虚拟化网络功能部署方法、管理与编排平台和介质与流程

1.本公开涉及通信技术领域，特别涉及一种虚拟化网络功能部署方法、管理与编排平台和计算机可读介质。


背景技术：

2.现阶段，在虚拟化领域，虚拟化网络功能(virtualized network function，简称vnf)的资源往往是在未规划具体部署位置的前提下随机部署于相应部署平台之上的。这种随机性可能会给部署平台带来较大的碎片率，从而造成物理资源的浪费。例如，开源云计算管理平台openstack的处理方法多是串行创建虚拟机，即针对每一台虚拟机，循环部署平台的各个主机节点，寻找满足其部署要求的主机，一旦找到则直接进行部署，不考虑资源碎片率情况。
3.为提高资源利用率，现行常用的解决方案是采用穷举法进行虚拟资源的集中部署，即通过将本次需要参与集中部署的虚机做排列组合，并尝试每一种排列组合场景下串行部署，对比各组合场景下的部署结果，取云平台资源碎片率最小的一种作为最终位置信息结果。
4.但上述集中部署的过程往往费时费力，在实际应用中效率极低，且随着参与集中部署的虚拟机数量的增加，排列组合的场景呈现爆炸式增长，工程应用性较弱。


技术实现要素：

5.本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种虚拟化网络功能部署方法、管理与编排平台和计算机可读介质。
6.为实现上述目的，第一方面，本公开实施例提供了一种虚拟化网络功能部署方法，包括：
7.获取部署平台当前的部署资源信息，并确定待部署主机，其中，所述部署资源信息包括：所述部署平台中各主机的中央处理器信息和内存信息；
8.根据虚拟化网络功能的虚拟机信息和所述待部署主机的中央处理器信息，对所述虚拟化网络功能所需的虚拟机进行预部署；
9.根据所述内存信息对预部署结果中占用内存超限的虚拟机进行二次预部署。
10.第二方面，本公开实施例还提供了一种管理与编排平台，包括：
11.一个或多个处理器；
12.存储装置，用于存储一个或多个程序；
13.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例中任一所述的虚拟化网络功能部署方法。
14.第三方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时实现如上述实施例中任一所述的虚拟化网络功能部署方法中的步骤。
15.本公开具有以下有益效果：
16.本公开实施例提供了一种虚拟化网络功能部署方法、管理与编排平台和计算机可读介质,可通过与部署平台的交互，获取部署平台的部署资源，并根据相应预部署规则进行虚拟机的预部署，实现保证部署平台的资源碎片率的同时，增加集中部署的效率和有效性，提升集中部署的适用性，增加资源利用率。
附图说明
17.图1为本公开实施例提供的一种虚拟化网络功能部署方法的流程图；
18.图2为本公开实施例提供的另一种虚拟化网络功能部署方法的流程图；
19.图3为本公开实施例中步骤s1的一种具体实施方法流程图；
20.图4为本公开实施例中步骤s3的一种具体实施方法流程图；
21.图5为本公开实施例中步骤s301的一种具体实施方法流程图；
22.图6为本公开实施例提供的又一种虚拟化网络功能部署方法的流程图。
具体实施方式
23.为使本领域的技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图对本公开提供的虚拟化网络功能部署方法、管理与编排平台和计算机可读介质进行详细描述。
24.在下文中将参考附图更充分地描述示例实施例，但是所述示例实施例可以以不同形式来体现且不应当被解释为限于本文阐述的实施例。反之，提供这些实施例的目的在于使本公开透彻和完整，并将使本领域技术人员充分理解本公开的范围。
25.本文所使用的术语仅用于描述特定实施例，且不意欲限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一个”和“该”也意欲包括复数形式，除非上下文另外清楚指出。还将理解的是，当本说明书中使用术语“包括”和/或“由
……
制成”时，指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。
26.除非另外限定，否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解，诸如那些在常用字典中限定的那些术语应当被解释为具有与其在相关技术以及本公开的背景下的含义一致的含义，且将不解释为具有理想化或过度形式上的含义，除非本文明确如此限定。
27.本公开所提供的虚拟化网络功能部署方法，可用于获取部署平台当前的部署资源信息，确定待部署主机，并根据中央处理器信息进行虚拟化网络功能所需的虚拟机的第一次预部署，并针对该次预部署后占用内存超限的虚拟机进行二次预部署，此后生成各虚拟机的部署结果。
28.该虚拟化网络功能部署方法适用于将虚拟化网络功能部署于虚拟化平台的应用场景，可应用于负责应用资源管理的管理与编排平台侧，在首次集中部署时，即开局阶段执行，以降低部署平台资源碎片率。其中，虚拟化平台包括云架构(cloud)平台和网络功能虚拟化基础架构(nfv infrastructure，简称nfvi)平台等。
29.在一些实施例中，采用如下公式：确定资源碎片率，其中，f表示部署平台的资源碎片率，c
i
表示第i个虚拟机的中央处理器个数需求，n表示该虚
拟化网络功能所需的虚拟机的总数，i∈[1,n]，c
j
＇表示第j个主机的中央处理器个数，m表示虚拟机对应的主机的总数,j∈[1,m]。则后续可根据该部署平台的资源碎片率的定义，设计调整预部署和二次预部署策略。
[0030]
图1为本公开实施例提供的一种虚拟化网络功能部署方法的流程图。如图1所示，该方法包括：
[0031]
步骤s1、获取部署平台当前的部署资源信息，并确定待部署主机。
[0032]
其中，部署资源信息包括部署平台中各主机的中央处理器信息和内存信息。具体地，中央处理器信息可包括对应主机的中央处理器个数，内存信息可包括对应主机的内存容量和内存余量等。部署资源信息还可包括相应的主机标识和部署权限信息，在一些实施例中，可根据部署权限信息确定待部署主机。
[0033]
在步骤s1中，根据实际部署情况，还可通过随机选取、顺序选择和查询列表等方式确定待部署主机。
[0034]
在一些实施例中，可由管理与编排平台侧的网络功能虚拟化编排器(nfv orchestrator，简称nfvo)调用相应的部署平台接口，以查询当前的部署资源，并执行后续的预部署步骤。
[0035]
在一些实施例中，当部署平台当前的部署资源不满足虚拟化网络功能的部署需求，无法确定待部署主机时，则结束流程，并向用户终端返回错误响应。
[0036]
步骤s2、根据虚拟化网络功能的虚拟机信息和待部署主机的中央处理器信息，对虚拟化网络功能所需的虚拟机进行预部署。
[0037]
在步骤s2中，虚拟机信息用于描述虚拟化网络功能所需的各虚拟机的需求，根据虚拟机信息和中央处理器信息进行预部署的过程，即选择符合各虚拟机中央处理器需求的待部署主机进行预部署的过程。其中，预部署即在实际部署前的部署计算及验证过程，生成的预部署结果描述了该次预部署后生成的虚拟机与其预部署的主机之间的对应关系，可通过标识关联、列表等方式体现。
[0038]
步骤s3、根据内存信息对预部署结果中占用内存超限的虚拟机进行二次预部署。
[0039]
在步骤s3中，根据内存信息对预部署结果中占用内存超限的虚拟机进行二次预部署的过程，即根据内存信息对第一次预部署后占用主机内存超限的虚拟机的部署位置进行调整的过程。生成的各虚拟机的部署结果为经两次预部署后虚拟化网络功能所需的全部虚拟机的部署结果。
[0040]
本公开实施例提供了一种虚拟化网络功能部署方法，获取部署平台当前的部署资源信息，确定待部署主机，并根据中央处理器信息进行虚拟化网络功能所需的虚拟机的第一次预部署，并针对该次预部署后占用内存超限的虚拟机进行二次预部署，此后生成各虚拟机的部署结果，该方法可用于通过增加与部署平台的交互，并分别根据中央处理器信息和内存信息进行预部署，输出部署结果，根据得出的部署结果进行验证和部署，提升实际部署的效率和有效性，减少集中部署冗余过程。
[0041]
图2为本公开实施例提供的另一种虚拟化网络功能部署方法的流程图。如图2所示，该方法为基于图1所示方法的一种具体化可选实施方案。具体地，在步骤s1之前，还包括步骤s01和步骤s02。
[0042]
步骤s01、响应于虚拟化网络功能包，根据虚拟化网络功能包生成虚拟化网络功能
对应的实例模型。
[0043]
在一些实施例中，用户终端上传开局需要的全部虚拟化网络功能包至管理与编排平台，网络功能虚拟化编排器存储虚拟化网络功能包，在用户终端发起预部署要求时，将各虚拟化网络功能包发送至管理与编排平台侧的虚拟化网络功能管理器(vnf manager，简称vnfm)，或虚拟化网络功能管理器主动获取该虚拟化网络功能包，并对各虚拟化网络功能包进行实例化，整合生成相应的实例模型。
[0044]
步骤s02、从实例模型中获取虚拟机信息。其中，资源模型包括虚拟机信息。具体地，资源模型用于描述各虚拟化网络功能对云资源的需求。
[0045]
在一些实施例中，步骤s02，从实例模型中获取虚拟机信息的步骤，具体包括：
[0046]
从实例模型中提取出虚拟化网络功能的资源需求，以虚拟机为单位对资源需求进行分割，生成虚拟机信息。
[0047]
图3为本公开实施例中步骤s1的一种具体实施方法流程图。具体地，部署资源信息还包括：部署平台中各主机的规格信息和可用域信息；如图3所示，在步骤s1中，确定待部署主机的步骤，具体包括：步骤s101。
[0048]
步骤s101、确定部署平台中与虚拟机需求的规格和可用域匹配的待部署主机。
[0049]
其中，根据虚拟机信息、规格信息和可用域信息确定待部署主机，后续预部署和二次预部署均针对各待部署主机进行。
[0050]
本公开实施例提供了一种虚拟化网络功能部署方法，该方法可用于首先满足虚拟机的规格和可用域需求，去除在部署环境上不能进行部署的主机，增加集中部署效率。
[0051]
图4为本公开实施例中步骤s3的一种具体实施方法流程图。如图4所示，在步骤s3中，根据内存信息对预部署结果中占用内存超限的虚拟机进行二次预部署的步骤，具体包括：步骤s301和步骤s302。
[0052]
步骤s301、根据内存信息确定出预部署结果中满足预先设置的位置交换条件的目标虚拟机。
[0053]
在步骤s301中，根据内存信息确定出预部署结果中满足预先设置的位置交换条件的目标虚拟机的过程，即确定出预部署结果中对应的主机的内存条件满足相应内存需求的目标虚拟机的过程。其中，基于尽可能不增加新主机的原则，首先尝试在预部署结果中的各主机中调整占用内存超限的虚拟机的部署位置。
[0054]
在一些实施例中，当确定出预部署结果中不存在目标虚拟机时，根据内存信息和中央处理器信息确定出预部署结果外的目标主机，并将占用内存超限的虚拟机预部署在目标主机上。
[0055]
图5为本公开实施例中步骤s301的一种具体实施方法流程图。如图5所示，步骤s301，根据内存信息确定出预部署结果中满足预先设置的位置交换条件的目标虚拟机的步骤，具体包括：步骤s3011和步骤s3012。
[0056]
步骤s3011、根据内存信息，针对预部署结果中内存未超限的虚拟机，从中确定出对应的主机的内存余量和中央处理器个数满足占用内存超限的虚拟机需求的待选虚拟机。
[0057]
在步骤s3011中，针对预部署结果中内存未超限的虚拟机，在保证与内存超限的虚拟机进行位置交换后，交换双方对应的中央处理器个数均不超限的前提下，确定出内存同样双方均不超限的待选虚拟机。具体地，可通过循环遍历等方式进行确定。
[0058]
在一些实施例中，需在验证一个虚拟机与占用内存超限的虚拟机的规格和可用域需求不冲突后确定出该虚拟机为待选虚拟机。
[0059]
在一些实施例中，当检测出占用内存超限的虚拟机占全部虚拟机的比例大于预先设置的超限比例阈值时，应重新考虑衡量因素，具体地，当出现上述情况时，返回步骤s2，并在重新进行预部署时，根据中央处理器信息外的其他资源信息进行预部署。
[0060]
步骤s3012、选择一个待选虚拟机作为目标虚拟机。
[0061]
在步骤s3012中，根据云资源碎片率最小的原则选择一个待选虚拟机作为目标虚拟机。
[0062]
步骤s302、交换占用内存超限的虚拟机与目标虚拟机的部署位置。
[0063]
本公开实施例提供了一种虚拟化网络功能部署方法，该方法可用于在尽量保证不增加新的主机节点的前提下进行二次预部署，保证部署平台的资源碎片率，并实现有效部署。
[0064]
图6为本公开实施例提供的又一种虚拟化网络功能部署方法的流程图。如图6所示，该方法为基于图1所示方法的一种具体化可选实施方案。具体地，该方法还包括：
[0065]
步骤s4、生成各虚拟机的部署结果，将各虚拟机的部署结果发送至部署平台。
[0066]
在步骤s4中，将各预部署计算得出的各虚拟机的部署结果发送至部署平台，以供部署平台对该部署结果进行验证，在验证通过后，部署平台根据部署结果直接进行虚拟机的部署，或等待相应用户事件触发实际部署。
[0067]
在一些实施例中，响应于部署平台发送的部署错误信息，更新部署资源信息，并根据更新后的部署资源信息再次进行预部署和二次预部署。
[0068]
其中，当部署平台的部署资源较此前获取时出现变化，导致部署结果与实际部署情况冲突时，应重新获取部署资源信息并进行预部署和二次预部署。
[0069]
本公开实施例提供了一种虚拟化网络功能部署方法，该方法可用于将部署结果发送至部署平台以进行验证，保证部署的有效性。
[0070]
下面对本公开提供的虚拟化网络功能部署方法结合实际应用进行详细描述。具体地，涉及用户终端侧、管理与编排平台侧和部署平台侧，管理与编排平台侧包括网络功能虚拟化编排器和虚拟化网络功能管理器。
[0071]
首先，用户终端上传开局需要的全部虚拟化网络功能包至管理与编排平台，网络功能虚拟化编排器存储虚拟化网络功能包；在用户终端发起预部署要求时，虚拟化网络功能管理器下载该虚拟化网络功能包，并对各虚拟化网络功能包进行实例化，整合生成相应的实例模型，并将该实例模型返回至网络功能虚拟化编排器。
[0072]
之后，网络功能虚拟化编排器从实例模型中提取出虚拟化网络功能的资源需求，以虚拟机为单位对资源需求进行分割生成包括虚拟机信息的资源模型，获取部署平台当前的部署资源信息，部署资源信息包括规格信息、可用域信息、内存信息和中央处理器信息，并根据规格信息和可用域信息确定与虚拟机匹配的待部署主机；根据待部署主机的中央处理器信息，对虚拟机进行预部署。
[0073]
针对该次预部署结果中占用内存超限的虚拟机，网络功能虚拟化编排器根据内存信息对其进行二次预部署，包括从预部署结果中内存未超限的虚拟机中，确定出对应的主机的内存余量和中央处理器个数满足占用内存超限的虚拟机需求的待选虚拟机，并选择一
个待选虚拟机作为目标虚拟机，交换占用内存超限的虚拟机与目标虚拟机的部署位置；当确定出预部署结果中不存在目标虚拟机时，则根据内存信息和中央处理器信息，从预部署结果外确定出目标主机，并将占用内存超限的虚拟机预部署在该目标主机上；生成各虚拟机的部署结果。
[0074]
最后，将各虚拟机的部署结果发送至部署平台，以供部署平台对该部署结果进行验证，在验证通过后，部署平台根据部署结果直接进行虚拟机的部署，或等待相应用户事件触发实际部署；若验证未通过，部署平台向网络功能虚拟化编排器发送部署错误信息，网络功能虚拟化编排器重新获取部署资源信息，并重新进行预部署和二次预部署。
[0075]
本公开实施例提供了一种管理与编排平台，包括：
[0076]
一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当该一个或多个程序被该一个或多个处理器执行，使得该一个或多个处理器实现如上述实施例中的任一虚拟化网络功能部署方法。
[0077]
本公开实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如上述实施例中的任一虚拟化网络功能部署方法中的步骤。
[0078]
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
[0079]
本文已经公开了示例实施例，并且虽然采用了具体术语，但它们仅用于并仅应当被解释为一般说明性含义，并且不用于限制的目的。在一些实例中，对本领域技术人员显而易见的是，除非另外明确指出，否则可单独使用与特定实施例相结合描述的特征、特性和/或元素，或可与其他实施例相结合描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离由所附的权利要求阐明的本公开的范围的情况下，可进行各种形式和细节上的改变。