一种组网的方法、设备及架构与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种组网的方法、设备及架构。

背景技术：

网络功能虚拟化(英文全称：Network Function Virtualization，英文缩写：NFV)技术可以简单地理解为将电信网络中使用的各个网元的功能从目前的专用硬件平台迁移至通用的商用货架产品服务器上。通过NFV技术将电信网络中使用的各个网元转变成为独立的应用，可以灵活部署在基于标准的服务器、存储以及交换机等其他设备构建的统一基础设施平台上，并通过虚拟化技术，对基础设施硬件设备资源池化及虚拟化，对上层应用提供虚拟资源，实现应用、硬件解耦，使得每一个应用能够快速增加虚拟资源以实现快速扩展系统容量的目的，或者能够快速减少虚拟资源以实现收缩系统容量的目的，大大提升网络的弹性。采用通用的服务器组成共享的资源池，新开发的业务，不需要单独部署硬件设备，大大缩短新业务上线时间。目前大容量的网络功能软件系统都采用分布式架构，即有多个虚拟机(英文全称：Virtual Manufacturing，英文缩写：VM)部署业务处理软件，实现通过增加或者减少VM，可以方便的增加或者减少系统的容量，另外还有若干个VM部署业务分发软件，作为系统的出入口，实现简化对外对接，节约外部IP地址，屏蔽内部实现复杂度，业务VM负载均衡的目的。

在现有的数据中心组网架构里，所有的输入的网络流量都要先到达业务分发VM，然后再分发给内部的业务处理VM。反之，所有输出的网络流量都要由业务处理VM先发给业务分发VM，然后由业务分发VM统一发给外部的其他设备。业务处理VM的数量一般大大多业务分发VM，单个业务分发VM所要处理的网络流量也要大大高于单个业务处理VM。

但是，在数据中心组网部署VM的时候，并未考虑到部署VM的服务器的硬件配置情况，从而可能导致处理网络流量较多的业务分发VM可能部署到配置较低的服务器上，而处理网络流量较少的业务处理VM可能部署到配置较高的服务器上，从而降低了服务器资源利用率。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种组网的方法、设备及架构，用于提高服务器资源的利用率。

本发明实施例第一方面提供一种组网的方法，包括：

为前端服务器集群设置第一关联参数，并为所述第一关联参数设置第一赋值，所述前端服务器集群包括至少一台第一服务器，所述第一服务器的硬件配置满足预置条件；

在前端服务器集群配置接口上设置第二关联参数，并为所述第二关联参数设置第二赋值，所述第二赋值与所述第一赋值相同；

为第三关联参数设置第三赋值，所述第三关联参数为虚拟网络功能描述VNFD文件中的参数，所述第三赋值与所述第一赋值以及所述第二赋值相同；

在虚拟服务器配置接口上设置第四关联参数，并为所述第四关联参数设置第四赋值，所述第四赋值与所述第三赋值相同。

可选的，所述方法还包括：

根据所述第三关联参数以及所述第四关联参数部署业务分发虚拟机VM以及业务处理VM，所述业务分发VM部署在所述前端服务器集群上。

本发明实施例第二方面提供一种组网的设备，包括：

设置单元，用于为前端服务器集群设置第一关联参数，所述前端服务器集群包括至少一台第一服务器，所述第一服务器的硬件配置满足预置条件；

赋值单元，用于为所述第一关联参数设置第一赋值；

所述设置单元还用于，在前端服务器集群配置接口上设置第二关联参数；

所述赋值单元还用于，为所述第二关联参数设置第二赋值，所述第二赋值与所述第一赋值相同；

所述赋值单元还用于，为第三关联参数设置第三赋值，所述第三关联参数为虚拟网络功能描述VNFD文件中的参数，所述第三赋值与所述第一赋值以及所述第二赋值相同；

所述设置单元还用于，在虚拟服务器配置接口上设置第四关联参数；

所述赋值单元还用于，为所述第四关联参数设置第四赋值，所述第四赋值与所述第三赋值相同。

可选的，所述设备还包括：

部署单元，用于根据所述第三关联参数以及所述第四关联参数部署业务分发虚拟机VM以及业务处理VM，所述业务分发VM部署在所述前端服务器集群上。

本发明实施例第三方面提供一种网络架构，包括：

N台第一服务器、M台第二服务器、第一交换机、第二交换机、第三交换机以及第四交换机；

其中，所述N台第一服务器连接所述第一交换机，所述M台第二服务器连接所述第二交换机，所述第一交换机连接所述第四交换机，所述第二交换机连接所述第三交换机，所述第三交换机连接所述第四交换机；所述第一服务器的硬件配置满足预置条件。

其中，所述第一交换机为接入交换机，所述第二交换机为接入交换机，所述接入交换机用于接入所连接的服务器的网络；

所述第三交换机为汇聚交换机，所述汇聚交换机用于汇聚所述接入交换机所接入的网络；

所述第四交换机为核心交换机，所述核心交换机用于汇聚所述汇聚交换机的网络，以及作为数据中心的对外网络出入口。

可选的，所述N台第一服务器组成前端服务器集群，所述M台第二服务器组成普通服务器集群；

所述前端服务器集群用于部署业务分发虚拟机VM，所述普通服务器集群用于部署业务处理虚拟机VM。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：在前端服务器集群增加了关联参数用于描述高配性的第一服务器，在VNFD中增加了关联参数描述虚拟机VM对服务器配置的要求，当两者关联参数相同时，则使得所部署生成的虚拟机VM部署到高配型的第一服务器。这样，避免了配置较高的服务器用来部署业务处理VM，而配置较低的服务器用来部署业务分发VM，从而提高了服务器资源的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中NFV的系统架构的一个示意图；

图2为本发明实施例中组网的方法的一个流程示意图；

图3为本发明实施例中组网的设备的一个示意图；

图4为本发明实施例中组网的架构的一个示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种组网的方法、设备及架构，用于提高服务器资源的利用率。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。c

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是NFV的系统架构图，所述NFV系统100可以在各种网络中使用，例如在一个运营商网络或局域网来实现。所述NFV系统100包括一个NFV管理和编排系统(NFV Management and Orchestration,NFV MANO)101、NFV基础设施层(NFV Infrastructure,NFVI)130、多个虚拟网络功能(Virtual Network Function,VNF)108、多个网元管理(Element Management,EM)122、网络服务、VNF和基础设施描述(Network Service,VNF and Infrastructure Description)126，以及业务支持管理系统(Operation-Support System/Business Support System,OSS/BSS)124。其中，NFV管理和编排系统101包括NFV编排器(NFV Orchestrator,NFVO)102，一个或多个VNFM(VNF Manager,VNFM)104和虚拟化基础设施管理器(Virtualized Infrastructure Manager,VIM)106。NFVI 130包括计算硬件112、存储硬件114、网络硬件116、虚拟化层(Virtualization Layer)、虚拟计算110、虚拟存储118和虚拟网络120。网路服务、VNF和基础设施描述126和OSS/BSS 124在ETSI GS NFV 002V1.1.1标准中有进一步的讨论。

NFV管理和编排系统(NFV MANO)101用于执行对VNF 108和NFVI 130的监视和管理。NFVO 102可以实现在NFVI 130上的网络服务(如L2和L3VPN服务)，也可以执行来自一个或多个VNFM 104的资源相关请求，发送配置信息到VNFM 104，并收集VNF 108的状态信息。另外，NFVO 102可以与VIM 106通信，以实现资源的分配和/或预留以及交换虚拟化硬件资源的配置和状态信息。所述VNFM 104可以管理一个或多个VNF 108。VNFM 104可以执行各种管理功能，如实例化、更新、查询、缩放和/或终止VNF 108等。VIM 106可以执行资源管理的功能，例如管理基础设施资源的分配(例如增加资源到虚拟容器)和操作功能(如收集NFVI故障信息)。所述VNFM 104和VIM 106可以相互通信进行资源分配和交换虚拟化硬件资源的配置和状态信息。

所述NFVI 130包括硬件资源、软件资源或两者的组合来完成虚拟化环境的部署。换句话说，硬件资源和虚拟化层用于提供虚拟化的资源，例如作为虚拟机和其它形式的虚拟容器，用于VNF 108。硬件资源包括计算硬件112、存储硬件114和网络硬件116。计算硬件112可以是市场上现成的硬件和/或用户定制的硬件，用来提供处理和计算资源。存储硬件114可以是网络内提供的存储容量或驻留在存储硬件114本身的存储容量(位于服务器内的本地存储器)。在一个实现方案中，计算硬件112和存储硬件114的资源可以被集中在一起。网络硬件116可以是交换机、路由器和/或配置成具有交换功能的任何其他网络设备。网络硬件116可以横跨多个域，并且可以包括多个由一个或一个以上传输网络互连的网络。

NFVI 130里面的虚拟化层可以从物理层抽象硬件资源和解耦VNF 108，以便向VNF 108提供虚拟化资源。虚拟资源层包括虚拟计算110，虚拟存储器118和虚拟网络120。虚拟计算110和虚拟存储118可以以虚拟机、和/或其他虚拟容器的形式提供给VNF 108。例如，一个或一个以上的VNF 108可以部署在一个虚拟机(Virtual Machine)上。虚拟化层抽象网络硬件116从而形成虚拟网络120，虚拟网络120可以包括虚拟交换机(Virtual Switch)，所述虚拟交换机用来提供虚拟机和其他虚拟机之间的连接。此外，网络硬件116中的传输网络，可以采用集中式控制平面和一个单独的转发平面(如软件定义网络，SDN)虚拟化。

如图1所示，VNFM 104可以与VNF 108和EM 122交互来对VNF的生命周期进行管理以及交换配置和状态信息。VNF 108可以被配置为通过一个物理网络设备执行的至少一个网络功能的虚拟化。例如，在一个实现方案中，所述VNF 108可以经过配置以提供IMS网络中的不同网元具备的功能，如P-SCSCF，S-CSCF或HSS的网络功能等。EM 122经过配置以对一个或一个以上的VNF108进行管理。

参照图2所示，本发明实施例提供的组网的方法的一个实施例包括：

201、为前端服务器集群设置第一关联参数，并为所述第一关联参数设置第一赋值，所述前端服务器集群包括至少一台第一服务器，所述第一服务器的硬件配置满足预置条件；

为了提高服务器资源的利用率，使得硬件配置高的第一服务器用来部署业务分发VM，而硬件配置一般的第二服务器用来部署业务处理VM，因此在本发明实施例中，通过主控设备在数据中心云计算管理平台软件配置时，把硬件配置满足预置条件的第一服务器服务器全部配置为一个特殊的前端服务器集群，可共享给多个虚拟数据中心(英文全称：Virtual Data Center，英文缩写：VDC)使用。具体组网实现方法为：把网络高配型(即硬件配置满足预置条件)的第一服务器都连接到接入交换机下面。可选的，所述第一服务器的硬件配置满足预置条件包括：所述第一服务器的网卡所提供的宽带大于要求宽带，比如大于该网卡的带宽大于1000M，所述网卡支持单根I/O虚拟化SR-IOV(Single-Root I/O Virtualization)等虚拟化网络性能增强技术。由于网络高配性的第一服务器数量一般不是很多，一般通过一个接入交换机则能够将所有高配性的第一服务器全部接入，因此接入交换机可以直接连接核心交换机，而无需连接汇聚交换机。主控设备在云平台中，对至少一台第一服务器组成的前端服务器集群设置一个第一关联参数，该第一关联参数用于描述该前端服务器集群的特点，比如设置名为“specification”的关联参数，存储在云管理系统，对于该服务器集群可描述为“forwarding”或者“front end”，即为该第一关联参数“specification”赋值为“forwarding”或者“front end”。

202、在前端服务器集群配置接口上设置第二关联参数，并为所述第二关联参数设置第二赋值，所述第二赋值与所述第一赋值相同；

为了实现主控设备与第一服务器进行连接，还需在服务器集群配置接口，即在云平台提供的服务器配置的接口上，也要设置第二关联参数参数。该第二关联参数与第一关联参数相同，第二关联参数的赋值也与第一关联参数的赋值相同，比如第二关联参数为“specification”，将其赋值为“forwarding”或者“front end”。该第一配置接口可以为当前业界广泛使用的OpenStack开源云管理软件的Create aggregate接口。

203、为第三关联参数设置第三赋值，所述第三关联参数为虚拟网络功能描述VNFD文件中的参数，所述第三赋值与所述第一赋值以及所述第二赋值相同；

在NFV架构中，使用虚拟网络功能描述(英文全称：Virtual Network Function Describer，英文缩写：VNFD)文件来描述一个虚拟网络功能的VM的资源需求，但目前只有VM本身的资源需求，没有对所部署的服务器的硬件配置及其组网的需求描述，所以需要针对业务分发VM对前端服务器集群的需求增加描述。在可选的实现方式中，可以在VNFD的虚拟部署单元(英文全称：Virtual Deployment Unit，英文缩写：VDU)中增加一个描述字段，用于描述其对前端服务器集群的要求，比如增加名为“host_cluster”的第三关联参数，该第三关联参数可用于描述所生成的业务分发VM对服务器配置的要求。对于当该第三关联参数赋值为与第一关联参数的第一赋值和第二关联参数的第二赋值均“forwarding”或者“front end”时，从而达到描述业务分发VM需部署到前端服务器集群的目的。

204、在虚拟服务器配置接口上设置第四关联参数，并为所述第四关联参数设置第四赋值，所述第四赋值与所述第三赋值相同；

另外，还需在虚拟服务器配置接口，即在云平台提供的添加虚拟服务器的接口上，也需要新增字段用于描述虚拟机的前端服务器集群要求。因此在虚拟服务器配置接口上设置第四关联参数，并为第四关联参数设置第四赋值，该第四关联参数与第三关联参数相同，第四赋值与第三赋值相同。比如第四关联参数设置为“host_cluster”，其赋值为“forwarding”或者“front end”。第二配置接口可以为OpenStack的Create server接口。

可选的，当在云平台管理和各个接口中配置好各个关联参数以及赋值后，则可以通过这些关联参数部署虚拟机VM，由于各个关联参数的赋值相同，而且关联参数所指向的是高配性的第一服务器，因此，所部署的业务分发虚拟机VM被强行部署到前端服务器集群上，而所部署的业务处理虚拟机VM则被部署到普通服务器集群上。

本发明实施例中，通过为前端服务器集群设置第一关联参数，并为第一关联参数设置第一赋值，前端服务器集群包括至少一台第一服务器，第一服务器的硬件配置满足预置条件；在前端服务器集群配置接口上设置第二关联参数，并为第二关联参数设置第二赋值，第二赋值与第一赋值相同；为第三关联参数设置第三赋值，所述第三关联参数为虚拟网络功能描述VNFD文件中的参数，第三赋值与第一赋值以及第二赋值相同；在虚拟服务器配置接口上设置第四关联参数，并为第四关联参数设置第四赋值，第四赋值与第三赋值相同。在前端服务器集群增加了关联参数用于描述高配性的第一服务器，在VNFD中增加了关联参数描述虚拟机VM对服务器配置的要求，当两者关联参数相同时，则使得所部署生成的虚拟机VM部署到高配型的第一服务器。这样，避免了配置较高的服务器用来部署业务处理VM，而配置较低的服务器用来部署业务分发VM，从而提高了服务器资源的利用率。

参照图3所示，图3为本发明实施例提供的组网的设备的一个实施例示意图，该组网的设备可以为上述实施例所描述的主控设备，包括：

设置单元301，用于为服务器集群设置第一关联参数，所述服务器集群包括至少一台第一服务器，所述第一服务器的硬件配置满足预置条件；

可选的，所述第一服务器的硬件配置满足预置条件包括：

所述第一服务器的网卡所提供的宽带大于需求宽带，所述网卡支持单根I/O虚拟化SR-IOV(Single-Root I/O Virtualization)等虚拟化网络性能增强技术。

赋值单元302，用于为所述第一关联参数设置第一赋值；

所述设置单301元还用于，在前端服务器集群配置接口上设置第二关联参数，；

所述赋值302单元还用于，为所述第二关联参数设置第二赋值，所述第二赋值与所述第一赋值相同。

所述赋值单元302还用于，为第三关联参数设置第三赋值，所述第三关联参数为虚拟网络功能描述VNFD文件中的参数，所述第三赋值与所述第一赋值以及所述第二赋值相同；

所述设置单元301还用于，在虚拟服务器配置接口上设置第四关联参数；

所述赋值单元302还用于，为所述第四关联参数设置第四赋值，所述第四赋值与所述第三赋值相同。

可选的，所述第三关联参数为虚拟网络功能描述VNFD文件中VDU属性的描述字段中的参数。

可选的，所述设备还包括：

部署单元303，用于根据所述第三关联参数以及所述第四关联参数部署业务分发虚拟机VM以及业务处理VM，所述业务分发VM部署在所述服务器集群上。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

参照图4所示，本发明实施例中组网的架构的一个实施例包括：

S1台第一服务器401、S2台第二服务器402、N1台第一交换机、N2台第二交换机、N3台第三交换机以及N4台第四交换机；

其中，所述S1台第一服务器连接所述N1台第一交换机，S1大于N1，所述S2台第二服务器连接所述N2台第二交换机，S2大于N2，所述N1第一交换机连接所述N4台第四交换机，N1大于N4，所述N2台第二交换机连接所述N3台第三交换机，N2大于N3，所述N3台第三交换机连接所述N4台第四交换机，N3大于N4；所述第一服务器的硬件配置满足预置条件。在一般数据中心组网中，N4等于2。

其中，所述第一交换机为接入交换机403，所述第二交换机为接入交换机404，所述接入交换机用于接入所连接的服务器的网络；

所述第三交换机为汇聚交换机405，所述汇聚交换机用于汇聚所述接入交换机的网络；

所述第四交换机为核心交换406机或者核心路由器，所述核心交换机用于汇聚所述汇聚交换机的网络，以及作为数据中心的对外网络出入口。在一般的数据中心组网中，第四交换机一般为2台。

可选的，所述S1台第一服务器401组成前端服务器集群，所述S2台第二服务器402组成普通服务器集群；

所述第一服务器的硬件配置满足预置条件包括：

所述第一服务器的网卡所提供的宽带大于需求宽带，所述网卡支持单根I/O虚拟化SR-IOV(Single-Root I/O Virtualization)等虚拟化网络性能增强技术。

所述前端服务器集群用于部署业务分发虚拟机VM，所述普通服务器集群用于部署业务处理虚拟机VM。

本发明实施例中，单独把数量较少的但网络性能要求较高的业务分发类VM部署在前端服务器集群中，可以简化普通服务器集群中服务器的网络设备配置，比如使用带宽较少、网络功能一般的网卡，可以达到降低整个数据中心硬件成本的目的。前端服务器集群的接入交换机直接接入核心交换机，可以减少一级汇聚交换机，可以在保证数据中心容量易于扩展到的前提下，节约数据中心的网络设备的成本。因为每个对外消息都需要通过业务分发VM，每个消息都减少一级汇聚交换机的带来的时延，对提高业务用户体验有一定好处。高网络流量的业务分发VM集中于前端服务器集群，整个数据中心的流量模型更加简单，便于数据中心网络规划和网络设备选型。

根据上述实施例，下面进行具体举例，当一个VNF部署在数据中心时，其包含N1个业务分发VM和N2个业务处理虚拟机，N2远远大于N1。在云平台管理软件上，对前端服务器集群增加一个加名为“specification”的可选参数，存储在云管理系统，对于前端服务器集群可描述为“forwarding”。在OpenStack开源云管理软件的Create aggregate接口上同样增加名为“specification”的可选参数，描述为“forwarding”。在VNFD中对某类VM的描述用VDU表示，所以在该VNF的VNFD的业务分发类VM对应的VDU属性中增加名为“host_cluster”参数，数值设置为“forwarding”。在OpenStack的Create server接口增加名为“host_cluster”参数，数值设置为“forwarding”。在VNF中生成业务分发VM以及业务处理VM，根据上述配置情况，该VNF的部署结果为：业务分发类VM被部署在前端服务器集群，业务处理类VM被部署在普通服务器集群。当一批业务请求的流量T进入数据中心时，只经过核心交换机和前端服务器集群的接入交换机，就到达业务分发VM，在负荷均衡算法下，业务分发VM的输入流量都是T1＝T/N1。业务分发VM会把业务请求均衡的分发给业务处理VM，则业务处理VM的输入流量都是T2＝T/N2。因为N2远远大于N1，所以T1远远大于T2。同理，业务分发VM的输出流量T1’也远大于业务处理VM的输出流量T2’。所以普通服务器集群终端的服务器就不需要配置很多网口数量和很高带宽的网卡，从而提高了服务器资源的利用率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者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者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，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，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。