[发明专利]NFV动态资源分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟机技术领域，尤其涉及虚拟机资源分配技术领域，具体是指一种NFV动态资源分配方法。

背景技术

NFV(NetworkFunctionVirtualization)，即网络功能虚拟化，是通过使用x86等标准的通用性硬件，并借助虚拟化技术，来承载各种网络软件功能，从而降低昂贵的网络设备成本的技术。NFV通过将软硬件解耦并将具体功能抽象，实现了软件的灵活加载，使网络设备功能不再依赖于专用硬件，资源可以充分灵活共享，实现了新业务的快速开发和部署，并可基于实际业务需求进行自动部署、弹性伸缩、故障隔离和自愈等。

NFV的架构如图1所示，主要包括NFVI(NetworkFunctionVirtualizationInfrastructure)，VNF(VirtualizedNetworkFunction)，MANO(ManagementandOrchestration)这三部分。其中，NFVI主要负责将计算，存储，网络的硬件资源全面虚拟化，并映射成虚拟资源。VNF则是利用软件来实现各种传统的物理网络功能，VNF运行在NFVI之上，使用的是经过NFVI虚拟化后的各种计算，存储以及网络功能的虚拟资源。MANO负责对NFVI的软硬件资源的生命周期管理和编排，以及对VNF的生命周期管理和编排，其关注的是NFV框架下所有的虚拟管理任务：VIM(VirtualizedInfrastructureManagers)负责对物理硬件虚拟化资源进行统一管理，监控，优化；VNFManagers负责VNF的生命周期管理；而Orchestrator负责基础资源和上层软件资源的编排和管理，实现网络服务。从安装部署的角度看，NFVI对应的是虚拟化软件，而VNF则是虚拟机。VNF通过MANO的管理和编排，在NFVI提供的虚拟化资源上运行相关网络功能。MANO则通过VIM以及VNFManager管理VNF对虚拟资源的占用情况。

在NFV的架构中，如图1所示，每一个VNF通过不同的接口与不同的逻辑单元进行交互。VNF之间通过SWA-1接口交互；而对于某一个VNF的VNFC之间，则通过SWA-2接口交互；VNF通过SWA-3接口与VNFManager进行交互；通过SWA-4接口与EM交互；通过SWA-5接口与NFVI交互。

虽然在NFV的标准中详细定义了这些接口以及相关的细节，但是对于具体实施过程中在各个VNF中如何有效的使用NFVI的虚拟资源，并没有具体定义。而在现实应用中，在一个虚拟化的实际网络中，因为多个虚拟网络共同使用一套底层的物理网络资源，因此如何对物理网络资源以及虚拟网络资源进行优化分配和管理，在不降低VNF性能的同时，有效利用物理资源以及虚拟资源，就变成一个十分重要的问题。

现有的虚拟网络资源分配技术包括静态分配以及动态分配，而后者能动态的根据虚拟网络中的负载情况，资源占用情况，对虚拟网络资源进行调整和优化，从而能提高整个网络的性能以及在虚拟网络上运行的业务的性能。

现阶段，在OpenFlow中涉及到虚拟资源分配，通过在OpenFlow中将底层的网络资源分配给各个虚拟网络，通过各个虚拟网络制定各自的流量管理策略，来管理本虚拟网络内部的资源，其基本步骤如图2所示。

这套方案包括了建立虚拟网络的时候对其进行资源分配，但未涉及到在虚拟网络之间进行资源的合理调配和优化。

因此，在NFV中，如何在VNF运行当中，动态的对资源进行再分配，实现资源利用的优化，提高VNF的性能以及整个NFV系统的效率，是一个值得研究和创新的课题。本专利将就这一问题提出创新的解决方案。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现解决传统NFV系统中物理资源及虚拟资源的优化使用、使得虚拟资源的利用率得到提高、更好的保障并提高VNF的功能的。

为了实现上述目的，本发明的NFV动态资源分配方法具有如下构成：

该NFV动态资源分配方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)虚拟机将资源占用情况以及其上运行的VNF或VNFC优先级周期性报告至MANO；

(2)MANO收集各个虚拟机的资源占用情况以及其上运行的VNF或VNFC优先级信息并更新记录；

(3)MANO根据记录信息执行虚拟机间虚拟资源优化或跨虚拟网络间或跨物理网络间虚拟资源优化。

较佳地，所述的步骤(1)之前，包括以下步骤：