链接网络环境中的分布式应用的系统和方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请根据35u.s.c.§119(e)要求于2014年11月18日提交的题为“链接网络环境中的分布式应用的系统和方法”的美国临时申请序列号no.62/081,457的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

本公开一般涉及通信领域，更具体地，涉及链接(chain)网络环境中的分布式应用的系统和方法。

背景技术：

数据中心越来越多地被企业用来进行有效的协作和交互，并用于存储数据和资源。典型的数据中心网络包括无数网络元件，包括主机、负载平衡器、路由器、交换机等。连接网络元件的网络提供对于数据中心服务的安全的用户访问以及用于所需的共享资源(包括应用、主机、设备、和存储装置)的部署、互连和聚集的基础设施。在数据中心中提高操作效率和优化资源的利用是数据中心管理人员面临的一些挑战。数据中心管理人员器需要始终支持多样的应用和服务并且同时最小化网络元件之间的链路过载的可能性的弹性基础设施。合理地计划和操作的数据中心网络提供应用和数据完整性并且同时优化应用的可用性和性能。

附图说明

为了提供对本公开及其特征和优点的更完整的理解，结合附图参考以下描述，其中相同的附图标记表示相同的部分，其中：

图1a是根据本公开的一个实施例的示出用于辅助链接网络环境中的分布式应用的通信系统的简化框图；

图1b是根据通信系统的一个实施例的示出与服务器相关联的示例细节的简化框图；

图1c是根据通信系统的一个实施例的示出与服务器相关联的其他示例细节的简化框图；

图2是根据通信系统的实施例的示出与用于链接分布式应用的交互相关联的示例细节的简化框图；

图3是根据通信系统的一个实施例示出与链接网络环境中的分布式应用相关联的示例操作的简化流程图；以及

图4是示出与包括根据本公开的一个实施例的通信系统的数据中心相关联的示例细节的简化框图。

具体实施方式

概览

在一个示例实施例中提供了一种方法，并且可以包括：在多个基于网络功能虚拟化(nfv)的应用之间传送信息；以及至少部分地基于在多个基于nfv的应用之间所传送的信息，通过使用多个基于nfv的应用中的至少两个来创建至少一个服务链。在一些实例中，可以使用多个基于nfv的应用之间的边界网关协议(bgp)交换来传送信息。

在一些实例中，信息可以包括用于特定的基于nfv的应用的一个或多个入口点的下一跳地址信息。在其他实例中，信息可以包括一个或多个能力，特定的基于nfv的应用可以通过该一个或多个能力在一个或多个入口点上接收数据。在其他实例中，信息可以包括一种方法，特定服务链中先前的基于nfv的应用的一个或多个出口点通过此方法来执行针对特定服务链中后续的基于nfv的应用的负载平衡。

在一些实例中，多个基于nfv的应用中的每一者可以包括嵌入在一个或多个出口点处的数据平面负载平衡器。在其他实例中，特定的基于nfv的应用可以包括与移动核心应用相关联的功能。在其他实例中，特定的基于nfv的应用可以包括与gi-lan虚拟服务区域相关联的功能。

示例实施例

如本文所使用的，术语“基于网络功能虚拟化(nfv)的应用”、“nfv应用”和“虚拟机”包括对基于实际或假想计算机的功能和计算机架构进行操作的计算机系统的仿真，其中具体实现涉及专用硬件、软件、或二者的组合。基于nfv的应用或虚拟机可以通过使用服务器的硬件(例如，处理器和存储器元件)和/或操作系统经由服务器(例如，刀片服务器、机架服务器、独立服务器)的基于管理程序的虚拟化或基于容器的虚拟化来执行。在各种实施例中，基于nfv的应用、nfv应用或虚拟机可以被配置为执行一个或多个网络功能，其可以被链接在一起以创建一个或多个服务链。

转向图1a，图1a是根据本公开的一个实施例示出辅助链接网络环境中的分布式应用的通信系统10的简化框图。图1a示出了包括多个交换机和路由器(例如，(一个或多个)路由器32和(一个或多个)交换机34)的网络30。(一个或多个)路由器32和(一个或多个)交换机34可以包括相同的或相似的网络元件，并且可以仅在附接到它们各自端口的设备性质上有所不同：(一个或多个)路由器32在它们各自的端口上连接到(一个或多个)交换机34，而多个服务器36可以在它们各自的端口上连接到交换机34。在各种实施例中，网络30可以在数据中心中实现。

每个服务器36可以托管一个或多个基于网络功能虚拟化(nfv)的应用40。通常基于nfv的应用40可以是可以被配置为执行各种电信功能的网络化和分布式应用。注意，在整个本说明书中，还可以更通常地通过使用术语“nfv应用”来指代术语“基于nfv的应用”。

每个服务器36可以配置有顶层(overlay)或底层(underlay)软件网络交换机，例如，形成跨网络30的分布式顶层交换机58的一部分的顶层交换机38。如图所示，每个顶层交换机38使得nfv应用40能够通过任何适当的顶层或底层软件网络架构(例如，fabricpath、虚拟可扩展局域网(vxlan)、多链路透明互连(trill)覆盖、网络服务报头(nsh)(如互联网工程任务组(ietf)nsh工作组所规定)、差分服务代码点(dscp)标记、其组合等)连接到网络30。在各种实施例中，顶层交换机38可以在虚拟机(vm)中、在容器中和/或在主机内核中(例如，经由每个服务器36)工作。中央nfv编配器和管理器26实现对nfv应用40和顶层交换机38的配置和实例化，以用于服务链(例如，图1a所示的服务链56)在网络30中的连接。通常可以提供nfv应用40的服务链(例如，服务链56)以辅助对通信系统10中一个或多个节点的独有且可定制的服务。节点可以是任何电子设备(例如，ue14)、客户端、服务器、对等体、服务应用、接入点名称(apn)或能够在网络中的通信信道上发送、接收或转发信息的其他对象。nfv数据库28可以包括关于nfv应用40的信息，其在图1b中进一步详细描述。

图1b根据本公开的某一实施例示出给定服务器36的示例细节。在至少一个实施例中，服务器36可以包括顶层交换机38和在服务器36中的管理程序50中实例化的给定nfv应用40。服务器36可以包括存储器元件52a和处理器54a，以辅助本文所述的链接操作。

每个nfv应用40包括三级：一个或多个入口点42，可以在该入口点42处从外部网络或先前的具有nfv能力的应用(例如，另一个nfv应用40)接收分组；在服务链(例如，服务链56)中潜在地维护的一个或多个应用部分44；以及一个或多个出口点46，可以在该出口点46处将分组发送到信令的下一个应用的入口或外部网络。数据平面负载平衡器48可以被嵌入在(一个或多个)出口点46中。

每一级在分组处理流水线(例如，服务链56)中具有特定的角色或功能。在各种实施例中，nfv应用40可以在聚合功能中组合这些功能，并且一些nfv应用可以保持这些功能分离。在各种实施例中，nfv应用40可以将这些功能分离到在服务器36中实例化的单独的虚拟机(未示出)上。nfv应用的软件/功能分解是欧洲电信标准协会(etsi)nfv工作组内正在进行的研究领域。

图1c根据本公开的某个实施例示出了给定服务器36的其他示例细节。具体地，图1c示出了在基于容器的环境中虚拟化的nfv应用40。在至少一个实施例中，服务器36可以包括顶层交换机38和在服务器36的操作系统60的容器62中虚拟化的给定nfv应用40。服务器36还可以包括存储器元件52a和处理器54a，以辅助所描述的链接操作。nfv应用40可以包括(一个或多个)入口点42、(一个或多个)应用部分44和(一个或多个)出口点46。数据平面负载平衡器48可以被嵌入在(一个或多个)出口点46中。因此，通信系统10提供的系统和方法可以提供不同的虚拟化架构以便于辅助链接网络环境中的分布式应用。

出于说明通信系统10的技术的目的，理解通常在商业架构中工作的基于nfv的应用是十分重要的。以下基本信息可以被视为可以适当地解释本公开的基础。仅出于解释的目的，这样的信息被认真地提供，因此，不应以任何方式将其解释为限制本公开的广泛范围及其潜在应用。如前所述，基于nfv的应用是可以执行电信功能(例如，线路端接和策略实施功能)的网络化和分布式应用，。

在电信业内，正在进行着使电信应用商品化和标准化并在数据中心中托管这些应用的努力。这种“虚拟化”的原因是运营商希望通过标准化通用硬件和软件来减少运营和资本支出。

电信工业的一个关键考虑是将来自许多不同应用制造商的“电信”应用进行混合和匹配的能力。出于各种原因(例如但不限于风险和供应商管理)，移动和非移动服务提供商通常从许多不同的制造商获得其“电信”解决方案的子组件或“应用”。服务提供商偏好获得来自一组制造商的“最佳”解决方案，并将这些部分结合到他们的特定解决方案中以解决他们的特定业务需求。风险缓解在此处起重要作用，以避免服务提供商被锁定在单个制造商的解决方案中。

因此，存在对于在数据中心中托管的各个基于nfv的组件之间的“万能胶水(universalglue)”的需要。这种胶水能够实现对由托管在一个或多个数据中心中的一个或多个基于nfv的应用组成的组合的“虚拟化电信”解决方案的创建。为了将一组基于nfv的应用配合在一起以形成服务链，需要一种方法，在其中这些“电信”nfv应用之一的(一个或多个)出口点能够直接且高效地将业务(traffic)路由到后续应用的适当的(一个或多个)入口点。应认识到的是，考虑到基于nfv的应用本质上是固有分布的，每个应用可能具有多个入口点和出口点或位置。

由于网络业务在一个nfv应用的(一个或多个)出口点与下一个nfv应用的(一个或多个)入口点之间被路由，因此有可能存在阻抗失配。每个nfv应用上的性能是基于许多因素的，包括但不限于实例大小、软件效率、软件功能等，这通常导致采用许多内部和外部负载分布方法来管理nfv应用之间的网络业务。还应注意的是，(一个或多个)入口点可以由硬件负载平衡器提供，并且(一个或多个)出口点也可以将分组路由到数据中心外部。还应进一步注意的是，入口和出口位置可以是层2(l2)相邻或层3(l3)相邻。

所有基于nfv的应用将被托管在数据中心中，然而，鉴于这些基于nfv的应用在诸如数据中心服务器之类的网络挑战的数据中心位置中运行，考虑应用程序之间的高效(如果不是最优)路由是重要的。数据中心中的服务器刀片通常通过1-10千兆位每秒(gb/s)的以太网链路连接到一个或多个机架顶(tor)交换机、行尾(eor)交换机和数据中心路由器。eor、tor和服务器之间的链路被认为有过载风险，因为这些链路被配置有统计复用以优化数据中心开支。这意味着一个应用的(一个或多个)出口点可以通过这些可能超额预定的链路连接到另一应用的(一个或多个)入口点。

然而，如果使用外部负载平衡器，则需要用于将负载平衡器的配设自动化的机制。目前尚不存在向负载平衡器池添加功能的通用机制。因此，这种弹性需求意味着从应用连接性角度来看，需要一种动态跟踪入口点的方法，因为这些入口点也是动态创建的。虽然可以潜在地为基于nfv的应用构建数据平面负载平衡器，但是这样做将(1)导致业务的聚合，从而导致潜在的瓶颈，(2)为了解决这种瓶颈，则意味着要靠近数据中心路由器构建专用数据平面负载平衡器，以及因此当存在跨多个数据中心的基于nfv的应用时导致(3)在数据中心中网络资源的低效使用，以及(4)广域网(wan)资源的低效使用。

通信系统10被配置为在提供用于在网络环境中链接分布式应用的系统和方法中解决这些问题(和其它问题)。本文描述的方法可由网络12中的服务器36的相应硬件处理器执行。通常，通信系统10提供通过泄漏路由区域之间的路由来托管服务链(例如，服务链56)中的分布式nfv应用40，并“引导”这些路由区域之间的所有业务通过服务应用的系统和方法。在本文所描述的实施例中，通信系统10可以提供一种系统和方法，通过该系统和方法，一个分布式基于nfv的应用可以用信号通知另一分布式基于nfv的应用以下内容：能够通过其建立nfv应用之间的连接的方法；(2)一种信令方法，通过该信令方法一个基于nfv的应用能够提供下一应用的数据平面负载分布；(3)一种方法，一个基于nfv的应用能够通过此方法与下一应用共享固有的应用细节；以及(4)能够通过其向前一应用发信号通知动态改变的方法。另外，该过程还可以被用于信令外部路由源到包括通信系统10的数据中心的连接性。一个或多个服务链56可以用作用于在具有分布式路由的数据中心中提供连接分布的、数据中心托管的、网络化的应用的首要方法。注意在本说明书中，服务链中的基于nfv的应用40可以被称为“跳”。

更具体地，这样的分布式nfv应用40可以通过使用路由协议(例如，边界网关协议(bgp)[如在rfc4271和rfc4364中所定义])来用信号通知入口点42和出口点46之间的连接性，并且用信号通知有益于链中的其他应用的应用特定路由信息。然后，该构造可以用于在数据中心和云基础设施中路由多个独立操作的、具有nfv能力的应用之间的业务。在各种实施例中，路由技术可以包括通过互联网协议中的多协议标签交换(mpls-in-ip)的隧道传输、基于网络服务报头(nsh)隧道传输和等价多路径路由(ecmp)的负载平衡、及其组合等。除了更传统的方法(例如，mpls、mpls-over-ip、通用路由封装(gre)、gprs隧道协议(gtp)封装、vxlan或其他)之外，通信系统10还可以通过bgp协议(此处被称为bgp/nsh互连)向nsh端点提供要发信号通知的nfv应用40的入口点。通过提供直接嵌入在nfv应用40的出口点46中的分布式数据平面负载平衡器48来解决通信系统10内的链路的过载风险。

bgp通常向所有感兴趣方通告可路由地址和下一跳信息。通常，bgp扬声器维护连接网格，并且向网络中的所有路由器洪泛网络路由信息。在操作期间，通信系统10可以在网络30中(例如，在数据中心内)提供类似的技术以创建基于nfv的应用40的服务链56。例如，如图1a所示，(第一)nfv应用(nfvapp1)和(第七)nfv应用(nfvapp7)可以链接在一起以形成服务链56。应注意的是，服务链56的nfv应用40的顺序和数目仅出于说明的目的而被示出，这并不意味着要限制可以被配置用于将nfv应用40链接在一起以形成服务链的许多可能性的广泛范围。

在各种实施例中，nfv应用40可以经由bgp通告：

1)基于nfv的应用路由器的一个或多个下一跳地址(例如，后续nfv应用的(一个或多个)入口点)；

2)通过其基于nfv的应用可以在入口点上接收数据的能力。在各种实施例中，这些能力可以包括所使用的隧道传输技术(例如，基于nsh的隧道传输、加密隧道或更传统的信息)，并且如果需要，还包括附加的应用特定参数(例如，订户信息或其他上下文信息)，使得一个应用可以“帮助”后面的(一个或多个)应用更好地执行；和/或

3)通过其前一跳的出口执行负载平衡的方法。例如，ecmp和/或5元组路由泄漏(例如，源ip、目的地ip、源端口、目的地端口、协议)是通过其前一跳的出口可以进行下一跳选择的示例，并且bgp可以用于向前一跳指示ecmp所需的参数(例如，哈希技术、索引(bin)的数目，“接脚”(例如，每个ecmp的负载平衡的端点)等)。此外，在其中上下文信息已经存储在nfv应用的一些实例中，可以不针对负载分布做出通用决策，但可能另外需要“粘性”参数。在各种实施例中，还可以传送“粘性”参数(例如，源ip、目的地ip、五元组、订户信息等)。应注意的是，出口负载平衡不同于入口处的负载平衡，如通常用于基于web的应用架构。

在至少一个实施例中，基于nfv的应用40可以包括但不限于虚拟复杂移动核心应用。在至少一个实施例中，基于nfv的应用40可以与gi-lan虚拟服务区域和/或服务平台相关联。然而，应理解的是，如本公开中所描述的，基于nfv的应用40不需要遵守这些功能的任何特定配置。

尽管nfv应用40之间的连接性可以通过bgp来建立，但是应认识到的是，这种连接性可能导致不完善的结果。因此，应理解的是，在bgp内路由的收敛可能不是立即的，并且先前的跳可能将数据发送到不正确的下一跳。在本文描述的某些实施例中假设基于nfv的应用40可以在内部路由分组流来解决这些缺陷。

通常在基于nfv的环境中双向地发送业务。应注意的是，前向链路中的负载平衡决策对于返回业务是可逆的。过去已经使用防火墙负载平衡技术来实现这一点，但是在消除对前向路径负载平衡器的需要的同时也消除了对反向路径负载平衡器的需要。此外，应理解的是，在下一跳故障的情况下，出口上的应用特定路由相应地移除了路由机会。

在故障导致下一跳nfv应用中的上下文信息丢失的一些实例中，可能不应用通用故障恢复规则。在这些实例中，可能导致多个决策，包括对去往故障nfv应用实例的所有流的解除关联。在故障期间上下文丢失的情况和影响在本公开的范围之外。在在应用之间建立邻近性方面，本文公开的实施例假设配设发生在nfv应用40之间以对bgp信令端点和/或基于nvf的路由反射的建立进行交换。在不限制该解决方案的情况下，可以应用rfc5291中描述的输出路由过滤(orf)。

实质上，通信系统10提供用于连接可以在数据中心中托管的基于nfv的应用40的系统和方法，使得能够鉴于数据中心设计的约束在这样的nfv应用40之间发生高效以及甚至可能最优的路由。尽管由通信系统10提供的解决方案可以使用标准bgp来建立连接，但是可以提供特定的添加用于应用特定参数和负载平衡过程。在这样的环境中通过使用bgp提供的各种优点可以包括：(1)它是开放标准，(2)已示出针对网络中的部分故障具有复原能力，(3)它可以提供高效和最优路由，(4)其可以被扩展来支持对于基于nfv的应用40有用的应用特定的消息传送。

注意，图中所示的通信系统10的交换机、服务器、nfv应用、虚拟机、服务链和其他元件的数目仅是为了便于说明，并且不旨在在任何意义上对其进行限制。在实施例的广泛范围内，通信系统10内可以包括任何数目的这样的和其他元件。

在至少一个实施例中，nfv数据库28可以包括在交换机34和/或服务器36中的单独的服务器或本地配置存储设备，其将每个服务器36映射到其实例化的nfv应用40和任何相应的服务链(例如，服务链56)的配置、跳地址、能力等。路由器32和交换机34包括被配置为在网络环境中转发分组的硬件交换机。在至少一个实施例中，分布式顶层交换机58包括顶层交换机38，顶层交换机38在网络30中的服务器36的每个管理程序上具有单独的实例。顶层交换机38的每个实例可以包括在服务器36(例如，在vm、容器或内核中)中执行并实例化的分组转发器、虚拟端口和其他虚拟交换组件，并且可以执行层2(l2)交换和高级网络功能，例如对入站和出站业务应用服务质量(qos)设置、访问控制列表等。在至少一个实施例中，nfv编配器和管理器26包括在网络30中的适当服务器或其他网络元件中执行的应用，以辅助对nfv应用40和一个或多个服务链56的实例化和维护。在至少一个实施例中，每个服务器36可以包括针对在相应服务器上实例化的nfv应用的相应nfv编配器和管理器26。在至少一个实施例中，nfv编配器和管理器26实现在虚拟化数据中心环境中对虚拟化主机、网络和存储资源的配置和管理，以例如创建和部署基于nfv的应用40和服务到私有云。

转向通信系统10的基础设施，网络拓扑可以包括任何数目的服务器、虚拟机、交换机(包括分布式顶层交换机)、路由器和其他节点互连以形成大型的和复杂的网络。节点可以是能够通过网络中的通信信道发送、接收或转发信息的任何电子设备、客户端、服务器、对等体、服务、应用或其他对象。图1a的元件可以通过采用任何适当连接(有线或无线)的一个或多个接口耦接到彼此，这为电子通信提供了可行的路径。另外，基于特定配置需要，这些元件中的任何一个或多个可以被组合或从架构中移除。通信系统10可以包括支持tcp/ip通信的配置，用于网络中对数据分组的电子发送或接收。在适当且基于特定需求的情况下，通信系统10还可以结合用户数据报协议/互联网协议(udp/ip)或任何其它适当协议来工作。此外，网关、路由器、交换机和任何其他适当节点(物理或虚拟)可以用于辅助网络中的各种节点之间的电子通信。

注意，分配给图1a的元件的数字和字母标记不意味着任何类型的层级；这些标记是任意的并且仅用于教导的目的。不应以任何方式将这样的标记解释为它们在潜在环境中的能力、功能或应用，这些能力、功能或应用可受益于通信系统10的特征。应理解的是，为了简便说明，简化了图1a中所示的通信系统10。

可以通过物理基础设施配置示例网络环境，该网络环境可以包括一个或多个网络，并且此外可以以任何形式被配置，包括但不限于局域网(lan)、无线局域网(wlan)、虚拟局域网(vlan)、城域网(man)、广域网(wan)、vpn、内联网、外联网、任何其它适当架构或系统、或辅助网络中的通信的其任何组合。在一些实施例中，通信链路可以表示支持lan环境的任何电子链路(例如，电缆、以太网、无线技术(例如，ieee802.11x)、异步传输模式(atm)、光纤等，或者其任何适当组合)。在其他实施例中，通信链路可以表示通过任何适当的介质(例如，数字用户线(dsl)、电话线、t1线、t3线、无线、卫星、光纤、电缆等，或其组合)和/或通过诸如广域网(例如，互联网)的任何附加网络的远程连接。

转到图2，图2是根据通信系统10的一个实施例示出针对服务链56的nfv应用40之间的交互的简化框图。图2示出每个nfv应用40(例如，nfvapp1和nfvapp7)之间的通信交互70，其可以用于创建服务链56。在各种实施例中，通信交互70可以包括nfv应用40通过使用bgp作为信令机制来进行通信以建立用于负载平衡目的的ecmp。在至少一个实施例中，通信交互70不仅可以在nfv应用40之间交换，还可以在网络30和/或外部网络的其他元件之间交换。应注意的是，服务链56中nfv应用40的顺序不应被解释为指示服务链56的操作顺序，而是被提供用于示出通信系统10的各种特征。如图2所示，通信交互70可以包括针对每个nfv应用40(例如，nfvapp1和nfvapp7)的下一跳地址信息72、nfv入口能力信息74和先前出口负载平衡信息76。

在各种实施例中，下一跳地址信息72可以包括针对每个nfv应用40的(一个或多个)入口点42的地址信息。在各种实施例中，nfv入口能力信息74可以包括所使用的隧道技术(例如，基于nsh的隧道传输、加密隧道或更传统的信息)以及(若需要)附加的应用特定参数(例如，dpi信息、订户信息或其他上下文信息)，使得一个应用可以“帮助”后面的(一个或多个)应用更好地执行。在各种实施例中，先前出口负载平衡信息76可以包括一种方法，前一跳的出口通过此方法执行负载平衡。例如，ecmp是前一跳的出口可以进行下一跳选择的示例，并且bgp可以用于向前一跳指示ecmp所需的参数(例如，哈希技术、索引的数目、“接脚”等等)和“粘性”参数(例如，源ip、目的地ip、5元组、订户信息等)。

应理解的是，包括在服务链中的nfv应用的数目可以根据配置而变化。在服务链56中示出的nfv应用的数目是为了说明的目的而提供的，并且不意味着限制本公开的教导的广泛范围。

转向图3，图3是根据通信系统10的一个实施例示出与链接网络环境中的分布式应用相关联的示例操作300的简化流程图。在各种实施例中，可以通过使用一个或多个基于nfv的应用(例如，任何基于nfv的应用40)来执行操作300。

在任何时候，可以通过使用基于nfv的应用来形成服务链。在302处，操作可以包括在多个基于nfv的应用之间传送信息。在304处，操作可以包括至少部分地基于在多个基于nfv的应用之间所传送的信息，通过使用多个基于nfv的应用中的至少两个来创建至少一个服务链，然后操作可以结束。在各种实施例中，可以通过使用在多个基于nfv的应用之间的bgp交换来传送信息。

在至少一个实施例中，信息可以包括针对特定基于nfv的应用的一个或多个入口点的下一跳地址信息。在某些实施例中，信息可以包括一个或多个能力，特定的基于nfv的应用可以通过这一个或多个能力在一个或多个进入点上接收数据。在各种实施例中，信息还可以包括一种方法，特定服务链中先前的基于nfv的应用的一个或多个出口点通过此方法来执行针对特定服务链中的后续基于nfv的应用的负载平衡。

转向图4，图4是示出与示例用例相关联的示例细节的简化框图400，其中，在示例用例中通信系统10在数据中心20中提供。如图4所示，示例通信网络12可以包括用户操作的用户设备(ue)14、一个或多个无线接入网络(ran)16、一个或多个移动核心网络18、一个或多个数据中心20(每个包括通信系统10)、一个或多个分组数据网络22和一个或多个云应用/服务24。

通信网络12的每个元件可以通过简单接口或通过任何其他适当连接(有线或无线)来传送和/或交换信息，这为网络通信提供了可行的路径。另外，基于特定配置需要，这些元件中的任何一个或多个可以被组合或从架构中移除。例如，通信网络12可以包括支持tcp/ip通信的配置，用于网络中对分组的发送或接收。在适当且基于特定需求的情况下，通信网络12还可以结合用户数据报协议/ip(udp/ip)或任何其它适当的协议来工作。

在各种实施例中，ran16可以包括第三代合作伙伴项目(3gpp)接入网络和非3gpp接入网络。在各种实施例中，3gpp接入网络可以包括传统接入网络，例如，全球移动通信系统(gsm)增强型数据速率gsm演进(edge)无线电接入网络(geran)、通用移动电信系统(umts)陆地无线电接入网络utran(通常称为3g)、和/或长期演进(lte)接入网络，例如通常被称为4g/lte/高级lte(lte-a)的演进utran(e-utran)。在各种实施例中，非3gpp接入网络可以包括但不限于数字用户线(dsl)、电缆、wlan(例如，wimax、wifi)或互联网。

在至少一个实施例中，ue14是具有多模式能力的移动设备，并且能够通过使用一个或多个移动无线连接(例如，2g/3g/4g/lte/lte-a连接)和/或一个或多个无线lan(wlan)连接(例如，wifi和/或全球微波接入互操作性(wimax)、bluetooth^tm、其组合等)来同时进行通信。根据各种实施例，ue14可以与希望经由某网络发起通信网络12中的流的客户端或客户相关联。术语“用户设备”、“移动节点”、“末端用户”和“订户”包括用于发起通信的设备，例如，计算机、个人数字助理(pda)、膝上型计算机或电子笔记本、蜂窝电话、电话、ip电话或能够通过使用多址技术发起通信网络12内的语音、音频、视频、媒体或数据交换的任何其他设备、组件、元件或对象。

ue14还可以包括到人类用户的合适接口，例如，麦克风、显示器、键盘或其他终端设备。ue14还可以是代表另一实体或元件(例如，程序、数据库、或者能够在通信网络12内发起交换的任何其它组件、设备、元件或对象)来寻求发起通信的任何设备。数据，如本文中所使用的，是指任何类型的数字、语音、视频、媒体或脚本数据、或任何类型的源或目标代码、或可以从一个点传送另一点的任何适当格式的任何其他适当信息。在某些实施例中，ue14可以具有用于网络接入和应用服务(例如，数据、lte上的语音(volte)等)的绑定订阅。

在至少一个实施例中，移动核心网络18可以包括一个或多个元件，该元件包括演进分组核心(例如，移动性管理实体(mme)、服务网关(sgw)、分组数据网络(pdn)、网关(pgw)等等)以支持ue14(经由ran16进行通信)与数据中心20、分组数据网络22和/或云应用/服务24之间的信息和/或数据的传输和/或交换。在各种实施例中，分组数据网络22可以包括互联网、服务提供商ip服务、其组合等。在某些实施例中，策略和计费服务和应用可以包括在移动核心网络18、数据中心20(包括通信系统10)、云应用/服务24和/或分组数据网络22中。

如图4所示，数据中心20可被配置有通信系统10。参考通信系统10，在一个示例实现中，路由器32、交换机34、服务器36和nfv编配器和管理器26是网络元件，其意在包括网络设备、服务器、路由器、交换机、网关、桥接器、负载平衡器、防火墙、处理器、模块或可操作以交换信息的任何其它合适的设备、组件、元件或对象，其中该信息辅助或以其它方式帮助协调本文所描述的操作。在其他实施例中，这些操作和/或特征可以在这些元件外部被提供，或者包括在某些其他网络设备中以实现这个预期的功能。可选地，这些元件中的一个或多个可以包括可以协作以实现本文概述的操作和活动的软件(或往复式软件)。

注意在本说明书中，包括在“一个实施例”、“示例实施例”、“实施例”、“另一实施例”、“一些实施例”、“各种实施例”、“其他实施例”、“替代实施例”等中的各种特征(例如，元件、结构、模块、部件、步骤、操作、特性等)旨在表示任何这样的特征包括在本公开的一个或多个实施例中，或者可能必要或不必要在同一个实施例中被组合。还要注意的是，本说明书中使用的“应用”、“nfv应用”和/或“基于nfv的应用”可以包括包括了可以在计算机上被理解和处理的指令的可执行文件，并且还可以包括在执行期间加载的库模块、对象文件、系统文件、硬件逻辑、软件逻辑或任何其他可执行模块。

在示例实现中，本文所概述的活动的至少一些部分可以在例如服务器36(包括nfv应用40)中以软件的形式实现。在一些实施例中，这些特征中的一个或多个可以在硬件中被实现、在这些元件外部被提供、或者以任何适当的方式被合并以实现预期的功能。各种网络元件(例如，服务器36(包括nfv应用40)、nfv编配器和管理器26、交换机34、路由器32)可以包括可以协作以实现本文概述的操作的软件(或往复式软件)。在其他实施例中，这些元件可以包括任何适当的算法、硬件、软件、组件、模块、接口或辅助这些操作的对象。这可以包括允许数据或信息的有效交换的适当算法和通信协议。

此外，本文描述和示出的服务器36(包括nfv应用40)(和/或其相关联的结构)还可以包括用于在网络环境中接收、发送和/或以其它方式传送数据或信息的适当接口。另外，与各种节点相关联的处理器和存储器元件中的一些可以被移除或以其他方式被合并，使得单个处理器和单个存储器元件负责某些活动。在一般意义上，图中所示的布置在它们的表示中可能更合乎逻辑，而物理架构可以包括这些元件的各种排列、组合和/或混合。必须注意的是，无数可能的设计配置可以用于实现这里概述的操作目标。因此，相关联的基础设施具有无数的替代布置、设计选择、设备可能性、硬件配置、软件实现、设备选项等。

在一些示例实施例中，一个或多个存储器元件(例如，存储器元件52a)可以存储用于本文描述的操作的数据。这包括能够在非暂态介质中存储指令(例如，软件、逻辑、代码等)的存储器元件，使得指令被执行以执行本说明书中描述的活动。包括硬件处理器的处理器可以执行与数据相关联的任何类型的指令，以实现本说明书中详细描述的操作。在一个示例中，硬件处理器(例如，处理器54a)可以将元件或物品(例如，数据)从一种状态或情况转换到另一种状态或情况。在另一示例中，本文概述的活动可以用固定逻辑或可编程逻辑(例如，由处理器执行的软件/计算机指令)来实现，并且本文所标识的元件可以是以下各项中的某种类型：可编程处理器、可编程数字逻辑(例如，现场可编程门阵列(fpga)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom))、数字信号处理器(dsp)、包括数字逻辑的专用集成电路、软件、代码、电子指令、闪存、光盘、cd-rom、dvdrom、磁卡或光卡、用于存储电子指令的其他类型的机器可读介质、或其任何适当的组合。

这些设备还可以在适当的时候并且基于具体需求将信息保持在任何适当类型的非暂态存储介质(例如，随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、现场可编程门阵列(fpga)、可擦除可编程只读存储器(eprom)电可擦除可编程rom(eeprom)等)、软件、硬件或任何其它适当的组件、设备、元件或对象中。基于特定的需要和实现，在通信系统10中被跟踪、发送、接收或存储的信息可以在任何数据库、寄存器、表、高速缓存、队列、控制列表或存储结构中被提供，所有这些都可以在任何适当的时间段被引用。本文讨论的任何存储器项应被解释为包括在广义术语“存储器元件”内。类似地，在本说明书中描述的任何潜在的处理元件、模块和机器应被解释为包含在广义术语“处理器”内。

还应注意的是，参考前述附图描述的操作和步骤仅示出了可以由系统执行或在系统内被执行的可能场景中的一些。在适当情况下，这些操作中的一些可以被删除或移除，或者这些步骤可以被大幅修改或改变，而不背离所讨论的概念的范围。此外，这些操作的时序可以被大幅地改变并且仍然实现本公开中教导的结果。出于示例和讨论的目的，已提供前面的操作流程。系统提供了基本的灵活性，因为其可以提供任何适当的布置、年表、配置和时序机制，而不背离所讨论的概念的教导。

注意，利用上面提供的示例以及本文提供的许多其他示例，可以根据一个、两个、三个或四个网络元件来描述交互。然而，这仅出于清楚和示例的目的。在某些情况下，通过仅参考有限数目的网络元件来描述功能中的一个或多个可能更容易。应理解的是，通信系统10(及其教导)是容易扩展的，并且可以容纳大量组件以及更复杂/精细的布置和配置。因此，所提供的示例不应限制通信系统10的范围或抑制其广泛教导(其可能应用于无数其它架构)。

虽然已经参考具体布置和配置详细描述了本公开，但是这些示例配置和布置可以被显著改变，而不背离本公开的范围。例如，尽管已经参考涉及某些网络接入和协议的特定通信交换描述了本公开，但是通信系统10可以应用于其他交换或路由协议。此外，虽然已经参考辅助通信过程的具体元件和操作示出了通信系统10，但是这些元件和操作可以由实现通信系统10的预期功能的任何适当的架构或过程替换。

本领域技术人员可以确定许多其它改变、替代、变化、变更和修改，并且本公开旨在包括所有这样的改变、替代、变化、变更和修改。为了帮助美国专利和商标局(uspto)以及关于本申请被授权的任何专利的任何读者解释所附的权利要求，申请人希望注意到，申请人：(a)不旨在所附权利要求的任何一项触及35u.s.c.第112部分的第六(6)段，因为它在文件递交时已存在，除非在特定权利要求中具体使用了词语“用于......的装置”或“用于......的步骤”；并且(b)不旨在通过说明书中的任何陈述来以任何不反映在所附权利要求书的方式限制本公开。