[发明专利]一种用于无线接入网的容器编排管理系统及编排方法

说明书

本发明提供一种基于容器的无线接入网编排方法及管理系统，编排过程包括：响应虚拟网络构建，将预定的模板规范下发到该虚拟网络对应的控制节点，其中所述模板规范定义一种网络服务描述符用于描述无线接入网编排时所需的信息；在控制节点基于模板规范创建待构建虚拟网络对应的基础资源编排模板，所述基础资源编排模板包含该虚拟网络中所有虚拟网元对应的配置信息；对基础资源模板进行解析，获取创建承载虚拟网元的容器对应的资源配置信息和监控配置信息，并封装容器资源配置消息以及监控配置消息；将封装好的容器配置消息和监控配置消息传输到虚拟网元对应的工作节点进行容器实例化操作，并将实例化后的容器按照满足无线接入网的需求进行网络配置。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体来说，涉及通信系统中的无线接入网领域，更具体地说，涉及一种用于无线接入网的容器编排管理系统及编排方法。

背景技术

网络编排是指无线接入网领域，以用户需求为目的，有效组织各个网络服务单元(简称“网元”)，使网络各个组成部分平衡协调，最终生成满足用户要求的网络服务。网络编排本质上是用网络抽象语言定义网络服务所需要的各种资源并自动化部署的过程。

编排后得到的网络服务具有快速自动化部署、动态调整、重复使用的能力。尤其是现在正在建设部署中的5G移动通信网络更加需要有对不同的业务场景按需动态组网和灵活部署的能力。比如eMBB(enhanced mobile broadband,移动增强带宽)场景需要高带宽、大吞吐量的网络，uRLLC(ultra-reliable and low-latency communication，超高可靠超低时延通信)场景需要严格QoS保障、低时延的网络。5G移动通信网络通过网络切片技术构建不同的虚拟网络提供网络服务，为了降低运营商的运营成本，网络切片基于虚拟化技术将多个虚拟网络以逻辑隔离的方式运行在同一个物理网络上，因此，利用网络编排技术对物理网络的计算资源和网络资源等进行协调从而实现5G多场景下虚拟网络的按需快速自动化部署，对于5G网络部署管理具有非常重要的意义。

在依托编排技术解决不同业务网络生成与管理方面，Tacker和kubernetes分别在虚拟机和容器领域实现了网络编排管理。

其中，Tacker是Openstack的官方项目，基于ETSIMANO体系结构框架构建了VNF管理器和NFVO，依托KVM虚拟化技术和Openstack为VIM实现不同业务网络的编排与生命周期管理。Tacker通过网络服务描述符(Network Service Description，NSD)、VNF描述符(VNFD)、VNF转发描述符(VNFFGD)，通过解析器将编排模板转译成被OpenStack Heat接受的模板，之后通过NFVO实现对网络服务(Network Service，NS)的编排，并利用mgmt_driver插件对不同网络的生命周期进行管理、利用monitor driver监控各个VNF的健康状态。Kubernetes是Google针对容器管理与编排的开源项目，依托容器技术和操作系统内核实现不同业务的编排与生命周期管理。Kubernetes根据编排模板在Master节点解析编排模板分解为不同的pod，调度分配资源后选择Node节点实际建立Pod并配置相关网络，最终将所有pod部署完毕组成容器集群，则完成网络的自动化部署。之后利用kubectl API对网络中pod的生命周期进行管理，利用metric-sever实时监控pod的健康状况。

无线接入网一般具有低时延、高计算、大带宽的需求。针对不同业务的网络需求，尤其是时延要求很高的uRLLC业务，需要更加轻量级的编排系统，保证各模块之间通信时延消耗小，加快业务部署速度。在底层依托的虚拟化技术来说，需要更轻量级的容器技术来降低处理时延，从而加快无线接入网内各网元的处理速度(越底层的协议栈对时间要求严苛，如mac、phy层)。