[发明专利]在云计算系统中运行应用的网络元件和方法

说明书

技术领域

本发明涉及云计算的领域，特别地涉及用于云计算系统或网络的网络元件，并且 涉及在云计算系统中运行应用的方法。此外，其涉及程序元件和计算机可读介质。

背景技术

运营商在其服务网络（例如VoD、CDN、新闻）中广泛地使用IT数据中心技术。在数据 中心中，存在“云化（cloudify）”的正在进行的趋势，即，使用虚拟化技术来将应用从硬件部 署去耦。通常，诸如视频之类的应用或WEB服务器运行在虚拟机（VMWare）上，所述虚拟机能 够部署在任何合适的硬件上。因而，服务器和应用可以按需调用和停止运转，硬件（例如，机 架中的IT服务器、数据存储装置）可以几乎任意地使用——它们形成“云”。如果以合适的方 式构建应用，则相同的硬件可以几乎为任何种类的应用服务。此趋势继续下去——代替于 构建自己的“云”，服务提供商可以利用第三方云并且将存储和计算方面的这些能力添加到 其现存的云——或者甚至仅仅依赖于第三方资源。

通过使用云和虚拟化技术，益处是明显的，比如一个（或几个）硬件平台按需使用 非常灵活的分配以及巨大的TCO缩减。

虚拟化起初参与服务领域并且现在越来越多的移动域成为（RAN、核）虚拟化的主 题。在现今的移动网络中，存在具有不同功能性的不同节点，比如家庭订户系统（HSS）、移动 交换中心（服务器）MSC-S、核中的移动性管理实体MME以及RAN中的LTE无线电基站eNodeB， 仅仅用以给出一些示例。这些不同节点中的许多被分解，使得应用（软件+平台）部分从硬件 去耦，以成为“准备好用于云”，即，它们可以作为应用运行在电信公司或IT云中的虚拟机 上。为了不必重写例如MME的整个软件，现存SW和HW以使得以前的单片节点的SW加操作系统 被装载（port）到虚拟机上的方式被再使用。这当然将更高的要求置于虚拟机环境上——代 替于用于给定VM环境的特制软件，VM必须能够应对在它们之上运行的不同操作系统。

然而，这两种途径（重写特制软件以及装载SW+平台）都在虚拟化的过程中采用，导 致不同云特性（flavour）（电信公司、IT）以及需要解决的不同缺陷。图1示出了主要的云生 态系统100。

原始运行在特定节点上的软件现在作为应用运行在各种云中。通过云编制 （orchestration）功能101来完成应用的起始/停止和监控。该功能将应用镜像（image）的拷 贝放置到（一个或多个）云基础设施管理系统。云基础设施管理105以及对应的基础设施即 服务实体104具有关于各种云102中的许多虚拟机的知识并且那些具有池中的应用103的相 符软件并且那些可以按需分布和调用应用。为了这样做，云编制功能将指令云基础设施管 理系统和/或对应的IaaS实体在虚拟机上部署相符的应用镜像。云本身包括需要被配置和 监控的硬件（HW）。通常，这由基础设施即服务IaaS功能104完成，所述基础设施即服务IaaS 功能104通常由云HW的制造商连同云基础设施一起被运送。当然，如果使用若干类型的云， 则可能需要若干IaaS，其要求某个种类的庇护照顾，所述庇护照顾于是将会被表示为云基 础设施管理105。

又一趋势在CSP网络中势头加快，它是软件定义的联网（SDN）——数据转发和控制 的去耦。到现今为止，传输网络中的典型节点包括特定的功能性。路由器例如包括数据交换 构造（fabrique），所述数据交换构造在不同的I/O端口之间移动数据分组，但是它还处理所 有复杂的路由协议，比如RSVP，它保存路由表以及更多的。所有复杂的功能性和交换被封装 在一个盒子中。另一示例将会是运营商以太网交换机，其提供层2上的数据转发和控制。并 且越来越多的多层交换机被使用在传输网络中，其提供MPLS（多协议标签交换）功能性，所 述MPLS功能性在之前提及的路由器或交换机功能性之上提供MPLS/G-MPLS信令能力。底线， 取决于传输节点用于什么目的，在一个单片节点中提供数据转发和控制功能是更复杂的或 不太复杂的。

上述两种趋势以某种方式同时影响移动网络的演进。使用数据中心云技术的虚拟 化将使运营商免于用于各种不同网络节点的资产处理，预期是大多数网络功能作为应用在 云中运行。该需求推动并且甚至迫使供应商设计其网络功能性使得这变成可能的。此外，传 输网络将使数据转发和控制分离以使得网络可以被共享。