一种网络资源分配方法及装置与流程

文档序号:17817501发布日期:2019-06-05 21:56
一种网络资源分配方法及装置与流程

本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种网络资源分配方法及装置。



背景技术:

目前,以交换机、媒体网关设备、光缆、电缆等形成的物理网络构成了整个通信网络的基础,为了使用户能够正常进行网络通信,保证物理网络中各物理网元(如交换机、媒体网关设备等)的正常运行是非常必要的。

现有技术中,物理网络管理中心是以容灾备份的方式来保证物理网元的正常运行。具体地,假设有3个物理网元A、B和C,则物理网络管理中心可以为物理网元A分配70%的用户数据,为物理网元B分配20%的用户数据,为物理网元C分配10%的用户数据,这样,如果物理网元A发生故障,物理网络管理中心可以将物理网元A承载的70%的用户数据转移到物理网元B和C上,并且使物理网元B和C实际承载的用户数据都不超过预设上限,从而保证在物理网元A发生故障的情况下物理网络仍然能够正常运转,但随着通信技术的进一步发展,传统的物理网络已经难以满足用户快速增长的流量需求,也难以适应通信系统快速更新的需求,因此出现了以软件定义网络(Software Defined Network,SDN)和网络功能虚拟化(Network Function Virtualization,NFV)为代表的虚拟网络,虚拟网络可以较好地满足上述需求,但物理网络并不能很快地演进到虚拟网络,因此物理网络和虚拟网络将长期处于并存的状态。

为了提高网络资源的利用率,需要对物理网络和虚拟网络进行统筹管理,但在对物理网络和虚拟网络进行统筹管理时,如何解决物理网元和虚拟网元之间的资源冲突是亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

本申请实施例提供一种网络资源分配方法及装置,用以解决物理网元和虚拟网元之间的资源冲突问题。

本申请实施例提供的一种网络资源分配方法,包括:

接收至少两个网元分别发送的网络资源分配请求,所述至少两个网元中至少包含一个物理网元和一个虚拟网元,且每个网络资源分配请求中携带有对应网元的中央处理器CPU负载和已承载的用户容量;

对任一网元,基于该网元的CPU负载和已承载的用户容量确定该网元的故障程度;

根据各网元的故障程度对所述至少两个网元进行网络资源分配。

可选地,对任一网元,基于该网元的CPU负载和已承载的用户容量确定该网元的故障程度,包括:

根据该网元的CPU负载和预先建立的CPU负载与硬件故障指数之间的对应关系,确定硬件故障指数;

确定该网元已承载的用户容量与用户容量上限之比为软件故障指数;

根据所述硬件故障指数和软件故障指数确定该网元的故障程度。

可选地,根据各网元的故障程度对所述至少两个网元进行网络资源分配,包括:

确定所述至少两个网元中故障程度大于第一预设阈值的网元;

按照故障程度从高到低的顺序为所述故障程度大于第一预设阈值的网元分配网络资源。

可选地,当网络资源的分配对象为物理网元时,根据以下步骤为该物理网元分配网络资源:

基于虚拟化技术生成一个新的虚拟网元;

分配网络资源给所述新的虚拟网元;

指示所述物理网元将自身承载的用户数据迁移到所述新的虚拟网元中。

可选地,在指示所述物理网元将自身承载的用户数据迁移到所述新的虚拟网元中之后,还包括:

若接收到所述物理网元上报的故障修复信息,则指示所述新的虚拟网元将自身承载的用户数据迁移回所述物理网元中;

释放为所述新的虚拟网元分配的网络资源;

删除所述新的虚拟网元。

可选地,当网络资源的分配对象为虚拟网元时,根据以下步骤为该虚拟网元分配网络资源:

若所述CPU负载高于第二预设阈值、且用户容量低于第三预设阈值,则指示所述虚拟网元更换承载自身的硬件设备;

若所述CPU负载低于第四预设阈值、且用户容量高于第五预设阈值,则指示所述虚拟网元提高自身承载的用户容量。

可选地,在指示所述虚拟网元提高自身承载的用户容量之后,还包括:

若接收到所述虚拟网元上报的故障修复信息,则指示所述虚拟网元恢复自身承载的用户容量。

本申请实施例提供的一种网络资源分配装置,包括:

接收模块,用于接收至少两个网元分别发送的网络资源分配请求,所述至少两个网元中至少包含一个物理网元和一个虚拟网元,且每个网络资源分配请求中携带有对应网元的中央处理器CPU负载和已承载的用户容量;

确定模块,用于对任一网元,基于该网元的CPU负载和已承载的用户容量确定该网元的故障程度;

分配模块,用于根据各网元的故障程度对所述至少两个网元进行网络资源分配。

可选地,所述确定模块具体用于:

根据该网元的CPU负载和预先建立的CPU负载与硬件故障指数之间的对应关系,确定硬件故障指数;

确定该网元已承载的用户容量与用户容量上限之比为软件故障指数;

根据所述硬件故障指数和软件故障指数确定该网元的故障程度。

可选地,所述分配模块具体用于:

确定所述至少两个网元中故障程度大于第一预设阈值的网元;

按照故障程度从高到低的顺序为所述故障程度大于第一预设阈值的网元分配网络资源。

可选地,当网络资源的分配对象为物理网元时,所述分配模块具体根据以下步骤为该物理网元分配网络资源:

基于虚拟化技术生成一个新的虚拟网元;

分配网络资源给所述新的虚拟网元;

指示所述物理网元将自身承载的用户数据迁移到所述新的虚拟网元中。

可选地,所述装置还包括:

回收模块,用于在所述分配模块指示所述物理网元将自身承载的用户数据迁移到所述新的虚拟网元中之后,若接收到所述物理网元上报的故障修复信息,则指示所述新的虚拟网元将自身承载的用户数据迁移回所述物理网元中;释放为所述新的虚拟网元分配的网络资源;删除所述新的虚拟网元。

可选地,当网络资源的分配对象为虚拟网元时,所述分配模块具体根据以下步骤为该虚拟网元分配网络资源:

若所述CPU负载高于第二预设阈值、且用户容量低于第三预设阈值,则指示所述虚拟网元更换承载自身的硬件设备;

若所述CPU负载低于第四预设阈值、且用户容量高于第五预设阈值,则指示所述虚拟网元提高自身承载的用户容量。

可选地,所述装置还包括:

回收模块,用于在所述分配模块指示所述虚拟网元提高自身承载的用户容量之后,若接收到所述虚拟网元上报的故障修复信息,则指示所述虚拟网元恢复自身承载的用户容量。

本申请实施例提供的一种电子设备,包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元,其中,所述存储单元存储有程序代码,当所述程序代码被所述处理单元执行时,使得所述电子设备执行上述网络资源分配方法的步骤。

本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质,包括程序代码,当所述程序代码在电子设备上运行时,使所述电子设备执行上述网络资源分配方法的步骤。

本申请实施例中,接收至少两个网元分别发送的网络资源分配请求,其中,这至少两个网元中至少包含一个物理网元和一个虚拟网元,且任一网元发送的网络资源分配请求中携带有该网元的中央处理器CPU负载和已承载的用户容量,之后,对任一网元,基于该网元的CPU负载和已承载的用户容量确定该网元的故障程度,进而根据各网元的故障程度对这至少两个网元进行网络资源分配,这样,当物理网元和虚拟网元同时请求分配网络资源时,可以根据每一网元的CPU负载和已承载的用户容量确定该网元的故障程度,进而根据各网元的故障程度,将有限的网络资源合理地分配给虚拟网元或者物理网元,从而很好地解决了物理网元和虚拟网元之间的网络资源冲突问题。

附图说明

图1为本申请实施例提供的网络资源分配方法流程图;

图2为本申请实施例提供的网络资源分配装置结构图;

图3为本申请实施例提供的用于实现网络资源分配的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例中,接收至少两个网元分别发送的网络资源分配请求,其中,这至少两个网元中至少包含一个物理网元和一个虚拟网元,且任一网元发送的网络资源分配请求中携带有该网元的中央处理器CPU负载和已承载的用户容量,之后,对任一网元,基于该网元的CPU负载和已承载的用户容量确定该网元的故障程度,进而根据各网元的故障程度对这至少两个网元进行网络资源分配,这样,当物理网元和虚拟网元同时请求分配网络资源时,可以根据每一网元的CPU负载和已承载的用户容量确定该网元的故障程度,进而根据各网元的故障程度,将有限的网络资源合理地分配给虚拟网元或者物理网元,从而很好地解决了物理网元和虚拟网元之间的网络资源冲突问题。

首先,需要说明的是,本申请实施例中为物理网元或者虚拟网元分配的网络资源都是虚拟化后的网络资源,虚拟化后的网络资源如网速、带宽等;本申请实施例中的物理网元可以是交换机、媒体网关等,相应地,虚拟网元可以是虚拟化后的交换机和媒体网关等。

下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。

如图1所示,为本申请实施例提供的网络资源分配方法流程图,包括以下步骤:

S101:接收至少两个网元分别发送的网络资源分配请求。

其中,这至少两个网元中至少包含一个物理网元和一个虚拟网元,且任一网元发送的网络资源分配请求中携带有该网元的CPU负载和已承载的用户容量。

在具体实施过程中,对物理网络和虚拟网络进行统筹管理以后,统筹管理中心中的物理网元和虚拟网元可以分别监控自身的故障信息,如CPU负载信息和承载的用户容量信息等。对任一网元,当检测到任一种故障信息的数值超过相应阈值时,可以将自身所有的故障信息一起携带在网络资源分配请求中发送给统筹管理中心。

可选地,为了使统筹管理中心更好地辨别各网元的故障情况,物理网元和虚拟网元都可以分级别上报自身的故障信息。

以任一网元(物理网元或虚拟网元)上报CPU负载信息为例,当该网元确定自身的CPU负荷高于60%时,除了上报CPU的负荷信息,还可以上报疑似发生故障的信息;当该网元确定自身的CPU负荷为60%~90%时,除了上报CPU的负荷信息,还可以上报发生故障的信息;当该网元确定自身的CPU负荷高于90%时,除了上报CPU的负荷信息,还可以上报严重故障的信息,这样,更有利于统筹管理中心对故障级别高的网元优先进行处理,网元上报用户容量信息的情况与此类似,在此不再赘述。

S102:对任一网元,基于该网元的CPU负载和已承载的用户容量确定该网元的故障程度。

在具体实施过程中,对任一网元,可以根据该网元的CPU负载和预先建立的CPU负载与硬件故障指数之间的对应关系,确定该网元的硬件故障指数,并将该网元已承载的用户容量与用户容量上限之比确定为该网元的软件故障指数,之后根据硬件故障指数和软件故障指数确定该网元的故障程度。

比如,预先建立的CPU负载与硬件故障指数之间的对应关系为:CPU负载70%—硬件故障指数0.7,CPU负载80%—硬件故障指数0.8,CPU负载90%—硬件故障指数0.9,并且为网元设定的可以承载的用户容量上限为100万。假设某网元上报的CPU负载为80%,上报的已承载的用户容量为90万,则根据预先建立的CPU负载与硬件故障指数之间的对应关系,可以确定该网元的硬件故障指数为0.8,软件故障指数为0.9,之后,可以将硬件故障指数和软件故障指数的和1.7确定为该网元的故障程度,也可以预先为硬件故障指数和软件故障指数分别指定权重,比如硬件故障指数的权重为0.6,软件故障指数的权重为0.4,此时,该网元的故障程度为:0.8*0.6+0.9*0.4=0.84。

S103:根据各网元的故障程度对这至少两个网元进行网络资源分配。

在具体实施过程中,可以先确定这至少两个网元中故障程度大于第一预设阈值的网元,进而按照故障程度从高到低的顺序为故障程度大于第一预设阈值的网元分配网络资源。

可选地,当网络资源的分配对象为物理网元时,统筹管理中心可以基于虚拟化技术生成一个新的虚拟网元,之后为该虚拟网元分配网络资源,再指示物理网元将自身承载的用户数据迁移到该虚拟网元中,这样,可以将物理网元所承载的用户数据快速地切换到虚拟网元中,实现用户无感知的切换。

进一步地,上述过程中当维修人员将物理网元修复以后,物理网元还可以向统筹管理中心上报故障修复信息,统筹管理中心在接收到该故障修复信息之后,可以指示上述新的虚拟网元将自身承载的用户数据再迁移回物理网元中,并且在确定迁移完成后还可以释放为该虚拟网元分配的网络资源,并删除该虚拟网元。这样,可以很好地实现对预留网络资源的重复利用。

可选地,当网络资源的分配对象为虚拟网元时,统筹管理中心可以对该虚拟网元的CPU负载信息和用户容量信息进行分析,根据分析结果确定详细的地故障处理办法。

具体地,当CPU负载高于第二预设阈值、且用户容量低于第三预设阈值时,比如,CPU负载高于90%,而用户容量低于50万,这表明承载该虚拟网元的硬件设备上运行了较多的无用进程,此时可以指示该虚拟网元更换承载自身的硬件设备;当CPU负载低于第四预设阈值、且用户容量高于第五预设阈值时,比如,CPU负载低于40%,而用户容量高于100万,这表明虚拟网元还有较多的硬件资源可以利用,此时可以指示该虚拟网元提高自身承载的用户容量,即为该虚拟网元分配较多的网络资源。

进一步地,上述过程中当维修人员将虚拟网元修复以后,虚拟网元还可以向统筹管理中心上报故障修复信息,统筹管理中心在接收到该故障修复信息之后,可以指示该虚拟网元恢复自身承载的用户容量,这样,可以很好地实现对预留网络资源的重复利用。

在具体实施过程中,由于统筹管理中心预留的网络资源有限,在为若干网元分配了网络资源之后,又同时接收到物理网元和虚拟网元发送的资源分配请求,则统筹管理中心中剩余的网络资源可能不能同时响应物理网元和虚拟网元的资源分配请求,此时,可以按照每一网元的故障程度优先为故障程度较高的网元分配网络资源。

比如,统筹管理中心先接收到3个物理网元A、B、C上报的网络资源分配请求,并且为这3个物理网元A、B、C分配了网络资源,之后同时接收到物理网元D和虚拟网元E上报的网络资源分配请求,而此时统筹管理中心中预留的网络资源同时只能满足物理网元D或虚拟网元E的需求,则统筹管理中心可能需要等到回收为A、B、C中任一网元分配的网络资源以后,才能为另一个网元分配网络资源,这样,利用有限的网络资源不但可以提高网络资源的利用率,并且对于物理网元和虚拟网元的资源请求发生冲突的情况也可以优先对故障程度较高的网元进行处理,可以很好地解决物理网元和虚拟网元之间的资源冲突问题。

本申请实施例中,接收至少两个网元分别发送的网络资源分配请求,其中,这至少两个网元中至少包含一个物理网元和一个虚拟网元,且任一网元发送的网络资源分配请求中携带有该网元的中央处理器CPU负载和已承载的用户容量,之后,对任一网元,基于该网元的CPU负载和已承载的用户容量确定该网元的故障程度,进而根据各网元的故障程度对这至少两个网元进行网络资源分配。相比现有技术中,物理网络和虚拟网络之间完全独立,物理网元和虚拟网元之间不共享网络资源的做法,本申请实施例中物理网络和虚拟网络可以共享网络资源、提高网络资源的利用率,并且,当物理网元和虚拟网元同时请求分配网络资源时,为了解决物理网元和虚拟网元之间的网络资源冲突,可以根据每一网元的CPU负载和承载的用户容量确定该网元的故障程度,再根据各网元的故障程度,将有限的网络资源合理地分配给故障程度超过第一预设阈值的物理网元和/或虚拟网元,因此能够很好地解决物理网元和虚拟网元之间的网络资源冲突问题。

基于同一发明构思,本申请实施例中还提供了一种与网络资源分配方法对应的网络资源分配装置,由于该装置解决问题的原理与本申请实施例网络资源分配方法相似,因此该装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。

如图2所示,为本申请实施例提供的网络资源分配装置结构图,包括:

接收模块201,接收至少两个网元分别发送的网络资源分配请求,所述至少两个网元中至少包含一个物理网元和一个虚拟网元,且每个网络资源分配请求中携带有对应网元的中央处理器CPU负载和已承载的用户容量;

确定模块202,用于对任一网元,基于该网元的CPU负载和已承载的用户容量确定该网元的故障程度;

分配模块203,用于根据各网元的故障程度对所述至少两个网元进行网络资源分配。

可选地,所述确定模块202具体用于:

根据该网元的CPU负载和预先建立的CPU负载与硬件故障指数之间的对应关系,确定硬件故障指数;

确定该网元已承载的用户容量与用户容量上限之比为软件故障指数;

根据所述硬件故障指数和软件故障指数确定该网元的故障程度。

可选地,分配模块203具体用于:

确定所述至少两个网元中故障程度大于第一预设阈值的网元;

按照故障程度从高到低的顺序为所述故障程度大于第一预设阈值的网元分配网络资源。

可选地,当网络资源的分配对象为物理网元时,分配模块203具体根据以下步骤为该物理网元分配网络资源:

基于虚拟化技术生成一个新的虚拟网元;

分配网络资源给所述新的虚拟网元;

指示所述物理网元将自身承载的用户数据迁移到所述新的虚拟网元中。

可选地,所述装置还包括:

回收模块204,用于在所述分配模块指示所述物理网元将自身承载的用户数据迁移到所述新的虚拟网元中之后,若接收到所述物理网元上报的故障修复信息,则指示所述新的虚拟网元将自身承载的用户数据迁移回所述物理网元中;释放为所述新的虚拟网元分配的网络资源;删除所述新的虚拟网元。

可选地,当网络资源的分配对象为虚拟网元时,分配模块203具体根据以下步骤为该虚拟网元分配网络资源:

若所述CPU负载高于第二预设阈值、且用户容量低于第三预设阈值,则更换承载所述虚拟网元的硬件设备;

若所述CPU负载低于第四预设阈值、且用户容量高于第五预设阈值,则提高所述虚拟网元能够承载的用户容量。

可选地,所述装置还包括:

回收模块204,用于在所述分配模块指示所述虚拟网元提高自身承载的用户容量之后,若接收到所述虚拟网元上报的故障修复信息,则恢复所述虚拟网元能够承载的用户容量。

如图3所示,为本申请实施例提供的用于实现网络资源分配的电子设备的硬件结构示意图,包括至少一个处理单元301、以及至少一个存储单元302,其中,存储单元存储有程序代码,当程序代码被所述处理单元执行时,使得电子设备执行上述网络资源分配方法的步骤。

本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质,包括程序代码,当所述程序代码在电子设备上运行时,使电子设备执行上述网络资源分配方法的步骤。

本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

再多了解一些
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