實(shí)現(xiàn)vnf實(shí)例化的方法、系統(tǒng)及nfvo和vnfm的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)功能虛擬(NFV,Network Funct1ns Virtualizat1n)技術(shù),尤指一種實(shí)現(xiàn)VNF實(shí)例化的方法、系統(tǒng)及NFVO和VNFM。
【背景技術(shù)】
[0002]NFV技術(shù)指的是，將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能，比如:代理呼叫會(huì)話控制功能實(shí)體(P-CSCF，Proxy call sess1n control Funct1n),查詢呼叫會(huì)話控制功能實(shí)體(1-CSCF,Interrogating call sess1n control Funct1n),服務(wù)呼叫會(huì)話控制功能實(shí)體(S-CSCF,Serving call sess1n control Funct1n),歸屬用戶月艮務(wù)器(HSS, Home subscriberServer),以及應(yīng)用服務(wù)器(AS, Applicat1n Server),等進(jìn)行虛擬化,并將這些虛擬網(wǎng)絡(luò)功能組件(VNFC, Virtualized Network Funct1n Component)部署在云虛擬機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的虛擬化，虛擬化后的網(wǎng)絡(luò)功能稱為虛擬網(wǎng)絡(luò)功能(VNF)，VNF運(yùn)行在云之上，NFV實(shí)現(xiàn)了 VNF和硬件資源的解耦，VNF按需占用資源，從而提高了資源的利用效率，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷低時(shí)，還會(huì)關(guān)閉部分服務(wù)器，從而也節(jié)約了能源，更加綠色環(huán)保。
[0003]歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ETSI,European Telecommunicat1ns StandardsInstitute)制定了電信NFV協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，在ETSI NFV技術(shù)規(guī)范中定義了端到端參考架構(gòu)，在端到端參考架構(gòu)中引入了網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化編排器(NFV0, Network Funct1nsVirtualizat1n Orchestrator,也稱 Orchestrator)、虛擬網(wǎng)絡(luò)功能管理(VNFM,Virtualized Network Funct1n Manager)、虛擬基礎(chǔ)設(shè)施管理(VIM, VirtualizedInfrastructure Manager)、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施(NFVI, Network Funct1nsVirtualizat1n Infrastructure),以及虛擬網(wǎng)絡(luò)功能(VNF, Virtualized NetworkFunct1n)等功能單元。其中，NFVO主要負(fù)責(zé)全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、虛擬資源以及物理資源的編排和相關(guān)管理功能；VNFM主要負(fù)責(zé)網(wǎng)元VNF的生命周期管理(如實(shí)例化、刪除、查看、更新、橫向彈性伸縮scale in/out、縱向彈性伸縮scale up/down、自愈等)和VNF相關(guān)的虛擬資源的分配和管理主要負(fù)責(zé)虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施管理，主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施層資源包括計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源的分配和管理(如增加、刪除、查看、更新、故障恢復(fù)等)；NFVI作為虛擬化資源層，包括虛擬化后新增的虛擬化平臺(tái)和原有的硬件資源；VNF指虛擬化后的網(wǎng)元，部署在NFVI上，執(zhí)行著3GPP定義的網(wǎng)元功能，功能與非虛擬化時(shí)保持一致。
[0004]相對(duì)于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)而言，NFV技術(shù)對(duì)資源統(tǒng)一管理、對(duì)VNF進(jìn)行統(tǒng)一管理，NFV技術(shù)包括的功能有:云資源管理功能、VNF管理功能、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)管理功能等，本申請(qǐng)涉及的功能是VNF管理功能中的VNF實(shí)例化功能。
[0005]ETSI 標(biāo)準(zhǔn)《GS NFV-MAN 001V0.5.0 (2014-05)))附錄 B.3.1 和 B.3.2 描述的是 VNF實(shí)例化的協(xié)作流程，在VNF實(shí)例化的協(xié)作流程中，VNF的同一個(gè)版本需要根據(jù)不同的VNF容量，發(fā)布相應(yīng)的多個(gè)VNF版本包，這些版本包都需要在NFVO上注冊(cè)并產(chǎn)生相應(yīng)的模版，在部署的過程中引用這些模版以創(chuàng)建相應(yīng)容量的VNF。
[0006]ETSI 標(biāo)準(zhǔn)《GS NFV-MAN 001V0.5.0 (2014-05)》的附錄 B.2 描述的是 VNF 注冊(cè)過程，VNF注冊(cè)過程完成虛擬網(wǎng)絡(luò)功能描述(VNFD, Virtual network funct1n descriptor)在NFVO數(shù)據(jù)庫中的注冊(cè)過程，相當(dāng)于在NFVO數(shù)據(jù)庫中注冊(cè)一個(gè)VNF的模版，后續(xù)在部署的過程中，可以引用這個(gè)模版創(chuàng)建VNF實(shí)例，圖1為現(xiàn)有規(guī)范中的VNF注冊(cè)過程的流程示意圖，如圖1所示,包括:
[0007]步驟100:用戶將VNF版本包提交給NFVO，對(duì)VNFD進(jìn)行注冊(cè)。
[0008]步驟101 =NFVO檢查NVFD的必要元素，通過Manifest文件檢查真實(shí)性和安全性。
[0009]步驟102 =NFVO在數(shù)據(jù)庫中登記VNFD。
[0010]步驟103 =NFVO將VNF版本包中的鏡像文件保存到V頂?shù)溺R像庫中。
[0011]步驟104 =VIM向NFVO回復(fù)保留鏡像成功。
[0012]步驟105 =NFVO向用戶回復(fù)VNFD注冊(cè)成功。
[0013]ETSI 標(biāo)準(zhǔn)《GS NFV-MAN 001V0.5.0 (2014-05)))的附錄 B.3.1 和 B.3.2 描述了 VNF實(shí)例化的方案，一共有三種實(shí)現(xiàn)方式，其中，附錄B.3.1描述了方案一:即由NFVO負(fù)責(zé)分配資源的VNF實(shí)例化；附錄B.3.2.1描述了方案二:即由VNFM負(fù)責(zé)分配資源，經(jīng)過認(rèn)證的第三方(EM, Authenticated Party)發(fā)起實(shí)例化請(qǐng)求的VNF實(shí)例化；附錄B.3.2.2描述了方案三:即由VNFM負(fù)責(zé)分配資源，NFVO發(fā)起實(shí)例化請(qǐng)求的VNF實(shí)例化。
[0014]圖2為現(xiàn)有規(guī)范中的由NFVO負(fù)責(zé)分配資源的VNF實(shí)例化的流程示意圖，如圖2所示，包括以下步驟:
[0015]步驟200:用戶(sender)向NFVO發(fā)送實(shí)例化VNF請(qǐng)求。
[0016]步驟201:NFV0對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行有效性檢查，包括但不限于:1)對(duì)發(fā)起請(qǐng)求的用戶進(jìn)行鑒權(quán)；2)對(duì)請(qǐng)求的參數(shù)進(jìn)行合法性檢查。
[0017]步驟202 =NFVO對(duì)實(shí)例化請(qǐng)求進(jìn)行可行性分析。
[0018]本步驟中，在可行性分析的同時(shí)，可選地，NFVO對(duì)資源進(jìn)行預(yù)留。
[0019]步驟203 =NFVO請(qǐng)求VNFM對(duì)VNF進(jìn)行實(shí)例化。
[0020]步驟204 =VNFM對(duì)實(shí)例化請(qǐng)求進(jìn)行處理，包括但不限于:I)檢查請(qǐng)求的合法性；2)檢查請(qǐng)求參數(shù)的合法性；3) VNF相關(guān)參數(shù)檢查，比如許可證(license)檢查等；4)計(jì)算虛擬部署單兀(VDUs, Virtual Deployment Unit)。
[0021]步驟205 =VNFM根據(jù)計(jì)算后的資源需求，向NFVO發(fā)送資源預(yù)留請(qǐng)求。
[0022]步驟206:NFV0對(duì)資源預(yù)留請(qǐng)求進(jìn)行合法性檢查，包括但不限于:1)對(duì)資源預(yù)留請(qǐng)求的參數(shù)進(jìn)行合法性檢查；2)對(duì)資源的位置要求進(jìn)行檢查，確認(rèn)NFVO能否滿足VNFM的資源位置要求；3)對(duì)資源的相互依賴關(guān)系進(jìn)行檢查。
[0023]步驟207:NFV0向V頂發(fā)起資源占用請(qǐng)求，資源包括計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源坐寸ο
[0024]步驟208 =VIM創(chuàng)建內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。
[0025]步驟209 =VIM創(chuàng)建虛擬機(jī)，并將虛擬機(jī)鏈接到相關(guān)內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)。
[0026]步驟210 =VIM向NFVO返回創(chuàng)建資源成功響應(yīng)。
[0027]步驟211 =NFVO通知VNFM資源預(yù)留成功。
[0028]步驟212 =VNFM配置VNF部署相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0029]步驟213 =VNFM通知EM =VNF部署成功，要求將VNF納入到EM管理范圍。
[0030]步驟214 配置VNF數(shù)據(jù)，包括但不限于:1)局?jǐn)?shù)據(jù)；2)用戶數(shù)據(jù)。[0031 ] 步驟215 =VNFM通知NFVO:VNF實(shí)例化成功。
[0032]步驟216 =NFVO通知用戶:VNF實(shí)例化成功。
[0033]圖3為現(xiàn)有規(guī)范中的由VNFM負(fù)責(zé)分配資源，EM發(fā)起實(shí)例化請(qǐng)求的VNF實(shí)例化的流程示意圖，如圖3所示,包括:
[0034]步驟300:EM (經(jīng)認(rèn)證)向VNFM發(fā)送實(shí)例化VNF請(qǐng)求.
[0035]步驟301 =VNFM計(jì)算所需的資源數(shù)，然后向NFVO發(fā)送實(shí)例化VNF請(qǐng)求，其中包括有資源要求。
[0036]本步驟中，實(shí)例化VNF請(qǐng)求用于請(qǐng)求NFVO對(duì)實(shí)例化請(qǐng)求進(jìn)行合法性、可行性檢查，并且只有在檢查通過后才則進(jìn)行資源預(yù)留。
[0037]步驟302