СИСТЕМА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕСУРСАМИ Российский патент 2019 года по МПК H04L12/24 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области телекоммуникационных технологий и, в конкретных вариантах осуществления, к способам и системе управления ресурсами в системе виртуализации сетевых функций (NFV).

Уровень техники

Технология виртуализации сетевых функций (NFV) используется сетевыми операторами для разработки сетевых архитектурных решений с помощью стандартной технологии IT виртуализации с целью консолидации различных типов сетевого оборудования на стандартных серверах, коммутаторах и запоминающих устройствах с большим объемом данных для сокращения издержек и повышения эффективности и производительности сети. В не виртуализированных сетях сетевые функции (NFs) реализуются как комбинация программного обеспечения и оборудования конкретного поставщика. Напротив, в NFV среде NFs отделяются от аппаратного обеспечения, которое они применяют, используя виртуальное аппаратное обеспечение на уровне абстракции для виртуализации целых классов NFs в конструктивные блоки, которые могут быть соединены или сцеплены вместе для формирования служб связи.

Сущность изобретения

В одном варианте осуществления раскрыт способ управления ресурсами, который включает в себя прием с помощью объекта менеджера (VNFM) виртуализации сетевых функций (VNF) из объекта оркестратора (NFVO) виртуализации сетевых функций индикации предоставления, включающей в себя предоставление гранулярности, в которой NFVO объект разрешает VNFM объекту выполнять множество VNF операций управления для одной или более VNFs, определение VNFM объектом, что первая VNF операция управления находится в области разрешения, на основании индикации предоставления, при инициировании первой VNF операции управления, и отправку VNFM объектом первого запроса распределения ресурсов для первой VNF операции управления в объект менеджера виртуальной инфраструктуры (VIM).

В другом варианте осуществления раскрыта система, которая включает в себя память, в которой хранят инструкции, и один или несколько процессоров, соединенных с памятью, которые выполняют инструкции. Инструкции выполняются для приема из объекта оркестратора (NFVO) виртуализации сетевых функций индикации предоставления, включающей в себя предоставление гранулярности, в которой NFVO объект разрешает объекту менеджера (VNFM) виртуализации сетевых функций (VNF) выполнять множество VNF операций управления для одной или более VNFs, для определения, что первая VNF операция управления находится в области разрешения, на основании индикации предоставления при инициировании первой VNF операции управления, и для отправки первого запроса распределения ресурсов для первой VNF операции управления в объект менеджера виртуальной инфраструктуры (VIM).

Краткое описание чертежей

Для более полного понимания настоящего изобретения и его преимуществ приведена ссылка на последующие описание, совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:

фиг. 1 иллюстрирует схему варианта осуществления NFV системы;

фиг. 2 иллюстрирует блок-схему алгоритма варианта осуществления способа управления ресурсами;

фиг. 3 иллюстрирует блок-схему последовательности операций другого варианта осуществления способа управления ресурсами;

фиг. 4 является блок-схемой алгоритма другого варианта осуществления способа управления ресурсами;

фиг. 5 иллюстрирует блок-схему последовательности операций другого варианта осуществления способа управления ресурсами;

фиг. 6 иллюстрирует блок-схему последовательности операций другого варианта осуществления способа управления ресурсами;

фиг. 7 является блок-схемой алгоритма другого варианта осуществления способа управления ресурсами;

фиг. 8 является блок-схемой алгоритма другого варианта осуществления способа управления ресурсами;

фиг. 9 иллюстрирует блок-схему алгоритма еще одного варианта осуществления способа управления ресурсами; и

фиг. 10 показывает вычислительную платформу, которая может быть использована для реализации, например, описанных в настоящем документе устройств и способов, в соответствии с вариантом осуществления.

Подробное описание иллюстративных вариантов осуществления

Прежде всего следует понимать, что хотя ниже приведено описание иллюстративных вариантов реализации одного или нескольких вариантов осуществления, раскрытые системы, устройства и/или способы могут быть реализованы с использованием любого количества известных в настоящее время технологий. Настоящее изобретение никоим образом не должно ограничиваться иллюстративными вариантами реализациями, чертежами и способами, проиллюстрированными ниже, включающие в себя иллюстративные конструкции и реализации, проиллюстрированные и описанные здесь, но могут быть изменены в объеме прилагаемой формулы изобретения вместе с их полным объемом эквивалентов. Хотя были описаны некоторые аспекты традиционных технологий для облегчения понимания настоящего изобретения, заявители никоим образом не отказываются от этих технических аспектов, и предполагается, что настоящее изобретение может охватывать один или несколько обычных технических аспектов, обсуждаемых в настоящем документе.

Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему варианта осуществления NFV системы 100. Некоторые из этих систем описаны в разделе «Виртуализация сетевых функций» (NFV): управление и оркестровка (NFV-MANO), ETSI NFV-MAN 001 v1.1.1 (2014-12), http://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/NFV-MAN/001_099/001/01.01.01_60/gs_NFV-MAN001v010101p.pdf, которое полностью включена в настоящую заявку посредством ссылки. NFV система 100 может содержать объект 128 NFV управления и оркестровки (NFV-MANO), объект 126 NFV инфраструктуры (NFVI), объект 140 виртуальной функции и одну или несколько систем 124 поддержки операций (OSSs) и систем поддержки бизнеса (BSSs) (OSS/BSS). Объект 140 виртуальной функции может содержать множество элементов 160, 162 и 164 виртуальной сетевой функции (VNF), множество элементов 170, 172 и 174 системы управления элементами (EMS), которые могут быть выполнены с возможностью выполнять типичные функции управления для множества VNF элементов 160, 162 и 164. В то время как на фиг. 1 показаны только три (3) VNF и EMS элемента, предполагается, что любое количество этих элементов может быть использовано в системе, и выбор только трех элементов осуществлен исключительно для удобства описания. Кроме того, понятно, что в описании настоящего изобретения рассматриваются альтернативные конфигурации, например, когда множество VNF элементов 160, 162 и 164 управляются одной EMS.

VNF элементы используются для виртуализации сетевой функции в не виртуализованной сети. Например, сетевые функции в не виртуализированной сети могут представлять собой сетевые элементы с 3GPP расширенным пакетным ядром (EPC), например, узел управления мобильностью (MME), обслуживающий шлюз (SGW), сетевой шлюз пакетной передачи данных (PGW); элементов в домашней сети, например, абонентский шлюз (RGW); и обычные сетевые функции, например, серверы, системы защиты доступа и т.д. протокола динамического конфигурирования хоста (DHCP), например, VNF 160 может состоять из одного или нескольких внутренних компонентов, называемых компонентами виртуализации сетевых функций (VNFCs). Каждый VNFC предоставляет определенный поднабор VNF функциональных возможностей с основной характеристикой с одним экземпляром этого компонента с соотношением к одному контейнеру виртуализации, как 1:1. Например, одна VNF может быть развернута на множестве виртуальных машинах (VMs), где каждая VM размещает VNFC VNF. Однако в некоторых случаях вся VNF может быть развернута и в одной виртуальной машине. VM может быть виртуализированной вычислительной средой, которая ведет себя как физический компьютер или сервер, который имеет все свои компоненты (процессор, память/запоминающее устройство, интерфейсы/порты) физического компьютера/сервера и генерируется гипервизором, который разделяет основные физические ресурсы и распределяет их виртуальным машинам. Гипервизор может быть частью программного обеспечения, которое разделяет основные физические ресурсы и формирует виртуальные машины и изолирует виртуальные машины друг от друга.

NFV-MANO объект 128 выполнен с возможностью управлять и координировать работу VNF элементов 160, 162 и 164 и соответствующего NFVI объекта 126. NFV-MANO объект 128 может содержать объект 102 NFV оркестратора (NFVO), один или несколько объектов 104 VNF менеджера (VNFM) и один или несколько объектов 106 менеджера виртуальной инфраструктуры (VIM). NFVO объект 102 может управлять жизненным циклом сетевой службы (NS) и координировать управление NS жизненным циклом, VNF жизненным циклом (поддерживаемый VNFM объектом 104) и NFVI ресурсами (поддерживаемый VIM объектом 106), чтобы обеспечить оптимизированное распределение необходимых ресурсов и возможностей подключения. VNFM объект 104 может устанавливать связь с VNF элементами 160, 162 и 164 и отвечать за управление VNF жизненным циклом (например, установку, обновление, запрос, масштабирование и завершение). Например, в одном варианте осуществления VNFM объект 104 может быть развернут для каждого VNF элементов 160, 162 и 164. В других вариантах осуществления VNFM объект 104 может обслуживать несколько VNF элементов 160, 162 и 164. VIM объект 106 может быть ответственный за контроль и управление NFVI вычислительными, сетевыми ресурсами и ресурсами памяти. Другими словами, VIM объект 106 может быть выполнен с возможностью контролировать и управлять взаимодействием VNF с вычислительными, сетевыми ресурсами и ресурсами памяти в NFVI объекте 126. Например, VIM объект 106 может выполнять функции управления ресурсами, например, управление ресурсом инфраструктуры и распределения (например, увеличение ресурсов для виртуальных машин, повышение энергоэффективности и высвобождение ресурсов). VIM объект 106 и VNFM объект 104 могут устанавливать связь для направления запросов распределения ресурсов и обмена конфигурацией ресурсов виртуального аппаратного обеспечения и информацией о состоянии.

NFVI объект 126 представляет различные аппаратные и программные компоненты, которые формируют среду, в которой VNFs развертываются, управляются и выполняются. Например, аппаратные компоненты в NFVI объекте 126 могут включать в себя вычислительное аппаратное обеспечение 112, запоминающее устройство 114 и сетевое аппаратное обеспечение 116, которые обеспечивают обработку, хранение и подключение к VNF объектам 160, 162 и 164 через уровень 130 виртуализации. Вычислительное аппаратное обеспечение 112 может быть любым устройством, выполненным с возможностью, предназначенным или иным образом, предназначенным для предоставления вычислительных ресурсов и ресурсов обработки. Запоминающее устройство 114 может быть любым устройством, которое используется для хранения информации для последующего извлечения. Примеры запоминающего устройства включают в себя флэш-память, магнитные вращающиеся диски, оптические диски или любой другой механизм, способный хранить информацию для последующего извлечения. Запоминающее устройство 114 может быть дифференцировано между совместно используемым сетевым устройством хранения данных (NAS) и локальным запоминающим устройством, которое напрямую соединено с NFVI с использованием внутренней шины или другого механизма соединения. В одном варианте осуществления ресурсы вычислительного аппаратного обеспечения 112 и запоминающего устройства 114 могут быть объединены. Сетевое аппаратное обеспечение 116 может быть коммутатором, который выполнен с возможностью выполнять функций переключения, например, маршрутизаторы и проводные или беспроводные линии связи. Сетевое аппаратное обеспечение 116 может охватывать множество сетевых доменов.

Уровень 130 виртуализации в NFVI объекте 126 может абстрагировать ресурсы аппаратного обеспечения, то есть, вычислительное аппаратное обеспечение 112, запоминающее устройство 114 и сетевое аппаратное обеспечение 116, и отделить один или несколько VNF элементов 160, 162 и 164 от базового аппаратного обеспечения. Например, уровень 130 виртуализации может отвечать за абстрагирование и логическое разделение аппаратных ресурсов, что позволяет программному обеспечению, которое реализует VNF, использовать базовую виртуализованную инфраструктуру и предоставлять виртуальные ресурсы VNF объекту. Виртуализированные ресурсы, контролируемые уровнем 130 виртуализации, могут включать в себя виртуальные вычислительные ресурсы 110, виртуальную память 118 и виртуальную сеть 120.

Фиг. 2 иллюстрирует блок-схему алгоритма варианта осуществления способа 200 управления ресурсами. Например, способ 200 варианта осуществления может быть реализован в контексте NFV системы, как показанной на фиг. 1.

На этапе 202 сетевой узел, например, VNFM объект, принимает индикацию предоставления из NFVO объекта. Предоставление разрешения может быть сообщением из NFVO объекта, используемого для определения разрешений для VNFM объекта, тем самым, определяя в некоторых вариантах осуществления функциональность VNFM объекта. В некоторых вариантах осуществления может использоваться для индикации того, что NFVO объект разрешает VNFM объекту выполнять множество VNF операций управления для одного или нескольких VNFs (для иллюстративных целей, как показано на фиг. 1, как VNF объекты 160, 162 и 164) без запроса явного разрешения от NFVO объекта каждый раз, когда должна выполняться одна из множества операций. Кроме того, в некоторых вариантах реализаций индикация предоставления может дополнительно указывать ограничение или условие, разрешенные для одной или множества VNFs. Понятно, что множественные VNF операции управления, разрешенные NFVO объектом, могут представлять собой множество операций одного типа или разных типов. Понятно, что в некоторых реализациях индикация предоставления также может быть изменена в качестве индикатора отсутствия предоставления, указывающего, что каждая выполняемая VNF операция управления должна принимать явное разрешение от NFVO объекта.

Также понятно, что VNF операции управления рассматриваются, как VNF операции управления, но не ограничиваются ими. Например, VNF операции управления могут содержать VNF операции управления жизненным циклом (LCM), то есть, все операции, необходимые для запроса и управления ассоциациями NFVI ресурсов в VNF, и для поддержки таких ассоциаций в соответствии с VNF дескриптором и разрешенными изменениями во время выполнения, на протяжении всего жизненного цикла VNF. VNF операции управления жизненным циклом (LCM) могут содержать различные типы операций (например, инициирование, масштабирование, обновление, модернизация или завершение операций).

В одном примерном варианте осуществления индикация предоставления может включать в себя гранулярность предоставления, в которой NFVO объект разрешает VNFM объекту выполнять множество VNF операций управления для одного или нескольких VNFs. В некоторых реализациях типы гранулярности предоставления, описанные ниже, относятся к трем типам, которые могут использоваться отдельно или в сочетании друг с другом.

Первый тип гранулярности предоставления представляет собой гранулярность операции. Гранулярность операции указывает, какой тип VNF операции управления разрешено VNFM объекту проводить с VIM объектом без запроса явного разрешения от NFVO объекта каждый раз, когда должен выполняться тип VNF операции управления

Второй тип гранулярности предоставления представляет собой VNF гранулярность. VNF гранулярность указывает, что VNFM объекту разрешено проводить все VNF операции управления конкретной VNF или группы VNFs с VIM объектом без запроса явного разрешения от NFVO объекта каждый раз, когда выполняется одна из операций.

Третий тип гранулярности предоставления представляет собой VNFM гранулярность. VNFM гранулярность указывает, что VNFM объекту разрешено выполнять все VNF операции управления, которые управляются этим VNFM объектом, без запроса явного разрешения от NFVO объекта каждый раз, когда выполняется одна из операций.

В некоторых вариантах реализациях, где три типа гранулярности предоставления используются в сочетании друг с другом, гранулярность предоставления может указывать одну или более VNFs, разрешенных VNFM объекту, и множество VNF операций управления, предоставленных для каждой из разрешенных одной или более VNFs.

В одном примерном варианте осуществления индикация предоставления может дополнительно включать в себя ограничение или условие. Ограничение или условие, в которых NFVO объект разрешает VNFM объекту проводить VNF операцию управления, может быть разрешено для одной или более VNFs. Когда условие не выполняется или ограничение не достигнуто, VNFM объект должен получить разрешение от NFVO объекта на проведения каждой VNF операции управления с VIM объектом. Ограничением, например, может быть ограничение, относящимся к пропускной способности, ограничением, относящимся к производительности, или относящимся к эксплуатационному состоянию.

Хотя на фиг. 2 не показано, явно понятно, что в некоторых вариантах осуществления до приема индикации предоставления на этапе 202, VNFM объект может дополнительно отправлять запрос для индикации предоставления NFVO объекту. Следовательно, прием индикации предоставления от NFVO 202 может быть ответом на запрос, который явно не проиллюстрирован.

На этапе 204 VNFM объект проверяет, находится ли VNF операция управления в области разрешения на основании индикации предоставления при инициировании VNF операции управления. Если нет, то на этапе 206 VNFM объект запрашивает разрешение на VNF операцию управления от NFVO объекта. Затем на этапе 208 VNFM объект инициирует запрос распределения ресурсов для VNF операции управления VIM объекту. Если да, то процесс способа переходит к этапу 208, и VNFM объект затем инициирует запрос распределения ресурсов на VIM объект для VNF операции управления без запроса разрешения. Для инициирования запроса распределения ресурсов в некоторых вариантах реализациях VNFM объект может напрямую отправлять запрос распределения ресурсов на VIM объект. Запрос распределения ресурсов принимается VIM объектом из VNFM объекта без прохождения через NFVO объект. В некоторых вариантах реализациях VNFM объект может отправить запрос распределения ресурсов на NFVO объект и затем NFVO объект отправляет запрос распределения ресурсов на VIM объект. Понятно, что этапы 204-208 могут повторяться для каждой последующей VNF операции управления при инициировании. Например, для каждой последующей VNF операции управления, которая инициируется, VNFM объект может проверять, находится ли он в области разрешения на основании индикации предоставления и действовать соответствующим образом. Очевидно, что в описанном этом и других вариантах осуществления, другая система, компьютер или устройство могут запрашивать разрешение на запуск операции управления.

Также понятно, что термин «указывать», используемый в описании или формуле изобретения, подразумевает не только «явно указывать», но и «неявно указывать». Таким образом, индикация может быть положительной (явной), нейтральной (пассивной) или любой другой индикацией того, что доступ не исключается. Хотя в этом примере показана разрешающая система, при которой предоставляется доступ, если явно не отрицается, понятно, что описанные здесь системы и способы могут быть реализованы с использованием не разрешающей системы, в которой требуются явные разрешения.

Согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 2, поскольку VNFM объекту не нужно посылать запрос на получение разрешения на NFVO объект для каждой VNF операции управления, которая может быть выполнена, это может уменьшить высокий уровень трафика между VNFM объектом и NFVO объектом во время VNF операций управления. Улучшена эффективность взаимодействия между NFVO объектом и VNFM объектом. Между тем степень риска отказа NFVO объекта как единственной точки снижается, и общее время отклика VNFM на VNF операции управления также сокращается. Таким образом, обеспечивается более гибкая и интеллектуальная система управления ресурсами.

Фиг. 3 иллюстрирует блок-схему алгоритма другого варианта осуществления способа 300 управления ресурсами. Например, способ 300 варианта осуществления может быть реализован в контексте NFV системы, как показано на фиг. 1.

На этапе 302 VNFM объект отправляет запрос на предоставление операции VNF LCM NFVO объекту, чтобы запросить NFVO объект разрешить VNFM объект выполнять множество операций (например, операции масштабирования с повышением, масштабирования с понижением) без запроса явного разрешение от NFVO объекта каждый раз, когда должна выполняться одна из множества операций. В некоторых вариантах реализации запрос на предоставление операции VNF LCM может включать в себя индикацию возможности VNFM. Индикация возможностей VNFM указывает, что VNFM объект поддерживает возможность проведения операции VNF LCM без получения разрешения от NFVO объекта для каждой операции VNF LCM.

На этапе 304 NFVO объект отправляет ответ на предоставление операции VNF LCM VNFM объекту. Ответ на предоставление содержит индикацию предоставления, которая включает в себя гранулярность операции и ограничение, относящиеся к емкости. Гранулярность операции указывает, что VNFM объект может проводить операции масштабирования без запроса явного разрешения от NFVO объекта для каждой операции масштабирования. Гранулярность операции также указывает, что VNFM объект не может проводить операции масштабирования с повышением без запроса явного разрешения от NFVO объекта для каждой операции масштабирования с повышением. Ограничение, относящееся к емкости, может указывать максимальную емкость для VNF (например, 100 виртуальных машин) на основании любого количества факторов, содержащиеся в ограничении аппаратного обеспечения.

Понятно, что взаимодействие относительно индикации и возможности может быть реализовано в любой желаемой процедуре или механизме. Например, такое взаимодействие может быть реализовано во время установления первоначального соединения между VNFM объектом и NFVO объектом. Способность масштабирования может включать в себя способность масштабирования с понижением путем добавления экземпляров ресурсов. В других случаях способность масштабирования может включать в себя способность масштабирования с повышением путем изменения выделенного ресурса, например, увеличить объем памяти, объем/мощность процессора или размер хранилища.

На этапе 306, когда выполняется масштабирование с понижением VNF, VNFM объект определяет, что масштабирование с понижением находится в области разрешения, на основании индикации предоставления.

На этапе 308 VNFM объект отправляет запрос распределения ресурсов для добавления 10 VMs на VNF в VIM объект. Хотя в этом варианте осуществления упоминаются 10 VMs, прямо предполагается, что может быть реализовано любое подходящее количество VMs, и выбор 10 VMs осуществляется исключительно для иллюстрации.

На этапе 310 VIM объект отправляет ответ распределения ресурсов в VNFM объект.

На этапе 312 при инициировании масштабирования с повышением VNF VNFM объект определяет, что масштабирование с повышением находится за пределами области разрешения на основании индикации предоставления.

На этапе 314 VNFM объект отправляет запрос на предоставление масштабирование с повышением для запроса явного разрешения для этой операции масштабирования с повышением из NFVO объекта.

На этапе 316 NFVO объект отправляет ответ на предоставление масштабирования с повышением для предоставления этой операции масштабирования с повышением.

На этапе 318 VNFM объект отправляет запрос распределения ресурсов для увеличения CPU мощности для VNF.

Фиг. 4 иллюстрирует блок-схему последовательности операций другого варианта осуществления способа 400 управления ресурсами. Например, способ 400 варианта осуществления может быть реализован в контексте NFV системы 100, как показано на фиг. 1.

На этапе 402 VNFM объект инициирует операцию VNF LCM, например, операцию масштабирования с понижением.

На этапе 404 VNFM объект отправляет запрос на предоставление операции VNF LCM NFVO объекту, чтобы запросить NFVO объект разрешить VNFM объекту выполнять множество операций масштабирования с понижением без запроса явного разрешения от NFVO объекта каждый раз, когда необходимо выполнить одну из множества операций. В некоторых вариантах реализации запрос на предоставление операции VNF LCM может включать в себя индикацию возможности VNFM. Индикация возможностей VNFM указывает, что VNFM объект поддерживает возможность проведения операции VNF LCM без получения разрешения от NFVO объекта для каждой операции VNF LCM.

На этапе 406 NFVO объект отправляет ответ на предоставление операции VNF LCM на VNFM объект. Ответ на предоставление содержит индикацию предоставления, которая включает в себя гранулярность операции и ограничение, относящееся к емкости. Гранулярность операции указывает, что VNFM объекту разрешено проводить операции масштабирования с понижением без запроса явного разрешения от NFVO объекта для каждой операции масштабирования с понижением. Ограничение, относящееся к емкости, указывает максимальную разрешенную емкость (например, 100 VMs) для VNF.

На этапе 408 VNFM объект определяет, что инициированная операция масштабирования с понижением находится за пределами в области разрешения на основании индикации предоставления, и затем отправляет запрос распределения ресурсов для добавления 10 VMs на VNF в VIM объект.

На этапе 410 VIM объект отправляет ответ распределения ресурсов на VNFM объект.

На этапе 412, когда инициируется другая операция масштабирования с понижением, VNFM объект определяет, что другая операция масштабирования с понижением находится в области разрешения на основании индикации предоставления, и затем выполняет этап 414.

На этапе 414 VNFM объект отправляет запрос распределения ресурсов для добавления 10 виртуальных машин на VNF в VIM объект.

Хотя в этом варианте осуществления упоминаются 10 VMs, прямо предполагается, что может быть реализовано любое подходящее количество VMs, и выбор 10 VMs выполняется для целей иллюстрации.

Фиг. 5 иллюстрирует блок-схему последовательности операций другого варианта осуществления способа 500 управления ресурсами. Например, способ 500 варианта осуществления может быть реализован в контексте NFV системы 100, как показано на фиг. 1.

На этапе 502 NFVO объект отправляет VNFM объекту сообщение предоставления. Сообщение предоставления содержит индикацию предоставления, включающее в себя гранулярность VNF. Гранулярность VNF указывает, что NFVO объект разрешает VNFM объекту выполнять все операции VNF управления VNF1 без запроса явного разрешения от NFVO объекта каждый раз, когда выполняется одна из операций. Например, гранулярность VNF может указывать идентификатор предоставленной VNF1.

На этапе 504 VNFM объект направляет ответное сообщение ACK предоставления.

На этапе 506, когда инициируется VNF1 операция управления, VNFM объект определяет, что VNF1 операция находится в объеме разрешения на основании индикации предоставления, и затем выполняет этап 508. Очевидно, что другая система, компьютер или устройство могут запрашивать разрешение на запуск операции управления в этом и других описанных здесь вариантах осуществления.

На этапе 508 VNFM объект отправляет запрос распределения VNF1 ресурсов VIM объекту.

На этапе 510 VIM объект отвечает на запрос распределения VNF1 ресурсов.

На этапе 512 VNFM объект принимает от VIM объекта сообщение уведомления об изменении ресурса и затем отправляет сообщение уведомления об изменении ресурса в NFVO объект. Например, сообщение уведомления об изменении ресурса может включать в себя информацию о потребляемой емкости во время VNF1 операции.

На этапе 514 NFVO объект реагирует на изменение ресурса посредством уведомления ACK VIM объекта через VNFM объект.

На этапе 516, когда инициируется VNF2 операция управления, VNFM объект определяет, что VNF2 операция выходит за пределы области действия разрешения на основании индикации предоставления, и затем выполняет этап 518.

На этапе 518 VNFM объект отправляет запрос на предоставление в NFVO объект для запроса явного разрешения VNF2 операции от NFVO объекта.

Фиг. 6 иллюстрирует блок-схему алгоритма другого варианта осуществления способа 600 управления ресурсами. Например, способ 600 варианта осуществления может быть реализован в контексте NFV системы 100, как показано на фиг. 1.

На этапе 602 NFVO объект отправляет VNFM объекту сообщение предоставления. Сообщение предоставления содержит индикацию предоставления, включающую в себя гранулярность VNFM. Гранулярность VNFM указывает, что NFVO объект разрешает VNFM объекту выполнять все VNF операции управления (например, VNF1, VNF2 и VNF3), которые управляются VNFM объектом, без запроса явного разрешения от NFVO объекта каждый раз, когда выполняется одна из операций.

На этапе 604 VNFM объект отвечает на ACK сообщение.

На этапе 606, когда инициируется VNF1 операция управления, VNFM объект определяет, что VNF1 операция находится в пределах объема разрешения на основании индикации предоставления, и затем выполняет этап 608.

На этапе 608 VNFM объект отправляет запрос распределения VNF1 ресурсов VIM объекту.

На этапе 610 VIM объект отвечает на запрос распределения VNF1 ресурсов.

На этапе 612 VNFM объект принимает от VIM объекта сообщение уведомления об изменении ресурса и затем отправляет сообщение уведомления об изменении ресурса в NFVO объект. Например, сообщение уведомления об изменении ресурса может включать в себя информацию о потребляемой емкости во время VNF1 операции.

На этапе 614 NFVO объект реагирует на изменение ресурса, уведомляя VIM объект о АСК сообщении, через VNFM объект.

На этапе 616, когда инициируется VNF2 операция управления, VNFM объект определяет, что VNF2 операция также входит в объем разрешения на основании индикации предоставления, и затем выполняет этап 618.

На этапе 618 VNFM объект отправляет запрос распределения VNF2 ресурсов VIM объекту.

На этапе 620 VIM объект отвечает на запрос распределения VNF2 ресурсов.

На этапе 622 VNFM объект принимает от VIM объекта сообщение уведомления об изменении ресурса, и затем отправляет сообщение уведомления об изменении ресурса в NFVO объект. Сообщение уведомления об изменении ресурса, например, может включать в себя информацию о потребляемой емкости во время VNF2 операции.

На этапе 624 NFVO объект реагирует на изменение ресурса, уведомляет ACK в VIM объект через VNFM объект.

Фиг. 7 иллюстрирует блок-схему алгоритма другого варианта осуществления способа 700 управления ресурсами. Например, способ 700 варианта осуществления может быть реализован в контексте NFV системы 100, как показано на фиг. 1.

На этапе 702 VNFM объект запускает операцию VNF LCM, например, операцию масштабирования с понижением.

На этапе 704 VNFM объект отправляет запрос на предоставление операции VNF LCM NFVO объекту, чтобы запросить NFVO объект разрешить VNFM объекту выполнять множество операций масштабирования с понижением без запроса явного разрешения от NFVO объекта каждый раз, когда необходимо выполнить одну из множества операций. В некоторых вариантах реализации запрос на предоставление операции VNF LCM может дополнительно включать в себя индикацию возможностей VNFM. Индикация возможностей VNFM указывает, что VNFM объект поддерживает возможность проведения операции VNF LCM без получения разрешения от NFVO объекта для каждой операции VNF LCM.

На этапе 706 NFVO объект отправляет ответ разрешения на операцию VNF LCM на VNFM объект. Ответ на предоставление содержит индикацию предоставления, которая включает в себя гранулярность операции и ограничение, относящееся к емкости. Гранулярность операции указывает, что VNFM объекту разрешено проводить операции масштабирования с понижением без запроса явного разрешения от NFVO объекта для каждой операции масштабирования с понижением. Ограничение, относящееся к емкости, указывает максимальную разрешенную емкость (например, 100 виртуальных машин) для VNF.

На этапе 708 VNFM объект определяет, что инициированная операция масштабирования с понижением находится в пределах объема разрешения на основании индикации предоставления, и затем отправляет запрос распределения ресурсов для добавления 10 виртуальных машин на VNF в VIM объект. Хотя в этом варианте осуществления упоминаются 10 VMs, прямо предполагается, что может быть реализовано любое подходящее количество VMs, и выбор 10 VMs является исключительно для иллюстрации.

На этапе 710 VIM объект отправляет ответ распределения ресурсов на VNFM объект.

На этапе 712, когда инициируется другое масштабирование с понижением для добавления 90 виртуальных машин, VNFM объект определяет, что другая операция масштабирования с понижением находится за пределами области разрешения на основании индикации предоставления, поскольку достигается максимально разрешенная емкость для VNF.

На этапе 714 VNFM объект отправляет NFVO объекту запрос на предоставление масштабирования с понижением для добавления 90 виртуальных машин для запроса явного разрешения операции масштабирования с понижением (добавления 90 виртуальных машин) из NFVO объекта.

На этапе 716 NFVO объект отправляет ответ для предоставления масштабирования с понижением для предоставления этой операции масштабирования (добавление 90 виртуальных машин).

На этапе 718 VNFM объект отправляет VIM объекту запрос распределения ресурсов для добавления 90 виртуальных машин.

Фиг. 8 иллюстрирует блок-схему алгоритма другого варианта осуществления способа 800 управления ресурсами. Например, способ 800 варианта осуществления может быть реализован в контексте NFV системы, как показано на фиг. 1.

На этапе 802 VNFM объект отправляет индикацию возможности VNFM в NFVO объект. Индикация возможностей VNFM указывает, что VNFM объект поддерживает возможность управления виртуализованными ресурсами, необходимые для управления жизненным циклом VNF. Другими словами, VNFM объект способен выполнять управление ресурсами, связанным с VNF, в прямом режиме, то есть, способен непосредственно взаимодействовать с VIM объектом для управления виртуализованными ресурсами.

На этапе 804 NFVO объект отправляет индикацию возможности NFVO в VNFM объект. Индикация возможностей NFVO может указывать, поддерживает ли NFVO объект возможность управлять виртуализованными ресурсами, необходимыми для управления жизненным циклом VNF. Индикация возможностей NFVO может дополнительно указывать, что NFVO объект предоставляет VNFM объекту выполнение управления ресурсами, относящимися к VNF, в прямом режиме.

На этапе 806 VNFM объект отправляет NFVO объекту запрос на предоставление операции VNF LCM для запроса разрешения для одной или нескольких операций LCN LCM из NFVO объекта.

На этапе 808 NFVO объект отвечает на запрос операции VNF LCM, чтобы позволить VNFM объекту выполнять одну или несколько операций LCM VNF.

Когда управление VNF ресурсами осуществляют в прямом режиме, например, VNFM объект может поддерживать возможность запрашивать VIM объект управлять виртуальными ресурсами, необходимыми для VNF инициирования, масштабирования и завершения.

На этапе 810 VNFM объект непосредственно отправляет запрос распределения ресурсов на VIM объект. Запрос распределения ресурсов принимается VIM объектом из VNFM объекта без прохождения через NFVO объект. Таким образом, взаимодействие относительно управления VNF ресурсами между VNFM объектом и VIM объектом не должно проходить через NFVO объект.

Фиг. 9 иллюстрирует блок-схему алгоритма еще одного варианта осуществления способа 900 управления ресурсами. Например, способ 900 варианта осуществления может быть реализован в контексте NFV системы, как показано на фиг. 1.

На этапе 902 VNFM объект отправляет индикацию возможности VNFM в NFVO объект. Индикация возможностей VNFM указывает, что VNFM объект не поддерживает возможность управлять виртуализованными ресурсами, необходимыми для управления жизненным циклом VNF. Другими словами, VNFM объект способен выполнять управление ресурсами, связанными с VNF, в косвенном режиме, то есть, не способен напрямую взаимодействовать с VIM объектом для управления виртуализованными ресурсами.

На этапе 904 NFVO объект отправляет индикацию возможности NFVO в VNFM объект. Индикация возможностей NFVO может указывать, поддерживает ли NFVO объект возможность управлять виртуализованными ресурсами, необходимыми для управления жизненным циклом VNF. Например, индикация возможностей NFVO указывает, что NFVO объект поддерживает возможность управления виртуализованными ресурсами, необходимыми для управления жизненным циклом VNF. Индикация возможностей NFVO может использоваться для дополнительного указания, что NFVO объект предоставляет VNFM объекту возможность выполнять управление ресурсами, относящиеся к VNF, в косвенном режиме.

На этапе 906 VNFM объект отправляет NFVO объекту запрос на предоставление операции VNF LCM, запрашивая разрешение для одной или нескольких операций LCM LCN от NFVO объекта.

На этапе 908 NFVO объект отвечает на запрос предоставления операции VNF LCM, чтобы позволить VNFM объекту выполнять одну или несколько операций LCM VNF.

Когда используют управление VNF ресурсами в косвенном режиме, например, VNFM объект может поддерживать возможность запрашивать NFVO объект управление виртуальными ресурсами, необходимыми для VNF инициирования, масштабирования и завершения. NFVO объект может поддерживать возможность вызывать операции управления ресурсами в отношении VIM объекта по запросу VNFM объекта. NFVO объект может также поддерживать возможность запроса VIM объект на управление виртуализованными ресурсами, необходимыми для VNF инициирования, масштабирования и завершения.

На этапе 910 VNFM объект отправляет запрос распределения ресурсов на NFVO объект.

На этапе 912 NFVO объект отправляет запрос распределения ресурсов на VIM объект.

На этапе 914 VIM объект отправляет ответ распределения ресурсов на NFVO объект.

На этапе 916 NFVO объект отправляет ответ распределения ресурсов на VNFM объект.

Согласно этапам 910-916 взаимодействие по управлению ресурсами, относящимися к VNF, между VNFM объектом и VIM объектом, должно осуществляться через NFVO объект.

В соответствии с вариантами осуществления, показанными на фиг. 8 и фиг. 9, посредством согласования динамических возможностей о режимах управления VNF ресурсами между VNFM объектом и NFVO объектом, для выполнения управления ресурсами, относящимися к VNF, предусмотрен более гибкий и эффективный механизм.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения описана система управления ресурсами, содержащая средство, которое принимает от объекта оркестратора виртуализации сетевых функций (NFVO) индикацию предоставления, включающее в себя гранулярность предоставления, в которой NFVO объект разрешает VNFM объекту выполнять множество VNF операций управления для одного или нескольких VNFs. Этот вариант осуществления также включает в себя средство, которое определяет, что первая VNF операция управления находится в области разрешения на основании индикации предоставления при инициировании первой VNF операции управления, и средство, которое отправляет первый запрос распределения ресурсов для первой VNF операции управления в объект менеджера виртуальной инфраструктуры (VIM). Что касается подробного описания признаков в этом варианте осуществления, то для краткости, возможно сделать ссылку на другие описанные здесь варианты осуществления. Понятно, что выбранные признаки этого варианта осуществления могут быть объединены с выбранными признаками другого примерного способа или системы вариантов осуществления настоящего раскрытия.

На фиг. 10 показана блок-схема системы 1000 обработки, которая может использоваться для реализации описанных здесь устройств и способов. Система 1000 может использоваться в любом оборудовании с функциональными возможностями, которые описаны на фиг. 1, или может находиться в опорных функциях (не показаны). Конкретные устройства могут использовать все показанные компоненты или только часть компонентов, и уровни интеграции могут варьироваться от устройства к устройству. Кроме того, устройство может содержать несколько экземпляров компонента, таких как несколько блоков обработки, процессоры, запоминающие устройства, передатчики, приемники и т.д. Система обработки может содержать блок обработки, оснащенный одним или несколькими устройствами 1002 ввода/вывода, такими как динамик, микрофон, мышь, сенсорный экран, клавиатура, клавиатура, принтер и тому подобное. Блок обработки может включать в себя центральный процессор (CPU) 1004, память 1006, запоминающее устройство 1008 большой емкости, видеоадаптер 1010 и интерфейс 1012 ввода-вывода, подключенные к шине 1014.

Шина 1014 может быть одним или несколькими из нескольких типов архитектур шины, включающие в себя шину памяти или контроллер памяти, периферийную шину, видео шину и т.п. CPU 1004 может содержать любой тип электронного процессора данных. Память 1006 может содержать любой тип непереходной системной памяти, такой как статическая память произвольного доступа (SRAM), динамическое оперативное запоминающее устройство (DRAM), синхронное DRAM (SDRAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), их комбинация или т.п. В варианте осуществления память 1006 может включать в себя ROM для использования при загрузке, и DRAM для хранения программ и данных для использования во время выполнения программ.

Запоминающее устройство 1008 большой емкости может содержать любой тип непереходного запоминающего устройства, выполненного с возможностью хранить данные, программы и другую информацию, и обеспечивать доступ к данным, программам и другой информации через шину. Запоминающее устройство 1008 большой емкости может содержать, например, один или несколько твердотельных накопителей, жестких дисков, магнитный дисковод, дисковод на оптическом диске и т.п.

Видеоадаптер 1010 и интерфейс 1012 ввода/вывода предоставляют собой интерфейсы для соединения внешних устройств ввода и вывода с процессором. Как проиллюстрировано, примеры устройств ввода и вывода включают в себя дисплей 1018, соединенный с видеоадаптером 1010, и мышь/клавиатуру/принтер, соединенные с интерфейсом 1012 ввода-вывода. Другие устройства могут быть соединены с системой 1000 обработки и могут быть использованы дополнительное или меньше количество интерфейсных устройств. Например, для обеспечения интерфейса принтера может использоваться последовательный интерфейс, такой как последовательная универсальная шина (USB) (не показана).

Система 1000 обработки также включает в себя один или несколько сетевых интерфейсов 1016, которые могут содержать проводные линии связи, такие как кабель Ethernet или тому подобное, и/или беспроводные линии связи для доступа к узлам или различным сетям, показанным на фиг. 10, например, сеть 1020. Сетевой интерфейс 1016 позволяет вычислительной системе 1000 осуществлять связь с удаленными устройствами через сеть. Например, сетевой интерфейс 1016 может обеспечивать беспроводную связь через один или несколько передатчиков/передающих антенн и один или несколько приемников/приемных антенн. В одном варианте осуществления система 1000 обработки соединена с локальной сетью или глобальной сетью для обработки данных и для связи с удаленными устройствами, такими как другие процессоры, интернет, удаленные хранилища и т.п.

Хотя комбинация признаков показана на проиллюстрированных примерах, не все из них необходимо объединить для реализации преимуществ различных вариантов осуществления настоящего изобретения. Другими словами, система или способ, разработанные в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, необязательно будут включать все признаки, показанные на любом из чертежей, или все части, схематически показанные на чертежах. Кроме того, выбранные признаки одного примерного варианта осуществления могут быть объединены с выбранными признаками других примерных вариантов осуществления.

Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления, это описание не предназначено для толкования в ограничительном смысле. Различные модификации и комбинации иллюстративных вариантов осуществления, а также другие варианты осуществления изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники со ссылкой на описание. Поэтому предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает любые такие модификации или варианты осуществления.

Группа изобретений относится к средствам управления ресурсами в системе виртуализации сетевых функций. Технический результат – уменьшение времени обработки, требуемого для выполнения операции управления ресурсами в виртуализированной сети. Для этого предложен способ, который включает в себя прием объектом (VNFM) менеджера виртуализации сетевых функций (VNF) из объекта (NFVO) оркестратора виртуализации сетевых функций индикации предоставления, включающей в себя гранулярность предоставления, с которой NFVO объект разрешает VNFM объекту выполнять множество VNF операций управления для одной или более VNFs, определение VNFM объектом, что первая VNF операция управления находится в области разрешения на основании индикации предоставления при инициировании первой VNF операции управления, и отправку VNFM объектом первого запроса распределения ресурсов для первой VNF операции управления в объект (VIM) менеджера виртуальной инфраструктуры. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ управления ресурсами в системе виртуализации сетевых функций (VNF), содержащий:

прием объектом менеджера (VNFM) виртуализации сетевых функций (VNF) из объекта оркестратора (NFVO) виртуализации сетевых функций индикации предоставления, включающей в себя гранулярность предоставления, с которой NFVO объект разрешает VNFM объекту выполнять множество VNF операций управления для одной или более VNFs, в котором гранулярность предоставления указывает одну или более VNFs, разрешенных VNFM объекту, и множество VNF операций управления, предоставленных для каждой из разрешенных одной или более VNFs;

определение VNFM объектом того, что первая VNF операция управления находится в области разрешения на основании индикации предоставления при инициировании первой VNF операции управления; и

отправку VNFM объектом первого запроса распределения ресурсов для первой VNF операции управления в объект менеджера виртуальной инфраструктуры (VIM).

2. Способ по п. 1, в котором одна или более VNFs содержат одну VNF, группу VNFs или все VNFs, принадлежащие VNFM объекту.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором индикация предоставления дополнительно содержит ограничение, разрешенное NFVO объектом для одной или более VNFs.

4. Способ по п. 3, в котором ограничение содержит допустимую емкость.

5. Способ по п. 4, в котором способ дополнительно содержит:

отправку VNFM объектом в NFVO объект сообщения уведомления, включающего в себя потребляемую емкость во время первой VNF операции управления.

6. Способ по п. 1 или 2, в котором первая VNF операция управления включает в себя VNF операцию управления жизненным циклом (LCM).

7. Способ по п. 6, в котором VNF операция LCM содержит операцию создания, масштабирования, обновления, усовершенствования или завершения.

8. Способ по п. 1 или 2, в котором способ дополнительно содержит:

определение VNFM объектом того, что вторая VNF операция управления находится в области разрешения на основании индикации предоставления при инициировании второй VNF операции управления; и

отправку VNFM объектом второго запроса распределения ресурсов для второй VNF операции управления VIM объекту.

9. Способ по п. 1 или 2, в котором способ дополнительно содержит:

определение VNFM объектом того, что третья VNF операция управления находится за пределами области разрешения на основании индикации предоставления при инициировании третьей VNF операции управления; и

отправку VNFM объектом запроса на предоставление разрешения третьей VNF операции управления NFVO объекту.

10. Система управления ресурсами в системе виртуализации сетевых функций (VNF), содержащая:

запоминающее устройство, содержащее инструкции; и

один или более процессоров, взаимодействующих с памятью, в котором один или несколько процессоров выполняют инструкции для:

приема от объекта оркестратора виртуализации сетевых функций (NFVO) индикации предоставления, включающее в себя гранулярность предоставления, в которой NFVO объект разрешает объекту менеджера (VNFM) виртуализации сетевых функций (VNF) выполнять множество VNF операций управления для одной или более VNFs, в которой гранулярность предоставления указывает одну или более VNFs, разрешенных VNFM объекту, и множество VNF операций управления, предоставленных для каждой из разрешенных одной или более VNFs;

определения, что первая VNF операция управления находится в области разрешения на основании индикации предоставления при инициировании первой VNF операции управления; и

отправки первого запроса распределения ресурсов для первой VNF операции управления в объект менеджера виртуальной инфраструктуры (VIM).

11. Система по п. 10, в которой одна или более VNFs содержат одну VNF, группу VNFs или все VNFs, принадлежащие VNFM объекту.

12. Система по п. 10 или 11, в которой индикация предоставления дополнительно содержит ограничение, разрешенное NFVO объектом для одной или более VNFs.

13. Система по п. 12, в которой ограничение содержит допустимую емкость.

14. Система по п. 13, в которой один или несколько процессоров дополнительно выполняют инструкции для:

отправки в NFVO объект сообщения уведомления, включающего в себя потребляемую емкость во время первой VNF операции управления.

15. Система по п. 10 или 11, в которой первая VNF операция управления содержит VNF операцию управления жизненным циклом (LCM).

16. Система по п. 15, в которой VNF операция LCM содержит операцию создания, масштабирования, обновления, усовершенствования или завершения.

17. Система по п. 10 или 11, в которой один или более процессоров дополнительно выполняют инструкции для:

определения, что вторая VNF операция управления находится в области разрешения на основании индикации предоставления при инициировании второй VNF операции управления; и

отправки второго запроса распределения ресурсов для второй VNF операции управления в VIM объект.

18. Система по п. 10 или 11, в которой один или более процессоров дополнительно выполняют инструкции для:

определения, что третья VNF операция управления находится за пределами разрешения на основании индикации предоставления при инициировании третьей VNF операции управления; и

отправки запроса на предоставление разрешения третьей VNF операции управления на NFVO объект.