[發明專利]虛擬化資源的操縱

在審

• 申請號: 201480084610.2
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN107209692A
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: H-J.莫佩爾;M.雅舍爾
• 申請（專利權）人: 諾基亞通信管理國際兩合公司
• 主分類號: G06F9/50
• 分類號: G06F9/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 閆小龍,杜荔南

技術領域

本發明大體上涉及適用于例如有線和無線通信網絡中的虛擬化資源的操縱（steering），并且更具體地涉及用于提供用于配置虛擬軟件定義聯網啟用的傳輸網絡元件以及向它們分配軟件定義聯網控制器以用于將云應用互連并連同云管理系統一起提供網絡功能的目的的改進管理解決方案的方法、裝置、系統和計算機程序產品。

背景技術

隨著網絡的興起及其成為當今的標準的眾多服務，底層基礎設施的運營商變得必須高效地管理其資源，以便獲得競爭優勢，或者緊跟上市場。實現這一點的廣泛采用的方法是虛擬化，即，將不同應用和服務整合到共享物理硬件上。在常規的信息技術IT環境中，這些物理資源通常細分為計算和網絡硬件。傳統上，這些由兩個單獨的人員群組（服務器和網絡管理員）來管理。因此，計算和網絡虛擬化方法大多數開發為彼此獨立。

隨著云計算及其動態資源分配的日益普及，變得顯而易見的是，將這些虛擬資源彼此連接的網絡及它們的用戶不夠靈活，而不能跟上該高度的自動化。由于網絡大多數獨立于計算基礎設施進行管理和開發，所以其自動化級別處于遠不先進的狀態。為云計算客戶提供虛擬網絡仍然需要大量的人機交互，從而相當地減緩了部署過程。作為針對該問題的一般原因，標識了硬件和軟件在專有設備中的緊密集成所造成的聯網中的創新的緩慢步伐。為了解決該問題，采用了軟件定義聯網SDN的概念。關鍵的SDN原理是控制和數據平面的分離、邏輯集中控制、開放接口和網絡的可編程性。

通常，控制和數據平面的分離被認為是最重要的SDN原理，因為其使得能夠彼此獨立地開發控制平面和數據平面，這導致更短的創新周期，因為軟件控制平面現在可以演進得快得多，并且不受緩慢的硬件開發周期所限制。基本的三層SDN架構在圖1a中示出。

數據平面包括執行分組數據的實際轉發的可編程交換機。這些可以是硬件交換機，例如HP ProCurve 2920、Pica8 Pronto 3290或比如Open vSwitch的軟件交換機。控制指令經由“南向-API”從控制平面發送到交換機。該接口的最普及實現目前是OpenFlow協議。另一個示例是IETF ForCES。與常規的操作系統不同，控制器平面向經由“北向-API”與控制器平面進行通信的控制應用提供諸如接口抽象和拓撲檢測/追蹤之類的基本低級功能。控制器平面的實現例如是OpenDayLight和Ryu控制器。北向接口最通常使用REST原理來實現。

雖然基本架構是三層的，但實現的關系不限于僅三個實例。多個網絡元件可以由單個控制器控制，其繼而可以跨多個相等的節點分布，根據責任區域分層，或根據功能進行堆疊。此外，可以引入間接的多層來促進流動空間虛擬化和多租戶。實現中的這種靈活性允許用戶根據其要求構建網絡，而不必依賴于可能不完全適合特定部署場景的專有解決方案。

在IT的幾乎所有領域中普遍引入云計算之后，將原理應用于比如廣域網WAN優化器、深度分組檢驗器、服務質量QoS/體驗質量QoE監視器等的網絡功能NF也是合邏輯的步驟。常規地，這些網絡功能被部署為網絡中的中間設備，其確實具有它們是不可擴展的缺點，不能按需部署，并且非常昂貴。將這些網絡功能實現為云內的虛擬機上的軟件在性能和管理方面呈現多個挑戰。因此，歐洲電信標準協會ETSI的工作組成立以找到部署這樣的功能的標準化方式。最近，OpenNFV出現為提供網絡功能虛擬化方法的開源實現的項目。許多供應商例如Embrane已經在其產品組合中具有虛擬化網絡功能。

網絡功能虛擬化NFV是為電信網絡運營商和供應商指定指導方針的初步的行業，所述指導方針用于將現今的網絡架構（其包括用于特定功能的特定硬件）轉變為其中網絡功能包括可以在數據中心平臺（服務器、交換機和存儲）上運行并且可以與傳統的網絡節點和終端用戶設備互相配合的軟件應用的網絡架構。其設想在軟件中實現可以在一系列行業標準服務器硬件上運行并且可以根據需要在網絡中的各個位置中以高度自動化的方式實例化（并可能在操作期間重新定位）而無需安裝新硬件設備的網絡功能。NFV構建在IT行業在虛擬化和云計算領域中的最新進展上，并嘗試通過解決電信域的特殊要求和復雜用例來將這些技術適應于電信行業中。

ETSI已經建立了行業規范組ISG，以便準備關于虛擬化網絡功能VNF的生態系統應如何工作的建議。NFV的主要目的是讓VNF部署在其中傳統和虛擬網絡功能NF共存的混合環境中。NFV的責任限于提供其中虛擬化網絡功能可以以常見的、供應商獨立的方式進行部署的生態系統。該生態系統被分解成具有不同責任和功能的塊。塊在圖2中示出。