一种实现vnf弹性伸缩的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络功能虚拟化(NFV,Network Funct1ns Virtualizat1n)技术,尤指一种实现虚拟网络功能(VNF, Virtualized Network Funct1n)弹性伸缩的方法及装置。
【背景技术】
[0002]NFV技术指的是，将传统网络功能，比如:代理呼叫会话控制功能实体(P-CSCF，Proxy call sess1n control Funct1n),查询呼叫会话控制功能实体(1-CSCF,Interrogating call sess1n control Funct1n),服务呼叫会话控制功能实体(S-CSCF,Serving call sess1n control Funct1n),归属用户月艮务器(HSS, Home subscriberServer),以及应用服务器(AS, Applicat1n Server),等进行虚拟化,并将这些虚拟网络功能组件(VNFC, Virtualized Network Funct1n Component)部署在云虚拟机上，从而实现网络功能的虚拟化，虚拟化后的网络功能称为VNF，网络功能虚拟化后带来的好处是:网络功能和硬件解耦，实现了异种网络功能、异厂家的网络功能运行在相同的硬件上，运营商部署新网络功能时，能够方便的利旧，保护了运营商投资；由于网络功能都能运行在通用的硬件上，加快了运营商开展新业务的速度；由于采用通用硬件，大规模采购能够降低成本；由于网络功能具有弹性伸缩功能，网络功能因需占用资源，提高了资源利用率，同时，在负荷较低时，会关闭部分通用服务器，所以更加绿色节能。
[0003]欧洲电信标准化协会(ETSI,European Telecommunicat1ns StandardsInstitute)制定了电信NFV协议标准，在ETSI NFV技术规范中定义了端到端参考架构，在端到端参考架构中引入了网络功能虚拟化编排器(NFV0, Network Funct1nsVirtualizat1n Orchestrator,也称 Orchestrator)、虚拟网络功能管理(VNFM,Virtualized Network Funct1n Manager)、虚拟基础设施管理(VIM, VirtualizedInfrastructure Manager)、网络功能虚拟化基础设施(NFVI, Network Funct1nsVirtualizat1n Infrastructure),以及虚拟网络功能(VNF, Virtualized NetworkFunct1n)等功能单元。其中，NFVO主要负责全网的网络服务、虚拟资源以及物理资源的编排和相关管理功能；VNFM主要负责网元VNF的生命周期管理和VNF相关的虚拟资源的分配和管理；vm主要负责虚拟化基础设施管理，主要功能是实现对整个基础设施层资源包括计算、存储、网络资源的分配和管理；NFVI作为虚拟化资源层，包括虚拟化后新增的虚拟化平台和原有的硬件资源；VNF指虚拟化后的网元，部署在NFVI上，执行着3GPP定义的网元功能，功能与非虚拟化时保持一致。
[0004]NFV技术的一个关键功能是虚拟网络功能弹性伸缩技术，弹性伸缩方式又分为横向弹性伸缩(scale out/scale in)和纵向弹性伸缩(scale up/scale down),其中，scale out指的是横向方式的弹性伸，scale in指的是横向方式的弹性缩；scale up指的是纵向方式的弹性伸，scale down指的是纵向方式的弹性缩。目前，弹性伸缩的触发方式有两种:一种是自动触发，即VNF根据自身的负荷情况动态调整自身的资源占用，这种方式也称为自动弹；另一种是手动触发，即用户根据管理需要手动调整VNF的资源占用。弹性伸缩的调整方式也有两种:一种是横向调整，即通过赠/删虚拟机的方式来调整，称之为scale out/scale in ;另一种是纵向调整，即通过调整虚拟机占用资源的方式来调整，称之为 scale up/scale down。ETSI 规范(<NFV-MAN001v039-clean.doc))中附录 B.5 定义了VNF弹性伸缩流程，其中B.5.3描述了由网络功能虚拟化编辑器(NFVO，Network Funct1nsVirtualizat1n Orchestrator)执行资源分配的弹性伸缩流程，B.5.4描述了由VNF管理器(VNFM，VNF Manager)执行资源分配的弹性伸缩流程，B.5.4.1描述了 VNF自动弹的过程,B.5.4.2描述了由中文技术术语(EM,Element management)发起的VNF自动弹的过程，B.5.4.3描述了 VNF自动缩的过程，B.5.4.4描述了由EM发起的VNF自动缩的过程。需要特别说明的是，B5.3和B5.4描述的流程都不区分是scale out/scale in,还是scale up/scale down,也就是说,对于横向弹性伸缩和纵向弹性伸缩均适用。
[0005]图1为现有规范中的由NFVO执行资源分配的弹性伸缩流程示意图，如图1所示，包括以下步骤:
[0006]步骤100:发送者(Sender),比如运营支撑系统(OSS, Operat1ns SupportSystem)向NFVO发送弹性伸缩请求。
[0007]步骤101 =NFVO对弹性伸缩请求进行合法性校验，检查此需求是否符合策略配置。
[0008]步骤102 =NFVO找到当前请求弹性伸缩的VNF对应的VNFM，如果该VNF没有对应的 VNFM，NFVO 创建新 VNFM。
[0009]步骤103 =NFVO在执行弹性伸缩之前，对弹性伸缩请求进行可行性校验，并预留相关资源。需要说明的是，整个步骤103的实现是可选的，但是如果步骤103被选择执行，则必须全部执行。具体地，步骤103包括:
[0010]步骤103a:NFV0请求VNFM对弹性伸缩请求进行可行性检查。
[0011]步骤103b:VNFM执行任何必须的准备工作，这些工作可能包括根据VNF特定限制修改或补充弹性伸缩请求的输入参数，比如检查输入参数是否在合法范围内，如果不在合法范围内，可能会对参数进行修改等。
[0012]步骤103c =VNFM向NFVO返回更新后的弹性伸缩请求。
[0013]步骤103d:NFV0请求V頂检查资源如计算、存储、网络等资源的可用性并预留这些资源。
[0014]步骤103e:V頂检查资源如计算、存储、网络等资源的可用性并预留这些资源。
[0015]步骤103f:VIM向NFVO返回资源预留的结果。
[0016]步骤104 =NFVO向VNFM发送弹性伸缩请求，其中携带有弹性伸缩数据。需要说明的是，如果步骤103已经执行，则还携带有资源预留信息。
[0017]步骤105 =VNFM执行任何需要的准备工作:如对弹性伸缩请求进行校验，参数校验等，可能还包括根据VNF特定限制修改或补充弹性伸缩请求的入参。这里，本步骤和步骤103b 一致，如果步骤103已经执行，则不再执行本步骤。
[0018]步骤106 =VNFM向NFVO回复资源变更响应。
[0019]步骤107 =NFVO向V頂发送资源如计算、存储、网络等资源变更请求。
[0020]步骤108 =VIM根据需要修改VNF内部网络。
[0021]步骤109:VIM根据需要实例化新虚拟机并连到内部网络。
[0022]步骤110 =VIM向NFVO回复资源变更完成响应。
[0023]步骤111:NFV0通知VNFM资源变更完成。
[0024]步骤112:VNFM向NFVO回复响应。
[0025]步骤113 =NFVO向请求回复弹性申请成功响应。
[0026]图2为现有规范中的VNF自动弹的流程示意图,如图2所示,包括:
[0027]步骤200 =VNFM从VNF收集测量数据(应用相关)。
[0028]步骤201 =VNFM检测到系统负荷超过弹性伸阈值，触发弹性伸请求。
[0029]步骤202 =VNFM请求NFVO对弹性伸请求进行校验。
[0030]步骤203 =NFVO决定执行弹性伸，根据VNF的容量数据库及VNF模版，计算弹性伸需要的资源如计算、存储、网络等资源，检查当前是否有足够的资源。
[0031 ]步骤204 =NFVO授权VNFM对VNF进行弹性伸。
[0032]步骤205:VNFM根据NFV