本公開(kāi)總體上涉及用于網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(networkfunctionvirtualization，nfv)是一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)概念，該概念使用虛擬化相關(guān)技術(shù)來(lái)將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)功能虛擬化為可以被連接或鏈接在一起用以創(chuàng)建通信服務(wù)的虛擬構(gòu)建塊。nfv旨在通過(guò)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)的信息技術(shù)虛擬化技術(shù)來(lái)改造傳統(tǒng)的電信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，以將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類型整合到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大容量服務(wù)、交換機(jī)和存儲(chǔ)裝置上，這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類型可以位于各種存在點(diǎn)，包括數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和終端用戶場(chǎng)所。也表明，應(yīng)當(dāng)通過(guò)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)管理和編排來(lái)完成對(duì)nfv環(huán)境的控制的重要部分。

網(wǎng)絡(luò)功能(諸如防火墻、負(fù)載平衡器、wan優(yōu)化器等)作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的構(gòu)建塊，常規(guī)上已經(jīng)被部署為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的專用硬件服務(wù)器。通過(guò)虛擬化和nfv，可以將已有的網(wǎng)絡(luò)功能移動(dòng)或擴(kuò)展到數(shù)據(jù)中心中。

已經(jīng)關(guān)于nfv討論了很多虛擬化要求，包括：便攜性、性能、靈活性、彈性、安全性和服務(wù)連續(xù)性。在虛擬化電信網(wǎng)絡(luò)功能(諸如移動(dòng)核心網(wǎng)絡(luò)功能、ims功能、移動(dòng)基站功能、內(nèi)容傳送網(wǎng)絡(luò)(cdn)功能、家庭環(huán)境功能、和固定接入網(wǎng)絡(luò)功能)時(shí)，性能和彈性被認(rèn)為是重要的要求。將這些電信功能遷移到虛擬化環(huán)境涉及將控制平面、數(shù)據(jù)平面和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到基于云的網(wǎng)絡(luò)中，并且使用基于云的協(xié)議來(lái)控制數(shù)據(jù)平面。在這種遷移中，必須確?？刂破矫婧蛿?shù)據(jù)平面二者中的服務(wù)連續(xù)性、網(wǎng)絡(luò)安全性、服務(wù)可用性、彈性。

高可用性(highavailability，ha)可以通過(guò)創(chuàng)建資源的冗余以消除任何單點(diǎn)故障(singlepointsoffailure，spof)來(lái)實(shí)現(xiàn)。ha通過(guò)平臺(tái)、中間件和應(yīng)用級(jí)別處的可用性管理功能得以保證。通常，通過(guò)在設(shè)計(jì)中包括足夠的超額容量以適應(yīng)性能下降，利用冗余基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)實(shí)現(xiàn)ha，在該冗余基礎(chǔ)設(shè)施中，一組網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)例提供與網(wǎng)絡(luò)功能集群相同的功能，該網(wǎng)絡(luò)功能集群提供故障轉(zhuǎn)移和增加的應(yīng)用可用性、或者在超級(jí)計(jì)算中的高性能計(jì)算集群的情況下提供并行計(jì)算能力。

存在若干已有的ha解決方案，其中支持基于群集的高可用性解決方案。通過(guò)跨集群中的多個(gè)連接的機(jī)器之間的冗余實(shí)現(xiàn)故障轉(zhuǎn)移能力，每個(gè)機(jī)器具有獨(dú)立的故障狀態(tài)。在云環(huán)境中，其中應(yīng)用在虛擬化執(zhí)行環(huán)境中運(yùn)行(例如作為虛擬機(jī))，基于管理程序(hypervisor)的解決方案也可以提供高可用性能力。通過(guò)創(chuàng)建虛擬機(jī)的始終與主vm保持同步的實(shí)時(shí)影子實(shí)例，這樣的解決方案可以在發(fā)生服務(wù)器故障的情況下為應(yīng)用提供連續(xù)的可用性。它監(jiān)測(cè)主機(jī)和vm以檢測(cè)任何硬件和客戶機(jī)操作系統(tǒng)故障。在中斷的情況下，它可以自動(dòng)觸發(fā)故障轉(zhuǎn)移，以確保零停機(jī)時(shí)間(downtime)并且防止數(shù)據(jù)丟失。在故障轉(zhuǎn)移之后，將自動(dòng)創(chuàng)建新的虛擬機(jī)作為備用。

當(dāng)今使用個(gè)人設(shè)備(例如智能手機(jī)和平板電腦)用于互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)業(yè)務(wù)、電信特定服務(wù)訪問(wèn)、和訪問(wèn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)顯著增加。同時(shí)，電信運(yùn)營(yíng)商也面臨著以精細(xì)方式適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的服務(wù)業(yè)務(wù)這一壓力。電信網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)必須在具有增加的安全性、合規(guī)性和審計(jì)要求的環(huán)境中完成，同時(shí)業(yè)務(wù)負(fù)載可能會(huì)隨著時(shí)間的推移發(fā)生顯著變化。在電信云中提供自助服務(wù)配置需要基于動(dòng)態(tài)服務(wù)業(yè)務(wù)負(fù)載和資源管理(例如，計(jì)算、存儲(chǔ)和連網(wǎng))來(lái)靈活地縮放vnf。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是消除或減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)缺點(diǎn)。

在本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于管理通信網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)集的方法。服務(wù)集被定義為要被應(yīng)用于分組業(yè)務(wù)的服務(wù)的有序列表。服務(wù)集中的每個(gè)服務(wù)被指派給第一主機(jī)處的相應(yīng)服務(wù)的實(shí)例。確定服務(wù)集中的第一服務(wù)要從第一服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例被轉(zhuǎn)移到第一服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例。標(biāo)識(shí)服務(wù)集中的第二服務(wù)，第二服務(wù)在第二主機(jī)中可用。發(fā)送用以將服務(wù)集中的第二服務(wù)從第二服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例向第二服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例轉(zhuǎn)移的指令。

在第一方面的一些實(shí)施例中，第一主機(jī)和第二主機(jī)是地理上分散的數(shù)據(jù)中心。

在一些實(shí)施例中，第二服務(wù)可以根據(jù)第二服務(wù)在服務(wù)的有序列表中與第一服務(wù)相鄰而被標(biāo)識(shí)。第二服務(wù)可以根據(jù)使服務(wù)集在第一主機(jī)與第二主機(jī)之間切換的次數(shù)最小化來(lái)被標(biāo)識(shí)。第二服務(wù)可以根據(jù)與第一服務(wù)和第二服務(wù)相關(guān)聯(lián)的時(shí)延要求而被標(biāo)識(shí)。

在一些實(shí)施例中，該方法可以包括在服務(wù)集中選擇要從第一主機(jī)向第二主機(jī)轉(zhuǎn)移的多個(gè)服務(wù)，多個(gè)服務(wù)在有序列表中是按序的。按序的多個(gè)服務(wù)可以包括第一服務(wù)。

在一些實(shí)施例中，服務(wù)集中的第一服務(wù)可以響應(yīng)于以下中的一項(xiàng)來(lái)從第一服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例被轉(zhuǎn)移到第一服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例：第一服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例的故障、第一服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例的切換或者第一服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例的縮放。

在一些實(shí)施例中，該方法可以包括向在有序列表中緊挨在第一服務(wù)之前的服務(wù)的實(shí)例發(fā)送用以向第一服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例轉(zhuǎn)發(fā)分組業(yè)務(wù)的指令。

在一些實(shí)施例中，該方法可以包括向第一服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例重新指派與第一服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例相關(guān)聯(lián)的ip地址。

在本發(fā)明的另一方面，提供了一種管理器節(jié)點(diǎn)，該管理器節(jié)點(diǎn)包括處理器和存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器包含由處理器可執(zhí)行的指令。管理器節(jié)點(diǎn)可以操作以將服務(wù)集定義為要被應(yīng)用于分組業(yè)務(wù)的服務(wù)的有序列表。管理器節(jié)點(diǎn)將服務(wù)集中的每個(gè)服務(wù)指派給相應(yīng)服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例。管理器節(jié)點(diǎn)確定服務(wù)集中的第一服務(wù)要從第一服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例被轉(zhuǎn)移到第一服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例。管理器節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)服務(wù)集中的第二服務(wù)，第二服務(wù)在第二主機(jī)中可用。管理器節(jié)點(diǎn)發(fā)送用以將服務(wù)集中的第二服務(wù)從第二服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例向第二服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例轉(zhuǎn)移的指令。

在本發(fā)明的另一方面，提供了一種管理器節(jié)點(diǎn)，該管理器節(jié)點(diǎn)包括定義模塊、指派模塊、確定模塊、標(biāo)識(shí)模塊和指令模塊。定義模塊被配置用于將服務(wù)集定義為要被應(yīng)用于分組業(yè)務(wù)的服務(wù)的有序列表。指派模塊被配置用于將服務(wù)集中的每個(gè)服務(wù)指派給相應(yīng)服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例。確定模塊被配置用于確定服務(wù)集中的第一服務(wù)要從第一服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例被轉(zhuǎn)移到第一服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例。標(biāo)識(shí)模塊被配置用于標(biāo)識(shí)服務(wù)集中的第二服務(wù)，第二服務(wù)在第二主機(jī)中可用。指令模塊被配置用于發(fā)送用以將服務(wù)集中的第二服務(wù)從第二服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例向第二服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例轉(zhuǎn)移的指令。

在結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的具體實(shí)施例的以下描述時(shí)，本發(fā)明的其它方面和特征對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將變得清楚。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參考附圖，僅通過(guò)舉例的方式來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中：

圖1示出了示例vnf池架構(gòu)；

圖2示出了示例分布式vnf池架構(gòu)；

圖3a至圖3c示出了示例服務(wù)集數(shù)據(jù)路徑；

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖；

圖5是網(wǎng)絡(luò)元件的框圖；以及

圖6是管理器節(jié)點(diǎn)的框圖。

具體實(shí)施方式

以下可以參考根據(jù)附圖編號(hào)的特定元件。下面的討論應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為在本質(zhì)上是示例性的，而不是對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。本發(fā)明的范圍在權(quán)利要求中被限定，并且不應(yīng)當(dāng)被視為受以下描述的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)的限制，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，這些實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)可以通過(guò)用等效功能元件替換元件來(lái)修改。

隨著對(duì)電信網(wǎng)絡(luò)的需求不斷上升，已經(jīng)變得清楚的是，已有的電信網(wǎng)絡(luò)功能可能不是“云就緒的”(cloudready)。大多數(shù)nfv功能都是有狀態(tài)的，并且在特定硬件或大型虛擬機(jī)(vm)上運(yùn)行。很多虛擬機(jī)沒(méi)有被設(shè)計(jì)為容忍系統(tǒng)故障。在配置、規(guī)模更新等方面，網(wǎng)絡(luò)功能可能非常困難。

為了使能虛擬化，可能需要改造工程，例如對(duì)于軟件和硬件解耦的軟件適應(yīng)。對(duì)于云就緒技術(shù)，電信網(wǎng)絡(luò)功能可能需要被重新設(shè)計(jì)為無(wú)狀態(tài)功能，該無(wú)狀態(tài)功能具有在具有多個(gè)實(shí)例的小型vm上運(yùn)行的能力，這能夠提供更高的應(yīng)用可用性?？梢酝ㄟ^(guò)向系統(tǒng)中添加更多的vm來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的動(dòng)態(tài)縮放。虛擬化提供了增加/減小、放大/縮小的能力，具有有所保障的計(jì)算資源、安全隔離和api訪問(wèn)來(lái)全部供應(yīng)它，而無(wú)不需要管理物理服務(wù)器的任何開(kāi)銷。然而，仍然有很多優(yōu)化可以用來(lái)避免越來(lái)越多的開(kāi)銷。

以下術(shù)語(yǔ)將被用于描述本發(fā)明的實(shí)施例。

網(wǎng)絡(luò)功能消費(fèi)者(nfc)：nfc是虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的消費(fèi)者。它可以是單個(gè)用戶、家庭用戶或企業(yè)用戶。

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(nfv)：nfv技術(shù)使用商品服務(wù)器(commodityserver)來(lái)替代用于網(wǎng)絡(luò)功能的專用硬件盒，例如家庭網(wǎng)關(guān)、企業(yè)接入路由器、運(yùn)營(yíng)商級(jí)nat等。為了提高可重用性，允許更多的供應(yīng)商進(jìn)入市場(chǎng)，并且縮短上市時(shí)間。nfv架構(gòu)包括用于管理虛擬網(wǎng)絡(luò)功能和基礎(chǔ)設(shè)施資源的nfv控制和管理平面(協(xié)調(diào)器)。

網(wǎng)絡(luò)功能(nf)：運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中的功能構(gòu)建塊，其具有被明確定義的外部接口和被明確定義的功能行為。注意，所有網(wǎng)絡(luò)功能的總體構(gòu)成了運(yùn)營(yíng)商/服務(wù)提供商的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施。實(shí)際上，網(wǎng)絡(luò)功能當(dāng)今通常是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或物理設(shè)備。

網(wǎng)絡(luò)功能提供商(nfp)：nfp提供虛擬網(wǎng)絡(luò)功能軟件。

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商(nsp)：向第三方提供基于商業(yè)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的公司或組織。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是網(wǎng)絡(luò)功能的組成，并且由其功能和行為規(guī)范來(lái)定義。nsp運(yùn)行nfv控制平面。

虛擬網(wǎng)絡(luò)功能(vnf)：構(gòu)成可以被部署在虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施上的全部或部分nf的可執(zhí)行軟件程序的實(shí)現(xiàn)。

虛擬機(jī)(vm)：主機(jī)計(jì)算機(jī)服務(wù)器的一部分的程序和配置。注意，虛擬機(jī)繼承它的主機(jī)計(jì)算機(jī)服務(wù)器的屬性，例如位置、網(wǎng)絡(luò)接口。

nfv基礎(chǔ)設(shè)施(nfv)：nfv基礎(chǔ)設(shè)施指示實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源。高性能加速平臺(tái)也是它的部分。nfvi是構(gòu)建vnf被部署在其中的環(huán)境的所有硬件和軟件組件的總和。nfvi可以跨越若干位置。在這些位置之間提供連接的網(wǎng)絡(luò)也被認(rèn)為是nfvi的一部分。

nfv控制和管理平面(nfvcmp)：nfv控制和管理平面由nsp運(yùn)行，并且編排nfv-nfv概述。

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(nfviaas)，虛擬網(wǎng)絡(luò)功能即服務(wù)(vnfaas)和虛擬網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)即服務(wù)(vnpaas)是nfv用例，它們描述了電信運(yùn)營(yíng)商如何使用虛擬化來(lái)構(gòu)建其電信云基礎(chǔ)設(shè)施。

nfviaas是一種通用的iaas加naas要求，該要求允許電信運(yùn)營(yíng)商在自己的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施和任何外部數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施之上構(gòu)建vnf云。這將允許電信運(yùn)營(yíng)商在需要時(shí)將其部分網(wǎng)絡(luò)功能遷移到第三方數(shù)據(jù)中心中。此外，較大的電信運(yùn)營(yíng)商可能在不同的地理位置有多個(gè)數(shù)據(jù)中心。運(yùn)營(yíng)商可能希望設(shè)置多個(gè)虛擬數(shù)據(jù)中心(vdc)，其中每個(gè)vdc可以跨越其物理數(shù)據(jù)中心地理位置中的若干個(gè)位置。每個(gè)vdc可以被定義為用于提供一個(gè)特定的功能，例如電信云(telcocloud)。

vnfaas更側(cè)重于可能擁有自己的云基礎(chǔ)設(shè)施的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，其中一些特定的服務(wù)/應(yīng)用正在運(yùn)行。vnfaas允許企業(yè)將其特定的服務(wù)/應(yīng)用合并和/或擴(kuò)展到由電信運(yùn)營(yíng)商提供的第三方商業(yè)數(shù)據(jù)中心。通過(guò)這種vnfaas，企業(yè)不需要管理和控制nfvi或vnf。然而，nfv性能和可移植性考慮將適用于努力滿足高性能和低時(shí)延考慮的部署。

利用vnpaas，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)(包括wifi業(yè)務(wù))基于apn、通過(guò)移動(dòng)分組核心網(wǎng)絡(luò)被路由到特定的分組數(shù)據(jù)服務(wù)服務(wù)器。在分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)服務(wù)器處運(yùn)行的應(yīng)用可以由企業(yè)提供?？梢杂幸粋€(gè)接口將該業(yè)務(wù)路由到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。但是托管應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施完全由運(yùn)營(yíng)商控制。然而，企業(yè)對(duì)應(yīng)用具有完全的管理控制，并且可以潛在地經(jīng)由托管運(yùn)營(yíng)商支持的vdc管理接口自行地應(yīng)用所有配置。

所有上述用例需要用于運(yùn)營(yíng)商與第三方共享基礎(chǔ)設(shè)施資源的解決方案。因此，需要具有訪問(wèn)控制的跨域編排。此外，基礎(chǔ)設(shè)施資源管理需要提供一種不僅基于業(yè)務(wù)類型還要根據(jù)不同的運(yùn)營(yíng)商和企業(yè)來(lái)隔離業(yè)務(wù)的機(jī)制。

如上所述，地理上分布式的數(shù)據(jù)中心(或群集)可以提供改進(jìn)的高可用性。這種類型的解決方案允許跨越不同的地理上分散的位置來(lái)配置多個(gè)群集。這種解決方案可以支持兩種類型的切換和/或故障轉(zhuǎn)移——本地或伸展。

使用本地群集(localclustering)，所有群集參與節(jié)點(diǎn)位于相同的設(shè)施或數(shù)據(jù)中心，并且可以與心跳鏈接或類似機(jī)制物理耦合。該配置可以提供應(yīng)用故障轉(zhuǎn)移，但是無(wú)法在影響整個(gè)設(shè)施或數(shù)據(jù)中心的停機(jī)時(shí)間期間維持托管。例如，如果數(shù)據(jù)中心受到災(zāi)難性事件的影響，則整個(gè)設(shè)施將遭受停機(jī)時(shí)間并且無(wú)法提供有保障的正常運(yùn)行時(shí)間(uptime)。但是，本地群集是用于需要立即被故障轉(zhuǎn)移的應(yīng)用的首選解決方案。認(rèn)證域服務(wù)器和金融交易web服務(wù)器是在它們具有任何故障轉(zhuǎn)移延遲的情況下可能會(huì)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生負(fù)面影響的服務(wù)器的一些示例。

伸展集群(stretchclustering)或地理上分散的集群減輕了局部集群的一些問(wèn)題。如果主站點(diǎn)由于災(zāi)難而停機(jī)，則無(wú)法依賴本地集群來(lái)實(shí)現(xiàn)任務(wù)關(guān)鍵應(yīng)用所需的正常運(yùn)行時(shí)間。如果網(wǎng)絡(luò)具有跨越不同地震區(qū)域的群集，則應(yīng)用可能會(huì)被故障轉(zhuǎn)移到不受主站點(diǎn)停機(jī)時(shí)間影響的輔助站點(diǎn)。伸展集群將數(shù)據(jù)寫入主存儲(chǔ)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程存儲(chǔ)系統(tǒng)二者。這擴(kuò)展了單個(gè)故障轉(zhuǎn)移群集解決方案的能力，并且防止了停機(jī)。

圖1示出了示例vnf池架構(gòu)。每個(gè)vnf池102和104包含多個(gè)vnf實(shí)例106a-106n和108a-108n以及池管理器110/112。池管理器110/112管理相應(yīng)池內(nèi)的vnf實(shí)例106/108。池管理器110和112與服務(wù)控制實(shí)體100交互以提供網(wǎng)絡(luò)功能。與可靠服務(wù)器池(rserpool)或虛擬路由器冗余協(xié)議(vrrp)類似，池管理器110/112可以向服務(wù)控制實(shí)體100提供如“vfw”等標(biāo)識(shí)符或者表示vnf的虛擬地址。冗余管理將在池的范圍內(nèi)被管理并且對(duì)于服務(wù)控制實(shí)體100不可見(jiàn)。此外，每個(gè)vnf106/108的可靠性能力可以被定制并且提供給服務(wù)控制實(shí)體100。服務(wù)控制實(shí)體100簡(jiǎn)單地與池管理器110/112通信以便以所需的可靠性級(jí)別來(lái)請(qǐng)求和協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)功能。

如前所述，可以配置虛擬數(shù)據(jù)中心(vdc)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包括在多個(gè)地理位置處的多個(gè)物理數(shù)據(jù)中心。因此，vnf池架構(gòu)也可以被應(yīng)用于這樣的“分布式”數(shù)據(jù)中心解決方案。

圖2示出了示例分布式vnf池架構(gòu)。分布式vnf池在實(shí)踐中可以被認(rèn)為是一個(gè)vnf池，但是它可以與其他物理vnf池一起工作以提供與一個(gè)邏輯vnf池相同的網(wǎng)絡(luò)功能。在圖2的示例中，dvnf-1122和dvnf-2124是在地理上分散在兩個(gè)不同位置中的數(shù)據(jù)中心。提供服務(wù)控制實(shí)體120以確定如何組合網(wǎng)絡(luò)功能以構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。每個(gè)數(shù)據(jù)中心122和124將具有其自己的分布式池管理器126和128，分布式池管理器126和128組合以形成一個(gè)邏輯池管理器功能130。分布式池管理器126和128將一起工作以構(gòu)建一個(gè)邏輯vnf池132，該一個(gè)邏輯vnf池132由位于dvnf-1122中的池元件134a-134n和位于dvnf-2124中的池元件136a-136n組成。對(duì)于終端用戶，這表現(xiàn)為一個(gè)邏輯vnf池132和一個(gè)邏輯池管理器130。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，雖然在圖2中僅示出了兩個(gè)分布式池(或數(shù)據(jù)中心)，但是在實(shí)踐中可以擴(kuò)展到任何數(shù)目的數(shù)據(jù)中心站點(diǎn)。

分布式池管理器126將管理它“本地”池內(nèi)的池元件134a-134n，并且將向它的對(duì)等分布式池管理器(諸如池管理器128)隱藏它的池網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?duì)等分布式池管理器將具有以下知識(shí)：在另一位置(例如另一數(shù)據(jù)中心)存在可用的同一vnf池的備用資源，但是它不需要確切地知道資源如何被管理。

這也可以允許在不同的池中使用不同的ha解決方案，只要分布式池管理器之間的交互是標(biāo)準(zhǔn)化的即可。分布式池管理器可以傳送各種信息，諸如池狀態(tài)(例如主應(yīng)用的數(shù)目和備份應(yīng)用的數(shù)目)、資源狀態(tài)(例如池容量)、數(shù)據(jù)同步等。

可以考慮在分布式池之間的兩種類型的數(shù)據(jù)同步：配置數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。配置數(shù)據(jù)是指允許應(yīng)用正常運(yùn)行的應(yīng)用供應(yīng)信息。配置數(shù)據(jù)同步可以在分布式池管理器之間完成，這將允許通過(guò)分布式池故障轉(zhuǎn)移過(guò)程來(lái)恢復(fù)發(fā)生故障的應(yīng)用，而無(wú)需大的時(shí)延。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是指在應(yīng)用的運(yùn)行時(shí)生成的數(shù)據(jù)，例如正在進(jìn)行的會(huì)話處理數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步也可以在分布式池管理器之間完成，這將允許利用分布式池備份處的正在進(jìn)行的數(shù)據(jù)來(lái)恢復(fù)發(fā)生故障的應(yīng)用，而無(wú)需大的時(shí)延。在某些情況下，如果恢復(fù)時(shí)延可接受，則實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步可以是可選的。分布式池管理器可以被配置為根據(jù)它們相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用的要求將數(shù)據(jù)彼此同步。

關(guān)于vnf池可以考慮兩種類型的故障轉(zhuǎn)移過(guò)程——本地故障轉(zhuǎn)移和分布式(或遠(yuǎn)程)故障轉(zhuǎn)移。本地故障轉(zhuǎn)移是指其中位于同一池中的備份資源將承擔(dān)發(fā)生故障的vnf實(shí)例的主動(dòng)角色的故障轉(zhuǎn)移過(guò)程。例如，再次參考圖2，“本地”類型的故障轉(zhuǎn)移是從vnf134a到vnf134n的故障轉(zhuǎn)移，因?yàn)檫@兩個(gè)vnf位于同一主機(jī)(或數(shù)據(jù)中心站點(diǎn))上。分布式池故障轉(zhuǎn)移是指其中對(duì)等分布式池中的備份資源將承擔(dān)發(fā)生故障的vnf實(shí)例的主動(dòng)角色的故障轉(zhuǎn)移過(guò)程?！胺植际健鳖愋偷墓收限D(zhuǎn)移的示例是從vnf134a到vnf136a的故障轉(zhuǎn)移，因?yàn)関nf位于地理上分散的主機(jī)上。

在識(shí)別出節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，分布式vnf池管理器可以基于本地池資源狀態(tài)和對(duì)等分布式池狀態(tài)來(lái)決定應(yīng)該執(zhí)行哪種類型的故障轉(zhuǎn)移。本地與遠(yuǎn)程故障轉(zhuǎn)移的選擇可以基于多種因素，包括容量、帶寬、性能、維護(hù)等參數(shù)。當(dāng)選擇分布式池故障轉(zhuǎn)移過(guò)程時(shí)，分布式池管理器可以將發(fā)生故障的應(yīng)用的最后狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送給選定的對(duì)等分布式池管理器。對(duì)等分布式池管理器然后可以選擇資源并且執(zhí)行恢復(fù)過(guò)程。對(duì)等分布式池的選擇過(guò)程還可以基于恢復(fù)策略和在數(shù)據(jù)同步時(shí)接收到的對(duì)等池狀態(tài)信息。

在更一般的意義上，切換過(guò)程也有兩種類型——本地切換和分布式(或遠(yuǎn)程)切換。應(yīng)當(dāng)理解，“切換”是類似于故障轉(zhuǎn)移的過(guò)程，但是可以指代響應(yīng)于多個(gè)觸發(fā)器中的任何觸發(fā)器而不僅是響應(yīng)于故障而做出的資源改變。本地切換是指其中同一本地池中的備份資源將接管vnf實(shí)例的活動(dòng)角色的過(guò)程。分布式池切換是指其中遠(yuǎn)程位置池中的備份資源將承擔(dān)vnf實(shí)例的主動(dòng)角色的過(guò)程。基于觸發(fā)器(例如容量過(guò)載、縮放、vm遷移等)，分布式vnf池管理器可以確定哪種類型的切換將要被執(zhí)行。對(duì)于分布式池切換過(guò)程，分布式池管理器將向選定的對(duì)等分布式池管理器發(fā)送活動(dòng)應(yīng)用的最后狀態(tài)數(shù)據(jù)。對(duì)等分布式池管理器然后可以選擇資源并且執(zhí)行切換過(guò)程。對(duì)等分布式池管理器的選擇可以基于本地池資源狀態(tài)和對(duì)等分布式池資源狀態(tài)、以及恢復(fù)策略和在數(shù)據(jù)同步時(shí)接收到的任何對(duì)等池狀態(tài)信息。

對(duì)于大型電信運(yùn)營(yíng)商，可能會(huì)跨越多個(gè)物理數(shù)據(jù)中心創(chuàng)建多個(gè)vdc。每個(gè)vdc可以被定義用于提供一個(gè)特定的功能，例如電信云。由于一個(gè)vdc使用的基礎(chǔ)設(shè)施資源可能位于不同的地理位置處，所以如果vm位于在不同位置的不同主機(jī)處，則網(wǎng)絡(luò)性能可能不同。如果vnf容量被約束為僅在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)(例如，在單個(gè)地理位置的一個(gè)數(shù)據(jù)中心內(nèi))被縮放(或移動(dòng))，則該vnf容量可能受到限制。由于nfvi可能跨越多個(gè)數(shù)據(jù)中心和位置，所以如果需要，則可以縮放跨越不同網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的彈性vnf。在跨數(shù)據(jù)中心縮放期間，可以強(qiáng)制要求提供相同級(jí)別的服務(wù)層協(xié)定，包括性能、可靠性和安全性。

可能被部署在網(wǎng)絡(luò)中的不同點(diǎn)處的一組順序連接的vnf實(shí)例可以被用于提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這可以稱為服務(wù)鏈接(servicechaining)。一組vnf實(shí)例被命名為vnf集。vnf集可以包括單個(gè)或多個(gè)vnf(例如，虛擬防火墻、虛擬負(fù)載平衡器等)，并且這些vnf中的每一個(gè)可以具有多個(gè)實(shí)例。vnf集不僅可以被用作服務(wù)鏈的一部分，還可以被用作多個(gè)vnf而無(wú)需任何特定拓?fù)浼s束。

在一些網(wǎng)絡(luò)中，由vnf提供的服務(wù)可能需要在將用戶數(shù)據(jù)分組傳送到其目的地之前，使用若干選定的vnf實(shí)例來(lái)處理用戶數(shù)據(jù)分組。vnf集可以超越傳統(tǒng)的服務(wù)鏈接概念。這是一種vnf的搭配，在vnf之間具有未被規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)連接。當(dāng)vnf用作vnf集時(shí)，服務(wù)會(huì)話將在一組vnf之間被建立。例如，當(dāng)移動(dòng)用戶建立用于ims服務(wù)的pdn連接時(shí)，沿著pdn連接涉及多個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體，包括enb、服務(wù)gw、pdngw、p-cscf、s-cscf等。另一示例是服務(wù)功能鏈，其中服務(wù)鏈指向處于特定順序的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)處理功能，這些服務(wù)處理功能被鏈接以提供復(fù)合服務(wù)。這些功能或服務(wù)中的每一個(gè)都可以由vnf實(shí)例來(lái)實(shí)現(xiàn)。

返回電信云示例，服務(wù)會(huì)話可以遍歷vnf集的多個(gè)有狀態(tài)和無(wú)狀態(tài)的vnf功能。使用分布式nfv池，服務(wù)會(huì)話也可以跨越多個(gè)數(shù)據(jù)中心。在將vnf應(yīng)用放置在主機(jī)上時(shí)，一個(gè)考慮因素在于：從可用性的角度來(lái)看，“擴(kuò)展”在廣域網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中的應(yīng)用可能會(huì)更好。然而，廣域網(wǎng)絡(luò)區(qū)域也會(huì)增加可能較大的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。在將vnf放入數(shù)據(jù)中心時(shí)，可以考慮相關(guān)聯(lián)的vnf應(yīng)用之間的依賴關(guān)系。在縮放應(yīng)用時(shí)，vnf不可以僅關(guān)于計(jì)算和存儲(chǔ)要求來(lái)被縮放。為了滿足性能要求(例如功能之間的時(shí)延)，通過(guò)被應(yīng)用于整個(gè)組的自動(dòng)縮放技術(shù)，給定的服務(wù)集的vnf功能可能需要被分組在一起。縮放策略或不同vnf之間的比率可以被應(yīng)用于vnf集總體，以控制縮放過(guò)程。

高可用性解決方案提供了類似群集的機(jī)制，其中vnf可以被故障轉(zhuǎn)移到備用節(jié)點(diǎn)，以用于災(zāi)難/數(shù)據(jù)中心故障恢復(fù)。為了避免最壞的情況，通常優(yōu)選的是在不同的地理位置托管備份vnf功能。這再次需要vnf池的跨數(shù)據(jù)中心功能。

圖3a至圖3c將被用于示出在使用分布式vnf池時(shí)的潛在性能問(wèn)題的示例。在該示例中，由vnf功能vnf-a、vnf-b、vnf-c組成的服務(wù)集被用來(lái)處理分組業(yè)務(wù)。服務(wù)集可以被認(rèn)為是業(yè)務(wù)必須在源和目的地之間傳遞通過(guò)的服務(wù)功能的有序列表。該示例沒(méi)有明確地示出在數(shù)據(jù)中心中路由分組時(shí)可能涉及的數(shù)據(jù)中心中的切換元件(物理或虛擬)，但是該方面將是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的。該服務(wù)集的“數(shù)據(jù)路徑”是從vnf-a到vnf-b到vnf-c。

在圖3a至圖3c中，服務(wù)控制實(shí)體(sce)140被示出為包括第一數(shù)據(jù)中心dvnf-1142和第二數(shù)據(jù)中心dvnf-2144的vdc的管理實(shí)體。分布式池管理器(dpm)146駐留在dvnf-1142中，并且dpm148駐留在dvnf-2144中。sce140、dpm146和dpm148可以被統(tǒng)稱為邏輯vnf管理功能。vnf-a/b/c功能位于三個(gè)不同的分布式vnf池中，每個(gè)vnf池在兩個(gè)數(shù)據(jù)中心中具有功能的實(shí)例。dvnf-1142托管vnf-a150、vnf-b154和vnf-c158。dvnf-2144托管vnf-a152、vnf-b156和vnf-c160。

本發(fā)明的實(shí)施例包括通過(guò)使用由sce140定義的vnf集的性能敏感的分布vnf池備份過(guò)程。在vnf池建立中，sce140可以將vnf集定義為將被應(yīng)用于業(yè)務(wù)的vnf服務(wù)的有序列表。一個(gè)vnf集中的不同vnf服務(wù)之間的依賴關(guān)系是性能敏感的，并且可以具有規(guī)定該列表中的相鄰服務(wù)之間的延遲容忍度的準(zhǔn)則。在分布式切換時(shí)，可以由sce140和dpm146/148考慮性能敏感度。這樣，vnf數(shù)據(jù)路徑的性能可以得到保證。

在dvnf池配置中，sce140可以通過(guò)性能敏感指示符來(lái)向dpm146/148通知vnf對(duì)性能敏感。sce140還可以選擇在哪個(gè)主機(jī)(例如dvnf-1142或dvnf-2144)中活動(dòng)的vnf實(shí)例將被啟動(dòng)。這樣，如果vnf實(shí)例的性能敏感性要求的話，則所有活動(dòng)的vnf實(shí)例都可以優(yōu)選地被置于同一位置。sce140將vnf集與它的(多個(gè))活動(dòng)實(shí)例位置一起存儲(chǔ)。

圖3a示出了vnf集的初始配置。當(dāng)服務(wù)集中的所有三個(gè)vnf實(shí)例都位于單個(gè)主機(jī)dvnf-1142處時(shí)，數(shù)據(jù)路徑162被示出為穿過(guò)vnf-a150->vnf-b154->vnf-c158。諸如服務(wù)集中的功能之間的時(shí)延等性能可以在數(shù)據(jù)路徑162從不離開(kāi)dvnf-1142的情況下得以保證。

但是，在某些時(shí)候，管理器功能可能會(huì)決定觸發(fā)分布式故障轉(zhuǎn)移或切換過(guò)程。分布式切換過(guò)程的結(jié)果是，數(shù)據(jù)路徑中的一個(gè)vnf實(shí)例將從dvnf-1142被切換到dvnf-2144。

圖3b示出了活動(dòng)的vnf-b功能已經(jīng)從實(shí)例vnf-b154被切換到實(shí)例vnf-b156的情況。新的數(shù)據(jù)路徑164(vnf-a150->vnf-b156->vnf-c158)現(xiàn)在必須跨數(shù)據(jù)中心dvnf-1142和dvnf-2144之間兩次。由于分布式vnf池通常針對(duì)地理分布來(lái)被設(shè)計(jì)，因此這種跨dvnf池業(yè)務(wù)可能要擔(dān)心性能。

圖3b的分布式切換/故障轉(zhuǎn)移可以從dpm146和/或dpm148被傳送給sce140，以指示對(duì)等分布式池中的備份資源現(xiàn)在將承擔(dān)主動(dòng)角色。在從dpm146/148接收到分布式切換指示時(shí)，sce140可以對(duì)受影響的vnf集執(zhí)行查詢。如果sce140確定vnf集中的其他vnf功能在dvnf-2中也可用，則sce140可以向在vnf集中具有活動(dòng)vnf實(shí)例的所有dpm發(fā)送通知。該通知可以包含切換指令和目標(biāo)dvnf池id(例如dvnf-2144)。

在該示例中，sce140可以確定dvnf-2144還托管vnf-a和vnf-c功能的實(shí)例(分別為vnf-a152和vnf-c160)。由于vnf-a和vnf-c與服務(wù)集中的vnf-b相鄰，所以性能敏感度參數(shù)可能要求它們要被并置在相同的地理位置。對(duì)于該示例，將假定當(dāng)vnf集的所有功能被并置時(shí)可以保證服務(wù)質(zhì)量。

sce140可以向dpm146發(fā)送用以將vnf-a和vnf-c功能遷移到dvnf-2144的指令。在接收到sce140通知之后，dpm146將發(fā)起與dpm148的分布式切換過(guò)程以將活動(dòng)的vnf實(shí)例切換到dvnf-2144。類似于針對(duì)vnf-b所描述的，活動(dòng)的vnf-a功能從vnf-a150被切換到vnf-a152?；顒?dòng)的vnf-c功能從vnf-c158被切換到vnf-c160。一旦切換完成，構(gòu)造將被發(fā)送回sce140。sce140可以用新的(多個(gè))活動(dòng)實(shí)例位置來(lái)更新所存儲(chǔ)的vnf集。

圖3c示出了切換之后的配置，其中新的數(shù)據(jù)路徑166(vnf-a152->vnf-b156->vnf-c160)只穿過(guò)單個(gè)主機(jī)、數(shù)據(jù)中心dvnf-2144中的vnf。

應(yīng)當(dāng)注意，在圖3a至圖3c的示例網(wǎng)絡(luò)中，vnf集中的所有vnf功能的實(shí)例在所有(兩個(gè))主機(jī)處都可用。實(shí)際上，在很多地理位置和較大尺寸的vnf集的情況下，vnf集的每一個(gè)功能可能不存在于每個(gè)位置處。在這種情況下，sce可以嘗試配置數(shù)據(jù)路徑以最小化它從一個(gè)數(shù)據(jù)中心跨越到另一數(shù)據(jù)中心的次數(shù)。這可以包括將vnf中的相鄰或按序的vnf功能放置在公共位置。在一些實(shí)施例中，該配置或重新配置過(guò)程可以通過(guò)與vnf集中的至少一個(gè)服務(wù)相關(guān)聯(lián)的故障轉(zhuǎn)移、切換、縮放或遷移條件來(lái)被觸發(fā)。然后，管理器可以選擇與集合中的vnf功能相鄰的至少一個(gè)其他功能，以便也移動(dòng)到新的數(shù)據(jù)中心位置。

在一些實(shí)施例中，本文中描述的機(jī)制可以被應(yīng)用于覆蓋網(wǎng)絡(luò)，例如vxlan和nvo3(使用層3的網(wǎng)絡(luò)虛擬化覆蓋)。網(wǎng)絡(luò)覆蓋可以在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組時(shí)帶來(lái)附加開(kāi)銷。避免覆蓋連接可能是對(duì)時(shí)延敏感應(yīng)用而言更有吸引力的一個(gè)選項(xiàng)。

此外，當(dāng)遍歷跨數(shù)據(jù)中心覆蓋連接時(shí)，可能會(huì)增加額外的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。為了避免任何額外網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，vnf集的所有功能可能需要被放置在相同的低時(shí)延網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中(例如在相同的主機(jī)或相同的數(shù)據(jù)中心位置處)。然而，當(dāng)達(dá)到選定網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的容量限制時(shí)，可能需要將一個(gè)vnf擴(kuò)展到另一網(wǎng)絡(luò)區(qū)域。在這種情況下，由于服務(wù)會(huì)話必須遍歷同一路徑，所以無(wú)法避免網(wǎng)絡(luò)區(qū)域之間的乒乓業(yè)務(wù)(ping-pongtraffic)。取決于用于跨網(wǎng)絡(luò)區(qū)域連接的網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù)，架空網(wǎng)絡(luò)時(shí)延可能具有各種延遲。換言之，網(wǎng)絡(luò)性能可能變得不可預(yù)測(cè)。

nfv彈性通常是nfv網(wǎng)絡(luò)(包括控制平面和數(shù)據(jù)平面)的要求?？梢蕴峁┯靡愿纳品?wù)可用性和故障管理的機(jī)制。利用虛擬化，vnf的使用可能對(duì)所提供的服務(wù)的可靠性帶來(lái)附加挑戰(zhàn)。對(duì)于vnf實(shí)例，它通常不會(huì)在其主機(jī)(即通用服務(wù)器)上具有內(nèi)置的可靠性機(jī)制。相反，存在更多的風(fēng)險(xiǎn)因素，諸如各種級(jí)別的軟件故障，包括管理程序和虛擬機(jī)、硬件故障、以及可能使vnf實(shí)例不可靠的實(shí)例遷移。即使對(duì)于云就緒的nfv應(yīng)用，仍然可能需要高可用性解決方案和服務(wù)恢復(fù)解決方案。

提高vnf彈性的一個(gè)選項(xiàng)是定期捕獲vm的快照，類似于上面詳細(xì)描述的數(shù)據(jù)同步。在vnf故障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)可以使用所存儲(chǔ)的快照在相同或不同的主機(jī)上恢復(fù)vm。但是，由于快照恢復(fù)，將會(huì)存在所提供的服務(wù)的停機(jī)時(shí)間。該停機(jī)時(shí)間可能會(huì)超過(guò)nfv可以容忍的預(yù)期值。與企業(yè)云應(yīng)用相比，nfv具有不同的可靠性要求，例如恢復(fù)時(shí)間。

為了提高網(wǎng)絡(luò)功能的彈性，nfv網(wǎng)絡(luò)可能需要高可用性解決方案，這有使故障時(shí)的服務(wù)停機(jī)時(shí)間最小化的可能性。vnf的可靠性可以通過(guò)創(chuàng)建資源冗余以消除任何單一故障點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，通常包括在設(shè)計(jì)中的足以補(bǔ)償性能下降以及甚至個(gè)別資源的故障的超額容量。也就是說(shuō)，提供相同功能的一組vnf實(shí)例可以用作網(wǎng)絡(luò)功能集群或池，該網(wǎng)絡(luò)功能集群或池為應(yīng)用提供保護(hù)(例如故障轉(zhuǎn)移)并且從而提高可用性。

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖。該方法可以由本文中已經(jīng)描述的服務(wù)控制實(shí)體或管理器節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。該方法開(kāi)始于定義服務(wù)集(框200)。服務(wù)集是分組業(yè)務(wù)預(yù)計(jì)將遍歷的服務(wù)的有序列表，該列表中的每個(gè)服務(wù)提供分組處理服務(wù)。然后，服務(wù)集中的每個(gè)服務(wù)被指派給相應(yīng)服務(wù)在主機(jī)處的實(shí)例(框210)。在一個(gè)實(shí)施例中，集合中的所有服務(wù)可以被指派給駐留在相同主機(jī)上的實(shí)例。

管理器確定第一服務(wù)要從第一服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例被轉(zhuǎn)移或切換到第一服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例(框220)?？梢皂憫?yīng)于接收到指示從第一主機(jī)到與第一服務(wù)相關(guān)聯(lián)的第二主機(jī)的切換過(guò)程的消息來(lái)進(jìn)行框220的確定?？梢酝ㄟ^(guò)將第一主機(jī)處的第一服務(wù)替換為第一服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例來(lái)修改和更新該服務(wù)集。

響應(yīng)于確定第一服務(wù)正在切換主機(jī)，管理器標(biāo)識(shí)服務(wù)集中的第二服務(wù)，第二服務(wù)當(dāng)前由第二服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例提供并且在第二主機(jī)處可用(框230)?？?30的標(biāo)識(shí)本質(zhì)上將服務(wù)集中的另一服務(wù)標(biāo)識(shí)為要從第一主機(jī)被切換到第二主機(jī)的候選?？梢酝ㄟ^(guò)向第二主機(jī)查詢能夠提供第二服務(wù)的實(shí)例的存在來(lái)確定第二服務(wù)在第二主機(jī)處的可用性。實(shí)例可能已經(jīng)被指派了備份角色，用于從第二服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例的故障轉(zhuǎn)移/切換。

可選地，可以根據(jù)第二服務(wù)在服務(wù)集中的位置來(lái)進(jìn)行在框230中標(biāo)識(shí)的第二服務(wù)的選擇。在一些實(shí)施例中，第二服務(wù)在有序列表中與第一服務(wù)相鄰。通過(guò)相鄰，第二服務(wù)在有序列表中可以緊挨在第一服務(wù)之前或緊挨在第一服務(wù)之后。

在其他替代實(shí)施例中，可以根據(jù)滿足使服務(wù)集中使用的主機(jī)的數(shù)目最小化這一條件來(lái)選擇第二服務(wù)。此外，第二服務(wù)可以被標(biāo)識(shí)以最小化服務(wù)集在第一主機(jī)和第二主機(jī)之間切換的次數(shù)。這進(jìn)而將最小化分組在通過(guò)服務(wù)集時(shí)跨過(guò)主機(jī)邊界的次數(shù)。

在另一實(shí)施例中，可以根據(jù)與第一和第二服務(wù)相關(guān)聯(lián)的時(shí)延要求來(lái)進(jìn)行第二服務(wù)的標(biāo)識(shí)。時(shí)延要求可以規(guī)定當(dāng)在第一服務(wù)和第二服務(wù)之間路由分組時(shí)可接受的最大延遲時(shí)延容忍度。時(shí)延要求可以規(guī)定第一和第二服務(wù)必須被放置在同一數(shù)據(jù)中心內(nèi)的主機(jī)上。

管理器發(fā)送用以將第二服務(wù)從第二服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例向第二服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例轉(zhuǎn)移的指令(框240)。

可選地，圖4的方法可以重復(fù)迭代，直到服務(wù)集中的所有服務(wù)已被處理并且確定它們是否可以被移動(dòng)到新的主機(jī)中的實(shí)例。管理器可以被配置為最小化在服務(wù)集中發(fā)生的跨主機(jī)實(shí)例的數(shù)目。

可選地，可以選擇服務(wù)集中要從第一主機(jī)被轉(zhuǎn)移到第二主機(jī)的多個(gè)服務(wù)。多個(gè)服務(wù)可以是服務(wù)集的子集。多個(gè)服務(wù)可以在有序列表中是按序的。這樣的按序的多個(gè)服務(wù)可以包括第一服務(wù)。

可選地，框220的確定可以響應(yīng)于第一服務(wù)的狀態(tài)或狀況。第一服務(wù)的狀態(tài)的示例包括在第一服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例的故障、在第一服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例的切換、和/或在第一服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例的縮放。

在一些實(shí)施例中，圖4的方法可以包括向在有序列表中緊挨在第一服務(wù)之前的服務(wù)的實(shí)例發(fā)送用以向第一服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例轉(zhuǎn)發(fā)分組業(yè)務(wù)的指令。備選地，該方法可以包括：如果第二服務(wù)在有序列表中在第一服務(wù)之前，則向在有序列表中緊挨在第二服務(wù)之前的服務(wù)的實(shí)例發(fā)送用以向第二服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例轉(zhuǎn)發(fā)分組業(yè)務(wù)的指令。

在其他可選實(shí)施例中，圖4的方法可以包括向第一服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例重新指派與第一服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例相關(guān)聯(lián)的ip地址。類似地，也可以向第二服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例重新指派第二服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例的ip地址。在這種情況下，第一主機(jī)處的實(shí)例可以在ip地址重新指派過(guò)程之后被取消服務(wù)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的實(shí)施例的情況下，可以采用各種服務(wù)鏈機(jī)制。

在第一服務(wù)鏈接示例中，當(dāng)數(shù)據(jù)中心的邊緣路由器接收到分組時(shí)，分組被分類，并且該分組基于該分類而被指派服務(wù)集。分組可以被封裝并且被標(biāo)記有服務(wù)的有序列表作為一組目的地。在這種情況下，當(dāng)后續(xù)服務(wù)被移動(dòng)到新的主機(jī)時(shí)，管理器節(jié)點(diǎn)可以指令服務(wù)修改分組標(biāo)簽。例如，在圖3b的實(shí)施例中，sce140可以向dpm146發(fā)消息以指令vnf-a150修改接收到的分組的標(biāo)簽，從而從服務(wù)集(例如，下一目的地)中移除vnf-b154并且將vnf-b156添加到服務(wù)集?？蛇x地，可以相應(yīng)地指令vnf-a150更新其存儲(chǔ)的路由或轉(zhuǎn)發(fā)表。然后，sce140可以通過(guò)與所涉及的vnf實(shí)例和/或分布式池管理器通信來(lái)發(fā)送用以將(多個(gè))附加服務(wù)切換到新的主機(jī)的指令。

在第二服務(wù)鏈接示例中，傳入的分組可能不會(huì)被標(biāo)記有服務(wù)集上的一整套目的地。分組的報(bào)頭(例如，ip報(bào)頭)可以被設(shè)置，其中僅下一服務(wù)將被應(yīng)用為其目的地地址。隨后的目的地/服務(wù)可以逐跳被確定和設(shè)置。在這種情況下，管理器節(jié)點(diǎn)可以向服務(wù)(或與服務(wù)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的切換單元)通知更新后的服務(wù)鏈路由。

另一可選實(shí)施例涉及當(dāng)切換發(fā)生時(shí)通過(guò)其備份vnf對(duì)主vnf的ip地址實(shí)際接管。在圖3b的示例中，dpm146和dpm148將協(xié)調(diào)ip地址接管過(guò)程。vnf-b156被指派vnf-b154的ip地址，并且然后一旦切換完成，vnf-b154將被取消服務(wù)。在這種情況下，不需要修改貫穿服務(wù)集的分組的報(bào)頭和/或標(biāo)簽。目的地地址的原始列表仍然適用，即使虛擬服務(wù)已經(jīng)更改主機(jī)。其他類型的尋址、虛擬尋址和網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù)也可以應(yīng)用于這些示例。

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的可以是管理器節(jié)點(diǎn)的示例網(wǎng)絡(luò)元件600的框圖。管理器節(jié)點(diǎn)600可以是以下中的任一個(gè)：服務(wù)控制實(shí)體、分布式池管理器、或虛擬網(wǎng)絡(luò)功能節(jié)點(diǎn)、或前述的組合，如本文中描述的。管理器節(jié)點(diǎn)600包括處理器602、存儲(chǔ)器或指令存儲(chǔ)庫(kù)604以及通信接口606。通信接口606可以包括至少一個(gè)輸入端口和至少一個(gè)輸出端口。存儲(chǔ)器604包含由處理器602可執(zhí)行的指令，由此網(wǎng)絡(luò)元件600可操作以執(zhí)行如本文中描述的各種實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，管理器節(jié)點(diǎn)600可以是由底層物理硬件托管的虛擬化應(yīng)用。

管理器節(jié)點(diǎn)600操作以將服務(wù)集定義為要被應(yīng)用于分組業(yè)務(wù)的服務(wù)的有序列表；將服務(wù)集中的每個(gè)服務(wù)指派給相應(yīng)服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例；確定服務(wù)集中的第一服務(wù)要從第一服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例被轉(zhuǎn)移到第一服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例；標(biāo)識(shí)服務(wù)集中的第二服務(wù)，第二服務(wù)在第二主機(jī)中可用；并且發(fā)送用以將服務(wù)集中的第二服務(wù)從第二服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例向第二服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例轉(zhuǎn)移的指令。

圖6是可以包括多個(gè)模塊的示例管理器節(jié)點(diǎn)700的框圖。管理器節(jié)點(diǎn)700可以包括定義模塊702、指派模塊704、確定模塊706、標(biāo)識(shí)模塊708和指令模塊710。定義模塊702被配置為將服務(wù)集定義為要被應(yīng)用于分組業(yè)務(wù)的服務(wù)的有序列表。指派模塊704被配置為向相應(yīng)服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例指派服務(wù)集中的每個(gè)服務(wù)。確定模塊706被配置為確定服務(wù)集中的第一服務(wù)要從第一服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例被轉(zhuǎn)移到第一服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例。標(biāo)識(shí)模塊708被配置為標(biāo)識(shí)服務(wù)集中的第二服務(wù)，第二服務(wù)在第二主機(jī)中可用。指令模塊710被配置為發(fā)送用以將服務(wù)集中的第二服務(wù)從第二服務(wù)在第一主機(jī)處的實(shí)例向第二服務(wù)在第二主機(jī)處的實(shí)例轉(zhuǎn)移的指令。

本發(fā)明的實(shí)施例可以表示為存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)(也稱為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、處理器可讀介質(zhì)、或其中實(shí)施有計(jì)算機(jī)可讀程序代碼的計(jì)算機(jī)可用介質(zhì))中的軟件產(chǎn)品。非暫態(tài)機(jī)器可讀介質(zhì)可以是任何合適的有形介質(zhì)，包括磁、光或電存儲(chǔ)介質(zhì)，包括磁盤、壓縮盤只讀存儲(chǔ)器(cd-rom)、數(shù)字通用盤只讀存儲(chǔ)器(dvd-rom)存儲(chǔ)設(shè)備(易失性或非易失性)、或類似的存儲(chǔ)機(jī)制。機(jī)器可讀介質(zhì)可以包含各種指令集、代碼序列、配置信息或其他數(shù)據(jù)，這些在被執(zhí)行時(shí)引起處理器執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法中的步驟。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，用以實(shí)現(xiàn)所描述的發(fā)明所需的其他指令和操作也可以被存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)上。從機(jī)器可讀介質(zhì)運(yùn)行的軟件可以與電路對(duì)接以執(zhí)行所描述的任務(wù)。

本發(fā)明的上述實(shí)施例僅是示例性的。在不脫離僅由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)特定實(shí)施例做出改變、修改和變化。