by sequentially updating each part, it is possible to update the software of the system without completely stopping the system. For example, as schematically shown in FIG. 6, it is assumed that the virtual machine VM0 and the virtual machine VM1 are started on the old physical machine (the physical machine on which the virtual machine before version upgrade is running). The virtual machine VM0 and the virtual machine VM1 constitute a redundant system in which one functions as the active system while the other functions as a standby system. reference). This data synchronization is for synchronizing data between the virtual machine VM0 and the virtual machine VM1 as a cluster. For example, when data is updated in a working (active) virtual machine, the updated data is transferred to a standby (standby) virtual machine as replicated data, and the data is transferred between the working and standby systems. Synchronization is sometimes done to enable recovery of data to the most recent state and increase availability.

旧物理マシンで動作している仮想マシンVM0と仮想マシンVM1のOSが更新される。その際、旧物理マシンから新物理マシンに仮想マシンVM0の起動先が変更となる。具体的には、仮想マシンVM0に関するヒーリングが行われ、新物理マシン上に、OSが更新された仮想マシンVM0が起動する。以下では、更新前のOSを旧OS、更新後のOSを新OSという。 The OSs of the virtual machine VM0 and the virtual machine VM1 operating on the old physical machine are updated. At that time, the boot destination of the virtual machine VM0 is changed from the old physical machine to the new physical machine. Specifically, the virtual machine VM0 is healed, and the virtual machine VM0 with the updated OS is activated on the new physical machine. Hereinafter, the OS before the update is called the old OS, and the OS after the update is called the new OS.

旧物理マシンで動作している仮想マシンVM1(旧OSで動作する仮想マシン)と新物理マシンで動作している仮想マシンVM0(新OSで動作する仮想マシン)との間で、データ同期が行われる(図6の中断参照)。その後、仮想マシンVM1に関するヒーリングが行われ、新OSで動作する仮想マシンVM1が新物理マシン上で起動される。新物理マシンで動作する仮想マシンVM0と仮想マシンVM1はデータ同期を行う(図6の下段参照)。 Data synchronization is performed between the virtual machine VM1 (virtual machine running on the old OS) running on the old physical machine and the virtual machine VM0 (virtual machine running on the new OS) running on the new physical machine. (see break in FIG. 6). After that, the virtual machine VM1 is healed, and the virtual machine VM1 running on the new OS is activated on the new physical machine. The virtual machine VM0 and the virtual machine VM1 operating on the new physical machine perform data synchronization (see the lower part of FIG. 6).

以上が、ヒーリングを用いたOSの更新手順である。なお、図6において、仮想マシンVM0、VM1の構成に付与した色の濃淡はOSのバージョン違いを示している。 The above is the OS update procedure using healing. In FIG. 6, the shades of colors assigned to the configurations of the virtual machines VM0 and VM1 indicate different versions of the OS.

仮想マシンのOSを更新する場合には、例えば図5において、OSSからVNFM12に対してヒーリングスタートの指示が行われる。当該指示は、VNFM12からVIM13に通知される。VIM13は、旧物理マシン上で動作している仮想マシンVM0を停止(削除)し、新物理マシンに対して、新たな仮想マシンVM0の作成を指示する。その際、VIM13は、新OSに対応するイメージファイルを新物理マシンに提供し、当該イメージファイルにて新たな仮想マシンVM0を起動するように指示する。 When updating the OS of the virtual machine, for example, in FIG. 5, the OSS issues a healing start instruction to the VNFM 12 . The instruction is notified from VNFM 12 to VIM 13 . The VIM 13 stops (deletes) the virtual machine VM0 running on the old physical machine and instructs the new physical machine to create a new virtual machine VM0. At that time, the VIM 13 provides the new physical machine with an image file corresponding to the new OS, and instructs the image file to start up the new virtual machine VM0.

その後、旧物理マシン上で動作する仮想マシンVM1と、新物理マシンで動作する仮想マシンVM0との間でデータの同期が行われる。この際、旧OSで動作する仮想マシンVM1のメモリ構造(メモリ上に展開される変数の型やデータ構造等)と、新OSで動作する仮想マシンVM1のメモリ構造が一致している場合、上記データの同期は問題なく行われ、サービスを中断することなく、OSの更新を行うことができる。 Thereafter, data synchronization is performed between the virtual machine VM1 operating on the old physical machine and the virtual machine VM0 operating on the new physical machine. At this time, if the memory structure of the virtual machine VM1 running on the old OS (variable types and data structures expanded on the memory, etc.) matches the memory structure of the virtual machine VM1 running on the new OS, the above Data syncing works fine, and OS updates can be done without service interruption.

しかし、異なるディストリビュータによるOSの更新(アップデート)や、OSのメジャーバージョンアップでは、新旧OSのメモリ構造が異なり、旧OSで動作する仮想マシンVM1と新OSで動作する仮想マシンVM1との間でデータの同期が行えないという事態が発生することがある。つまり、新旧OSの仮想マシン間で同期すべきメモリの型などが異なる等、新旧OS間のコンパチビリティが未サポートである場合、新旧OSの仮想マシン間でデータを同期させることができず、このため、OSの更新やメジャーバージョンアップ等において、サービスが中断する場合がある。その結果、サービスの提供を受けているユーザに影響を与えることになる。 However, with OS updates (updates) by different distributors and major OS version upgrades, the memory structures of the old and new OSs are different, and data is transferred between the virtual machine VM1 running on the old OS and the virtual machine VM1 running on the new OS. Synchronization may not be possible. In other words, if the compatibility between the old and new OSs is not supported, such as the type of memory that should be synchronized between the virtual machines of the old and new OSs, the data cannot be synchronized between the virtual machines of the old and new OSs. Therefore, service may be interrupted due to OS updates, major version upgrades, and the like. As a result, the users receiving the service will be affected.

本発明は、提供中のサービスを中断することなく仮想マシンのゲストOSのバージョンを更新可能とする、ネットワーク機能仮想化システム及びオペレーティングシステム更新方法を提供することを主たる目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The main object of the present invention is to provide a network function virtualization system and an operating system update method that enable the version of the guest OS of a virtual machine to be updated without interrupting the service being provided.

本発明乃至開示の第1の視点によれば、それぞれが、仮想マシン上で動作するソフトウェアによって実装され仮想されたVNF(Virtual Network Function)の実行基盤を提供するNFVI(Network Function Virtualization Infrastructure)を有する第1及び第2の物理マシンと、前記NFVI上にて、ネットワークサービスを実現するNFVO(NFV-Orchestrator)、前記VNFのライフサイクルを管理するVNFM(VNF Manager)及び
前記NFVIのリソース管理と制御を行うVIM(Virtualized Infrastructure Manager)を備える仮想化制御装置と、を含み、前記VIMは、前記第1の物理マシン上において第1の仮想マシンで動作していた旧ゲストOSを更新した新ゲストOSのイメージファイルを、前記第2の物理マシンに提供し、前記第2の物理マシンでは、前記新ゲストOSのイメージファイルを用いて前記新ゲストOSで動作する第2の仮想マシンが起動し、前記第2の仮想マシンは、前記旧ゲストOSからのデータを受け入れ可能にメモリの型を変換する、ネットワーク機能仮想化システムが提供される。
According to the first aspect of the present invention or disclosure, each has an NFVI (Network Function Virtualization Infrastructure) that provides an execution base for a VNF (Virtual Network Function) implemented and virtualized by software running on a virtual machine NFVO (NFV-Orchestrator) that realizes network services, VNFM (VNF Manager) that manages the life cycle of the VNF, and resource management and control of the NFVI on the first and second physical machines and the NFVI. and a virtualization control device comprising a VIM (Virtualized Infrastructure Manager) that performs the new guest OS that updates the old guest OS running in the first virtual machine on the first physical machine. An image file is provided to the second physical machine, and in the second physical machine, a second virtual machine running on the new guest OS is activated using the image file of the new guest OS, and 2 is provided with a network function virtualization system that converts memory types to accept data from the old guest OS.

本発明乃至開示の第2の視点によれば、それぞれが、仮想マシン上で動作するソフトウェアによって実装され仮想されたVNF(Virtual Network Function)の実行基盤を提供するNFVI(Network Function Virtualization Infrastructure)を有する第1及び第2の物理マシンと、前記NFVI上にて、ネットワークサービスを実現するNFVO(NFV-Orchestrator)、前記VNFのライフサイクルを管理するVNFM(VNF Manager)及び
前記NFVIのリソース管理と制御を行うVIM(Virtualized Infrastructure Manager)を備える仮想化制御装置と、を含むシステムにおけるオペレーティングシステム更新方法であって、
前記VIMは、前記第1の物理マシン上において第1の仮想マシンで動作していた旧ゲストOSを更新した新ゲストOSのイメージファイルを、前記第2の物理マシンに提供し、
前記第2の物理マシンでは、前記新ゲストOSのイメージファイルを用いて第2の仮想マシンが起動し、
前記第2の仮想マシンは、前記旧ゲストOSからのデータを受け入れ可能にメモリの型を変換する、オペレーティングシステム更新方法が提供される。
According to a second aspect of the present invention or disclosure, each has an NFVI (Network Function Virtualization Infrastructure) that provides an execution base for a VNF (Virtual Network Function) implemented and virtualized by software running on a virtual machine. NFVO (NFV-Orchestrator) that realizes network services, VNFM (VNF Manager) that manages the life cycle of the VNF, and resource management and control of the NFVI on the first and second physical machines and the NFVI. and a virtualization controller comprising a VIM (Virtualized Infrastructure Manager) that performs an operating system update method in a system,
The VIM provides, to the second physical machine, an image file of a new guest OS, which is an updated version of the old guest OS running on the first virtual machine on the first physical machine;
In the second physical machine, a second virtual machine is activated using the image file of the new guest OS,
An operating system update method is provided in which the second virtual machine converts a memory type to accept data from the old guest OS.

本発明乃至開示の各視点によれば、提供中のサービスを中断することなく仮想マシンのゲストOSのバージョンを更新可能とした、ネットワーク機能仮想化システム及びオペレーティングシステム更新方法が、提供される。 According to each aspect of the present invention and the disclosure, there are provided a network function virtualization system and an operating system update method that enable updating the version of the guest OS of a virtual machine without interrupting the service being provided.

一実施形態の概要を説明するための図である。1 is a diagram for explaining an overview of an embodiment; FIG. 第1の実施形態に係るネットワークシステムの構成の一例を説明する図である。1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a network system according to a first embodiment; FIG. 第1の実施形態に係る仮想化システムの動作の一例を例示するシーケンス図である。4 is a sequence diagram illustrating an example of the operation of the virtualization system according to the first embodiment; FIG. 第1の実施形態に係る仮想化制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。3 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a virtualization control device according to the first embodiment; FIG. 非特許文献2の7章、Figure 4を簡略した図である。7 is a simplified diagram of Figure 4 in Chapter 7 of Non-Patent Document 2. FIG. ヒーリングを用いたOSの更新の一例を模式的に例示した図である。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an example of OS update using healing;

初めに、一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。また、各図におけるブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号(データ)の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。さらに、本願開示に示す回路図、ブロック図、内部構成図、接続図などにおいて、明示は省略するが、入力ポート及び出力ポートが各接続線の入力端及び出力端のそれぞれに存在する。入出力インターフェイスも同様である。 First, an overview of one embodiment will be described. It should be noted that the drawing reference numerals added to this outline are added to each element for convenience as an example to aid understanding, and the description of this outline does not intend any limitation. Also, connecting lines between blocks in each figure include both bi-directional and uni-directional. The unidirectional arrows schematically show the flow of main signals (data) and do not exclude bidirectionality. Furthermore, in the circuit diagrams, block diagrams, internal configuration diagrams, connection diagrams, etc. disclosed in the present application, an input port and an output port exist at the input end and the output end of each connection line, respectively, although not explicitly shown. Input/output interfaces are similar.

一実施形態に係るネットワーク機能仮想化システムは、第1及び第2の物理マシン101、102と、仮想化制御装置103と、を含む(図1参照)。第1及び第2の物理マシン101、102は、それぞれが、仮想マシン上で動作するソフトウェアによって実装され仮想されたVNF(Virtual Network Function)の実行基盤を提供するNFVI(Network Function Virtualization Infrastructure)を有する。仮想化制御装置103は、NFVO(NFV-Orchestrator)111と、VNFM(VNF Manager)112と、VIM(Virtualized Infrastructure Manager)113と、を備える。NFVO111は、NFVI上にて、ネットワークサービスを実現する。VNFM112は、VNFのライフサイクルを管理する。VIM113は、NFVIのリソース管理と制御を行う。VIM113は、第1の物理マシン101上の第1の仮想マシンにて動作していた旧OSに対応する新OSのイメージファイルを第2の物理マシン102に提供する。第2の物理マシン102では、提供されたイメージファイルを用いて第2の仮想マシン上で新OSが起動し、起動した新OSは、第1の物理マシン101上で動作していた旧OSからのデータを受け入れ可能にメモリの型を変換する。 A network function virtualization system according to one embodiment includes first and second physical machines 101 and 102 and a virtualization controller 103 (see FIG. 1). Each of the first and second physical machines 101 and 102 has an NFVI (Network Function Virtualization Infrastructure) that provides an execution base for a VNF (Virtual Network Function) implemented and virtualized by software running on a virtual machine. . The virtualization controller 103 includes an NFVO (NFV-Orchestrator) 111 , a VNFM (VNF Manager) 112 and a VIM (Virtualized Infrastructure Manager) 113 . The NFVO 111 implements network services on the NFVI. VNFM 112 manages the VNF lifecycle. VIM 113 performs resource management and control of NFVI. The VIM 113 provides the second physical machine 102 with the image file of the new OS corresponding to the old OS running on the first virtual machine on the first physical machine 101 . In the second physical machine 102, the provided image file is used to boot the new OS on the second virtual machine, and the booted new OS is transferred from the old OS running on the first physical machine 101. convert the memory type to accept the data of

上記仮想化制御装置103は、例えば、VNFのファイルアップデートの際、OS(ゲストOS)の再開タイミングで、NFV-MANO(NFVO、VNFM、VMI)の連携によるヒーリングを実施する。その際、メモリの型変換プロセスを実行することで、新旧OSにおけるメモリの型の相違を吸収する。その結果、提供中のサービスを中断することなく(ユーザに影響を与えることなく)、旧OSから新OSへの更新を可能としている。 The virtualization control device 103 performs healing by cooperation of NFV-MANO (NFVO, VNFM, VMI) at the restart timing of the OS (guest OS) when updating the VNF file, for example. At that time, by executing a memory type conversion process, differences in memory types between the old and new OSs are absorbed. As a result, it is possible to update from the old OS to the new OS without interrupting the service being provided (without affecting the user).

以下に具体的な実施の形態について、図面を参照してさらに詳しく説明する。なお、各実施形態において同一構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。 Specific embodiments will be described in more detail below with reference to the drawings. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the same component in each embodiment, and the description is abbreviate|omitted.

[第1の実施形態]
第1の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。
[First Embodiment]
The first embodiment will be described in more detail with reference to the drawings.

図2は、第1の実施形態に係るネットワークシステム(ネットワーク機能仮想化システム)を機能の点で説明するためのブロック図である。図2を参照すると、VNFM12及びVIM13は、非特許文献1、2に記載された機能に加え、図2に示す機能(機能ブロック)を備える。 FIG. 2 is a block diagram for explaining the functions of the network system (network function virtualization system) according to the first embodiment. Referring to FIG. 2, the VNFM 12 and VIM 13 have the functions (functional blocks) shown in FIG. 2 in addition to the functions described in Non-Patent Documents 1 and 2.

第1の実施形態では、物理マシン20-1で動作している仮想マシンVMのOS(ゲストOS)を更新する場合について説明する。その際、第1の実施形態に係る仮想化制御装置(NFV-MANO)10は、物理マシン20-2において仮想マシンVMのヒーリングを実施する。NFV-MANO10は、当該ヒーリングの際に仮想マシンVMのOSを更新する。 In the first embodiment, a case of updating the OS (guest OS) of the virtual machine VM running on the physical machine 20-1 will be described. At that time, the virtualization controller (NFV-MANO) 10 according to the first embodiment heals the virtual machine VM in the physical machine 20-2. The NFV-MANO 10 updates the OS of the virtual machine VM during the healing.

物理マシン20-1、20-2のそれぞれは、仮想マシン上で動作するソフトウェアによって実装され仮想されたVNF(Virtual Network Function)22の実行基盤を提供するNFVI(Network Function Virtualization Infrastructure)21を有する。 Each of the physical machines 20-1 and 20-2 has an NFVI (Network Function Virtualization Infrastructure) 21 that provides an execution base for a VNF (Virtual Network Function) 22 implemented and virtualized by software operating on a virtual machine.

NFV-MANO10は、NFVI21上にて、ネットワークサービスを実現するNFVO(NFV-Orchestrator)11と、VNF22のライフサイクルを管理するVNFM(VNF Manager)12と、NFVI21のリソース管理と制御を行うVIM(Virtualized Infrastructure Manager)13と、を備える。 NFV-MANO 10 consists of NFVO (NFV-Orchestrator) 11 that realizes network services on NFVI 21, VNFM (VNF Manager) 12 that manages the lifecycle of VNF 22, and VIM (Virtualized VIM) that manages and controls resources of NFVI 21. Infrastructure Manager) 13;

VNFM12は、ファイル入力部201と、ヒーリング制御部202と、を備える。 The VNFM 12 has a file input section 201 and a healing control section 202 .

ファイル入力部201は、外部装置(例えば、OSS等)から新OS向けのファイルを入力する手段である。具体的には、ファイル入力部201は、新OSに対応したVNFファイル(VNFD)を取得する。取得されたVNFファイルは、インスタンシエーションされるVNFに関するファイルであって、VNFM12がアクセス可能な記憶部等に格納される。 The file input unit 201 is means for inputting a file for the new OS from an external device (for example, OSS). Specifically, the file input unit 201 acquires a VNF file (VNFD) corresponding to the new OS. The acquired VNF file is a file related to the VNF to be instantiated, and is stored in a storage unit or the like accessible by the VNFM 12 .

ファイル入力部201は、新OS用のイメージファイルも入力する。なお、上述のように、VNF22のインスタンシエーションに使用されるイメージファイルは、OS、MW、APL(アプリケーション)に係るプログラムデータを含む。ファイル入力部201は、OSのプログラムデータだけを含むイメージファイルを取得しても良いし、OS、MW、APLの各プログラムデータを含むイメージファイルを取得しても良い。取得したイメージファイルは、VIM13がアクセス可能な記憶部等に格納される。 The file input unit 201 also inputs an image file for the new OS. Note that, as described above, the image file used for instantiation of the VNF 22 includes program data relating to the OS, MW, and APL (application). The file input unit 201 may acquire an image file containing only OS program data, or may acquire an image file containing each program data of OS, MW, and APL. The acquired image file is stored in a storage unit or the like accessible by the VIM 13 .

ヒーリング制御部202は、VIM13によるヒーリングを制御する手段である。ヒーリング制御部202は、新OS向けのVNFファイルをVIM13に提供しつつ、VIM13に対して、当該ファイルと先に格納されたイメージファイルを用いて仮想マシンのヒーリングを実行するように要求する。 A healing control unit 202 is means for controlling healing by the VIM 13 . The healing control unit 202 provides the VNF file for the new OS to the VIM 13 and requests the VIM 13 to perform healing of the virtual machine using this file and the previously stored image file.

VIM13は、NFVI制御部211を備える。 The VIM 13 has an NFVI control section 211 .

NFVI制御部211は、上述のVNFM12からのヒーリング要求等を処理する手段である。具体的には、NFVI制御部211は、上記ファイル(VNFファイル、イメージファイル)を用いて仮想マシン、VNF22を生成し、起動するようにNFVI21に指示する。 The NFVI control unit 211 is means for processing healing requests and the like from the VNFM 12 described above. Specifically, the NFVI control unit 211 uses the files (VNF file, image file) to generate the virtual machine VNF 22 and instructs the NFVI 21 to start it.

物理マシン20-1、20-2には仮想マシンVMが構築される。図2では、物理マシン20-1で動作している仮想マシンVMのOSが更新される。その場合、物理マシン20-2にて、更新される仮想マシンVM(更新されるVNF)のヒーリングが行われ、当該ヒーリングの際に仮想マシンVMのOSが更新される。従って、物理マシン20-2で動作する仮想マシンVMは、新しいOSにて動作する。以降の説明では、物理マシン20-1を旧物理マシン20-1と表記し、物理マシン20-2を新物理マシン20-2と表記する。 A virtual machine VM is constructed on the physical machines 20-1 and 20-2. In FIG. 2, the OS of the virtual machine VM running on the physical machine 20-1 is updated. In that case, the physical machine 20-2 heals the virtual machine VM to be updated (VNF to be updated), and the OS of the virtual machine VM is updated during the healing. Therefore, the virtual machine VM running on the physical machine 20-2 runs on the new OS. In the following description, the physical machine 20-1 will be referred to as the old physical machine 20-1, and the physical machine 20-2 will be referred to as the new physical machine 20-2.

続いて、第1の実施形態に係る仮想化システムの動作について説明する。図3は、第1の実施形態に係る仮想化システムの動作の一例を示すシーケンス図である。 Next, operations of the virtualization system according to the first embodiment will be described. FIG. 3 is a sequence diagram illustrating an example of the operation of the virtualization system according to the first embodiment;

ステップS01において、旧物理マシン20-1にて動作している、冗長系を形成する2つの仮想マシンVM0、VM1の間でデータの同期が行われる。 In step S01, data synchronization is performed between two virtual machines VM0 and VM1 forming a redundant system and operating on the old physical machine 20-1.

仮想マシンのOSを更新する場合、例えばOSSから旧物理マシン20-1(NFVI21)に対し、ヒーリングスタートが指示される(ステップS02)。 When updating the OS of the virtual machine, for example, the OSS issues a healing start instruction to the old physical machine 20-1 (NFVI 21) (step S02).

仮想マシンVM0(旧物理マシン20-1のNFVI21)は、VNFM12に対し、仮想マシンVM0のOSアップデート開始を要求する(ステップS03)。 The virtual machine VM0 (NFVI 21 of the old physical machine 20-1) requests the VNFM 12 to start updating the OS of the virtual machine VM0 (step S03).

VNFM12は、新OS向けのVNFファイルを提供しつつ、仮想マシンVM0のヒーリングスタートをVIM13に指示する(ステップS04)。 While providing the VNF file for the new OS, the VNFM 12 instructs the VIM 13 to start the healing of the virtual machine VM0 (step S04).

VIM13は、旧物理マシン20-1(NFVI21)に対し、仮想マシンVM0の削除(停止)を指示する(ステップS05)。当該指示に応じて、旧物理マシン20-1では、仮想マシンVM0が削除される。 The VIM 13 instructs the old physical machine 20-1 (NFVI 21) to delete (stop) the virtual machine VM0 (step S05). In accordance with the instruction, the virtual machine VM0 is deleted from the old physical machine 20-1.

VIM13は、新物理マシン20-2(当該マシンのNFVI21)に対し、新たな仮想マシンVM0を生成するように指示する(ステップS06)。その際、VIM13は、新たな仮想マシンVM0にて実行されるOSのイメージファイルを新物理マシン20-2に提供しつつ、当該イメージファイルによる仮想マシンVM0の起動を指示する。また、VIM13は、当該仮想マシンVM0上にインスタンシエーションされるVNF22のVNFファイル(設定ファイル)を新物理マシン20-2に提供し、当該ファイルに従ったVNF22の生成を指示する。 The VIM 13 instructs the new physical machine 20-2 (the NFVI 21 of this machine) to create a new virtual machine VM0 (step S06). At this time, the VIM 13 provides the new physical machine 20-2 with an image file of the OS to be executed in the new virtual machine VM0, and instructs the virtual machine VM0 to start up with the image file. The VIM 13 also provides the new physical machine 20-2 with the VNF file (setting file) of the VNF 22 instantiated on the virtual machine VM0, and instructs the generation of the VNF 22 according to the file.

新物理マシン20-2のNFVI21は、当該イメージファイルを利用して新たな仮想マシンVM0を起動する(ステップS07)。新物理マシン20-2上の仮想マシンVM0は新OSで動作する。 The NFVI 21 of the new physical machine 20-2 uses the image file to activate the new virtual machine VM0 (step S07). The virtual machine VM0 on the new physical machine 20-2 operates with the new OS.

新物理マシン20-2では、メモリ(メモリ上に展開された変数)に関する変換処理(conversion process)が開始される(ステップS08)。具体的には、新物理マシン20-2上の仮想マシンVM0で実行される変換処理は、メモリの型(メモリ上に展開された変数の型やデータ構造等)を変換(拡張)し、旧物理マシン20-1上において旧OSで動作する仮想マシンからのデータを、新OSで動作する仮想マシンVM0で受け入れ可能にする。例えば、旧OSのデータのメモリの型が、「data a = 8byte」、「data b = 8byte」、「data c = 16byte」であれば、新OSで動作する仮想マシンVM0で実行される変換処理は、新OSに対応して、そのメモリ型を、例えば、「data a = 16byte」、「data b = 16byte」、「data c = 16byte」のように変換する。このように、新OSに対応して、メモリの型を最大限拡張することで、旧物理マシン20-1上において旧OSで動作する仮想マシンからのデータを新OSで動作する仮想マシンVM0で受け入れ可能とし、新旧OSの持つメモリの型の相違を吸収する。あるいは、新OSは、同種のメモリ型を拡張してもよい。例えば、新OSにおけるメモリの型がint型であれば、Long型に変換(2バイトの符号付き整数から4バイトの符号付き整数)してもよい。同様に、float型をdouble型に変換してもよい。メモリの型の変換処理は、上記したデータのサイズの拡張に限定されず、サイズの縮小や、その他の属性等の変換であってもよい。 In the new physical machine 20-2, a conversion process for memory (variables developed on the memory) is started (step S08). Specifically, the conversion process executed by the virtual machine VM0 on the new physical machine 20-2 converts (extends) the memory type (variable type, data structure, etc. expanded on the memory), Data from a virtual machine running on the old OS on the physical machine 20-1 can be accepted by the virtual machine VM0 running on the new OS. For example, if the data memory types of the old OS are "data a = 8byte", "data b = 8byte", and "data c = 16byte", the conversion process executed by the virtual machine VM0 running on the new OS converts the memory type to correspond to the new OS, for example, "data a = 16byte", "data b = 16byte", "data c = 16byte". In this way, by expanding the memory type to the maximum extent corresponding to the new OS, the data from the virtual machine running on the old OS on the old physical machine 20-1 can be transferred to the virtual machine VM0 running on the new OS. It is acceptable and absorbs the difference in memory types of the old and new OSs. Alternatively, the new OS may extend the same kind of memory type. For example, if the memory type in the new OS is int type, it may be converted to Long type (2-byte signed integer to 4-byte signed integer). Similarly, float type may be converted to double type. The memory type conversion processing is not limited to expansion of the data size described above, and may be size reduction or conversion of other attributes.

VIM13は、旧物理マシン20-1上で動作していた仮想マシンVM0(第1の仮想マシン)の旧OSをアップデートした新OSのイメージファイルを新物理マシン20-2に提供する。新物理マシン20-2では、提供されたイメージファイルを用いて、仮想マシンVM0(第2の仮想マシン)の新OSが起動する。当該起動した仮想マシンVM0は、変換処理(conversion process)を開始させ、旧物理マシン20-1上で動作している仮想マシンVM1の旧OSからのデータを受け入れ可能にメモリの型を変換する。これにより、新旧OS間でのメモリの引継ぎが可能となる。 The VIM 13 provides the new physical machine 20-2 with an image file of the new OS, which is the updated old OS of the virtual machine VM0 (first virtual machine) running on the old physical machine 20-1. In the new physical machine 20-2, the new OS of the virtual machine VM0 (second virtual machine) is started using the provided image file. The activated virtual machine VM0 starts a conversion process and converts the memory type so that data from the old OS of the virtual machine VM1 running on the old physical machine 20-1 can be accepted. As a result, memory can be handed over between the old and new OSs.

新物理マシン20-2の仮想マシンVM0は、旧物理マシン20-1にて動作中の仮想マシンVM1(第3の仮想マシン)との間でデータの同期を行う(ステップS09)。すなわち、旧物理マシン20-1上では、仮想マシンVM0と冗長系を構成する仮想マシンVM1が動作しており(VM1は例えば待機系(スタンバイ系)から稼働系(アクティブ系)に切替えられて動作している)、当該仮想マシンVM1と、新物理マシン20-2上の仮想マシンVM0との間でデータの同期が行われる。すなわち、新物理マシン20-2上の仮想マシンVM0(新OS)では、旧物理マシン20-1で動作する仮想マシンVM1(旧OS)からのデータを受け入れ可能にメモリの型の変換等が行われ、新旧ゲストOSの差分が吸収される。このため、新旧ゲストOSで動作する仮想マシン間でデータの同期が行われる。 The virtual machine VM0 of the new physical machine 20-2 synchronizes data with the virtual machine VM1 (third virtual machine) running on the old physical machine 20-1 (step S09). That is, on the old physical machine 20-1, a virtual machine VM1 that constitutes a redundant system with the virtual machine VM0 is operating (VM1 is switched from a standby system to an active system, for example, and operates). ), data synchronization is performed between the virtual machine VM1 and the virtual machine VM0 on the new physical machine 20-2. That is, in the virtual machine VM0 (new OS) on the new physical machine 20-2, the memory type is converted so that it can accept data from the virtual machine VM1 (old OS) running on the old physical machine 20-1. Then, the difference between the new and old guest OS is absorbed. Therefore, data synchronization is performed between the virtual machines running on the new and old guest OSs.

OSSは、旧物理マシン20-1にて起動している仮想マシンVM1に対し、ファイルアップデート(OSのアップデート)の開始を指示する(ステップS10)。 The OSS instructs the virtual machine VM1 running on the old physical machine 20-1 to start file update (OS update) (step S10).

旧物理マシン20-1(当該マシンのNFVI21)は、VNFM12に対し、仮想マシンVM1のOSアップデート開始を要求する(ステップS11)。 The old physical machine 20-1 (NFVI 21 of the machine) requests the VNFM 12 to start updating the OS of the virtual machine VM1 (step S11).

VNFM12は、仮想マシンVM1のヒーリングスタートをVIM13に指示する(ステップS12)。この場合、必要なVNFファイルがVIM13に提供される。 The VNFM 12 instructs the VIM 13 to start the healing of the virtual machine VM1 (step S12). In this case, the VIM 13 is provided with the necessary VNF files.

VIM13は、旧物理マシン20-1のNFVI21に対し、仮想マシンVM1の削除(停止)を指示する(ステップS13)。当該指示に応じて、旧物理マシン20-1では、仮想マシンVM1が削除される。 The VIM 13 instructs the NFVI 21 of the old physical machine 20-1 to delete (stop) the virtual machine VM1 (step S13). In response to the instruction, the virtual machine VM1 is deleted from the old physical machine 20-1.

VIM13は、新物理マシン20-2(当該マシンのNFVI21)に対し、新たな仮想マシンVM1を生成するように指示する(ステップS14)。その際、VIM13は、新たな仮想マシンVM1にて実行されるOSのイメージファイルを新物理マシン20-2に提供しつつ、当該イメージファイルによる仮想マシンVM1の起動を指示する。 The VIM 13 instructs the new physical machine 20-2 (NFVI 21 of the machine) to create a new virtual machine VM1 (step S14). At this time, the VIM 13 provides the new physical machine 20-2 with an image file of the OS to be executed by the new virtual machine VM1, and instructs the virtual machine VM1 to start up with the image file.

新物理マシン20-2のNFVI21は、当該イメージファイルを利用して新たな仮想マシンVM1を起動する(ステップS15)。仮想マシンVM1は新OSで動作する。また、新たなVNF22も仮想マシンVM1上で起動する。 The NFVI 21 of the new physical machine 20-2 uses the image file to activate the new virtual machine VM1 (step S15). The virtual machine VM1 operates on the new OS. A new VNF 22 is also activated on the virtual machine VM1.

新物理マシン20-2にて起動された仮想マシンVM0、VM1の間でデータの同期が行われる(ステップS16)。このように、VIM13は、新物理マシン20-2上に仮想マシンVM0を起動した後、当該仮想マシンVM0と冗長系を構成する仮想マシンVM1(第4の仮想マシン)を起動する。当該2つの仮想マシンVM0とVM1の間でデータの同期が行われる。なお、最初にヒーリングした仮想マシンVM0(ステップS06で生成した仮想マシンVM0)では、新旧OSが併存するため、メモリ型変換処理が実施された。しかし、その後に起動する仮想マシンVM1(ステップS14で生成した仮想マシンVM1)は新OSで動作し、仮想マシンVM0は新OSで動作しており、新OSの仮想マシン同士であるため、メモリの型変換は不要である。 Data synchronization is performed between the virtual machines VM0 and VM1 started by the new physical machine 20-2 (step S16). In this way, after starting the virtual machine VM0 on the new physical machine 20-2, the VIM 13 starts the virtual machine VM1 (fourth virtual machine) forming a redundant system with the virtual machine VM0. Data synchronization is performed between the two virtual machines VM0 and VM1. In the first healed virtual machine VM0 (virtual machine VM0 generated in step S06), the old and new OSs coexist, so the memory type conversion process was performed. However, the virtual machine VM1 (virtual machine VM1 generated in step S14) to be started later operates on the new OS, and the virtual machine VM0 operates on the new OS. No type conversion is required.

[ハードウェア構成]
図4は、第1の実施形態に係るNFV-MANO(仮想化制御装置)10のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。NFV-MANO10は、所謂、情報処理装置(コンピュータ)であり、図4に例示する構成を備える。例えば、NFV-MANO10は、内部バスにより相互に接続される、CPU(Central Processing Unit)41、メモリ42、入出力インターフェイス43及び通信手段であるNIC(Network Interface Card)44等を備える。
[Hardware configuration]
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the NFV-MANO (virtualization control device) 10 according to the first embodiment. The NFV-MANO 10 is a so-called information processing device (computer) and has the configuration illustrated in FIG. For example, the NFV-MANO 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 41, a memory 42, an input/output interface 43, a communication means such as a NIC (Network Interface Card) 44, etc., which are interconnected by an internal bus.

なお、図4に示す構成は、NFV-MANO10のハードウェア構成を限定する趣旨ではない。NFV-MANO10は、図示しないハードウェアを含んでもよい。あるいは、NFV-MANO10に含まれるCPU等の数も図4の例示に限定する趣旨ではなく、例えば、複数のCPUがNFV-MANO10に含まれていてもよい。 Note that the configuration shown in FIG. 4 is not intended to limit the hardware configuration of the NFV-MANO 10. FIG. NFV-MANO 10 may include hardware not shown. Alternatively, the number of CPUs included in the NFV-MANO 10 is not limited to the example shown in FIG. 4, and the NFV-MANO 10 may include a plurality of CPUs.

メモリ42は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、補助記憶装置(ハードディスク等)である。 The memory 42 is a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), or an auxiliary storage device (such as a hard disk).

入出力インターフェイス43は、図示しない表示装置や入力装置のインターフェイスとなる手段である。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイ等である。入力装置は、例えば、キーボードやマウス等のユーザ操作を受け付ける装置である。 The input/output interface 43 is a means that serves as an interface for a display device and an input device (not shown). The display device is, for example, a liquid crystal display. The input device is, for example, a device such as a keyboard or mouse that receives user operations.

以上のように、第1の実施形態では、VNFM12/VIM13にはそれぞれ、新OS用VNFファイル及びイメージファイルを登録しておく。その後、VNF22のファイルアップデート時、MANO連携してヒーリングを実施する。具体的には、新OSのイメージファイルを使用してヒーリング(Healing)を起動し、新OS及び新VNFを起動する。即ち、第1の実施形態では、VNF22のファイルアップデートの際、入れ替えたファイル(イメージファイル)を有効化するために、ゲストOSの再開を実施する。 As described above, in the first embodiment, the VNF file for the new OS and the image file are registered in the VNFM 12/VIM 13, respectively. After that, when the VNF 22 file is updated, healing will be performed in cooperation with MANO. Specifically, Healing is activated using the image file of the new OS, and the new OS and the new VNF are activated. That is, in the first embodiment, the guest OS is restarted in order to validate the replaced file (image file) when updating the file of the VNF 22 .

当該ゲストOSの再開時に、MANOの連携によるヒーリングを実施し、新ゲストOSのイメージファイルを使用してヒーリングを起動し、新ゲストOS及び新VNFファイルで起動する。その際、メモリ型変換が実施され、アップデートやメジャーバージョンアップ前後の新旧ゲストOS間でのメモリ(データ)の引継ぎが可能となる。その結果、ユーザに影響を与えることなく、ゲストOSを更新することが可能となる。 When the guest OS is restarted, healing is performed by cooperation with MANO, healing is started using the image file of the new guest OS, and the new guest OS and the new VNF file are started. At that time, memory type conversion is performed, and memory (data) can be handed over between new and old guest OSs before and after updates and major version upgrades. As a result, it is possible to update the guest OS without affecting the user.

[変形例]
上記実施形態にて説明した仮想化システムの構成及び動作は例示であって、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、VNFM12がイメージファイル等を取得する形態を説明したが、NFVO11がイメージファイル等を取得してもよい。
[Modification]
The configuration and operation of the virtualization system described in the above embodiments are examples, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, the VNFM 12 acquires the image file and the like, but the NFVO 11 may acquire the image file and the like.

上記の説明により、本発明の産業上の利用可能性は明らかであるが、本発明は、仮想化された通信サーバ(VNF)など、非仮想化時と同様にエンドユーザに影響なく24時間無停止稼働が求められるシステムなどに好適に適用可能である。 From the above description, the industrial applicability of the present invention is clear. It can be suitably applied to a system that requires stop operation.

なお、引用した上記の特許文献1、非特許文献1、2等の各開示は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとし、必要に応じて本発明の基礎ないし一部として用いることが出来るものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ、ないし、選択(部分的削除を含む)が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。さらに、上記引用した文献の各開示事項は、必要に応じ、本発明の趣旨に則り、本発明の開示の一部として、その一部又は全部を、本書の記載事項と組み合わせて用いることも、本願の開示事項に含まれるものと、みなされる。 It should be noted that the disclosures of the above cited Patent Document 1, Non-Patent Documents 1, 2, etc. are incorporated herein by reference, and can be used as the basis or part of the present invention as necessary. shall be Within the framework of the full disclosure of the present invention (including the scope of claims), modifications and adjustments of the embodiments and examples are possible based on the basic technical concept thereof. Also, various combinations or selections of various disclosure elements (including each element of each claim, each element of each embodiment or example, each element of each drawing, etc.) within the framework of the full disclosure of the present invention (including partial deletion) is possible. That is, the present invention naturally includes various variations and modifications that can be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including claims and technical ideas. In particular, any numerical range recited herein should be construed as specifically recited for any numerical value or subrange within that range, even if not otherwise stated. Furthermore, each disclosure item of the above-cited document can be used in combination with the items described in this document as part of the disclosure of the present invention in accordance with the spirit of the present invention, if necessary. are considered to be included in the disclosure of the present application.

10、103 仮想化制御装置(NFV-MANO)
11、111 NFVO
12、112 VNFM
13、113 VIM
20-1、20-2 物理マシン
21 NFVI
22 VNF
23 EMS
30 OSS/BSS
41 CPU(Central Processing Unit)
42 メモリ
43 入出力インターフェイス
44 NIC(Network Interface Card)
101 第1の物理マシン
102 第2の物理マシン
201 ファイル入力部
202 ヒーリング制御部
211 NFVI制御部
10, 103 Virtualization control device (NFV-MANO)
11, 111 NFVO
12, 112 VNFM
13, 113 VIM
20-1, 20-2 physical machine 21 NFVI
22 VNFs
23 EMS
30 OSS/BSS
41 CPU (Central Processing Unit)
42 memory 43 input/output interface 44 NIC (Network Interface Card)
101 First physical machine 102 Second physical machine 201 File input unit 202 Healing control unit 211 NFVI control unit

Claims (8)

それぞれが、仮想マシン上で動作するソフトウェアによって実装され仮想されたVNF(Virtual Network Function)の実行基盤を提供するNFVI(Network Function Virtualization Infrastructure)を有する第1及び第2の物理マシンと、
前記NFVI上にて、ネットワークサービスを実現するNFVO(NFV-Orchestrator)、
前記VNFのライフサイクルを管理するVNFM(VNF Manager)及び
前記NFVIのリソース管理と制御を行うVIM(Virtualized Infrastructure Manager)を備える仮想化制御装置と、
を含み、
前記VIMは、前記第1の物理マシン上において第1の仮想マシンで動作していた旧ゲストOS(Operating System)を更新した新ゲストOSのイメージファイルを、前記第2の物理マシンに提供し、
前記第2の物理マシンでは、前記新ゲストOSのイメージファイルを用いて前記新ゲストOSで動作する第2の仮想マシンが起動し、
前記第2の仮想マシンは、前記旧ゲストOSからのデータを受け入れ可能にメモリの型を変換し、
前記VIMは、前記第1の物理マシン上の前記第1の仮想マシンを削除した後に、前記第2の物理マシンに対して前記新ゲストOSのイメージファイルを提供する、ネットワーク機能仮想化システム。
first and second physical machines each having a NFVI (Network Function Virtualization Infrastructure) that provides an execution base for a VNF (Virtual Network Function) implemented and virtualized by software running on the virtual machine;
NFVO (NFV-Orchestrator) for realizing network services on the NFVI,
a virtualization controller comprising a VNFM (VNF Manager) for managing the life cycle of the VNF and a VIM (Virtualized Infrastructure Manager) for managing and controlling the resources of the NFVI;
including
The VIM provides, to the second physical machine, an image file of a new guest OS (Operating System), which is an updated version of an old guest OS (Operating System) running in the first virtual machine on the first physical machine;
In the second physical machine, a second virtual machine running on the new guest OS is activated using the image file of the new guest OS,
The second virtual machine converts a memory type so that data from the old guest OS can be accepted,
A network function virtualization system, wherein the VIM provides an image file of the new guest OS to the second physical machine after deleting the first virtual machine on the first physical machine.
前記第1の物理マシン上において、前記旧ゲストOSで動作する第3の仮想マシンが前記第1の仮想マシンと冗長系を構成し、
前記第1の物理マシン上で前記第1の仮想マシンが削除された後、前記第1の物理マシン上の前記旧ゲストOSで動作する前記第3の仮想マシンと、前記第2の物理マシン上の前記新ゲストOSで動作する前記第2の仮想マシンとの間で、データの同期が行われる、請求項に記載のネットワーク機能仮想化システム。
On the first physical machine, a third virtual machine running on the old guest OS configures a redundant system with the first virtual machine,
After the first virtual machine is deleted on the first physical machine, the third virtual machine running on the old guest OS on the first physical machine, and on the second physical machine 2. The network function virtualization system according to claim 1 , wherein data synchronization is performed with said second virtual machine running on said new guest OS.
前記VIMは、前記第2の物理マシン上に前記第2の仮想マシンを起動した後、前記第2の物理マシンにおいて、前記第2の仮想マシンと冗長系を構成し前記新ゲストOSで動作する第4の仮想マシンを起動し、
前記第2の物理マシンにおいて、前記第2の仮想マシンと前記第4の仮想マシンとの間で、データの同期が行われる、請求項に記載のネットワーク機能仮想化システム。
After starting the second virtual machine on the second physical machine, the VIM configures a redundant system with the second virtual machine and operates on the new guest OS in the second physical machine. Start a fourth virtual machine,
3. The network function virtualization system according to claim 2 , wherein data synchronization is performed between said second virtual machine and said fourth virtual machine in said second physical machine.
前記VNFMは、前記第2及び第4の仮想マシン上でインスタンシエーションされるVNFに関するファイルを前記VIMに提供し、
前記VIMは、前記VNFに関するファイルを用いて、前記第2の物理マシン上において、前記第2及び第4の仮想マシン上に前記VNFをそれぞれインスタンシエーションする、請求項に記載のネットワーク機能仮想化システム。
the VNFM provides the VIM with files relating to VNFs instantiated on the second and fourth virtual machines;
4. The network function virtualization of claim 3 , wherein the VIM uses a file for the VNF to instantiate the VNF on the second and fourth virtual machines, respectively, on the second physical machine. system.
それぞれが、仮想マシン上で動作するソフトウェアによって実装され仮想されたVNF(Virtual Network Function)の実行基盤を提供するNFVI(Network Function Virtualization Infrastructure)を有する第1及び第2の物理マシンと、
前記NFVI上にて、ネットワークサービスを実現するNFVO(NFV-Orchestrator)、
前記VNFのライフサイクルを管理するVNFM(VNF Manager)及び
前記NFVIのリソース管理と制御を行うVIM(Virtualized Infrastructure Manager)を備える仮想化制御装置と、
を含むシステムにおけるオペレーティングシステム更新方法であって、
前記VIMは、前記第1の物理マシン上において第1の仮想マシンで動作していた旧ゲストOS(Operating System)を更新した新ゲストOSのイメージファイルを、前記第2の物理マシンに提供し、
前記第2の物理マシンでは、前記新ゲストOSのイメージファイルを用いて第2の仮想マシンが起動し、
前記第2の仮想マシンは、前記旧ゲストOSからのデータを受け入れ可能にメモリの型を変換し、
前記VIMは、前記第1の物理マシン上の前記第1の仮想マシンを削除した後に、前記第2の物理マシンに対して前記新ゲストOSのイメージファイルを提供する、オペレーティングシステム更新方法。
first and second physical machines each having a NFVI (Network Function Virtualization Infrastructure) that provides an execution base for a VNF (Virtual Network Function) implemented and virtualized by software running on the virtual machine;
NFVO (NFV-Orchestrator) for realizing network services on the NFVI,
a virtualization controller comprising a VNFM (VNF Manager) for managing the life cycle of the VNF and a VIM (Virtualized Infrastructure Manager) for managing and controlling the resources of the NFVI;
A method for updating an operating system in a system comprising:
The VIM provides, to the second physical machine, an image file of a new guest OS (Operating System), which is an updated version of an old guest OS (Operating System) running in the first virtual machine on the first physical machine;
In the second physical machine, a second virtual machine is activated using the image file of the new guest OS,
The second virtual machine converts a memory type so that data from the old guest OS can be accepted,
The operating system update method, wherein the VIM provides an image file of the new guest OS to the second physical machine after deleting the first virtual machine on the first physical machine.
前記第1の物理マシン上において、旧ゲストOSで動作する第3の仮想マシンが前記第1の仮想マシンと冗長系を構成し、
前記第1の物理マシン上で前記第1の仮想マシンが削除された後、前記第1の物理マシン上の前記旧ゲストOSで動作する前記第3の仮想マシンと、前記第2の物理マシン上の前記新ゲストOSで動作する前記第2の仮想マシンとの間で、データの同期が行われる、請求項に記載のオペレーティングシステム更新方法。
A third virtual machine running on the old guest OS on the first physical machine forms a redundant system with the first virtual machine,
After the first virtual machine is deleted on the first physical machine, the third virtual machine running on the old guest OS on the first physical machine, and on the second physical machine 6. The operating system update method according to claim 5 , wherein data synchronization is performed with said second virtual machine running on said new guest OS.
前記VIMは、前記第2の物理マシン上に前記第2の仮想マシンを起動した後、前記第2の物理マシン上で、前記第2の仮想マシンと冗長系を構成し前記新ゲストOSで動作する第4の仮想マシンを起動し、
前記第2の物理マシンにおいて、前記第2の仮想マシンと前記第4の仮想マシンとの間で、データの同期が行われる、請求項に記載のオペレーティングシステム更新方法。
After starting the second virtual machine on the second physical machine, the VIM configures a redundant system with the second virtual machine on the second physical machine and operates on the new guest OS. Start a fourth virtual machine that
7. The operating system update method according to claim 6 , wherein data synchronization is performed between said second virtual machine and said fourth virtual machine in said second physical machine.
前記VNFMは、前記第2及び第4の仮想マシン上でインスタンシエーションされるVNFに関するファイルを前記VIMに提供し、the VNFM provides the VIM with files relating to VNFs instantiated on the second and fourth virtual machines;
前記VIMは、前記VNFに関するファイルを用いて、前記第2の物理マシン上において、前記第2及び第4の仮想マシン上に前記VNFをそれぞれインスタンシエーションする、請求項7に記載のオペレーティングシステム更新方法。8. The method of claim 7, wherein the VIM instantiates the VNFs on the second and fourth virtual machines, respectively, on the second physical machine using files related to the VNFs. .
JP2020565147A 2019-01-07 2020-01-06 Network function virtualization system and operating system update method Active JP7184097B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019000458 2019-01-07
JP2019000458 2019-01-07
PCT/JP2020/000083 WO2020145242A1 (en) 2019-01-07 2020-01-06 Network function virtualization system, and operating system updating method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020145242A1 JPWO2020145242A1 (en) 2021-11-11
JP7184097B2 true JP7184097B2 (en) 2022-12-06

Family

ID=71520486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020565147A Active JP7184097B2 (en) 2019-01-07 2020-01-06 Network function virtualization system and operating system update method

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7184097B2 (en)
WO (1) WO2020145242A1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
佐久間 美能留 ,SIPサーバにおけるサーバ仮想化/NFV技術を適用したソフトウェアアップデートに関する一検討,電子情報通信学会技術研究報告,日本,一般社団法人電子情報通信学会,2017年02月23日,第116巻,484号,pp.331-336
田中 敦樹 ,仮想化基盤システム(NFV)におけるコンピュートサーバの異機種混在の課題,電子情報通信学会技術研究報告,日本,一般社団法人電子情報通信学会,2017年06月29日,第117巻,第114号,pp.45-50

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020145242A1 (en) 2021-11-11
WO2020145242A1 (en) 2020-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107515776B (en) Method for upgrading service continuously, node to be upgraded and readable storage medium
US10050850B2 (en) Rack awareness data storage in a cluster of host computing devices
CN107209710B (en) Node system, server device, scaling control method, and program
JP5032191B2 (en) Cluster system configuration method and cluster system in server virtualization environment
EP3284213B1 (en) Managing virtual network functions
CN110720091B (en) Method for coordinating infrastructure upgrades with hosted application/Virtual Network Functions (VNFs)
CN111989681A (en) Automatically deployed Information Technology (IT) system and method
JP6677294B2 (en) Network system, patch file application method, and program
WO2021129733A1 (en) Cloud operating system management method and apparatus, server, management system, and medium
JP6840099B2 (en) Service provision system, resource allocation method, and resource allocation program
JPWO2016121830A1 (en) Virtual network function management apparatus, system, healing method and program
CN111641515B (en) VNF life cycle management method and device
KR102524540B1 (en) Apparatus and method for multi-cloud service platform
CN108319492B (en) Method, device and system for resetting physical machine
EP3883183A1 (en) Virtualization management method and device
EP3746888B1 (en) System and method for preserving entity identifiers for virtual machines
US20080263183A1 (en) Management of Kernel configurations for nodes in a clustered system
JP2007304845A (en) Virtual computer system and software update method
US20230342183A1 (en) Management method and apparatus for container cluster
JP7184097B2 (en) Network function virtualization system and operating system update method
WO2023125482A1 (en) Cluster management method and device, and computing system
US11086615B2 (en) Virtual appliance upgrades in high-availability (HA) computing clusters
WO2006028520A1 (en) Migration of tasks in a computing system
US20240095053A1 (en) Virtual machine creation based on dynamic group host node feature set
WO2024008066A1 (en) Cloud computing technology-based server and cloud system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210706

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220809

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221006

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221025

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221107

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7184097

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151