[发明专利]一种电信网安全业务VNF的多维智能扩缩容方法和系统

权利要求书

1.一种电信网安全业务VNF的多维智能扩缩容方法，其特征在于，包括有：

步骤一、VDU将其正在使用的每台虚拟机的业务指标实时上报至VNFM；

步骤二、VNFM根据VDU每台虚拟机的业务指标，计算其虚拟机的当前业务指标平均占用率和业务冗余指标，然后判断是否需要对VDU的虚拟机进行扩容或缩容操作，如果是，则继续下一步；

步骤三、VNFM为VDU构建一个模拟虚拟机组，将VDU正在使用的虚拟机加入到模拟虚拟机组中，然后按优先级顺序，在模拟虚拟机组中逐一增加空闲虚拟机或删除正在使用的虚拟机：根据VDU虚拟机的当前业务指标平均占用率，计算当模拟虚拟机组中的所有虚拟机处于运行状态时VDU虚拟机的模拟业务指标平均占用率，再根据VDU虚拟机的模拟业务指标平均占用率和业务冗余指标，判断是否需要对VDU的虚拟机进行不调整或扩容操作，如果是，则模拟虚拟机组中的所有虚拟机即是下一时刻分配给VDU业务运行的虚拟资源；如果否，则继续在模拟虚拟机组中增加空闲虚拟机或删除正在使用的虚拟机，

步骤二中，当VNFM判断需要对VDU的虚拟机进行扩容操作时，步骤三进一步包括有：

步骤A1、VNFM判断是否在VDU扩缩容的冷却期，如果是，则本流程结束；如果否，则为VDU构建一个模拟虚拟机组，将VDU正在使用的虚拟机加入到模拟虚拟机组中，然后将当前空闲的虚拟机按优先级排序，将优先级最高的空闲虚拟机加入到模拟虚拟机组中；

步骤A2、VNFM根据VDU虚拟机的当前业务指标平均占用率，计算当模拟虚拟机组中的所有虚拟机处于运行状态时VDU虚拟机的模拟业务指标平均占用率，然后根据VDU虚拟机的模拟业务指标平均占用率和业务冗余指标，判断是否需要对VDU的虚拟机进行不调整操作，如果是，则VNFM从模拟虚拟机组的所有虚拟机中删除VDU正在使用的虚拟机，然后将删除后的模拟虚拟机组的所有虚拟机列表发送给NFVO，通知NFVO按照发送的虚拟机列表对VDU进行扩容操作，也即是在下一时刻按虚拟机列表增加VDU所使用的虚拟资源，本流程结束；如果否，则继续将优先级次之的空闲虚拟机加入到模拟虚拟机组中，然后转向步骤A2，

步骤二中，当VNFM判断需要对VDU的虚拟机进行缩容操作时，步骤三进一步包括有：

步骤B1、VNFM判断是否在VDU扩缩容的冷却期，如果是，则本流程结束；如果否，则为VDU构建一个模拟虚拟机组，将VDU正在使用的虚拟机加入到模拟虚拟机组中，并对VDU正在使用的虚拟机按优先级排序，将优先级最低的正在使用虚拟机从模拟虚拟机组中删除；

步骤B2、VNFM根据VDU虚拟机的当前业务指标平均占用率，计算当模拟虚拟机组中的所有虚拟机处于运行状态时VDU虚拟机的模拟业务指标平均占用率，然后根据VDU虚拟机的模拟业务指标平均占用率和业务冗余指标，判断是否需要对VDU的虚拟机进行扩容操作，如果是，则VNFM从VDU正在使用的虚拟机列表中删除模拟虚拟机组中的所有虚拟机，然后将删除后的VDU正在使用的虚拟机列表发送给NFVO，通知NFVO按照发送的虚拟机列表对VDU进行缩容操作，也即是在下一时刻按虚拟机列表去除VDU所使用的虚拟资源，本流程结束；如果否，则继续将优先级高之的虚拟机从模拟虚拟机组中删除，然后转向步骤B2，

步骤二中，VNFM根据VDU每台虚拟机的业务指标，计算其虚拟机的当前业务指标平均占用率和业务冗余指标，其中VDU虚拟机的当前业务指标平均占用率的计算公式如下：

其中，是VDU虚拟机的当前第j项业务指标平均占用率，是VDU所有虚拟机的第j项业务指标占用率之和，bic_ij是VDU第i台虚拟机的第j项业务指标占用率，N是VDU正在使用的虚拟机台数，bi_ij是VDU第i台虚拟机的第j项业务指标，是VDU第i台虚拟机的第j项业务指标的上限，是VDU第i台虚拟机的第j项业务指标的下限，

VDU虚拟机的业务冗余指标的计算公式如下：其中，C_t是在当前时刻t时的VDU虚拟机的业务冗余指标，BS_j是VDU所有虚拟机的第j项业务指标总和，θ^j是第j项业务指标的权重系数，其值采用梯度下降算法来计算获得，

还包括有：

以VDU虚拟机的业务指标平均占用率、业务冗余指标为输入，以是否扩缩容操作为输出，输出包括扩容、缩容、不操作三种结果，构建一个随机森林模型，并以历史数据为训练样本，训练获得一个三分类的虚拟机分配分类器，

这样，当判断是否需要对VDU的虚拟机进行扩容、缩容或不调整操作时，还包括有：

采用训练好的三分类的虚拟机分配分类器，并以VDU虚拟机的当前业务指标平均占用率或模拟业务指标平均占用率、和业务冗余指标为输入，计算获得对VDU的虚拟机进行扩容、缩容或不调整操作结果，

当模拟虚拟机组中的所有虚拟机处于运行状态时VDU虚拟机的模拟业务指标平均占用率的计算公式如下：其中，是VDU虚拟机的模拟第j项业务指标平均占用率，是VDU虚拟机的当前第j项业务指标平均占用率，MM是模拟虚拟机组中的所有虚拟机台数。