一种基于网络功能虚拟化的网元更新方法、系统与流程

本发明涉及网络管理技术，尤其涉及一种基于网络功能虚拟化(NFV，Network Function Virtualization)的网元更新方法、系统。

背景技术：

虚拟化功能网元(VNF，Virtualised Network Function)是指通过在虚拟环境中运行特定功能的软件而实现的功能网元。在欧洲电信标准化协会(ETSI，European Telecommunications Standards Institute)中，NFV对虚拟网元的实例化如图1所示，虚拟网元实例化的主要过程包括：

1)操作员/运营支撑系统(OSS，Office of Strategic Services)发送实例化一个新的VNF请求到网络功能虚拟化调度器(NFVO，Network Function Virtualization Operator)，携带要实例化的VNF标识和对应的VNF实例化描述。

2)NFVO验证这个请求：检查发送方是否具备初始化此VNF实例的权限，检查请求参数是否合法，如必选参数是否携带。如果验证不通过，则返回失败。

3)NFVO发送实例化请求到VNF所归属管理的虚拟网元管理器(VNFM，Virtualised Network Function Manager)，对VNF的实例初始化，携带VNF标识，VNF实例化描述，对应VNFD等参数。

4)VNFM解析VNFD，得到VNF所需资源(包括虚拟计算资源，虚拟存储资源等)后，向NFVO请求进行资源授权。

5)NFVO根据全局资源数据，对可用资源进行检查并选择适合的虚拟资源管理器(VIM)，完成资源授权后，将可用资源所属的VIM标识(ID)返回给VNFM。

6)VNFM根据收到的NFVO的指示，到指定VIM ID的VIM，携带创建 虚拟机的指示(参数包括虚拟机的规格，虚拟机镜像文件的统一资源定位符(URL，Uniform Resource Locator)，亲和性要求等)。

7)VIM分配网络资源和存储资源，并通知虚拟机管理器(VMM，Virtual Machine Manager)创建相应的虚拟机(VM，Virtual Machine)，并将创建的虚拟机加入已创建的网络。

8)VIM完成资源分配成功后，返回结果给VNFM。

9)VNFM进行部署(实例化)相关参数的配置。

10)VNFM完成部署相关参数配置后，通知EMS。

11)网元管理系统(EMS，Element Management System)将VNF加为可被管理的对象。

12)EMS进行网元应用相关参数的配置。

13)VNFM(可选通过EMS)检查VNF是否可用。

14)当VNFM判断VNF运行可以提供服务后，VNFM使用VNF生命周期的改变通知(Lifecycle Changes Notification)将VNF实例化完成结果发送到NFVO，携带VNF实例标识，VNF所占用的虚拟化资源等。

15)NFVO返回VNF实例化完成结果到操作员/OSS。

参照图2，目前对网元进行更新的流程包括：

1)操作员导入要升级的软件和升级脚本到EMS。

2)EMS保存升级信息和升级脚本到当前的软件目录下。

3)操作员发送升级指令到EMS。

4)EMS与要升级的网元软件系统通信，将升级文件和升级脚本传输到网络软件系统。

5)网元软件系统将收到的升级文件和升级脚本保存在当前软件目录下。

6)EMS发送备用升级指令到网元软件系统。

7)网元软件系统执行升级脚本。

8)升级脚本执行：停止备用进程。

9)升级脚本执行：使用新版本软件启动。

10)启动成功后，EMS发送倒换指令到网元软件系统，使升级的进程成为主用进程

11)EMS指示网元软件系统完成备用进程的升级。从而完成全部升级。

现有的NFV技术只有支持网元实例化运行的流程，没有支持网元实例升级的流程，导致网元实例升级场景存在空白。传统网元软件升级由EMS进行，没有网元实例的概念，但在NFV下，对EMS而言是一个全新体系，EMS缺少相应接口和流程支持进行网元实例更新。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于NFV的网元更新方法、系统。

本发明实施例提供的基于NFV的网元更新方法包括：

获取VNF实例对应的VM地址，并确定VM与进程的对应关系；

根据所述VM与进程的对应关系，利用所述VM地址访问备用进程的VM，并将VNF升级文件发送至所述VM的虚拟存储路径；

删除所述备用进程，执行升级脚本，并利用所述VNF升级文件启动进程，以对所述VNF进行升级。

本发明实施例中，所述获取VNF实例对应的VM的地址之前，所述方法还包括：

获取升级信息，其中，所述升级信息至少包括：所述VNF升级文件、升级脚本；

获取所述升级信息对应的VNF标识，根据所述VNF标识获取VNF实例对应的存储地址；

将所述升级信息存储至所述存储地址对应的存储区域。

本发明实施例中，所述方法还包括：

当所述VNF进行升级完成后，接收所述备用进程发送的通知消息。

本发明实施例中，所述方法还包括：

控制主用进程所在的VM和备用进程所在的VM进行倒换，以使升级所启动的进程切换为所述主用进程，未升级的主用进程切换为所述备用进程。

本发明实施例中，所述方法还包括：

利用当前的备用进程进行更新的VNF升级文件的升级；

升级完成后，控制主用进程所在的VM和备用进程所在的VM进行倒换，以使所述备用进程切换为所述主用进程，所述主用进程切换为所述备用进程。

本发明实施例提供的基于NFV的网元更新系统，包括：

确定模块，用于获取VNF实例对应的VM地址，并确定VM与进程的对应关系；

访问模块，用于根据所述VM与进程的对应关系，利用所述VM地址访问备用进程的VM，并将VNF升级文件发送至所述VM的虚拟存储路径；

执行模块，用于删除所述备用进程，执行升级脚本，并利用所述VNF升级文件启动进程，以对所述VNF进行升级。

本发明实施例中，所述系统还包括：

第一获取模块，用于获取升级信息，其中，所述升级信息至少包括：所述VNF升级文件、升级脚本；

第二获取模块，用于获取所述升级信息对应的VNF标识，根据所述VNF标识获取VNF实例对应的存储地址；

存储模块，用于将所述升级信息存储至所述存储地址对应的存储区域。

本发明实施例中，所述系统还包括：

通讯模块，用于当所述VNF进行升级完成后，接收所述备用进程发送的通知消息。

本发明实施例中，所述系统还包括：

控制模块，用于控制主用进程所在的VM和备用进程所在的VM进行倒换，以使升级所启动的进程切换为所述主用进程，未升级的主用进程切换为所述备用进程。

本发明实施例中，所述执行模块，还用于利用当前的备用进程进行更新的 VNF升级文件的升级；

所述控制模块，还用于升级完成后，控制主用进程所在的VM和备用进程所在的VM进行倒换，以使所述备用进程切换为所述主用进程，所述主用进程切换为所述备用进程。

本发明实施例的技术方案中，获取VNF实例对应的虚拟机VM地址，并确定VM与进程的对应关系；根据所述VM与进程的对应关系，利用所述VM地址访问备用进程的VM，并将VNF升级文件发送至所述VM的虚拟存储路径；删除所述备用进程，执行升级脚本，并利用所述VNF升级文件启动进程，以对所述VNF进行升级。增强型EMS与VNFM交互，获取VNF对应VIM地址，VM标识和地址。可见，本发明实施例通过获取VNF实例对应的进程和虚拟机地址的映射关系；将VNF升级文件保存在VM的存储区域中；实现了升级文件的传递并进行升级。本发明实施例在网元升级流程中提出网元实例的概念，支持NFV技术下网元实例升级的流程，填补了网元实例升级场景存在的空白。

附图说明

图1为虚拟网元的实例化的流程示意图；

图2为网元更新的流程示意图；

图3为本发明实施例一的基于NFV的网元更新方法的流程示意图；

图4为本发明实施例一的基于NFV的网元更新系统的结构组成示意图；

图5为本发明实施例二的基于NFV的网元更新方法的流程示意图；

图6为本发明实施例二的基于NFV的网元更新系统的结构组成示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。

图3为本发明实施例一的基于NFV的网元更新方法的流程示意图，如图3 所示，所述NFV的网元更新方法包括以下步骤：

步骤301：获取VNF实例对应的虚拟机VM地址，并确定VM与进程的对应关系。

本发明实施例中，所述获取VNF实例对应的VM的地址之前，所述方法还包括：

获取升级信息，其中，所述升级信息至少包括：所述VNF升级文件、升级脚本；

获取所述升级信息对应的VNF标识，根据所述VNF标识获取VNF实例对应的存储地址；

将所述升级信息存储至所述存储地址对应的存储区域。

步骤302：根据所述VM与进程的对应关系，利用所述VM地址访问备用进程的VM，并将VNF升级文件发送至所述VM的虚拟存储路径。

步骤303：删除所述备用进程，执行升级脚本，并利用所述VNF升级文件启动进程，以对所述VNF进行升级。

本发明实施例中，所述方法还包括：当所述VNF进行升级完成后，接收所述备用进程发送的通知消息。

本发明实施例中，所述方法还包括：控制主用进程所在的VM和备用进程所在的VM进行倒换，以使升级所启动的进程切换为所述主用进程，未升级的主用进程切换为所述备用进程。

本发明实施例中，所述方法还包括：

利用当前的备用进程进行更新的VNF升级文件的升级；

升级完成后，控制主用进程所在的VM和备用进程所在的VM进行倒换，以使所述备用进程切换为所述主用进程，所述主用进程切换为所述备用进程。

本发明实施例的技术方案，提出了一种通过增强型网元管理系统(EMS-Advanced)使其兼备实现传统物理网络功能网元和虚拟化功能网元的软件更新能力。本发明实施例将增强型EMS也称为基于NFV的网元更新系统，该增强型EMS至少具有以下功能：增强型EMS与VNFM交互，获取VNF对 应VIM地址、VM标识和VM地址；增强型EMS获取VNF实例对应进程和VM标识以及地址的映射关系；增强型EMS与VIM交互，将升级文件保存在VM的存储区域；增强型EMS与VM交互，传递升级文件并进行升级。

为实现上述基于NFV的网元更新方法，本发明实施例还提供了一种基于NFV的网元更新系统，如图4所示，所述系统包括：

确定模块41，用于获取VNF实例对应的VM地址，并确定VM与进程的对应关系；

访问模块42，用于根据所述VM与进程的对应关系，利用所述VM地址访问备用进程的VM，并将VNF升级文件发送至所述VM的虚拟存储路径；

执行模块43，用于删除所述备用进程，执行升级脚本，并利用所述VNF升级文件启动进程，以对所述VNF进行升级。

所述系统还包括：

第一获取模块44，用于获取升级信息，其中，所述升级信息至少包括：所述VNF升级文件、升级脚本；

第二获取模块45，用于获取所述升级信息对应的VNF标识，根据所述VNF标识获取VNF实例对应的存储地址；

存储模块46，用于将所述升级信息存储至所述存储地址对应的存储区域。

所述系统还包括：

通讯模块47，用于当所述VNF进行升级完成后，接收所述备用进程发送的通知消息。

所述系统还包括：

控制模块48，用于控制主用进程所在的VM和备用进程所在的VM进行倒换，以使升级所启动的进程切换为所述主用进程，未升级的主用进程切换为所述备用进程。

所述执行模块43，还用于利用当前的备用进程进行更新的VNF升级文件的升级；

所述控制模块48，还用于升级完成后，控制主用进程所在的VM和备用进 程所在的VM进行倒换，以使所述备用进程切换为所述主用进程，所述主用进程切换为所述备用进程。

本领域技术人员应当理解，图4所示的基于NFV的网元更新系统中的各模块的实现功能可参照前述基于NFV的网元更新方法的相关描述而理解。图4所示的基于NFV的网元更新系统中的各模块的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

下面结合具体应用场景对本发明实施例的基于NFV的网元更新方法、系统作进一步详细描述。

如图5所示，基于NFV的网元更新系统通过具体硬件网元实现的情况下，包括如下模块：EMS、OSS/BSS、NFVO、VNFM、VIM、网络功能虚拟化资源(NFVI)、VM。EMS是网络中的重要组成部分，管理着每个VM的功能和容量，是网元实例更新的重要节点。本发明实施例主要针对VM实例的更新，基于NFV的网元更新系统为支持VM更新功能的增强型EMS。

VM实例的更新是指根据提供的VNF升级文件对当前VM进行软件升级。在本发明实施例中，VNF升级文件不存在本地，而是存放在VIM管理的存储空间，所以增强型EMS需要通过VNFM获取VIM地址，与VIM交互，指示VIM提供存储空间地址和确定文件路径，保存VNF升级文件。

在NFV中的，EMS仅管理网元，但增强型EMS要完成升级，就需要获取网元进程与对应VM的映射关系。这个增强型EMS可以通过与VNFM交互获得。

在NFV中的，EMS不需要和VM交互，但增强型EMS要完成升级，需要和VM交互，更新VM上的应用程序软件，并重启进程服务。

除此以外，本发明实施例中，为了保证网元和系统的可靠性，每个VM在实例化时，都会自动部署主VM和备VM，具体指会存在主备进程，通常主进程进行业务处理，备进程不做业务处理，当主进程发生故障时，备进程开始进行业务处理。主备进程会部署在不同的虚拟机上。

结合图5所示的基于NFV的网元更新系统，参照图6，本发明实施例的基 于NFV的网元更新方法包括以下步骤：

步骤601：操作员/OSS发送升级信息到EMS-Advanced并为软件更新包分配新的存储空间，其中升级信息包括VNF升级文件及升级脚本等。

步骤602：EMS-Advanced获取升级信息对应的VNF标识，与VNFM交互获取VNF实例对应的文件存储地址。

步骤603：EMS-Advanced和VIM交互，将VNF升级文件保存在文件存储地址。

步骤604：EMS-Advanced与VNFM交互获取当前VNF实例对应的VM地址。EMS-Advanced确定相应的VM和进程的对应关系。

步骤605：EMS-Advanced使用VM地址访问备用进程的VM，将VNF升级文件传递到VM的虚拟存储路径。

步骤606：EMS-Advanced指示VM的客户操作系统删除备用进程，启动执行升级脚本，使用新版本的升级文件启动进程。

步骤607：升级完成后，备用进程通知EMS-Advanced。

步骤608：EMS-Advanced指示主用进程所在的VM和备用进程所在的VM进行倒换。

步骤609：新升级进程成为主用进程。

步骤610：未升级的原主用进程变为备用进程。

步骤611：完成现备用进程使用新版本升级文件的升级。

步骤612：升级完成后，通知主用进程所在的VM和备用进程所在的VM进行倒换。

步骤613：备用进程变成主进程。

步骤614：主进程变成备用进程。

步骤615：完成升级。

本发明实施例中，用上述方法也可实现网元实例软件的升级回退。

本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和智能设备， 可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个第二处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。