用于在網(wǎng)絡(luò)中放置服務(wù)的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實(shí)施例涉及網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，并且更具體地說，涉及在網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)的最佳放置。
【背景技術(shù)】
[0002] 運(yùn)營商使用稱為內(nèi)聯(lián)服務(wù)的不同中間盒服務(wù)或設(shè)備，如深度分組檢查（DPI)、記錄 /計(jì)量/計(jì)費(fèi)/高級計(jì)費(fèi)、防火墻、侵入檢測與防護(hù)（IDP)、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT)等以管理訂 戶的業(yè)務(wù)。這些服務(wù)對吞吐量和分組檢查能力具有高要求。它們能夠?qū)ψ罱K用戶是透明或 不透明的。內(nèi)聯(lián)服務(wù)能夠在專用物理硬件中或虛擬機(jī)中托管。
[0003] 如果業(yè)務(wù)需要通過不止一個內(nèi)聯(lián)服務(wù)，則要求使用服務(wù)鏈。另外，如果可能有不 止一個服務(wù)鏈，則運(yùn)營商需要配置網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施以指引正確的業(yè)務(wù)通過正確的內(nèi)聯(lián)服務(wù)路 徑。業(yè)務(wù)導(dǎo)引指引導(dǎo)業(yè)務(wù)通過正確的內(nèi)聯(lián)服務(wù)路徑。
[0004] 已進(jìn)行了一些工作以確定如何導(dǎo)引業(yè)務(wù)以提供內(nèi)聯(lián)服務(wù)鏈接。通過這些工作形成 的機(jī)制設(shè)計(jì)成在端點(diǎn)之間的路徑上明確插入內(nèi)聯(lián)服務(wù)，或者根據(jù)策略明確路由業(yè)務(wù)通過不 同中間盒。
[0005] 對任何業(yè)務(wù)導(dǎo)引解決方案的要求有：效率、靈活性、可擴(kuò)展性和開放性。相對于效 率要求，業(yè)務(wù)應(yīng)按網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商指定的順序遍歷中間盒，并且不應(yīng)不必要地遍歷中間盒。如果 能夠選擇性地導(dǎo)引業(yè)務(wù)通過或離開(旁路)特定服務(wù)，則能夠?qū)崿F(xiàn)大容量擴(kuò)展（CAPEX)節(jié)省。
[0006] 相對于靈活性要求，框架應(yīng)同時支持全部源于單個控制點(diǎn)的訂戶、應(yīng)用程序和運(yùn) 營商特定策略。添加或刪除新服務(wù)應(yīng)通過網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商輕松實(shí)現(xiàn)。
[0007] 相對于可擴(kuò)展性要求，框架應(yīng)支持大量的規(guī)則，并且隨著訂戶/應(yīng)用程序的數(shù)量 的增大而擴(kuò)大。提供內(nèi)聯(lián)服務(wù)的按訂戶選擇的能力可能能夠促成新產(chǎn)品（offering)的創(chuàng) 建，并且因此為運(yùn)營商促成從其網(wǎng)絡(luò)獲利的新方式。
[0008] 相對于開放性要求，網(wǎng)絡(luò)中任何類型的中間盒的部署應(yīng)是可能的。中間盒的部署 應(yīng)與供應(yīng)商無關(guān)，以便避免供應(yīng)商鎖定。此外，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商應(yīng)能夠通過再使用其現(xiàn)有中間盒 而無需修改，利用其當(dāng)前投資。
[0009] 通常，運(yùn)營商使用基于策略的路由選擇（PRB)向正確的服務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)訂戶業(yè)務(wù)。運(yùn)營 商也可使用接入控制列表（ACL)和虛擬局域網(wǎng)（VLAN)(其它隧穿技術(shù)）將分組轉(zhuǎn)發(fā)到正確 的位置。
[0010] 一些情況下，服務(wù)鏈接能夠部分地由服務(wù)本身執(zhí)行，使得為運(yùn)營商留下對服務(wù)路 徑中剩余跳的更少控制。在此情況下，如果服務(wù)盒未直接連接到下一跳，則服務(wù)必須配置成 指引業(yè)務(wù)到鏈中的下一跳。
[0011] 圖1示出用于住宅業(yè)務(wù)115和企業(yè)業(yè)務(wù)120的內(nèi)聯(lián)服務(wù)鏈接的示例。在此示例中， 假設(shè)住宅業(yè)務(wù)將需要DPI140和NAT125。除防火墻和URL過濾（URL過濾未示出）外，優(yōu) 質(zhì)住宅業(yè)務(wù)與基本住宅接收相同服務(wù)。企業(yè)業(yè)務(wù)將不要求NAT，但將需要防火墻（FW)和病 毒掃描（VS)。在此示例中，所有業(yè)務(wù)通過DPI140并且返回到也在圖中點(diǎn)（1)示出的BNG 105。從該處（圖1中的點(diǎn)2)，BNG105要將業(yè)務(wù)指引到正確的下一跳服務(wù)，例如，NAT125、 FW130、VS135。訂戶會話鑒權(quán)、授權(quán)和計(jì)費(fèi)（AAA)驅(qū)動的策略110能夠定義第一跳服務(wù)； 然而，此訂戶上下文信息不再與來自點(diǎn)（1)的DPI140的返回業(yè)務(wù)相關(guān)聯(lián)。因此，為特定流 確定下一服務(wù)變得無關(guān)重要。
[0012] 提供服務(wù)的一種方案是使用運(yùn)行多個服務(wù)的單個盒。此方案將所有內(nèi)聯(lián)服務(wù)合并 成單個盒，并且因此避免對處理中間盒的內(nèi)聯(lián)服務(wù)鏈接配置的需要。運(yùn)營商通過添加另外 的服務(wù)卡到其路由器或網(wǎng)關(guān)而添加新服務(wù)。
[0013] 單盒方案由于難以集成現(xiàn)有第三方服務(wù)設(shè)備，因此，它不能滿足開放性要求。此解 決方案也受可擴(kuò)展性問題影響，這是因?yàn)榉?wù)的數(shù)量和聚合的帶寬受路由器的容量限制。 機(jī)箱中插槽的數(shù)量也受到限制。
[0014] 提供服務(wù)的第二種方案是使用靜態(tài)配置的服務(wù)鏈。配置一個或更多個靜態(tài)服務(wù) 鏈。每個服務(wù)配置成將業(yè)務(wù)發(fā)送到其鏈中的下一服務(wù)。路由器將進(jìn)入業(yè)務(wù)分類，并且使用 基于分類的結(jié)果將業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到每個鏈中的頭部的服務(wù)。
[0015] 靜態(tài)配置的服務(wù)鏈方案不支持以集中式定義策略，并且轉(zhuǎn)而要求每個服務(wù)配置成 分類和將業(yè)務(wù)導(dǎo)引到適當(dāng)?shù)南乱环?wù)。此方案要求大量的服務(wù)特定配置并且易于出錯。由 于它不支持在每訂戶的基礎(chǔ)上業(yè)務(wù)的導(dǎo)引，并且限制能夠配置的不同服務(wù)鏈，因此，它缺乏 靈活性。避開這些限制將要求在每個服務(wù)上另外的配置以分類和導(dǎo)引業(yè)務(wù)。
[0016] 提供服務(wù)的第三方案是基于策略的路由選擇（PBR)。通過PBR方案，提供了使用 PBR的路由器。每個服務(wù)配置成在處理業(yè)務(wù)后將業(yè)務(wù)返回到路由器。在每個服務(wù)跳后，路由 器將業(yè)務(wù)分類，并且基于分類的結(jié)果將業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到適當(dāng)?shù)姆?wù)。然而，由于在每個服務(wù)后強(qiáng) 制業(yè)務(wù)通過路由器，因此，PRB方案也受可擴(kuò)展性問題影響。路由器必須能夠處理N倍的進(jìn) 入業(yè)務(wù)線路速率以支持帶有N-1個服務(wù)的鏈。
[0017] 最后，提供服務(wù)的第四方案是使用策略感知型交換層。用于數(shù)據(jù)中心的策略感知 型交換層將業(yè)務(wù)明確轉(zhuǎn)發(fā)通過中間盒的不同序列。使用此方案滿足效率要求，但未滿足靈 活性和可擴(kuò)展性的要求。每個策略需要被轉(zhuǎn)換成在所有相關(guān)交換器上的低級別轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則 集。不存在單獨(dú)配置應(yīng)用程序有關(guān)和訂戶有關(guān)的規(guī)則的明確方式。它們需要手動合并成低 級別規(guī)則集。另外，此方案要求為每個新流安裝一個規(guī)則。因此，難以隨著訂戶/應(yīng)用程序 組合的數(shù)量進(jìn)行縮放。
[0018] 如前面所述，有用于在網(wǎng)絡(luò)中導(dǎo)引業(yè)務(wù)的多個方案。然而，還存在連接服務(wù)到網(wǎng)絡(luò) 中何處以便優(yōu)化總體性能的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 本公開內(nèi)容的實(shí)施例包括用于在網(wǎng)絡(luò)中放置服務(wù)的方法。定義網(wǎng)絡(luò)和在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)要 放置的服務(wù)集。確定用于多個訂戶的要求集。每個要求是每個訂戶要遍歷的服務(wù)的序列。 服務(wù)經(jīng)放置，使得為所有訂戶最小化總延遲或總距離。
[0020] 網(wǎng)絡(luò)能夠由邏輯上的集中控制器控制。邏輯上的集中控制器可以是開放流控制 器。
[0021] 放置服務(wù)使得最小化總延遲或總距離能夠包括為每個服務(wù)確定服務(wù)依賴。服務(wù)集 的服務(wù)被放置在某個位置，其中，被放置服務(wù)的延遲依賴與被放置服務(wù)的服務(wù)依賴最密切 匹配。確定在每個單獨(dú)服務(wù)、服務(wù)集中其它服務(wù)與所有入口點(diǎn)之間的依賴。通過將被放置 的服務(wù)的鏈路的訂戶的數(shù)量因數(shù)分解除以所述服務(wù)的程度合計(jì)，計(jì)算依賴比率。服務(wù)的程 度合計(jì)被計(jì)算為包括入口點(diǎn)與服務(wù)集中的所有其它服務(wù)的所有訂戶的業(yè)務(wù)之和。
[0022] 在一個實(shí)施例中，基于每個服務(wù)的收入計(jì)數(shù)，在位置中迭代放置每個服務(wù)。放置每 個服務(wù)包括：計(jì)算依賴比率；計(jì)算延遲比率；為每個位置對計(jì)算在延遲比率與依賴比率之 間的差別；確定對所有差別之和；以及選擇具有最少量的差別的位置。通過將被放置的服 務(wù)的鏈路的訂戶的數(shù)量因數(shù)分解除以所述服務(wù)的程度合計(jì)，計(jì)算依賴比率。服務(wù)的程度合 計(jì)被計(jì)算為包括入口點(diǎn)與服務(wù)集中的所有其它服務(wù)的所有訂戶的業(yè)務(wù)之和。通過搜索定義 網(wǎng)絡(luò)中的所有非占用位置計(jì)算延遲比率；計(jì)算在當(dāng)前位置與所有其它被放置服務(wù)和入口之 間的延遲；以及計(jì)算延遲除以所有延遲之和的比率。
[0023] 本公開內(nèi)容的實(shí)施例包括用于在網(wǎng)絡(luò)中放置服務(wù)的集中控制器。集中控制器配置 成定義網(wǎng)絡(luò)；定義在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)要放置的服務(wù)集；為多個訂戶確定要求集，每個要求是每個訂 戶要遍歷的服務(wù)的序列；以及放置服務(wù)，使得為所有訂戶最小化總延遲或總距離。在一個實(shí) 施例中，集中控制器是開放流控