[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有效
申请号: | 201810432615.X | 申请日: | 2018-05-08 |
公开(公告)号: | CN108847956B | 公开(公告)日: | 2021-08-17 |
发明(设计)人: | 万辛;李鹏;安茂波;董博谦;刘瑶;黄远;李小莉;罗诚;高旭 | 申请(专利权)人: | 国家计算机网络与信息安全管理中心;杭州东信北邮信息技术有限公司;长安通信科技有限责任公司 |
主分类号: | H04L12/24 | 分类号: | H04L12/24;H04L29/08;G06F9/455;G06F9/50 |
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地址: | 100029*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电信 安全 业务 vnf 多维 智能 扩缩容 方法 系统 | ||
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,bicij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,biij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,Ct是在当前时刻t时的VDU虚拟机的业务冗余指标,BSj是VDU所有虚拟机的第j项业务指标总和,θj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。
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