СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ИЗМЕНЕНИЯ РЕСУРСА ВИРТУАЛЬНОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ВИРТУАЛЬНОЙ СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Российский патент 2019 года по МПК H04L12/24 G06F9/50 

Область техники

Настоящее изобретение касается сферы коммуникаций, в частности способа и устройства для изменения ресурсов виртуальной вычислительной машины (далее - «VM») и устройства для функционирования виртуальной сети передачи данных (далее - «VNF»).

Уровень техники

Для улучшения коэффициента использования ресурсов устройства и эффективности развертывания услуг, а также для снижения операционных расходов и капитальных затрат, Европейский институт телекоммуникационных стандартов (далее - «ETSl») разработал стандарт протокола виртуализации сетевых функций (далее - «NFV»), и в сквозную эталонную архитектуру вводятся функциональные блоки, такие как оркестратор виртуализации сетевых функций (далее - «NFVO»), функциональный менеджер виртуальной сети (далее - «VNFM»), менеджер виртуальной инфраструктуры (далее - «VIM»), инфраструктура виртуализации сетевых функций (далее - «NFVI») и VNF.

NFVO главным образом отвечает за функцию сетевого обслуживания, функции гармоничного взаимодействия виртуальных ресурсов и физических ресурсов, а также за соответствующие функции управления всей сетью. VNFM главным образом отвечает за управление циклом VNF и распределение и управление виртуальными ресурсами, относящимися к VNF. VIM главным образом отвечает за управление виртуальной инфраструктурой и в основном функционирует как система обработки данных и хранения всех ресурсов уровня инфраструктуры, а также как система распределения и управления сетевыми ресурсами. NFVI служит в качестве слоя виртуализированного ресурса и включает в себя вновь добавленную платформу виртуализации и первоначальные аппаратные ресурсы. VNF, а именно элемент виртуальной сети, развернут на NFVI и выполняет функции элемента сети, определенные Проектом партнерства третьего поколения (3rd Generation Partnership Project, далее - «3GPP»). VNF сохраняет те же функции до виртуализации элемента сети, например, VNF может функционировать как ядро пакетной сети (ЕРС), модуль управления мобильной сетью (ММЕ) и тому подобное. NFVO и VNFM совместно завершают управление жизненного цикла VNF, включая процессы адаптации, создания экземпляра, увеличения вычислительной мощности, сокращения вычислительной мощности, повышения версии и завершения.

В управлении жизненным циклом VNF, определенном ETSI, определяются типы поведения VM VNF, включая горизонтальное масштабирование, вертикальное масштабирование, увеличение мощности сети, увеличение пропускной способности и тому подобное; а также стандартизируются эластичное сжатие, методы по решению задач по увеличению или сокращению вычислительной мощности и потоки VNF. При операциях по изменению, таких как горизонтальное масштабирование VM, неизбежна активация перезапуска VM VNF. ETSI полагает, что операция изменения на всех соответствующих VM определенной конкретной VNF завершается в одно и то же время. Так, в потоках увеличения вычислительной мощности и сокращения вычислительной мощности VNF определяется, что VNFM инициирует, в момент времени, изменяющее VM приложение NFVO, a NFVO направляет запрос VIM по завершению изменения вовлеченных ресурсов VM и возвращает ответ VNFM. Но фактически, в случае когда VIM необходимо перезапустить одну и более VM, одномоментное изменение VM вызовет перезапуск всех соответствующих VM, тем самым создавая ситуацию, при которой сервисные блоки, выполняемые на этих VM, не смогут работать, чтобы прервать сервис.

Пока еще не было предложено эффективного решения проблемы прерывания работы сервисных блоков, выполняемых на VM, в результате изменений VM в VNF на известном уровне техники.

Раскрытие изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения представляют собой способ и устройство изменения ресурсов VM и устройство VNF, предназначенные, по меньшей мере, для решения проблемы прерывания работы сервисных блоков, выполняемых на VM, в результате изменений VM в VNF на известном уровне техники.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, предоставляется способ для изменения ресурсов VM, который может включать в себя: определение политики изменений для VM VNF, и VM изменяются в пакетных режимах в соответствии с политикой изменений.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, этап, на котором определена политика изменений для VM VNF, может включать определение политики изменений в соответствии с рабочим механизмом VM, при этом рабочий механизм включает в себя по меньшей мере один из активных и резервных механизмов VM и механизм VM по распределению нагрузки.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, политика изменений может включать в себя по меньшей мере одну последовательность изменений каждой из VM и изменяющийся пакетный номер каждой из VM.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, этап, на котором определена политика изменений для VM VNF, может включать в себя прямое определение политики изменений; либо политика изменений определяется посредством взаимодействия с VNF.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, этап, на котором происходит пакетное изменение VM в соответствии с политикой изменений может включать в себя следующее: множественные запросы инициируются к NFVO в соответствии с политикой изменений направлять запросы к NFVO по изменению VM, при этом каждый запрос содержит одну или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса, a NFVO выполнен с возможностью изменений, в ответ на каждый запрос, одной или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, до того, как VM изменяются в пакетном режиме в соответствии с политикой изменений, способ может дополнительно включать в себя следующее: делается по меньшей мере один запрос на по меньшей мере один запрос об изменении VM, инициированный VNF и/или NFVO.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, этап, на котором происходит пакетное изменение VM в соответствии с политикой изменений может включать в себя следующее: в ответ на множественные запросы изменений, инициированные VNF в соответствии с политикой изменений, соответственно, к NFVO инициируются множественные запросы, каждый из которых содержит одну или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса, при этом NFVO выполнен с возможностью изменений, в ответ на каждый запрос, одной или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса.

В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, предоставляется устройство для изменения ресурсов VM, которое может включать в себя: определяющий компонент, выполнен с возможностью определения политики изменений для VM VNF, и изменяющий компонент, выполненный с возможностью осуществления изменения ресурсов VM в пакетных режимах в соответствии с политикой изменений.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, определяющий компонент может быть выполнен с возможностью определения политики изменений в соответствии с рабочим механизмом VM, при этом данный рабочий механизм включает по меньшей мере один из активных и резервных механизмов VM и механизм VM по распределению нагрузки.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, определяющий компонент может быть выполнен с возможностью прямого определения политики изменений или определения политики изменений посредством взаимодействия с VNF.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, изменяющий компонент может быть выполнен с возможностью инициирования множественных запросов к NFVO в соответствии с политикой изменений направлять запросы к NFVO по изменению VM, при этом каждый запрос содержит одну или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса, a NFVO выполнен с возможностью изменений, в ответ на каждый запрос, одной или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, устройство может дополнительно включать в себя: компонент отклика, выполненный с возможностью ответа по меньшей мере на один запрос об изменениях VM, инициированный VNF и/или NFVO.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, изменяющий компонент может включать в себя: ответное устройство, выполненное с возможностью отвечать на множественные запросы изменений, которые инициированы VNF в соответствии с политикой изменений; а также изменяющее устройство, выполненное с возможностью соответственно инициировать множественные запросы к NFVO, каждый из которых содержит одну или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса, при этом NFVO выполнен с возможностью изменений, в ответ на каждый запрос, одной или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, обеспечивается устройство VNFM, которое может включать в себя любое устройство в соответствии с вышеупомянутыми вариантами осуществления настоящего изобретения.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, предоставляется устройство VNF, которое может включать в себя: определяющий компонент, выполненный с возможностью определять политику изменений VM VNF; а также изменяющий компонент, выполненный с возможностью инициирования множественных запросов к VNFM в соответствии с политикой изменений направлять запросы к VNFM по изменению VM, при этом каждый запрос содержит одну или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса, a VNFM выполнен с возможностью изменений, в ответ на каждый запрос, одной или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, определяющий компонент может быть выполнен с возможностью определения политики изменений в соответствии с рабочим механизмом VM, при этом данный рабочий механизм включает по меньшей мере один из активных и резервных механизмов VM и механизм VM по распределению нагрузки.

Посредством вариантов осуществления настоящего изобретения определяется политика изменений для VM VNF, и VM изменяются в пакетных режимах в соответствии с политикой изменений. Проблема приостановки сервисных блоков, выполняемых на VM возникшая в результате изменения VM VNF разрешается, таким образом позволяя сервисным блокам, выполняемым на VM, работать в безостановочном режиме.

Краткое описание чертежей

Описываемые далее чертежи предназначены для более полного понимания сущности настоящего изобретения и являются его неотъемлемой частью. Схематические варианты осуществления настоящего изобретения и описания настоящего изобретения призваны обеспечить наглядное раскрытие изобретения и не имеют целью установление каких-либо ненадлежащих ограничений в его отношении.

На чертежах представлены:

На Фиг. 1 представлена схема способа изменения ресурсов VM в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

На Фиг. 2 представлена структурная схема устройства для изменения ресурсов VM в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

На Фиг. 3 представлена структурная схема устройства VNF в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

На Фиг. 4 представлена примерная схема 1 способа изменения ресурсов VM в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

На Фиг. 5 представлена примерная схема 2 способа изменения ресурсов VM в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

На Фиг. 6 представлена примерная схема 3 способа изменения ресурсов VM в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; а

На Фиг. 7 представлена примерная схема 4 способа изменения ресурсов VM в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения

Далее будет приведено описание настоящего изобретения со ссылкой на чертежи в сочетании с подробными вариантами осуществления настоящего изобретения. Следует обратить внимание на то, что варианты осуществления настоящего изобретения и характеристики вариантов осуществления настоящего изобретения допускают комбинирование при условии отсутствия конфликтов.

В приведенных ниже вариантах осуществления настоящего изобретения функциональные устройства, такие как NFVO, VNFM, VIM, NFVI и VNF, могут быть реализованы посредством компьютерного программного устройства, и различные функциональные устройства могут быть расположены на одном и том же устройстве либо быть распределенными по различным устройствам, что может определяться специалистами в данной области техники в зависимости от потребностей.

В упомянутом ниже варианте осуществления настоящего изобретения устройства могут быть общеупотребительными устройствами (например, сервер или исходная платформа) в рамках коммуникационной системы или устройствами иного типа. Устройство может включать в себя процессор и информационный носитель, при этом процессор может выполнять блок компьютерной программы в информационном носителе.

Может предусматриваться реализация способа и устройства в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения посредством компьютерного программного устройства, при этом данное компьютерное программное устройство может храниться на информационном носителе или выполняться процессором. При сценарии с распределенными вычислениями, такими как облачное вычисление, компьютерное программное устройство может распределяться по сети или совместно выполняться множеством процессоров.

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, обеспечивается способ для изменения ресурсов VM. В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, изменение может включать в себя любое изменение ресурсов VM VNF, таких как увеличение вычислительной мощности и сокращение вычислительной мощности VNF.

На Фиг. 1 представлена схема способа изменения ресурсов VM в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 1, способ включает в себя этапы S102 - S104.

Этап 102: Определена политика изменений VNF в отношении VM.

Этап 104: В пакетных режимах VM меняются в соответствии с политикой изменений.

По сравнению с изменениями всех VM VNF одновременно на известном уровне техники, варианты осуществления настоящего изобретения избегают прерывания работы сервисных устройств, выполняемых на всех VM, и обеспечивают надежность выполнения сервиса.

Важно отметить, что в вариантах осуществления настоящего изобретения, при условии пакетного изменения VM в соответствии с политикой изменений, в некоторой степени может быть достигнут эффект обеспечения надежности выполнения сервиса.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, политика изменений может определяться в соответствии с рабочим механизмом VM. В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, рабочий механизм VM может включать в себя по меньшей мере один из активных и резервных механизмом VM и механизм VM по распределению нагрузки.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, политика изменений включает по меньшей мере одну последовательность изменений каждой из VM и изменяющийся пакетный номер каждой из VM.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, если VM принимает активный и резервный механизм, активная VM выполняет одно сервисное устройство, а резервная VM «перехватывает» сервисное устройство при отказе активной VM. Либо резервная VM и активная VM выполняют один и тот же сервисный блок одновременно, активная VM может быть изменена сначала, и в этом случае резервная VM выполняет сервисный блок, после полного изменения активной VM изменяется резервная VM, и в этом случае измененная активная VM выполняет сервисный блок. Разумеется, в примерных вариантах осуществления настоящего изобретения рабочие режимы и количества активных VM и резервных VM не ограничены. С помощью примерного варианта осуществления может быть обеспечено бесперебойное предоставление услуги.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, могут выделяться сервисные блоки для выполнения на VM в соответствии с механизмами распределения нагрузок VM. VM, которые не выполняют сервисы, изменяются; по завершении изменений измененные VM берут на себя выполнение текущих задач сервисных блоков, а не измененные VM изменяются.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, оба режима могут использоваться в сочетании друг с другом. Например, в ситуации, когда активная VM соответствует совокупности резервных VM, активная VM может быть изменена первой, могут быть изменены некоторые из резервных VM, а затем изменяются остальные резервные VM.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения может быть прямо определена политика изменений; либо политика изменений может быть определена посредством взаимодействия с VNF. VNF может задавать политику изменений VM, ассоциированных с VNF. В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, политика изменений может определяться в соответствии с рабочим механизмом VM, при этом данный рабочий механизм включает, без ограничений, активный и резервный механизмы VM и механизм VM по распределению нагрузки.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, на этапе S104, множественные запросы могут быть инициированы к NFVO в соответствии с политикой изменений направлять запросы к NFVO по изменению VM, при этом каждый запрос содержит одну или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса, a NFVO выполнен с возможностью изменений, в ответ на каждый запрос, одной или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, до этапа S104, может быть сделан по меньшей мере один запрос изменений VM, инициированный VNF и/или NFVO.

Важно отметить, что множественные запросы и множественные ответы от NFVO при выполнении не ограничиваются режимом «один запрос - один ответ», и может применяться режим множественных запросов и множественных ответов, который здесь не ограничивается вариантами осуществления настоящего изобретения. Разумеется, множественные запросы могут быть выполнены в одном сообщении-запросе, либо множественные запросы могут быть выполнены с использованием множественных сообщений-запросов.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, варианты осуществления настоящего изобретения могут принимать режим «один запрос -одно сообщение-запрос» и режим «один запрос - один ответ», а после завершения одного процесса ответа выполняется другой процесс запроса и ответа.

При другой реализации вариантов осуществления настоящего изобретения, на этапе S104, могут осуществляться множественные ответы на множественные запросы изменений, инициированные VNF в соответствии с политикой изменений, соответственно, к NFVO инициируются множественные запросы, каждый из которых содержит одну или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса, при этом NFVO выполнен с возможностью изменений, в ответ на каждый запрос, одной или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса.

Важно отметить, что множественные запросы, множественные ответы и ответы от NFVO при выполнении не ограничиваются режимом «один запрос -один ответ», и может применяться режим множественных запросов и множественных ответов, который здесь не будет ограничиваться вариантами осуществления настоящего изобретения. Разумеется, множественные запросы могут быть выполнены в одном сообщении-запросе, либо множественные запросы могут быть выполнены с использованием множественных сообщений-запросов. То есть, VNF может посылать одно сообщение-запрос и инициировать множественные запросы в сообщении-запросе, либо может получать сообщение-запрос и, соответственно, инициировать множественные запросы к NFVO в ответ на множественные запросы в сообщении-запросе. Разумеется, режимы инициирования и ответов запроса не ограничены.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, варианты осуществления настоящего изобретения могут принимать режим «один запрос -одно сообщение-запрос» и режим «один запрос - один ответ», а после завершения одного процесса ответа выполняется другой процесс запроса и ответа.

В вариантах осуществления настоящего изобретения, VNF, NFVO и пр. могут активно инициировать запрос изменений VM от VNF либо могут активно инициировать запрос изменений, который не будет очевидным образом ограничен здесь в вариантах осуществления настоящего изобретения. При инициации запроса или ответе на запрос VM могут изменяться в пакетных режимах.

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, в соответствии со способом, обеспечивается устройство для изменения ресурсов VM. Может предусматриваться реализация устройства посредством компьютерного программного устройства, при этом данное компьютерное программное устройство может храниться на информационном носителе.

Соответственно, варианты осуществления настоящего изобретения также предусматривают компьютерный программный продукт, который включает информационный носитель и компьютерное программное устройство, хранящееся на информационном носителе, для реализации вышеупомянутого устройства. Компоненты компьютерной программы могут включать инструкцию по реализации упомянутого способа.

На Фиг. 2 представлена структурная схема устройства для изменения ресурсов VM в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 2, устройство в основном включает в себя: определяющий компонент 10 и изменяющий компонент 20, где определяющий компонент 10 выполнен с возможностью определения политики изменений для VM VNF; а изменяющий компонент 20 дополнен определяющим компонентом 10 и выполнен с возможностью выполнения изменений ресурса для VM в пакетном режиме в соответствии с политикой изменений.

По сравнению с изменениями всех VM VNF одновременно на известном уровне техники, варианты осуществления настоящего изобретения избегают прерывания работы сервисных устройств, выполняемых на всех VM, и обеспечивают надежность выполнения сервиса.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, определяющий компонент 10 может быть выполнен с возможностью определения политики изменений в соответствии с рабочим механизмом VM, при этом данный рабочий механизм включает по меньшей мере один из активных и резервных механизмов VM и механизм VM по распределению нагрузки.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, если VM принимает активный и резервный механизм, активная VM выполняет одно сервисное устройство, а резервная VM «перехватывает» сервисное устройство при отказе активной VM. Либо резервная VM и активная VM выполняют один и тот же сервисный блок одновременно, активная VM может быть изменена сначала, и в этом случае резервная VM выполняет сервисный блок, после полного изменения активной VM изменяется резервная VM, и в этом случае измененная активная VM выполняет сервисный блок. Разумеется, в примерных вариантах осуществления настоящего изобретения рабочие режимы и количества активных VM и резервных VM не ограничены. С помощью примерного варианта осуществления может быть обеспечено бесперебойное предоставление услуги.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, могут выделяться сервисные блоки для выполнения на VM в соответствии с механизмами распределения нагрузок VM. VM, которые не выполняют сервисы, изменяются; по завершении изменений измененные VM участвуют в распределении текущих задач сервисных блоков, а не измененные VM изменяются.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, оба режима могут использоваться в сочетании друг с другом. Например, в ситуации, когда активная VM соответствует совокупности резервных VM, активная VM может быть изменена первой, могут быть изменены некоторые из резервных VM, а затем изменяются остальные резервные VM.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, определяющий компонент 10 может быть выполнен с возможностью: прямого определения политики изменений или определения политики изменений посредством взаимодействия с VNF. В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, VNF могут задавать требуемую политику изменений, а определяющий компонент 10 приобретает политику изменений от VNF.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения, изменяющий компонент 20 может быть выполнен с возможностью инициирования множественных запросов к NFVO в соответствии с политикой изменений инициировать запросы к NFVO по изменению VM, при этом каждый запрос содержит одну или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса, a NFVO выполнен с возможностью изменений, в ответ на каждый запрос, одной или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, устройство дополнительно включает в себя: компонент отклика, выполненный с возможностью ответа по меньшей мере на один запрос об изменениях VM, инициированный VNF и/или NFVO.

Важно отметить, что множественные запросы и множественные ответы от NFVO при выполнении не ограничиваются режимом «один запрос - один ответ», и может применяться режим множественных запросов и множественных ответов, который здесь не будет ограничиваться вариантами осуществления настоящего изобретения. Разумеется, множественные запросы могут быть выполнены в одном сообщении-запросе, либо множественные запросы могут быть выполнены с использованием множественных сообщений-запросов.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, варианты осуществления настоящего изобретения могут принимать режим «один запрос -одно сообщение-запрос» и режим «один запрос - один ответ», а после завершения одного процесса ответа выполняется другой процесс запроса и ответа.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, изменяющий компонент 20 может включать в себя: ответное устройство, выполненное с возможностью ответов на множественные запросы изменений, которые инициированы VNF в соответствии с политикой изменений; а также изменяющее устройство, выполненное с возможностью соответственно инициировать множественные запросы к NFVO, каждый из которых содержит одну или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса, при этом NFVO выполнен с возможностью изменений, в ответ на каждый запрос, одной или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса.

Важно отметить, что множественные запросы, множественные ответы и ответы от NFVO при выполнении не ограничиваются режимом «один запрос -один ответ», и может применяться режим множественных запросов и множественных ответов, который здесь не будет ограничиваться вариантами осуществления настоящего изобретения. Разумеется, множественные запросы могут быть выполнены в одном сообщении-запросе, либо множественные запросы могут быть выполнены с использованием множественных сообщений-запросов. То есть, VNF может посылать одно сообщение-запрос и инициировать множественные запросы в сообщении-запросе, либо может получать сообщение-запрос и, соответственно, инициировать множественные запросы к NFVO в ответ на множественные запросы в сообщении-запросе. Разумеется, режимы инициирования и ответов запроса не ограничены.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, варианты осуществления настоящего изобретения могут принимать режим «один запрос -одно сообщение-запрос» и режим «один запрос - один ответ», а после завершения одного процесса ответа выполняется другой процесс запроса и ответа.

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения также предоставляется устройство VNFM, которое включает любое устройство для изменения ресурсов VM в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Может предусматриваться реализация устройства посредством компьютерного программного устройства, при этом данное компьютерное программное устройство может храниться на информационном носителе VNFM и может выполняться процессором устройства VNFM.

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, предоставляется устройство VM.

На Фиг. 3 представлена структурная схема устройства VNF в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 3, устройство в основном включает в себя: определяющий компонент 302 и изменяющий компонент 304, в котором определяющий компонент 302 выполнен с возможностью определения политики изменений VM VNF; а изменяющий компонент 304 совмещен с определяющим компонентом 302 и выполнен с возможностью инициирования множественных запросов к VNFM в соответствии с политикой изменений направлять запросы к VNFM по изменению VM, при этом каждый запрос содержит одну или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса, a VNFM выполнен с возможностью изменений, в ответ на каждый запрос, одной или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса.

По сравнению с изменениями всех VM VNF одновременно на известном уровне техники, варианты осуществления настоящего изобретения избегают прерывания работы сервисных устройств, выполняемых на всех VM, и обеспечивают надежность выполнения сервиса.

В примерном варианте осуществления настоящего изобретения, определяющий компонент 302 выполнен с возможностью определения политики изменений в соответствии с рабочим механизмом VM, при этом рабочий механизм включает по меньшей мере один из активных и резервных механизмов VM и механизм VM по распределению нагрузки.

Примерные реализации вариантов осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже.

В настоящем примерном варианте осуществления, представлен способ по улучшению взаимодействия NFVO, VNFM и VNF. VNF может самоопределять политику изменения VM для соответствия требованию специального сценария VNF. Например, VNF может изменять VMs в пакетных режимах посредством активного и резервного механизма, а также механизма распределения нагрузки VM и т.п., так чтобы NFVO мог бесперебойно завершить операции, включающие изменения VM, такие как увеличение вычислительной мощности, сокращение вычислительной мощности и повышение версии в случае, если VNF не прекращает сервисы.

С учетом того, что политика изменений для VM полностью определяется VNFM либо решается посредством взаимодействия между VNFM и VNF, политики изменений VM различаются для различных VNF при различных сценариях применения. Так, настоящий вариант осуществления представляет только способ для изменения VM взаимодействия между NFVO и VNFM, а также способ для реализации посредством политики изменений VM взаимодействия между VNFM и VNF. Конкретная политика изменений VM самоопределяется VNF.

В примерном варианте осуществления изменения в пакетах могут быть достигнуты посредством следующих двух режимов: 1) политика изменений VM решается VNFM, и VNFM инициирует множественные запросы к NFVO для запросов NFVO об изменении VM; и 2) политика изменений VM определяется взаимодействием между VNFM и VNF, a VNFM инициирует множественные запросы к NFVO для запроса NFVO об изменениях VM.

Способ взаимодействия, при котором политика изменений VM решается VNFM, a VNFM инициирует множественные запросы к NFVO для запроса NFVO об изменении VM, может включать в себя следующее: когда NFVO запрашивает VNFM об изменении VM VNF, VNFM определяет политику изменений VM (например, последовательность изменений VM определяется в соответствии с активным и резервным механизмом, механизмом распределения нагрузки и пр. между VM), потом инициирует множественные запросы изменений VM к NFVO до полного изменения VM, а затем возвращает NFVO окончательный ответ об изменении VM.

Способ взаимодействия, в котором политика изменений VM решается VNFM, a VNFM инициирует множественные запросы к NFVO для запроса NFVO об изменении VM может включать в себя следующее: при активном инициировании изменений VM, VNFM определяет политику изменений VM (например, последовательность изменений VM определяется в соответствии с активным и резервным механизмом, механизмом распределения нагрузки и пр. между VM), а затем инициирует множественные запросы изменений VM к NFVO до полного изменения всех VM.

Способ взаимодействия, при котором политика изменений VM решается взаимодействием между VNFM и VNF, a VNFM инициирует множественные запросы к NFVO для запроса NFVO об изменении VM, может включать в себя следующее: когда NFVO запрашивает VNFM об изменении VM VNF, VNFM запрашивает VNF об изменении VM, VNF определяет политику изменений VM (например, последовательность изменений VM определяется в соответствии с активным и резервным механизмом, механизмом распределения нагрузки и пр. между VM), потом инициирует множественные запросы изменений VM к NFVO до полного изменения VM, а после того, как VNF возвращает окончательные изменения VNFM, VNFM возвращает NFVO окончательный ответ об изменении VM.

Способ взаимодействия, при котором политика изменений VM решается взаимодействием между VNFM и VNF, a VNFM инициирует множественные запросы к NFVO для запроса NFVO об изменении VM, может включать в себя следующее: когда, активно инициируя изменения VM, VNF определяет политику изменений VM (например, последовательность изменений VM определяется в соответствии с активным и резервным механизмом, механизмом распределения нагрузки и пр. между VM), а потом инициирует множественные запросы изменений VM к VNFM до полного изменения всех VM.

По сравнению с известным уровнем техники, примерный вариант осуществления позволяет VNF самостоятельно определять политику изменений VM в соответствии со сценарием NFV посредством способа повышения взаимодействия между NFVO, VNFM и VNF, а также выполняет требование специального сценария VNF. Например, операция VNF по изменению VM достигается в том случае, когда сервисы VNF являются непрерывными.

В конкретном варианте осуществления, способ для повышения взаимодействия между NFVO, VNFM и VNF примерного варианта осуществления может применяться в области мобильных коммуникаций, обусловленных NFV, таких как область коммуникаций IMS, область коммуникаций CS, область LTE/EPS и другие области мобильных коммуникаций.

Примерный вариант осуществления 1

В примерном варианте осуществления VNFM реализует политику замены VM, самоопределяемую VNF.

На Фиг. 4 представлена примерная схема 1 способа изменения ресурсов VM в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 4, процесс изменения ресурса VM включает в себя этапы (этапы с S402 по S408), как указано ниже.

Когда пользователь выполняет процесс изменения VNF (такой, как увеличение вычислительной мощности, сокращение вычислительной мощности и повышение версии) посредством NFVO, NFVO инициирует запрос к VNFM об изменении VNF, при этом в запросе указываются параметры изменения, такие как изменение элемента виртуальной сети, тип операции и иные относящиеся к операции параметры. VNFM изменяет ресурсы VM. VNFM осуществляет необходимую подготовку, такую как проверка действительности элемента виртуальной сети.

Этап S402: VNFM определяет VM, которые необходимо заменить в элементе виртуальной сети в соответствии с политикой VNF по замене VM. Например, VNFM обрабатывает требующие изменения VM в пакетном режиме в соответствии с предварительно настроенным правилом или локально настроенными VNF свойства VM в соответствии с активным и резервным механизмом, механизмом распределения нагрузки и тому подобным. Затем VNFM делает запрос к NFVO об изменении первого пакета VM.

Этап S404: NFVO инициирует запрос об изменениях к VIM, в запросе содержится информация об одном или более изменяемых VM, такая как список конкретных VM и список для определения подлежащих изменениям VM.

Этап S406: VIM изменяет одну или более VM и возвращает ответ NFVO после полного изменения одной или более VM.

Этап S408: NFVO возвращает ответ об изменениях в VNFM, в ответе содержится информация о результатах изменений, такая как список измененных VM и результат.

Если VNFM решает, что все еще имеются VM, требующие изменений, повторно выполняются этапы S402-S408, и последующие пакеты VM изменяются до тех пор, пока не будет произведено полное изменение VM.

VNFM возвращает операционный ответ в NFVO.

Примерный вариант осуществления 2

В примерном варианте осуществления VNFM реализует политику замены VM, самоопределяемую VNF.

На Фиг. 5 представлена примерная схема 2 способа изменения ресурсов VM в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; Как показано на Фиг. 5, процесс изменения ресурса VM включает в себя этапы (этапы с S502 по S508), как указано ниже.

Когда VNFM инициирует изменение VM, VNFM определяет, например, список VM, требующих изменения в соответствии с конкретной нагрузкой VNF, и VNFM также определяет пакеты VM, требующие изменения в соответствии с политикой VNF по изменению VM, такой как предварительно настроенное правило или локально настроенные VNF свойства VM в соответствии с активным и резервным механизмом, механизмом распределения нагрузки и тому подобным.

Этап S502: VNFM инициирует запрос об изменениях VM к NFVO; в запросе содержится информация об одной и более VM, подлежащих изменению, такая как список VM, требующих изменения.

Этап S504: NFVO инициирует запрос об изменениях к VIM, в запросе содержится информация об одной или более изменяемых VM, такая как список конкретных VM и список определения подлежащих изменениям ресурсов VM.

Этап S506: VIM изменяет ресурсы VM и возвращает ответ NFVO после полного изменения ресурсов VM.

Этап S508: NFVO возвращает ответ об изменениях в VNFM, в ответе содержится информация о результатах изменений, такая как список измененных VM и результат.

Если VNFM решает, что все еще имеются VM, требующие изменений, повторно выполняются этапы S502 - S508, и последующие пакеты VM изменяются до тех пор, пока не будет произведено полное изменение VM.

Примерный вариант осуществления 3

В примерном варианте осуществления, политика изменения VM достигается посредством взаимодействия между VNFM и VNF.

На Фиг. 6 представлена примерная схема 3 способа изменения ресурсов VM в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; Как показано на Фиг. 6, процесс изменения ресурса VM включает в себя этапы (этапы с S602 по S614), как указано ниже.

Когда пользователь выполняет процесс изменения VNF (такой как увеличение вычислительной мощности, сокращение вычислительной мощности и повышение версии) посредством NFVO, NFVO инициирует запрос к VNFM об изменении VNF, при этом в запросе указываются параметры изменения VNF, такие как изменяемый элемент виртуальной сети, тип операции и иные относящиеся к операции параметры. VNFM осуществляет необходимую подготовку, такую как проверка действительности элемента виртуальной сети.

Этап S602: VNFM инициирует запрос об изменениях VM к VNF (если VNFM определяет подлежащую изменению информацию VM, в запросе указывается информация VM, требующая изменения).

Этап S604: После получения информации VM, требующей изменений (информация может быть получена из запроса изменений VM, либо может быть определена самим VNF), VNF обрабатывает требующие изменений VM в пакетном режиме в соответствии с политикой изменений VM, такой как предварительно настроенное правило или локально настроенные VNF свойства VM в соответствии с активным и резервным механизмом, механизмом распределения нагрузки и тому подобным, а затем запрашивает VNFM об изменении первого пакета VM.

Этап S606: VNFM инициирует запрос об изменениях VM к NFVO; в запросе содержится информация VM, подлежащая изменению, такая как список VM, требующих изменения.

Этап S608: NFVO инициирует запрос об изменениях к VIM, в запросе содержится подлежащая изменениям информация VM, такая как список конкретных VM и список для определения подлежащих изменениям ресурсов VM.

Этап S610: VIM изменяет ресурсы VM и возвращает ответ NFVO после полного изменения ресурсов VM.

Этап S612: NFVO возвращает ответ об изменениях в VNFM, в ответе содержится информация о результатах изменений, такая как список измененных VM и результат.

Этап S614: VNFM возвращает список измененных VM в VNF.

Если VNFM решает, что все еще имеются VNF, требующие изменений, повторно выполняются этапы S602-S614, пока не будет произведено полное изменение VM.

VNF возвращает окончательный ответ об изменениях VM в VNFM. Затем VNFM возвращает ответ об изменениях VNF в NFVO. Примерный вариант осуществления 4

В примерном варианте осуществления, в процессе изменения VM, активно инициированном VNF, VNF самоопределяет политику изменений VM.

На Фиг. 7 представлена примерная схема 4 способа изменения ресурсов VM в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения; Как показано на Фиг. 7, процесс изменения ресурса VM включает в себя этапы (этапы с S702 по S712), как указано ниже.

Когда VNF инициирует изменение VM, VNF определяет список VM, требующих изменения в соответствии с конкретной нагрузкой, а также определяет пакеты VM, требующие изменения в соответствии с политикой VNF по изменению VM, такой как предварительно настроенное правило или локально настроенные VNF свойства VM в соответствии с активным и резервным механизмом, механизмом распределения нагрузки и тому подобным.

Этап S702: VNF инициирует запрос об изменениях VM к VNFM; в запросе содержится информация VM, подлежащая изменению, такая как список VM, требующих изменения.

Этап S704: VNFM инициирует запрос об изменениях VM к NFVO; в запросе содержится информация VM, подлежащая изменению, такая как список VM, требующих изменения.

Этап S706: NFVO инициирует запрос об изменениях к VIM, в запросе содержится подлежащая изменениям информация VM, такая как список конкретных VM и список для определения подлежащих изменениям ресурсов VM.

Этап S708: VIM изменяет ресурсы VM и возвращает ответ NFVO после полного изменения ресурсов VM.

Этап S710: NFVO возвращает ответ об изменениях в VNFM, в ответе содержится информация о результатах изменений, такая как список измененных VM и результат.

Этап S712: VNFM возвращает ответ об изменениях VM в VNF.

Если VNF решает, что все еще имеются VM, требующие изменений, повторно выполняются этапы S702-S712, пока не будет произведено полное изменение всех VM.

Из упомянутых описаний можно заключить, что варианты осуществления настоящего изобретения дают следующий технический результат. VNF самоопределяет политику изменения VM, и выполняется требование специального сценария VNF. Например, операция VNF по изменению VM достигается в том случае, когда сервисы VNF являются непрерывными.

Очевидно, что специалисты в данной области техники должны понимать, что все компоненты или все этапы раскрытия настоящего изобретения могут быть реализованы с использованием вычислительного устройства общего назначения, могут быть централизованы на одном вычислительном устройстве или могут быть распределены по сети, состоящей из множества вычислительных устройств. Опционально они могут быть реализованы с использованием исполнимых программных кодов вычислительных устройств. Так, они могут храниться на накопительном устройстве и выполняться вычислительными устройствами, а продемонстрированные или описанные этапы могут при определенных условиях выполняться в последовательности, отличной от приведенной последовательности; либо они при производстве встраиваются в каждый отдельный интегральный модуль соответственно, либо несколько модулей или этапов встраиваются при производстве в единый интегральный модуль. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается сочетанием каких-либо конкретных аппаратных и программных средств.

Упомянутые варианты осуществления настоящего изобретения являются примерными, и настоящее изобретение не ограничивается ими. Для специалистов в данной области техники настоящее изобретение может иметь различные модификации и варианты осуществления. Любые модификации, эквивалентные замены, усовершенствования и т.п.в рамках принципов раскрытия настоящего изобретения должны оставаться в пределах объема правовой охраны, определяемого формулой настоящего изобретения.

Промышленная применимость

Как описано выше, способ и устройство для изменения ресурсов VM и устройство VNF, обеспечиваемые вариантами осуществления настоящего изобретения, имеют следующие полезные последствия. Смягчение или избежание прекращения работы сервисных устройств, выполняемых на VM, в результате изменения VM VNF.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в предотвращении прерываний работы сервисных блоков, выполняемых на виртуальной вычислительной машине (VM). Технический результат достигается за счет определения политики изменений для VM виртуализованной сетевой функции («VNF»); осуществления изменения ресурсов для VM в пакетном режиме в соответствии с политикой изменений; причем определение политики изменений VM VNF содержит: определение политики изменений в соответствии с рабочим механизмом VM, при этом данный рабочий механизм включает по меньшей мере один из активных и резервных механизмов VM и механизм VM по распределению нагрузки. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ для изменения ресурсов виртуальной вычислительной машины (VM), содержащий:

определение политики изменений для VM виртуализованной сетевой функции («VNF»); а также

осуществление изменения ресурсов для VM в пакетном режиме в соответствии с политикой изменений;

причем определение политики изменений VM VNF содержит:

определение политики изменений в соответствии с рабочим механизмом VM, при этом данный рабочий механизм включает по меньшей мере один из активных и резервных механизмов VM и механизм VM по распределению нагрузки.

2. Способ по п. 1, в котором политика изменений включает в себя по меньшей мере одну последовательность изменений каждой из VM и изменяющийся пакетный номер каждой из VM.

3. Способ по п. 1, в котором определение политики изменений VM VNF содержит:

прямое определение политики изменений; либо

определение политики изменений посредством взаимодействия с VNF.

4. Способ по п. 1, в котором выполнение изменения ресурсов для VM в пакетном режиме в соответствии с политикой изменений содержит:

инициирование множественных запросов к оркестратору виртуализации сетевых функций («NFVO») в соответствии с политикой изменений направлять запросы к NFVO по изменению VM, при этом каждый запрос содержит одну или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса, a NFVO выполнен с возможностью изменений, в ответ на каждый запрос, одной или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса.

5. Способ по п. 4, в котором до пакетного изменения VM в соответствии с политикой изменений способ дополнительно содержит:

ответ на по меньшей мере один запрос изменений VM, инициированный VNF и/или NFVO.

6. Способ по п. 1, в котором выполнение изменения ресурсов для VM в пакетном режиме в соответствии с политикой изменений содержит:

в ответ на множественные запросы изменений, инициированные VNF в соответствии с политикой изменений, соответственно инициирующие множественные запросы к NFVO, каждый из которых содержит одну или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса, при этом NFVO выполнен с возможностью изменений, в ответ на каждый запрос, одной или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса.

7. Устройство для изменения ресурсов виртуальной вычислительной машины (VM), содержащее:

определяющий компонент, выполненный с возможностью определения политики изменений для VM виртуализованной сетевой функции («VNF»); а также

изменяющий компонент, выполненный с возможностью осуществления изменения ресурсов для VM в пакетном режиме в соответствии с политикой изменений;

причем определяющий компонент выполнен с возможностью определения политики изменений в соответствии с рабочим механизмом VM, при этом данный рабочий механизм включает по меньшей мере один из активных и резервных механизмов VM и механизм VM по распределению нагрузки.

8. Устройство по п. 7, в котором определяющий компонент выполнен с возможностью: прямого определения политики изменений или определения политики изменений посредством взаимодействия с VNF.

9. Устройство по п. 7, в котором

изменяющий компонент выполнен с возможностью инициирования множественных запросов к оркестратору виртуализации сетевых функций («NFVO») в соответствии с политикой изменений направлять запросы к NFVO по изменению VM, при этом каждый запрос содержит одну или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса, a NFVO выполнен с возможностью изменений, в ответ на каждый запрос, одной или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса.

10. Устройство по п. 9, дополнительно содержащее:

отвечающий компонент, выполненный с возможностью ответа по меньшей мере на один запрос изменений VM, инициированный VNF и/или NFVO.

11. Устройство по п. 7, в котором изменяющийся компонент содержит: ответное устройство, выполненное с возможностью ответов на множественные запросы изменений, которые инициированы VNF в соответствии с политикой изменений; а также

изменяющее устройство, выполненное с возможностью соответственно инициирования множественных запросов к NFVO, каждый из которых содержит одну или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса, при этом NFVO выполнен с возможностью изменений, в ответ на каждый запрос, одной или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса.

12. Устройство функционального менеджера виртуальной сети, содержащее устройство по пп. 7-11.

13. Система для изменения ресурсов виртуальной вычислительной машины (VM), содержащая:

определяющий компонент, выполненный с возможностью определения политики изменений для виртуальной вычислительной машины («VM») VNF; а также

изменяющий компонент, выполненный с возможностью инициирования множественных запросов к программе-менеджеру виртуальной сети («VNFM»), в соответствии с политикой изменений направлять запросы к VNFM по изменению VM, при этом каждый запрос содержит одну или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса, a VNFM выполнен с возможностью изменений, в ответ на каждый запрос, одной или более VM, подлежащих изменению на основании этого запроса; причем

определяющий компонент выполнен с возможностью определения политики изменений в соответствии с рабочим механизмом VM, при этом данный рабочий механизм включает по меньшей мере один из активных и резервных механизмов VM и механизм VM по распределению нагрузки.