[发明专利]功能虚拟化网络中可扩展的服务器部署方法

说明书

本发明公开了一种功能虚拟化网络中可扩展的服务器部署方法，通过预设算法选择网络中的交换机部署服务器，在服务器上部署虚拟网络功能；若网络中待部署的虚拟网络功能只有一个时，利用通配符在选择的交换机上部署以目的交换机为粒度的转发规则；若待部署的虚拟网络功能有多个时，利用通配符在选择的交换机上部署以目的交换机为粒度的转发规则，并采用数据包头的第一标签位和第二标签位进行SFC需求的存储和处理，第一标签位匹配下一个要进行处理的虚拟网络功能，第二标签位存储SFC中剩余未处理的虚拟网络功能，处理后，对两标签位进行更新。本方法可以将更多的交换机运算资源用于数据转发，从而提高了数据的传输效率，避免了控制信道拥塞。

技术领域

本发明属于功能虚拟化网络技术领域，具体地涉及一种在功能虚拟化网络(NFV-enabled Network)中基于通配符的可扩展的服务器部署方法。

背景技术

防火墙、代理、深度包检测、负载均衡器等网络功能(Network Function)可以给网络提供不同的服务，随着虚拟化技术的发展，这些服务趋向于虚拟化，被称为虚拟网络功能(Virtual Network Function，VNF)。VNF被广泛的部署在各种不同的网络场景下如数据中心、云计算、骨干网、校园网等等。一般来说，数据流需要按照一定顺序经过特定的几个VNF来实现特定的处理要求，这种按照特定顺序排列的VNF组合被称为服务功能链。在功能虚拟化网络中，每条数据流进行路由时需要满足其服务功能链要求，因此功能虚拟化网络中的构建显得极为重要。而可扩展性成为大型网络建设的核心问题，同时使得网络中部署的服务器数目尽可能少和满足数据层面的资源约束是主要的两点需求。

VNF通常是部署在商用服务器上，而关于VNF的部署问题已经被广泛研究。大部分研究都假设服务器已经部署完成，实际上在商用网络或者边缘网络中很多服务器是无法得到使用的，同时找到合适的服务器进行VNF的部署是具有挑战性并且相当耗时的。另一部分工作研究了增量式服务器部署问题，解决了上述部分问题，但该方法在网络扩展性方面也有两个主要缺点。首先，这些工作都忽略了交换机中TCAM表受限所带来的影响。现有的大部分商用交换机只支持4000-20000条之间的表项数，例如HP HPE6960交换机支持6000条表项，PICA8 P5401交换机支持4000条表项。这些工作在实现SFC路由时大都采用源-目的对的粒度，会消耗交换机中大量的表项来进行VNF的处理。例如在数据中心网络中往往会有上千个交换机，网络中可能会需要数百万的表项，远超出了这些交换机的存储限制，同时大量的表项部署给控制器端也带来了很大的负载压力。其次，如果在部署时只考虑单个VNF将无法满足SFC的需求。由此可见，考虑同时克服以上两个缺点并且完成增量式服务器部署，以构建一个可扩展的功能虚拟化网络是必要、具有挑战性的。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提出了一种功能虚拟化网络中可扩展的服务器部署方法，该方法通过使用通配符的方式实现虚拟网络功能的部署，并完成网络中服务器的部署，有效地使用了有限的表项资源及控制层处理能力，避免了网络中路由和VNF处理造成的高表项消耗、高控制负载等问题，极大的提高功能虚拟化网络的可扩展性。

本发明的技术方案是：

一种功能虚拟化网络中可扩展的服务器部署方法，包括以下步骤：

S01：通过预设算法选择网络中的交换机部署服务器，在服务器上部署虚拟网络功能；

S02：判断网络中待部署的虚拟网络功能的种类数目；

S03：若网络中待部署的虚拟网络功能只有一个时，利用通配符在选择的交换机上部署以目的交换机为粒度的转发规则，所述通配符指定比较粗的流粒度，每个通配符能够匹配经过某交换机的具有相同特征的流；