KR101934286B1 - 네트워크 기능 가상화 관리 및 오케스트레이션 방법과 장치와 프로그램 - Google Patents

네트워크 기능 가상화 관리 및 오케스트레이션 방법과 장치와 프로그램 Download PDF

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Abstract

VNF(Virtual Network Function) 디스크립터(VNFD)는, VDU(Virtual Deployment Unit)의 정보 요소와 동일 계층에, VDU에 접속되는 미리 정해진 적어도 하나의 장치에 관한 정의를 기술하는 엔트리를 구비하고, 상기 엔트리에는, 그 배하에, 상기 장치의 장치 명칭을 포함하는 정의 요소가 연관되도록 구성된다. 상기 VNFD를 저장한 기억부로부터 상기 VNFD가 수신되어, 연관된 인스턴스가 생성된다.

Description

네트워크 기능 가상화 관리 및 오케스트레이션 방법과 장치와 프로그램
(관련 출원에 대한 상호 참조)
본 발명은 일본국 특허출원 제2015-011810호(2015년 1월 23일 출원)의 우선권 주장에 의거하는 것이며, 동(同) 출원의 전체 기재 내용은 참조로써 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 네트워크 관리 및 오케스트레이션(orchestration) 기술에 관한 것이며, 특히 네트워크 기능 가상화(Network Functions Virtualization) 관리 및 오케스트레이션에 적용하기에 적합한 방법과 장치와 프로그램에 관한 것이다.
서버 상의 하이퍼바이저(HyperVisor) 등의 가상화 레이어(Virtualization Layer) 상에 실장된 가상 머신(VM: Virtual Machine)에 의해, 당해 서버의 하드웨어 자원(컴퓨팅, 스토리지나 네트워크 기능 등)을 가상화하는 가상화 기술을 이용하여, 네트워크 기기 등을 소프트웨어적으로 실현하는 NFV(Network Functions Virtualization) 등이 알려져 있다. NFV는, 예를 들면 MANO(Management & Orchestration) 아키텍쳐에 의거해 실현된다. 도 1은 비특허문헌 1의 제23쪽의 Figure 5.1(The NFV-MANO architectural framework with reference points)에서 인용한 도면이다.
도 1을 참조하면, VNF(Virtualized Network Function)는, 서버 상의 가상 머신(VM)에서 동작하는 애플리케이션 등에 대응하며, 네트워크 기능을 소프트웨어적으로 실현한다. VNF로서, 예를 들면 LTE(Long Term Evolution) 네트워크의 코어 망인 EPC(Evolved Packet Core)에 있어서의 MME(Mobility Management Entity)나 S-GW(Serving Gateway), P-GW(PDN Gateway) 등을 소프트웨어(가상 머신)로 실현하도록 해도 된다. 도 1의 예에서는, 예를 들면 VNF마다에 EM(Element Manager: 요소관리)이라고 하는 관리 기능이 마련된다.
VNF의 실행 기반을 이루는 NFVI(Network Functions Virtualization Infrastructure)는 컴퓨팅, 스토리지, 네트워크 기능 등, 물리 머신(서버)의 하드웨어 자원을 하이퍼바이저 등의 가상화 레이어로 가상화한 가상화 컴퓨팅, 가상화 스토리지, 가상화 네트워크 등의 가상화 하드웨어 자원으로서 유연하게 취급할 수 있도록 한 기반이다.
NFV MANO(Management & Orchestration)는 NFVO(NFV-Orchestrator), VNFM(VNF-manager), VIM(Virtualized Infrastructure Manager)을 구비하고 있다.
NFVO(NFV-Orchestrator)는 NFVI 리소스의 오케스트레이션, 및 NS(Network Service)의 라이프 사이클 관리(NS 인스턴스의 Instantiation, Scaling, Termination, Update 등)를 행한다. 또한, NFVO는 NS 카탈로그(NSD/VLD/VNFFGD), 및 VNF 카탈로그(VNFD/VM 이미지/매니페스트 파일 등)의 관리를 행하며, NFV 인스턴스의 리포지토리, NFVI 리소스의 리포지토리를 가진다.
VNFM(VNF-manager)은 VNF의 라이프 사이클 관리(instantiation, update, query, scaling, termination 등) 및 이벤트 통지를 행한다.
VIM(Virtualized Infrastructure Manager)은 가상화 레이어를 통하여 NFVI를 제어한다(컴퓨팅, 스토리지, 네트워크의 리소스 관리, NFV의 실행 기반인 NFVI의 장해 감시, 리소스 정보의 감시 등).
OSS(Operations Support Systems)는, 예를 들면 통신사업자(캐리어)가 서비스를 구축하고, 운영하기 위해 필요한 시스템(기기나 소프트웨어, 구조 등)을 총칭한 것이다. BSS(Business Support systems)는, 예를 들면 통신사업자가 이용료 등의 과금, 청구, 고객 대응 등을 위해서 사용하는 정보시스템(기기나 소프트웨어, 구조 등)의 총칭이다.
NS 카탈로그(NS catalog: 도 1의 NS Catalogue)는 네트워크 서비스의 리포지토리를 나타낸다. NS 카탈로그(NS catalog)는 NS 디플로이먼트 템플릿(NSD(Network Service Descriptor), VLD(Virtual Link Descriptor), VNFFGD(VNF Forwarding Graph Descriptor))의 생성과 관리의 지원을 행한다.
VNF 카탈로그(VNF catalog: 도 1의 VNF Catalogue)는 VNF 패키지의 리포지토리를 나타낸다. VNF 카탈로그는 VNF 디스크립터(VNFD), 소프트웨어 이미지, 매니페스트 파일 등의 VNF 패키지의 생성과 관리의 지원을 행한다.
NFV 인스턴스 리포지토리(NFV instances Repository: 도 1의 NFV Instances)는 전체 VNF, 전체 네트워크 서비스(NS)의 인스턴스 정보를 유지한다. VNF 인스턴스, NS 인스턴스는 각각 VNF, NS 레코드로 기술된다. 이들 레코드는 각 인스턴스의 라이프 사이클에서, VNF 라이프 사이클 관리 조작, NS 라이프 사이클 관리 조작의 실행 결과를 반영하도록 갱신된다.
NFVI 리소스 리포지토리(NFVI Resources Repository: 도 1의 NFVI Resources)는 오퍼레이터의 인프라스트럭처 도메인(infrastructure domain)에 걸쳐 VIM에 의해 추출된, 이용 가능한/예약된/할당된 리소스의 정보를 유지한다.
도 1에 있어서, 참조 포인트 Os-Nfvo는, OSS(Operations Support Systems)/BSS(Business Support Systems)와 NFVO 간의 참조 포인트이며, 네트워크 서비스의 라이프 사이클 관리 요구, VNF 라이프 사이클 관리 요구, NFV 관련의 상태 정보의 전송, 폴리시 관리 정보의 교환 등에 이용된다.
참조 포인트 Vnfm-Vi는, VNFM으로부터의 리소스 할당 요구, 가상화 리소스의 구성과 상태 정보의 교환에 이용된다.
참조 포인트 Ve-Vnfm-em은 EM과 VNFM 간에서, VNF 인스턴시에이션, VNF 인스턴스 검색, 갱신, 종료, 스케일 아웃/인, 스케일 업/다운, EM으로부터 VNFM에의 구성, 이벤트의 전송, VNFM으로부터 EM에의 VNF의 구성, 이벤트의 통지 등에 이용된다.
참조 포인트 Ve-Vnfm-Vnf는 VNF와 VNFM 간에서, VNF 인스턴시에이션, VNF 인스턴스 검색, 갱신, 종료, 스케일 아웃/인, 스케일 업/다운, VNF로부터 VNFM에의 구성, 이벤트의 전송, VNFM으로부터 VNF에의 VNF의 구성, 이벤트의 통지 등에 이용된다.
참조 포인트 Nf-Vi는 컴퓨팅/스토리지 자원의 지시와 함께 VM의 할당, VM 리소스 할당의 갱신, VM 마이그레이션, VM 종료, VM 간의 접속의 생성·삭제 등, 리소스 할당 요구에 대한 가상화 리소스의 할당, 가상화 리소스 상태 정보의 전송, 하드웨어 자원의 구성과 상태 정보의 교환 등에 이용된다.
참조 포인트 Vn-Nf는 NFVI에 의해 VNF에 제공되는 실행 환경을 나타내고 있다.
참조 포인트 Nfvo-Vnfm은 VNFM(VNF-manager)에 의한 리소스 관련 요구(인증, 예약(reservation), 할당 등), VNFM에의 구성 정보의 전송, VNF 상태 정보의 수집에 이용된다.
참조 포인트 Nfvo-Vi는 NFVO로부터의 리소스 예약, 할당 요구와 가상화 리소스 구성과 상태 정보의 교환에 이용된다(상세한 것은 비특허문헌 1 참조).
도 2는 비특허문헌 1의 제40쪽의 Figure 6.2(Information elements in different context)를 인용한 것이다. 인스턴시에이션 입력 파라미터가 입력된다.
도 2를 참조하면, 네트워크 서비스 디스크립터(Network Service Descriptor: NSD)는 네트워크 서비스(NS)의 일부를 이루는 부품을 기술하는 다른 디스크립터를 참조하는 네트워크 서비스 디플로이먼트 템플릿이다.
VNF 디스크립터(VNF Descriptor: VNFD)는 디플로이먼트와 오퍼레이션 상의 거동 요구의 관점으로부터 VNF를 기술하는 디플로이먼트 템플릿이다.
VNFD는, VNF의 인스턴시에이션(instantiation)과 VNF 인스턴스의 라이프 사이클 관리에 있어서 VNFM에 의해 주로 이용된다. VNFD는 NFVO에 의해, 네트워크 서비스, NFVI 상의 가상화 리소스의 관리와 오케스트레이션(컴퓨터 시스템/미들웨어/서비스의 배치/설정/관리의 자동화)에 이용된다. NFVI 내의 VNFC 인스턴스, 또는, VNF 인스턴스와 다른 네트워크 기능에의 끝점 간의 가상 링크 구축을 위해서, NFV-MANO 기능 블록에서 이용되는 커넥티비티·인터페이스·KPI(Key Performance Indicators) 요건을 포함한다.
VNFFGD(VNF Forwarding Graph Descriptor)는 네트워크 서비스의 토폴로지, 혹은 그것의 일부를, VNF, PNF, 그들을 접속하는 Virtual Link를 참조하는 것에 의해서 기술한 디플로이먼트 템플릿이다.
가상 링크 디스크립터(Virtual Link Descriptor: VLD)는 NFVI에서 이용 가능한 VNF 간, PNF 간, NS의 끝점(endpoints) 간의 링크에 필요한 리소스 요구를 기술한 디플로이먼트 템플릿이다.
물리 네트워크 펑션 디스크립터(Physical Network Function Descriptor: PNFD)는, 어태치한 물리 네트워크 기능에의, 가상 링크의 커넥티비티(접속성), 인터페이스, KPI 요건을 기술한다. PNFD는 NS에 물리 디바이스가 포함될 때에 필요하게 되며, 네트워크 증설을 용이하게 한다.
NSD, VNFFGD, VLD는 NS 카탈로그(도 2의 Network Service Catalogue)에 포함되며, VNFD는 VNF 패키지로서, VNF 카탈로그(도 2의 VNF Catalogue)에 포함된다.
OSS/BSS나 VNFM으로부터 NFVO에 대하여, NS 또는 VNF의 인스턴시에이션 조작이 행해진다. 인스턴시에이션 조작의 결과, 새롭게 생성된 인스턴스를 나타내는 레코드가 생성된다. 예를 들면, 각 디스크립터에 의해서 주어지는 정보, 컴포넌트 인스턴스에 관련된 추가의 런타임 정보를 바탕으로 생성되는 각 레코드는, 네트워크 서비스(NS)의 인스턴스 상태를 모델화하기 위한 데이터를 제공한다.
생성되는 인스턴스 레코드(NFV 인스턴스들)의 종류로서, 예를 들면,
― NSR(Network Service Record),
― VNFFGR(VNFFG Record),
― VLR(Virtual Link Record),
― VNFR(VNF(Virtualized Network Function) Record),
― PNFR(PNF(Physical Network Function) Record)
이 있다.
NSR, VNFR, VNFFGR, VLR 정보 요소는 NS, VNF, VNFFG, VL의 인스턴스 상태의 모델화에 필요한 데이터 아이템 집합을 제공한다.
PNF 레코드(PNFR)는 NS의 부분을 이루며 이전부터 존재하는 PNF에 관련된 인스턴스를 나타내고, PNF 정보의 런타임 속성(NFVO에의 커넥티비티)을 포함한다. 또, 이하의 표 1, 2에 NFV의 각 요소의 개요를 목록으로 정리한다.
[표 1]
Figure 112017072378278-pct00001
[표 2]
Figure 112017072378278-pct00002
ETSI GS NFV-MAN 001 V1.1.1 (2014-12) Network Functions Virtualisation (NFV); Management and Orchestration http://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/NFV-MAN/001_099/001/01.01.01_60/gs_NFV-MAN001v010101p.pdf
[과제의 해결 수단]
이하에, 본 발명자에 의한 분석을 제공한다.
VNF와 VNFC(VNF Components)와 VDU(Virtualization Deployment Unit)의 관계의 일례에 대해서, 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3에는, S-GW(Serving gateway)를 가상화한 VNF에 있어서, 각 논리 인터페이스마다 VNFC를 설정한 예가 모식적으로 예시되어 있다. VDU는 VNF의 일부 또는 전체의 디플로이먼트와 오퍼레이션 거동의 기술을 서포트하는 정보 모델에서 이용되는 구성체이다. 또, VNF의 실행 기반을 제공하는 VNFI는, 하이퍼바이저 등의 가상화 레이어 상에서 가상화된 가상 컴퓨팅, 가상 스토리지, 가상 네트워크로 이루어진다. 이것은 가상화 레이어 상의 가상 머신(가상 CPU(Central Processing Unit), 가상 메모리, 가상 스토리지, 게스트 OS(Operating System))을 구비하며, 게스트 OS 상에서 애플리케이션이 실행된다. 가상화 레이어 아래의 Copmute, Storage, Network는 CPU, 스토리지, 네트워크·인터페이스 컨트롤러(Network Interface Controller: NIC) 등의 하드웨어 자원을 모식적으로 나타내고 있다. Vn-Nf는 NFVI에 의해 VNF에 제공되는 실행 환경을 나타내고 있다.
도 3에 있어서, SGW를 VNF로 했을 경우에 있어서, 각 논리 인터페이스마다 VNFC를 설정하고, C-Plane(Control Plane)에 관한 논리 인터페이스 S11, Gx, S5/S8-C를 통합해서 하나의 VDU(VM)로서 정의하고, U-Plane에 관한 논리 인터페이스 S1U, S5/S8-U, S12를 통합해서 하나의 VDU(VM)로서 정의하고 있다. S5/S8-C에 있어서의 C는 컨트롤 플레인(Control Plane)을 나타내고 있다. S1U, S5/S8-U에 있어서의 U는 유저 플레인(User-Plane)을 나타내고 있다.
또, S11은 EPC에 있어서, MME와 SGW 사이의 컨트롤 플레인·인터페이스, S5/S8은 SGW와 PGW 사이의 유저 플레인·인터페이스, S1U는 eNodeB(evolved NodeB)와 코어 네트워크 사이의 인터페이스, Gx는 PGW와 PCRF(Policy and Charging Rules Function) 사이의 인터페이스, S11은 MME와 S-GW 사이의 인터페이스, S12는 UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)과 S-GW 사이의 인터페이스이다.
도 4는 각 디스크립터 간의 논리 관계를 나타내는 도면이다(비특허문헌 1의 Fig. 6.4로부터 인용). 도 4에는, 내부 가상 링크(internal Virtual Link)와 외부 가상 링크(external Virtual Link)의 관계가 나타나 있다. 또 도 4에는, 네트워크 서비스(NS)에 있어서의 VNF와 VNFC와 VL(Virtual Link)과의 접속점(Connection Points)의 관계가 나타나 있다.
도 5는 NFV-MANO의 표준 사양에 관한 비특허문헌 1의 VNF 디스크립터(VNFD)의 구조(계층 구조, 트리 구조)를 모식적으로 나타내는 도면이다(비특허문헌 1 참조). 도 6은 비특허문헌 1의 제44쪽의 6.3.1.1(vnfd base information elements)을 인용한 도면이며, VNF를 디플로이먼트와 조작 거동 요건의 관점으로부터 기술하는 디플로이먼트 템플릿인 VNF 디스크립터(VNFD)의 기본 정보 요소를 나타내는 도면이다.
또, 도 6 등에 있어서, 타입이 리프(Leaf)인 엔트리(요소)는, 트리 구조(계층 구조)의 템플릿에 있어서의, 리프(말단 노드)를 나타내고 있으며, 다른 요소를 전혀 포함하지 않는 요소를 나타내고 있다. 리프 요소는 일반적으로 빈(empty) 요소이거나 텍스트이다. Element(Element Tree)는 차일드 노드(ID를 가짐)를 갖는다.
템플릿의 루트 요소인 VNFD에는, VNF의 요건·제약 조건을 정의하는 정보로서,
VDU(Virtual Deployment Unit),
가상 링크(Virtual Link)(0…N),
접속점(Connection Points)(1…N),
디플로이먼트 플레이버(Deployment Flavor)(1…N)
등이 동일 계층에서 규정된다. 단, N은 1 이상의 정수이다.
VDU(Virtual Deployment Unit)는 VNF의 일부 또는 전체의 디플로이먼트와 오퍼레이션 거동의 기술을 서포트하는 정보 모델에서 이용되는 구성체이다. 도 7a는 테이블 형식으로 정의되는 VDU의 기본 요소(vdu base elements)를 나타내는 도면이다(비특허문헌 1의 6.3.1.2.1). 각 VDU는 VNF를 구성하는 VDU의 요건·제약 조건을 정의하는 정보로서, VNFC를 차일드 노드로서 구비하고 있다. 각 VNFC의 정보 요소는 도 7b에 나타나 있다(비특허문헌 1의 6.3.1.2.1.1 참조). VNFC는 접속점(Connection point)을 리프 요소로서 구비한다. 접속점(Connection point)의 정보 요소는 도 7c에 나타나 있다(비특허문헌 1의 6.3.1.2.1.2 참조).
또한, 각 VDU에는, 각 VDU가 사용할 각종 리소스 요건·제약 조건(예를 들면 CPU, 가상 스위치, 세큐리티, 하이퍼바이저, PCIe(PCI express), 신뢰성과 가용성(reliability and availability), 스토리지(도 8a 참조: 비특허문헌 1의 6.3.1.2.10 참조), 네트워크 인터페이스 등의 VDU 정보)이 규정된다. 스토리지의 템플릿(디스크립터)은, 도 9a에 나타나 있는 바와 같이, 리프 요소로서 스토리지의 요건(storage requirement), rdma(Remote Direct Memory Access)-support-bandwidth 등을 포함한다. 또, 본 명세서에서는, 스토리지의 정보 요소만 예시하지만, CPU, 가상 스위치, 세큐리티, 하이퍼바이저, PCIe(PCI express), 신뢰성과 가용성 등에 관련되는 VDU 정보 요소에 관해서는 비특허문헌 1이 적절하게 참조된다.
도 5의 VNF 디스크립터(VNFD)에 있어서의 가상 링크(Virtual Link), 접속점(Connection Points), 디플로이먼트 플레이버(Deployment Flavor), Constituent VDU의 템플릿을, 각각 도 8b, 도 8c, 도 9a, 도 9b에 나타낸다. 가상 링크(Virtual Link)는 비특허문헌 1의 6.3.1.3, 접속점(Connection Points)은 비특허문헌 1의 6.3.1.4, 디플로이먼트 플레이버(Deployment Flavor)는 비특허문헌 1의 6.3.1.5, Constituent VDU는 비특허문헌 1의 6.3.1.5.1이 참조된다.
스토리지의 템플릿(디스크립터)은, 도 8a에 나타나 있는 바와 같이, 리프 요소로서 스토리지의 요건(storage requirement), rdma(Remote Direct Memory Access)-support-bandwidth 등을 포함한다.
신뢰성·가용성이 요구되는 NFV에 있어서의 애플리케이션(VNF)은, 핫 스탠바이 방식의 이중화 구성이나 N중화, N+1다중 등의 구성을 사용할 수 있다.
액티브계와 스탠바이계를 구비한 이중화 시스템이나 N+1 구성 등의 다중 구성에서는, 예를 들면 각 VDU에서, 스토리지(Storage)를 공유할 경우가 있다.
그러나, 비특허문헌 1 등의 NFV 표준 사양의 VNF 디스크립터(VNFD)에서는, VDU가 사용하는 스토리지(Storage)의 정보(도 8a)는, 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 참조 요소인 VDU에 접속하는 스토리지 정보(vdu information(storage))로서 기재된다. 도 5의 데이터구조에 있어서는, 어떤 VDU의 정보 요소에, 다른 VDU(Element)에 접속하는 스토리지의 정보 등을 관련시키기(연관시키기) 위한 패스(path) 등의 수단이 없다. 이 때문에, 비특허문헌 1 등의 NFV 표준 사양의 VNFD에서는, VDU 간에서 스토리지(Storage)를 공유할 수 없다고 하는 문제가 있다(본 발명자들에 의한 지견).
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위해서 창안된 것이며, 그 목적은, VDU 간에서, 예를 들면 스토리지(Storage) 장치 등의 리소스를 공유 가능하게 하는 네트워크 기능 가상화 관리 및 오케스트레이션 방법과 장치, 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장된 프로그램을 제공하는 것에 있다.
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본 발명의 일 측면(aspect)에 따르면, VNF(Virtualized Network Function) 디스크립터(VNFD)로서, VDU(Virtual Deployment Unit)의 정보 요소와 동일 계층에, VDU에 접속되는 미리 정해진 적어도 하나의 장치에 관한 정의를 기술하는 엔트리(entry)를 마련하고, 상기 엔트리에는, 그 배하(配下)에, 상기 장치의 장치 명칭을 포함하는 정의 요소를 연관시킨, 상기 VNFD를 기억부에 기억하며; 또한
상기 기억부로부터 상기 VNFD를 수신하여, 연관된 인스턴스(instance)를 생성하는 것을 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, VNF(Virtualized Network Function) 디스크립터(VNFD)로서, VDU(Virtual Deployment Unit)의 정보 요소와 동일 계층에, VDU에 접속되는 미리 정해진 적어도 하나의 장치에 관한 정의를 기술하는 엔트리를 마련하고, 상기 엔트리에는, 그 배하에, 상기 장치의 장치 명칭을 적어도 포함하는 정의 요소를 연관시킨, 상기 VNFD를 기억하는 기억부; 및
상기 기억부로부터 상기 VNFD를 수신하여, 연관된 인스턴스를 생성하는 부(unit)를 포함하는 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, VNF(Virtualized Network Function) 디스크립터(VNFD)로서, VDU(Virtual Deployment Unit)의 정보 요소와 동일 계층에, VDU에 접속되는 미리 정해진 적어도 하나의 장치에 관한 정의를 기술하는 엔트리를 마련하고, 상기 엔트리에는, 그 배하에, 상기 장치의 장치 명칭을 적어도 포함하는 정의 요소를 연관시킨, 상기 VNFD를 저장한 기억부로부터 상기 VNFD를 수신하며, 또한 연관된 인스턴스를 생성하는 처리를 컴퓨터에 실행시키도록 구성된 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장되는 프로그램이 제공된다. 컴퓨터 판독가능한 기록 매체는 당해 컴퓨터 프로그램을 기록한 자기 디스크, 반도체 메모리 등일 수 있다.
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본 발명에 따르면, VDU 간에서, 스토리지(Storage) 등의 리소스를 공유 가능하게 하는 VNF 디스크립터(VNFD)를 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징 및 이점은 첨부 도면과 관련하여 이하의 상세한 설명으로부터 본 기술 분야의 당업자에게 쉽게 명백하게 될 것이다. 첨부 도면에는 단지 본 발명을 수행함에 있어서 고려되는 최선의 모드의 예시에 의해, 본 발명의 예시적인 실시예가 도시 및 기술되어 있다. 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명은 다른 상이한 실시예가 가능하며, 그 몇몇 세부 사항은 본 발명을 벗어나지 않는다면 다양한 명백한 관점에서 변형될 수 있다. 따라서, 도면 및 설명은 본질적으로 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 제한적인 것이 아니다.
[도면의 간단한 설명]
도 1은 NFV 아키텍쳐의 NFV-MAN0를 설명하는 도면(비특허문헌 1의 Fig. 5.1을 인용).
도 2는 비특허문헌 1에 의한 템플릿과 인스턴스 레코드를 설명하는 도면(비특허문헌 1의 Fig. 6.2을 인용).
도 3은 VNF와 VNFC와 VDU의 관계를 설명하는 도면.
도 4는 디스크립터 간의 논리 관계를 모식적으로 나타내는 도면(비특허문헌 1의 Fig. 6.4을 인용).
도 5는 VNF 디스크립터(vnfd)의 구성을 모식적으로 나타내는 도면.
도 6은 VNF 디스크립터(vnfd)의 테이블의 정보 요소를 설명하는 도면(비특허문헌 1의 6.3.1.1을 인용).
도 7a는 VDU의 정보 요소를 설명하는 도면.
도 7b는 VNFC의 정보 요소를 설명하는 도면.
도 7c는 Connection point의 정보 요소를 설명하는 도면(도 7a-도 7c는 비특허문헌 1의 6.3.1.2.1, 6.3.1.2.1.1, 6.3.1.2.1.2로부터 각각 인용).
도 8a는 스토리지에 관한 VDU의 정보 요소를 설명하는 도면.
도 8b는 VNF internal Virtual Link의 정보 요소를 설명하는 도면.
도 8c는 Connection point의 정보 요소를 설명하는 도면(비특허문헌 1의 6.3.1.2.10로부터 인용).
도 9a는 디플로이먼트 플레이버(Deployment Flavor)의 정보 요소를 설명하는 도면.
도 9b는 Constituent VDU의 정보 요소를 설명하는 도면(도 9a 및 도 9b는 비특허문헌 1의 6.3.1.5, 6.3.1.5.1로부터 각각 인용).
도 10은 도 6에 의한 비교예를 설명하는 도면.
도 11a는 실시예의 VNF 디스크립터(vnfd)의 정보 요소의 정의를 나타내는 도면.
도 11b는 실시예의 스토리지의 정의를 나타내는 도면.
도 12는 실시예의 VM에 접속하는 스토리지에 관한 정보 요소를 나타내는 도면.
도 13은 실시예에 있어서의 VNF 디스크립터(vnfd)의 구성을 모식적으로 나타내는 도면.
도 14는 실시예의 일례를 설명하는 도면.
도 15는 실시예의 디스크립터를 처리하는 NFV-MANO 장치를 설명하는 도면.
[발명을 실시하기 위한 구체적인 내용]
본 발명의 몇 개의 예시적인 실시예 중 하나에 따르면, VNF(Virtualized Network Function)를 디플로이먼트와 조작 거동 요건의 관점에서 기술하는 디플로이먼트 템플릿인 VNF 디스크립터(VNFD)는, 예를 들면 VNFD의 ID, VDU의 정보 요소와 동일한 계층(루트 직하)에, 스토리지 등, VNF의 실행 환경을 제공하는 적어도 하나의 장치에 관한 정의를 기술하는 엔트리를 마련하며, 상기 엔트리에는, 정보 요소(상기 장치의 장치 명칭을 적어도 포함하는 정의 요소)를 연관시킨다. 예를 들면 NFV-MANO(도 2 참조)는 이 VNFD를 수신하여, 연관된 인스턴스를 생성한다.
예시적인 실시예 중의 하나에 따르면, 스토리지를 정의하는 정보 요소로서, VDU의 정보 요소와 동일 계층에, 상기 스토리지에 관한 정의를 기술하는 스토리지 정의 엔트리를 구비하고 있다. 상기 스토리지 정의 엔트리(Storage Definition)는, 그 배하에, 스토리지 명칭을 적어도 포함하는, 요소 타입이 리프 타입인 스토리지 정의 요소(Storage Definition Element)를 갖는다. VDU에서는, 당해 VDU가 사용하는 스토리지 리소스로서, 상기 VNFD에 정의된 VDU의 정보 요소와 동일 계층의 상기 스토리지 정의 엔트리를 지정하고, VDU 간에서 동일한 스토리지 명칭을 사용함으로써, VDU 간에서 동일 스토리지를 공유 가능하게 하고 있다. 즉, 예시적인 실시예 중의 하나에 따르면, VNF 디스크립터(VNFD)에 의거하여 생성된 인스턴스(VM)에서는, 서로 다른 VDU 간에서 동일 스토리지를 공유하는 것을 가능하게 하고 있다.
여기서, 상기 본 발명의 전제가 되는, 전술한 본 발명의 과제에 대하여 더 분석한다. 비특허문헌 1 등에 규정된 표준 사양의 VNF 디스크립터(VNFD)의 구조에서는, 도 5, 도 7a를 참조하여 설명한 바와 같이, VDU 디스크립터(VNFD) 내에 스토리지의 특성(사이즈 등의 스토리지 특성 요건)을 지정하는 것에 의해서, VNF는 적절한 플랫폼 상에서 디플로이될 수 있다. 그러나, VDU 디스크립터 내에 스토리지의 정보를 기술하고 있기 때문에(즉, 스토리지 정의 정보 요소가 VDU 디스크립터와 연관되어 있음), VDU 간에서 스토리지(Storage)를 공유할 수 없다. 이 점에 대해서, 도 10에 나타낸 비교예를 참조하여 설명한다.
도 10을 참조하면, VDU1에서는, VNFC1-1과 VNFC1-2가 스토리지(Storage) 1에 액세스한다.
VDU2에서는, VNFC는 스토리지(Storage) 2에 VDU 단위로 액세스한다. VDU2의 VNFC는, 스토리지 1에 액세스할 수 없다. VNFC3-1과 VNFC3-2는 스토리지 2에 액세스하고 있지만, VNFC2-1과 VNFC2-2와 VNFC2-3은 스토리지(Storage) 1에 액세스할 수 없다(스토리지 2에만 액세스할 수 있음). 이것은, 스토리지에 관한 VDU의 정보 요소가, VDU 단위로, 리프(Leaf)로서 규정되어 있기 때문이다. VNF 디스크립터를 수신하는 NFV-MANO에서는, 서로 다른 VDU에 서로 다른 인스턴스(스토리지)를 생성한다. 따라서, 도 10에 나타나 있는 바와 같이, 동일 VDU 내의 VNFC는 동일 스토리지에 액세스한다.
이러한 종류의 문제를 해결하기 위해서, 본 실시예에서는 VNF 디스크립터(VNFD)의 구성을 이하와 같은 것으로 하고 있다. 도 11은 본 실시예를 설명하는 도면이다. 도 11a 및 도 11b는 전술한 도 6의 "VNFD base information elements"에 대응하고 있다. 또, 도 11a는 도 6의 일부를 도시하고 있다.
도 11a에 나타나 있는 바와 같이, VNF 디스크립터(VNFD)에 있어서, 식별자(ID(identifier)), 벤더(Vendor), 버젼(Version), 하나 이상의 VDU와 동일 계층에, 스토리지에 관한 정의를 기술하는 정보 요소인 스토리지 정의(Storage Definition)를 마련하였다. 이 스토리지 정의(Element Type)는, 스토리지 명칭을 적어도 포함하며 리프 요소인 스토리지 정의 요소(Storage Definition Element)(도 11b)를 차일드 노드로서 가진다. 스토리지 정의 요소(Storage Definition Element)는 스토리지 명칭(Storage_Name), 타입(Type), 사이즈(Size)의 정보 요소(리프 요소)를 갖는다.
도 13은 본 실시예의 VNF 디스크립터의 구조를 설명하는 도면이며, 전술한 도 5에 대응한다(도 2의 VNFD에 대응함). 도 13을 참조하면, VNF 디스크립터(VNFD)에 있어서, vdu, Virtual Link, Connection Point, Deployment Flavor 등의 정보 요소와 동일한 계층에 엔트리된 스토리지 정의의 정보 요소(1 내지 N의 Storage Definition 요소)를 포함한다. VNF 디스크립터(vnfd)에 추가된 스토리지 정의의 엔트리(정보 요소)의 타입은 Element이며, 스토리지 정의 요소(Storage Definition Element)를 차일드 노드로서 가진다.
본 실시예에 있어서, VDU에서는, VNFD 디스크립터에서 정의된 스토리지 정의(Storage Definition)를 지정한다.
VDU에서는, VNFD에 의해서 정의된 스토리지 정보를 이용함으로써, 복수의 VDU(1 : N) 간에서 동일 스토리지를 공유 가능하게 하고 있다.
도 12는, 가상 머신(VM)에 대한 스토리지 정보 요소를 설명하는 도면이다. 도 12의 정보 요소는 VNFC가 접속하는 스토리지의 정의 정보로서 참조되며, VNFC는 접속하는 스토리지를 스토리지 명칭에 의해서 지정할 수 있는 구성으로 되어 있다.
예를 들면 도 14에 나타나 있는 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 예를 들면 VDU2에 있어서, VNFC2-1, VNFC2-2, VNFC2-3이 각각 접속하는 스토리지 정의를, 스토리지 1의 스토리지 명칭(스토리지 1)으로 함으로써, VDU2에 있어서의 VNFC2-1, VNFC2-2, VNFC2-3은, VDU1에 있어서의 VNFC1-1, VNFC1-2가 접속하는 스토리지 1에 접속할 수 있다. 마찬가지로 해서, VDU2에 있어서의 VNFC3-1, VNFC3-2도, VDU1에 있어서의 VNFC1-1, VNFC1-2가 접속하는 스토리지 1에 접속할 수 있다(반대의 경우도 마찬가지임).
또, VDU2에 있어서의 VNFC는, 디폴트로 VDU 내의 스토리지에 접속하는 인스턴스가 생성되고, 도 11-도 13을 참조하여 설명한 스토리지 정의(Storage Definition)가 VNF 디스크립터에 포함되어 있으며, VNFC에 의한 스토리지 명칭의 정보 요소(도 12)가 정의되어 있을 경우에, 다른 VDU의(VDU 간에 걸친) 스토리지에 접속하는 인스턴스를 생성하는 구성으로 해도 되는 것은 물론이다.
도 15는, 도 11-도 13을 참조하여 설명한 본 실시예의 VNF 디스크립터(VNFD)를 기억부로부터 읽어 들여, NFV 인스턴스를 생성하는 처리를 실행하는 NFV-MANO(도 2)를 설명하는 도면이다. 당해 처리는, NFV-MANO의 NFVO 또는 VNFM 등에 프로그램으로서 설치하도록 해도 된다. 이 경우, NFV-MANO의 NFVO 또는 VNFM 등을 구성하는 미도시의 프로세서(CPU(Central Processing Unit))는, 반도체 메모리 또는 HDD(Hard Disk Drive) 등에 기억되는 프로그램을 주메모리에 읽어 들여, 실행함으로써 기억부로부터의 VNF 디스크립터의 읽어 들임 처리, NFV 인스턴스 생성 처리를 실현한다.
도 15를 참조하면, NFV-MANO(100)는 디스크립터 기억부(111)로부터, 도 11 등을 참조하여 설명한 본 실시예에 따른 디스크립터(vnfd)를 수신하는 디스크립터 입력부(101)와, 인스턴시에이션 인풋 파라미터를 수신하는 인스턴시에이션 인풋 파라미터 입력부(102), 인스턴시에이션 조작을 실행하는 인스턴시에이션 실행부(103), 인스턴스 레코드를 출력하는 인스턴스 레코드 출력부(104)을 구비하고 있다. 인스턴스 레코드·데이터는 인스턴스 레코드 기억부(112)에 기억된다.
예를 들면 OSS/BSS나 VNFM으로부터 NFVO에 대하여, NS(Network Service) 또는 VNF의 인스턴시에이션 조작을 실행한다. 인스턴시에이션 인풋 파라미터는, 예를 들면 네트워크 서비스 NS 또는 VNF를 특정의 인스턴시에이션에의 커스터마이즈를 위해서 이용된다. 인스턴시에이션 인풋 파라미터로서는, 사용하는 디플로이먼트 플레이버(Deployment Flavor)를 식별하는 정보와, 인스턴시에이션 조작에 의해서 포함되는 VNF·PNF가 참조된다. 인스턴시에이션 실행부(103)에서는, 새롭게 생성된 인스턴스를 나타내는 레코드(NSR, VNFR, VLR, VNFFGR 등)가 생성된다. 예를 들면, 각 디스크립터에서 주어지는 정보, 컴포넌트 인스턴스에 관련된 추가의 런타임 정보를 바탕으로 생성되는 각 레코드는, 네트워크 서비스(NS), VNF, VNFFG, 또는 VL(Virtual Link)의 인스턴스 상태의 모델화에 필요한 데이터 집합을 제공한다.
상기 실시예에서는, VDU에서는, VNFD에서 정의한 스토리지 정보를 이용함으로써 복수의 VDU 간에서 동일 스토리지를 공유 가능하게 하고 있지만, 스토리지에 한정되는 것이 아니며, VNF의 실행 기반이 되는 하드웨어 장치 중(예를 들면 네트워크 장치 등), VDU 단위로 정의되어 있는 다른 기기에 관해서도, 마찬가지의 디스크립터 구성으로 함으로써 VDU 간에서 공유 가능해진다.
또, 상기의 비특허문헌의 각 개시내용은 참조로서 본 명세서에 포함된다. 본 발명의 전체 개시내용(청구범위를 포함함)의 범위 내에 있어서, 또한 그 기본적 기술 사상에 의거하여 실시형태 또는 실시예의 변경·조정이 가능하다. 또한, 본 발명의 청구범위의 범위 내에 있어서 각종 개시 요소(각 청구항의 각 요소, 각 실시예의 각 요소, 각 도면의 각 요소 등을 포함함)의 다양한 조합 내지 선택이 가능하다. 즉, 본 발명은 청구범위를 포함하는 전체 개시내용, 기술적 사상에 따라서 당업자라면 이룰 수 있는 각종 변형, 수정을 포함하는 것은 물론이다.
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Claims (12)

  1. 네트워크 기능 가상화 관리 및 오케스트레이션(orchestration) 방법으로서,
    동일 계층의 엔트리(entry)를 VDU(Virtual Deployment Unit)의 정보 요소로서 포함하는 VNF(Virtualized Network Function) 디스크립터(VNFD)를 기억부에 기억시키는 단계-여기서, 상기 엔트리는 상기 VDU에 접속되는 적어도 하나의 기억 장치의 정의를 나타내고, 상기 엔트리는 상기 기억 장치의 명칭을 상기 엔트리의 차일드 노드(child node)로서 포함함-; 및
    상기 기억부로부터 상기 VNFD를 수신하고, 상기 VNFD에 기초하여 연관된 인스턴스(instance)를 생성하는 단계를 포함하는, 네트워크 기능 가상화 관리 및 오케스트레이션 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 VDU는 상기 VNFD에서 정의된 상기 엔트리를 지정하고,
    상기 VNFD에 기초하여 생성된 인스턴스는, 상기 VDU 간에서 동일한 기억 장치 명칭을 사용하여, 상기 VDU 간에서 동일한 기억 장치의 공유를 허용하는, 네트워크 기능 가상화 관리 및 오케스트레이션 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 VNFD는, 상기 VDU의 정보 요소와 동일한 계층에 제공되고 스토리지(storage)의 정의를 기술하는 스토리지 정의 엔트리를, 상기 엔트리로서 포함하고,
    상기 스토리지 정의 엔트리는, 상기 스토리지 정의 엔트리 하에, 적어도 스토리지 명칭을 포함하고 그 요소 타입이 리프 타입(leaf type)인 스토리지 정의 요소를 포함하는, 네트워크 기능 가상화 관리 및 오케스트레이션 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    다른 스토리지에 접속하는 VNFC(Virtualized Network Functions Components)들이 동일한 VDU에 배치 가능한, 네트워크 기능 가상화 관리 및 오케스트레이션 방법.
  5. 네트워크 기능 가상화 관리 및 오케스트레이션 장치로서,
    동일 계층의 엔트리(entry)를 VDU(Virtual Deployment Unit)의 정보 요소로서 포함하는 VNF(Virtualized Network Function) 디스크립터(VNFD)를 기억하는 기억 유닛-여기서, 상기 엔트리는 상기 VDU에 접속되는 적어도 하나의 기억 장치의 정의를 나타내고, 상기 엔트리는 상기 기억 장치의 명칭을 상기 엔트리의 차일드 노드(child node)로서 포함함-; 및
    상기 기억 유닛으로부터 상기 VNFD를 수신하고, 상기 VNFD에 기초하여 연관된 인스턴스(instance)를 생성하는 유닛을 포함하는, 네트워크 기능 가상화 관리 및 오케스트레이션 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 VDU는 상기 VNFD에서 정의된 상기 엔트리를 지정하고,
    상기 VNFD에 기초하여 생성된 인스턴스는, 상기 VDU 간에서 동일한 기억 장치 명칭을 사용하여, 상기 VDU 간에서 동일한 기억 장치의 공유를 허용하는, 네트워크 기능 가상화 관리 및 오케스트레이션 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 VNFD는, 상기 VDU의 정보 요소와 동일한 계층에 제공되고 스토리지(storage)의 정의를 기술하는 스토리지 정의 엔트리를, 상기 엔트리로서 포함하고,
    상기 스토리지 정의 엔트리는, 상기 스토리지 정의 엔트리 하에, 적어도 스토리지 명칭을 포함하고 그 요소 타입이 리프 타입(leaf type)인 스토리지 정의 요소를 포함하는, 네트워크 기능 가상화 관리 및 오케스트레이션 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    다른 스토리지에 접속하는 VNFC(Virtualized Network Functions Components)들이 동일한 VDU에 배치 가능한, 네트워크 기능 가상화 관리 및 오케스트레이션 장치.
  9. 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장된 프로그램으로서,
    동일 계층의 엔트리(entry)를 VDU(Virtual Deployment Unit)의 정보 요소로서 포함하는 VNF(Virtualized Network Function) 디스크립터(VNFD)를 기억부로부터 수신하는 것-여기서, 상기 엔트리는 상기 VDU에 접속되는 적어도 하나의 기억 장치의 정의를 나타내고, 상기 엔트리는 상기 기억 장치의 명칭을 상기 엔트리의 차일드 노드(child node)로서 포함함-; 및
    상기 VNFD에 기초하여 연관된 인스턴스(instance)를 생성하는 것을 포함하는 처리를 컴퓨터가 실행하도록 하는, 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장된 프로그램.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 VDU는 상기 VNFD에서 정의된 상기 엔트리를 지정하고,
    상기 VNFD에 기초하여 생성된 인스턴스는, 상기 VDU 간에서 동일한 기억 장치 명칭을 사용하여, 상기 VDU 간에서 동일한 기억 장치의 공유를 허용하는, 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장된 프로그램.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 VNFD는, 상기 VDU의 정보 요소와 동일한 계층에 제공되고 스토리지(storage)의 정의를 기술하는 스토리지 정의 엔트리를, 상기 엔트리로서 포함하고,
    상기 스토리지 정의 엔트리는, 상기 스토리지 정의 엔트리 하에, 적어도 스토리지 명칭을 포함하고 그 요소 타입이 리프 타입(leaf type)인 스토리지 정의 요소를 포함하는, 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장된 프로그램.
  12. 제 9 항에 있어서,
    다른 스토리지에 접속하는 VNFC(Virtualized Network Functions Components)들이 동일한 VDU에 배치 가능한, 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장된 프로그램.
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