JP7480842B2 - 仮想リソース管理装置、仮想リソース管理方法およびプログラム - Google Patents
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Description
・[ユースケース1]需要の増減に併せてVNFの処理性能を増減させる。
・[ユースケース2]特定の物理装置のメンテナンス、交換や廃棄に先立って、その物理装置上で運用されている仮想リソースをスケールインにより解放する。
・[ユースケース3]VNF生成時、一部の仮想リソースが使用期間の指定された予約リソースを利用しており、その使用期間の終了に先立って該当の仮想リソースをスケールインにより解放する。
ネットワーク仮想化システム1000は、1つ以上のVNFと、そのVNFの機能を実現するためのインフラである、複数の物理装置5(図1においては、例として物理装置5-1,5-2,5-3)およびその複数の物理装置5上に構築される仮想インフラ7と、仮想ネットワークを実現するための仮想リソースを管理する仮想リソース管理装置1とを含んで構成される。
なお、この仮想リソース管理装置1は、ETSI NFVの標準規定(非特許文献1)における、NFV MANO(NFV Management and Orchestration)において、本願の特徴となる機能を組み込んだものとして実現することができる。よって、以下、NFV MANOが備える3つの機能である、VNFM、NFVO(NFV Orchestrator)、VIM(Virtualized Infrastructure Manager)に対応付けて、本願の特徴構成について説明する。なお、NFV MANOが備える標準的な機能の詳細な説明は省略する。
「scalingStrategyName」(スケーリングストラテジ名)は、スケーリング処理の削除ストラテジを指定するパラメータである。本実施形態では、削除ストラテジの例として、「削除対象指定」「メンテナンス退避」「予約リソース解放」を選択できるものとする(詳細は後記)。
「scalingStrategyParams」(スケーリング追加パラメータ)には、スケーリング処理の削除ストラテジの実行に必要なパラメータが指定される。
仮想リソース管理装置1は、この「scalingStrategyName」および「scalingStrategyParams」を含むスケーリング要求を受け付けることにより、仮想リソースを特定して削除するスケールインを実行する。
次に、本実施形態に係る仮想リソース管理装置1について、図1を参照して詳細に説明する。
仮想リソース管理装置1は、仮想ネットワークやリソースを統合的に管理・制御するNFV MANOの機能に加えて、VNFを構成する仮想リソースを特定して減少させる処理(スケールイン)を制御する。
この仮想リソース管理装置1は、制御部、入出力部、記憶部(いずれも図示省略)を備える一般的なコンピュータにより構成される(詳細は後記)。
また、記憶部には、制御部の各機能部を実行させるためのプログラムや、制御部の処理に必要な情報が一時的に記憶される。
「削除対象指定」は、スケールイン要求(メッセージ)において、指定された仮想リソースを削除する削除ストラテジである。「削除対象指定」の削除ストラテジでは、スケーリングストラテジ名として、例えば、「resource」を指定する。また、スケーリング追加パラメータとして、削除する仮想リソースの仮想リソースIDを指定する。仮想リソースIDは、生成済みの仮想リソースを一意に特定するためのIDであり、その仮想リソースが生成されたときに割り当てられるものである。
図3および図4において、「scalingStrategyName」のパラメータとして「resource」が指定される。また、「scalingStrategyParams」のパラメータとして、仮想リソースIDが例えば「abcdefgh1」として記載された例を示している。なお、リクエストパラメータの構造は、この2つに限定されない。
「メンテナンス退避」は、スケールイン要求(メッセージ)において、交換や廃棄などのメンテナンス対象となる特定の物理装置5上で運用されているVNFに含まれる仮想リソースを特定し、その仮想リソースを削除する削除ストラテジである。「メンテナンス退避」の削除ストラテジでは、スケーリングストラテジ名として、例えば、「maintenance」を指定する。また、スケーリング追加パラメータとして、メンテナンスIDを指定する。メンテナンスIDは、特定の物理装置5の交換や廃棄などのメンテナンス情報を一意に特定するIDである。このメンテナンス情報は、メンテナンスを行う前に運用者によりNFVのシステムに登録しておく。例えば、仮想リソース管理装置1の仮想化オーケストレータ部20(NFVO)に登録しておく(詳細は後記)。
図5および図6において、「scalingStrategyName」のパラメータとして「maintenance」が指定される。また、「scalingStrategyParams」のパラメータとして、メンテナンスIDが例えば「abcdefgh2」として記載された例を示している。なお、リクエストパラメータの構造は、この2つに限定されない。
「予約リソース解放」は、スケールイン要求(メッセージ)において、予約されたリソースで運用されている仮想リソースを特定して削除する削除ストラテジである。「予約リソース解放」の削除ストラテジでは、スケーリングストラテジ名として、例えば、「reservation」を指定する。また、スケーリング追加パラメータとして、予約IDを指定する。予約IDは、仮想リソースの予約情報を一意に特定するIDである。この予約情報は、仮想リソースを利用する前に、その利用者がNFVのシステムに登録しておく。例えば、仮想リソース管理装置1の仮想化オーケストレータ部20(NFVO)に登録しておく(詳細は後記)。
図7および図8において、「scalingStrategyName」のパラメータとして「reservation」が指定される。また、「scalingStrategyParams」のパラメータとして、予約IDが例えば「abcdefgh3」として記載された例を示している。なお、リクエストパラメータの構造は、この2つに限定されない。
仮想リソース特定部12は、選択された削除ストラテジ(ここでは、「削除対象指定」「メンテナンス退避」「予約リソース解放」)に応じた所定のロジック(仮想リソース特定ロジック)により、削除対象となる仮想リソースを特定する。
仮想リソース特定部12は、削除ストラテジが「削除対象指定」の場合、つまり、スケーリング要求において、スケーリングストラテジ名(「scalingStrategyName」)のパラメータが「resource」と指定されていた場合には、以下の仮想リソース特定ロジックに基づき、仮想リソースを特定する。
仮想リソース特定部12は、削除ストラテジが「削除対象指定」の場合、スケーリング追加パラメータとして指定された仮想リソースIDに基づき、削除する仮想リソースを特定する。
具体的には、仮想リソース特定部12は、スケーリング要求において、スケーリング追加パラメータ(「scalingStrategyParams」)で指定された仮想リソースIDで示される仮想リソースを、削除する仮想リソースに特定する。
仮想リソース特定部12は、削除ストラテジが「メンテナンス退避」の場合、つまり、スケーリング要求において、スケーリングストラテジ名(「scalingStrategyName」)のパラメータが「maintenance」と指定されていた場合には、以下の仮想リソース特定ロジックに基づき、仮想リソースを特定する。
仮想リソース特定部12は、削除ストラテジが「メンテナンス退避」の場合、スケーリング追加パラメータ(「scalingStrategyParams」)として指定されたメンテナンスIDを抽出する。そして、仮想リソース特定部12は、抽出したメンテナンスIDによりメンテナンス情報を参照して、メンテナンス対象の物理装置5を特定する。さらに、仮想リソース特定部12は、特定した物理装置5の情報を用いて、物理装置・仮想リソース対応情報を参照し、メンテナンス対象の物理装置5上で運用されている仮想リソースを特定する。
仮想リソース特定部12は、削除ストラテジが「予約リソース解放」の場合、つまり、スケーリング要求において、スケーリングストラテジ名(「scalingStrategyName」)のパラメータが「reservation」と指定されていた場合には、以下の仮想リソース特定ロジックに基づき、仮想リソースを特定する。
仮想リソース特定部12は、削除ストラテジが「予約リソース解放」の場合、スケーリング追加パラメータ(「scalingStrategyParams」)として指定された予約IDを抽出する。そして、仮想リソース特定部12は、抽出した予約IDにより予約情報を参照して、対象となる予約を特定する。仮想リソース特定部12は、予約したリソースで運用されている仮想リソースを特定する。
このスケールイン準備要求を受信すると、VNFは、スケールインの準備を実行する。スケールインの準備とは、例えば、そのVNFが処理している、クライアントや他のVNFから送信されてくる通信のうち、削除対象となる仮想リソースへの通信の停止である。
スケーリング処理部13は、スケールイン準備が完了したそのVNFからスケールイン準備完了応答を受信する。そして、スケーリング処理部13は、スケーリング準備完了応答を受信したことを契機として、削除対象の仮想リソースを削除する。
そして、メンテナンス情報管理部21は、抽出した物理装置5の情報を、物理装置・仮想リソース対応情報管理部22へ出力する。
また、メンテナンス情報管理部21は、外部装置等から物理装置5に関する新規のメンテナンス情報を取得し、記憶部に記憶されたメンテナンス情報に登録する。
そして、物理装置・仮想リソース対応情報管理部22は、抽出した仮想リソースの情報を、仮想ネットワーク制御部10(仮想リソース特定部12)に出力する。
また、物理装置・仮想リソース対応情報管理部22は、物理装置5上で運用されている仮想リソースの構成に関する最新の情報を取得し、記憶部に記憶された物理装置・仮想リソース対応情報に登録する。
そして、予約情報管理部23は、抽出した仮想リソースの情報を、仮想ネットワーク制御部10(仮想リソース特定部12)に出力する。
また、予約情報管理部23は、クライアント端末等からリソースの予約に関する新規の予約情報を取得し、記憶部に記憶された予約情報に登録する。
次に、本実施形態に係る仮想リソース管理装置1を含むネットワーク仮想化システム1000の処理の流れについて説明する。
図9は、本実施形態に係るネットワーク仮想化システム1000において、特定の仮想リソースを削除(解放)するスケールインの処理の流れを示すフローチャートである。
なお、ここでは、図9に示すように、クライアント端末3から、スケールインを指定するスケーリング要求(スケールイン要求)を受信するものとして説明する。
そして、仮想リソース管理装置1(仮想ネットワーク制御部10)のスケーリング要求受付部11は、そのスケーリング要求が、スケールインを指定するものであり、削除ストラテジを指定するパラメータと、スケーリング追加パラメータが設定されているか否か確認する。つまり、スケーリング要求受付部11は、受け付けたスケーリング要求が、特定の仮想リソースを削除(解放)するスケールインを要求するメッセージ(スケールイン要求)であるかを確認する。スケーリング要求受付部11は、受け付けたスケーリング要求がスケールイン要求である場合に、そのスケールイン要求を、仮想リソース特定部12に出力する。
なお、仮想リソース特定部12は、メンテナンス情報および物理装置・仮想リソース対応情報について、自らが参照できない場合には、メンテナンス情報および物理装置・仮想リソース対応情報を管理(制御)する機能を備える仮想化オーケストレータ部20や外部装置に問い合わせることにより、削除対象となる仮想リソースを特定する。
なお、仮想リソース特定部12は、予約情報について、自ら参照できない場合には、予約情報を管理(制御)する機能を備える仮想化オーケストレータ部20や外部装置に問い合わせることにより、削除対象となる仮想リソースを特定する。
これにより、VNF8において、そのVNF8が処理している、クライアント端末3や他のVNF8から送信されてくる通信のうち、削除対象となる仮想リソースへの通信停止の処理を含むスケールイン準備が実行される。
なお、本実施形態においては、図1に示すように、ETSI NFVの標準規定(非特許文献1)における、NFV MANOに、本願の特徴構成を組み込んだものとして説明した。しかしながら、NFV MANOの機能とは別筐体の装置として、ネットワーク仮想化システムに本願の特徴構成を組み込んだ装置を含めるようにしてもよい。
この仮想リソース管理装置1aは、VNFを構成する仮想リソースを特定して削除(解放)させる処理(スケールイン)を実行する装置であり、図10で示すように、制御部100、入出力部200、記憶部300を備える。
記憶部300には、メンテナンス情報310、物理装置・仮想リソース対応情報320および予約情報330が格納される。
制御部100は、図1で示した仮想ネットワーク制御部10の機能である、スケーリング要求受付部11、仮想リソース特定部12およびスケーリング処理部13を備える。そして、スケーリング要求受付部11、仮想リソース特定部12およびスケーリング処理部13は、ネットワーク仮想化システム1000におけるVNF MANOの機能を備える外部装置と連携して、各処理を実行するようにする。
このようにすることによっても、VNFを構成する仮想リソースの量を減少させる処理であるスケールインを行う際に、仮想リソースを特定して開放させることができる。
本実施形態に係る仮想リソース管理装置1(1a)は、例えば図11に示すような構成のコンピュータ900によって実現される。
図11は、本実施形態に係る仮想リソース管理装置1(1a)の機能を実現するコンピュータ900の一例を示すハードウェア構成図である。コンピュータ900は、CPU901、ROM(Read Only Memory)902、RAM903、HDD(Hard Disk Drive)904、入出力I/F(Interface)905、通信I/F906およびメディアI/F907を有する。
以下、本発明に係る仮想リソース管理装置等の効果について説明する。
本発明に係る仮想リソース管理装置は、VNFを構成する仮想リソースのスケールインを実行する仮想リソース管理装置1(1a)であって、スケールインを要求するスケーリング要求であるスケールイン要求を受け付けるスケーリング要求受付部11と、スケールイン要求で示させる削除ストラテジに応じた所定の仮想リソース特定ロジックを用いて、削除対象となる仮想リソースを特定する仮想リソース特定部12と、特定した仮想リソースの情報を含むスケールイン準備要求を、削除対象となる仮想リソースが割り当てられているVNFに送信することにより、削除対象となる仮想リソースへの通信を停止させ、通信の停止を示すスケールイン準備完了応答をVNFから受信すると、削除対象となる仮想リソースを削除するスケーリング処理部13と、を備えることを特徴とする。
例えば、本実施形態に係る仮想リソース管理装置1(1a)では、スケールイン要求として受け付ける削除ストラテジとして、「削除対象指定」「メンテナンス退避」「予約リソース解放」の3つすべてに対応可能な機能(特徴構成)を備えるものとして説明した。しかしながら、この実施形態に限定されず、この3つの削除ストラテジのうちの1つや、いずれかの組合せにのみ対応可能な装置としてもよい。また、他の削除ストラテジを追加して設定し機能させるようにしてもよい。
3 クライアント端末
5 物理装置
6 仮想リソース
7 仮想インフラ
8 VNF
10 仮想ネットワーク制御部
11 スケーリング要求受付部
12 仮想リソース特定部
13 スケーリング処理部
20 仮想化オーケストレータ部
21 メンテナンス情報管理部
22 物理装置・仮想リソース対応情報管理部
23 予約情報管理部
30 仮想インフラ管理部
31 物理装置制御部
100 制御部
200 入出力部
300 記憶部
310 メンテナンス情報
320 物理装置・仮想リソース対応情報
330 予約情報
1000 ネットワーク仮想化システム
Claims (5)
- VNF(Virtual Network Function)を構成する仮想リソースのスケールインを実行する仮想リソース管理装置であって、
前記スケールインを要求するスケーリング要求であるスケールイン要求を受け付けるスケーリング要求受付部と、
前記スケールイン要求で示させる削除ストラテジに応じた所定の仮想リソース特定ロジックを用いて、削除対象となる仮想リソースを特定する仮想リソース特定部と、
特定した前記仮想リソースの情報を含むスケールイン準備要求を、削除対象となる仮想リソースが割り当てられている前記VNFに送信することにより、前記削除対象となる仮想リソースへの通信を停止させ、前記通信の停止を示すスケールイン準備完了応答を前記VNFから受信すると、前記削除対象となる仮想リソースを削除するスケーリング処理部と、
特定の物理装置の交換および廃棄の情報であるメンテナンス情報を取得して記憶部に記憶するメンテナンス情報管理部と、
を備え、
前記所定の仮想リソース特定ロジックは、前記削除ストラテジがメンテナンス退避の場合において、前記スケールイン要求で示されるパラメータで指定されたメンテナンスIDを抽出し、抽出したメンテナンスIDに基づきメンテナンス対象の物理装置を特定し、特定した物理装置上で運用される仮想リソースを特定するというものであり、
前記仮想リソース特定部は、
前記スケールイン要求で示される削除ストラテジがメンテナンス退避であると確認すると、前記パラメータで指定されたメンテナンスIDを抽出し、
抽出した前記メンテナンスIDにより、前記メンテナンスIDとメンテナンス対象の物理装置とを紐づけた前記メンテナンス情報を参照して、メンテナンス対象の物理装置を特定し、
前記特定した物理装置の情報を用いて、物理装置とその物理装置上で運用されている仮想リソースとを紐づけた物理装置・仮想リソース対応情報を参照して、前記特定した物理装置上で運用される仮想リソースを特定すること
を特徴とする仮想リソース管理装置。 - VNF(Virtual Network Function)を構成する仮想リソースのスケールインを実行する仮想リソース管理装置であって、
前記スケールインを要求するスケーリング要求であるスケールイン要求を受け付けるスケーリング要求受付部と、
前記スケールイン要求で示させる削除ストラテジに応じた所定の仮想リソース特定ロジックを用いて、削除対象となる仮想リソースを特定する仮想リソース特定部と、
特定した前記仮想リソースの情報を含むスケールイン準備要求を、削除対象となる仮想リソースが割り当てられている前記VNFに送信することにより、前記削除対象となる仮想リソースへの通信を停止させ、前記通信の停止を示すスケールイン準備完了応答を前記VNFから受信すると、前記削除対象となる仮想リソースを削除するスケーリング処理部と、
を備え、
前記所定の仮想リソース特定ロジックは、前記削除ストラテジが予約リソース解放の場合において、前記スケールイン要求で示されるパラメータで指定された予約IDを抽出し、抽出した予約IDに基づき、予約したリソースで運用されている仮想リソースを特定するというものであり、
前記仮想リソース特定部は、
前記スケールイン要求で示される削除ストラテジが予約リソース解放であると確認すると、前記パラメータで指定された予約IDを抽出し、
抽出した前記予約IDにより、予約IDと予約したリソースで運用されている仮想リソースとを紐づけた予約情報を参照して、予約したリソースで運用されている仮想リソースを特定すること
を特徴とする仮想リソース管理装置。 - VNFを構成する仮想リソースのスケールインを実行する仮想リソース管理装置の仮想リソース管理方法であって、
前記仮想リソース管理装置は、
前記スケールインを要求するスケーリング要求であるスケールイン要求を受け付けるステップと、
前記スケールイン要求で示させる削除ストラテジに応じた所定の仮想リソース特定ロジックを用いて、削除対象となる仮想リソースを特定するステップと、
特定した前記仮想リソースの情報を含むスケールイン準備要求を、削除対象となる仮想リソースが割り当てられている前記VNFに送信することにより、前記削除対象となる仮想リソースへの通信を停止させ、前記通信の停止を示すスケールイン準備完了応答を前記VNFから受信すると、前記削除対象となる仮想リソースを削除するステップと、
特定の物理装置の交換および廃棄の情報であるメンテナンス情報を取得して記憶部に記憶するステップと、
を実行し、
前記所定の仮想リソース特定ロジックは、前記削除ストラテジがメンテナンス退避の場合において、前記スケールイン要求で示されるパラメータで指定されたメンテナンスIDを抽出し、抽出したメンテナンスIDに基づきメンテナンス対象の物理装置を特定し、特定した物理装置上で運用される仮想リソースを特定するというものであり、
削除対象となる仮想リソースを特定するステップにおいて、
前記スケールイン要求で示される削除ストラテジがメンテナンス退避であると確認すると、前記パラメータで指定されたメンテナンスIDを抽出し、
抽出した前記メンテナンスIDにより、前記メンテナンスIDとメンテナンス対象の物理装置とを紐づけた前記メンテナンス情報を参照して、メンテナンス対象の物理装置を特定し、
前記特定した物理装置の情報を用いて、物理装置とその物理装置上で運用されている仮想リソースとを紐づけた物理装置・仮想リソース対応情報を参照して、前記特定した物理装置上で運用される仮想リソースを特定すること
を特徴とする仮想リソース管理方法。 - VNFを構成する仮想リソースのスケールインを実行する仮想リソース管理装置の仮想リソース管理方法であって、
前記仮想リソース管理装置は、
前記スケールインを要求するスケーリング要求であるスケールイン要求を受け付けるステップと、
前記スケールイン要求で示させる削除ストラテジに応じた所定の仮想リソース特定ロジックを用いて、削除対象となる仮想リソースを特定するステップと、
特定した前記仮想リソースの情報を含むスケールイン準備要求を、削除対象となる仮想リソースが割り当てられている前記VNFに送信することにより、前記削除対象となる仮想リソースへの通信を停止させ、前記通信の停止を示すスケールイン準備完了応答を前記VNFから受信すると、前記削除対象となる仮想リソースを削除するステップと、
を実行し、
前記所定の仮想リソース特定ロジックは、前記削除ストラテジが予約リソース解放の場合において、前記スケールイン要求で示されるパラメータで指定された予約IDを抽出し、抽出した予約IDに基づき、予約したリソースで運用されている仮想リソースを特定するというものであり、
削除対象となる仮想リソースを特定するステップにおいて、
前記スケールイン要求で示される削除ストラテジが予約リソース解放であると確認すると、前記パラメータで指定された予約IDを抽出し、
抽出した前記予約IDにより、予約IDと予約したリソースで運用されている仮想リソースとを紐づけた予約情報を参照して、予約したリソースで運用されている仮想リソースを特定すること
を特徴とする仮想リソース管理方法。 - コンピュータを、請求項1または請求項2に記載の仮想リソース管理装置として機能させるためのプログラム。
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