[发明专利]适应5G网络多业务场景的虚拟网络功能转发图的构建方法

说明书

本发明公开了适应5G网络多业务场景的虚拟网络功能转发图的构建方法，涉及虚拟网络功能技术领域，用于构建虚拟网络功能转发图以保障各类业务场景的服务请求，本发明中首先从NSD文件中读取出时间、连接点、VNFD等参数信息，判别所匹配的VNF‑FG设计方法。本发明将场景需求分为四类，基于此分别提出四种VNF‑FG的设计方法：1）自由型VNF‑FG所适用的场景强调资源优化效率，如带宽消耗最少、计算资源使用率最高等；2）有向型VNF‑FG所适用场景强调功能处理间的严格先后顺序；3）确定型VNF‑FG所适用场景不但要求功能处理的先后关系，还要求服务能够及时、准时以及协同完成；4）混合型VNF‑FG包括以上多种或全部特性。

技术领域

本发明涉及虚拟网络功能技术领域，具体涉及适应5G网络多业务场景的虚拟网络功能转发图的构建方法。

背景技术

移动通信网络迎来第五代通信系统时代，利用虚拟化(NFV)和软件定义网络技术(SDN)，可对传统网络设备进行功能重构，为到来的网络服务(NS)提供具有保障的网络能力，将移动通信服务从移动电话，移动宽带和大规模机器类型通信扩展到对通信服务有特殊要求的垂直领域，为即将到来的智能化社会提供技术依托。

网络服务是由一系列串联起来的虚拟网络功能(VNF)组成的，VNF可以动态创建与删除，灵活性高并且可扩展，不仅部署更方便，资源利用也更加高效，降低了运营成本和资本性支出。网络服务的构建与部署主要考虑虚拟网络功能的数目、网络功能在服务功能链中的顺序和在虚拟化基础设施(NFVI)中整个服务功能链的资源分配情况，包含多个服务链结构的逻辑拓扑可以用虚拟网络功能转发图(VNF-FG)表示，因此服务请求的保障可通过虚拟功能转发图来实现。

目前网络服务部署中一般将VNF-FG作为已知输入量，研究转发图与底层基础设施资源间的映射与调度问题，已有提出的VNF-FG的设计过程，其针对的场景多为单一的电信网络或数据中心网络，而5G网络中业务场景多样化，其特征与需求也各不相同，如工业网络是5G垂直行业数字化转型的重要领域，工业应用小规模且具有确定性特征，而数据中心场景强调资源利用率最优化，单一的VNF-FG设计方法难以支撑5G网络多场景下的业务需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了适应5G网络多业务场景的虚拟网络功能转发图的构建方法，所构建的虚拟网络功能转发图包括自由型VNF-FG、有向型VNF-FG、确定型VNF-FG以及混合型VNF-FG，分别适应四种不同的5G网络业务场景。

为了解决上述技术问题，适应5G网络多业务场景的虚拟网络功能转发图的构建方法，采用如下步骤：

S1、系统配置模块中获取设备模板提供的资源能力，解析业务自身给出的业务需求描述文件，并从中提取业务参数，将所提取的业务参数映射为通信网络服务请求的引用的VNFD、内外部连接点CP以及虚链路描述符VLD，并存储到网络服务描述文件即NSD文件中，其中VNFD为引用的虚拟网络功能VNF描述符。

S2、设备模板在云化5G网络中虚拟化为VNF模板，设备配置模块根据系统配置模块下发的设备模板能力与参数需求，预配置一个VNF节点并实例化返回设备实例给系统配置模块中，在云化5G网络中，系统配置模块将设备模板的参数需求映射到VNFD中，实例化为VNF实例。

S3、解析NSD文件，根据网络服务请求设计虚拟网络功能转发图VNF-FG，将虚拟网络功能转发图VNF-FG中的VNF实例和虚拟链路映射到虚拟化基础设施NFVI上，即将多个VNF-FG映射到物理服务器或宿主机中，在底层上物理服务器或宿主机上分配资源，启动虚拟机完成VNF的部署。

根据业务场景的不同，构建不同的虚拟网络功能转发图VNF-FG。

其中当业务场景为电信业务或云数据中心场景时，构建自由型VNF-FG。

当业务场景为工业互联网时，构建有向型VNF-FG。