用于以虛擬化的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體(vne)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)(noss)系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于以虛擬化的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體(VNE)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)(NOSS)系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明描述網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和支撐系統(tǒng)(N0SS)的要求和樣本操作，其中VNE是N0SS的基礎(chǔ)實(shí)體。
[0002]這些VNE包括路由器、路由/拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫(kù)、DNS、DHCP、防火墻、負(fù)載均衡器等。許多提供(ISO的0SI模型的)增值第三層服務(wù)的其他設(shè)備也可被看作是網(wǎng)絡(luò)層實(shí)體。這些可以包括計(jì)算、存儲(chǔ)、鏈接/信道、路由和轉(zhuǎn)發(fā)表/引擎、防火墻、策略/服務(wù)質(zhì)量管理器、租借均衡器/分發(fā)器等。
[0003]N0SS是軟件定義的多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)編譯器(MPNC)，其(a)是從基礎(chǔ)物理網(wǎng)絡(luò)完全解耦合，并且(b)可以與任何其他N0SS-管理器無(wú)縫互通。它具有所有附接到它而不管域的VNE的充分可見(jiàn)性和可控性-包括配置和供應(yīng)管理。
[0004]該VNE附接必須經(jīng)由滿(mǎn)足在本文應(yīng)用中開(kāi)發(fā)的所有要求的開(kāi)放和可互操作的接口(IETF ForCES、ONF OF 等)。
[0005]在任何時(shí)間點(diǎn)，如果違反了任何要求，可以將相關(guān)聯(lián)的VNE從N0SS解除運(yùn)行(解附接)。類(lèi)似地，如果先前解附接的VNE被修復(fù)或者變得對(duì)兼容接口起作用，它可以被自動(dòng)添加到NOSSo
[0006]該自動(dòng)試運(yùn)行/停運(yùn)特征具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0007]( i )有故障或帶有故障的接口的VNE可以被自動(dòng)隔離而沒(méi)有大量的診斷的開(kāi)銷(xiāo)，以及(ii)帶有兼容接口的能動(dòng)VNE可以被自動(dòng)附接到N0SS。
[0008]可以被附接到N0SS和從N0SS解附接的VNE包括如下實(shí)體:
[0009]?(虛擬化)網(wǎng)絡(luò)端口
[0010].(虛擬化)網(wǎng)絡(luò)鏈接
[0011]?(虛擬化)轉(zhuǎn)發(fā)表
[0012].(虛擬)DNS
[0013].(虛擬化)DHCP服務(wù)器
[0014].(虛擬化)負(fù)載均衡器
[0015].(虛擬化)AAA服務(wù)器
[0016].(虛擬化)路由引擎
[0017].(虛擬化)增值網(wǎng)絡(luò)服務(wù)實(shí)體
[0018]發(fā)明背景
[0019]現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的虛擬化和將其附接到虛擬機(jī)管理器的過(guò)程主要涉及以第二層為基礎(chǔ)的實(shí)體和服務(wù)器級(jí)虛擬機(jī)管理器。
[0020]第三層實(shí)體的虛擬化幾乎總是在專(zhuān)有的基礎(chǔ)上完成，且VNE附接到網(wǎng)絡(luò)級(jí)的方式，如果有的話，虛擬機(jī)管理器使用專(zhuān)有的接口。
[0021]這些現(xiàn)有可用/實(shí)踐的方法和解決方案創(chuàng)建虛擬化的第三層網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)的孤立體，并擊敗使用虛擬化的全部動(dòng)機(jī)，這是基于應(yīng)用和服務(wù)的需求來(lái)無(wú)縫地跨不同域共享分布式虛擬化資源。例如，一些解決方案僅僅著重于網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)，一些解決方案提供到虛擬化實(shí)體(并不一定總是VNE)的網(wǎng)絡(luò)管理方面的無(wú)縫接入，并且其他解決方案試圖支持分布式網(wǎng)絡(luò)元素(通常是虛擬化的)；全部對(duì)于往往“不確定”或?qū)Ｓ芯W(wǎng)絡(luò)虛擬機(jī)管理器使用專(zhuān)用接口。
[0022]本發(fā)明著重于以開(kāi)放和可互操作的N0SS為基礎(chǔ)的解決方案，而不是在以第二層為基礎(chǔ)的虛擬機(jī)管理器的域上操作。需要注意的是，以第二層為基礎(chǔ)的虛擬機(jī)管理器通常覆蓋小面積的地理(室內(nèi)、校園、小城市等等)區(qū)域上的廣播域，而網(wǎng)絡(luò)層覆蓋廣闊的地理區(qū)域(如大城市、州、國(guó)家以及更大)，并且因此對(duì)于資源的自動(dòng)重新定位、負(fù)載平衡和災(zāi)難恢復(fù)更具吸引力。對(duì)于VNE的特征樹(shù)可包括如下實(shí)體:
[0023]?處理{虛擬、物理、......}
[0024]?存儲(chǔ){虛擬、物理、……}
[0025].內(nèi)存{虛擬、物理、......}
[0026]?端口 {物理、邏輯、虛擬、......}
[0027]?接入{有線、無(wú)線、物理、虛擬、……}
[0028]?數(shù)據(jù)平面{轉(zhuǎn)發(fā)、路由、……}
[0029].連接{ 一域、多域、……}
[0030].傳輸
[0031]?服務(wù){(diào)主機(jī)、策略、DHCP、DNS、VPN、......}
[0032]發(fā)明簡(jiǎn)述
[0033]本發(fā)明著重于虛擬化的第三層網(wǎng)絡(luò)實(shí)體經(jīng)由開(kāi)放和可互操作的接口到N0SS的附接。
[0034]結(jié)果是分布式虛擬化網(wǎng)絡(luò)(第三層)實(shí)體和資源在更寬的地理區(qū)域上而不是只在廣播(第二層或局域網(wǎng)絡(luò)或LAN)域上的無(wú)縫可互操作性。
[0035]由于N0SS真正操作在網(wǎng)絡(luò)層(第三層)上，這開(kāi)啟了有效開(kāi)發(fā)廣域網(wǎng)絡(luò)感知服務(wù)和設(shè)備以及類(lèi)似服務(wù)/設(shè)備感知網(wǎng)絡(luò)的可能性。
[0036]到N0SS的輸入經(jīng)由RESTful API以對(duì)于一個(gè)或多個(gè)(集群)應(yīng)用或服務(wù)的初始、標(biāo)稱(chēng)、過(guò)載情況的(資源/VNE的)特征請(qǐng)求的形式發(fā)生。該N0SS以例如XML格式來(lái)為初始、標(biāo)稱(chēng)、過(guò)載場(chǎng)景生成期望的資源(VNE)的要求的配置和互連。
[0037]在其他方面，本發(fā)明提供一種具有對(duì)應(yīng)于以上討論的那些的特征和優(yōu)點(diǎn)的系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序。
[0038]例如，通用端口構(gòu)造可以具有如下的典型特征。
[0039].類(lèi)型:接入或中繼/復(fù)用(二元的)
[0040].雙工:全雙工或半雙工(二元的)
[0041 ].速度:Tx和Rx (默認(rèn)值和最大值)UintM
[0042].感測(cè):自動(dòng)或強(qiáng)制(二元的)
[0043].帶寬:Tx和Rx (默認(rèn)值和最大值)Uint64
[0044].MTU:Tx和Rx (默認(rèn)值和最大值)Uint64
[0045].緩沖區(qū):Tx和Rx (默認(rèn)值和最大值)Uintl28
[0046].優(yōu)先級(jí):Tx和Rx (默認(rèn)值和分配值)Uint8
[0047].狀態(tài)采集(每3600秒):Tx和Rx (每小時(shí)刷新)Uintl28
[0048].地址:Tx 和 Rx (L2-、L2、L2+、L3_、L3、L3+、......)許多格式
[0049].標(biāo)簽:Tx和Rx (默認(rèn)值和最大值)
[0050].VLAN:開(kāi)或關(guān)(二元的)
[0051 ].隧道:Tx和Rx (默認(rèn)值和最大值)
[0052].虛擬化:Tx和Rx (默認(rèn)值和最大值)Uint32
[0053].待機(jī):熱或冷(二元的)
[0054].過(guò)濾器:開(kāi)或關(guān)(二元的)
[0055]附圖簡(jiǎn)述
[0056]已經(jīng)概括地描述了本發(fā)明，現(xiàn)在參考附圖，附圖不一定按比例繪制。附圖被包括以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且被并入本說(shuō)明書(shū)且構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。附圖示出公開(kāi)的實(shí)施例和/或方面，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求確定。
[0057]圖1顯示網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)(N0SS)的高層次原理圖。
[0058]圖2顯示VNE (虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)體)，VNE是N0SS的基本構(gòu)建塊。
[0059]圖3展示由VNE-管理器來(lái)管理的VNE的典型生命周期，VNE-管理器可能是N0SS的一部分。
[0060]下文中將參考附圖更充分地描述本發(fā)明。
[0061]發(fā)明的詳細(xì)描述
[0062]現(xiàn)在根據(jù)需要參照附圖在下文中更充分地描述本發(fā)明，在附圖中本發(fā)明實(shí)施例的一些示例被示出。應(yīng)該理解的是，本文所提供的附圖和描述可能已被簡(jiǎn)化，以示出與對(duì)本發(fā)明的清楚理解有關(guān)的要素，同時(shí)為了清楚的目的消除在典型的以VNE為基礎(chǔ)的N0SS系統(tǒng)和方法中發(fā)現(xiàn)的其它要素。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，其他要素和/或步驟可能對(duì)于實(shí)現(xiàn)本文中所描述的設(shè)備、系統(tǒng)和方法所期望的和/或必需的。然而，因?yàn)檫@樣的要素和步驟在本領(lǐng)域中是公知的，并且因?yàn)樗鼈儾淮龠M(jìn)更好地理解本發(fā)明，本文可不提供對(duì)這樣的要素和步驟的討論。本公開(kāi)內(nèi)容被認(rèn)為是固有地包括對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員已知的所公開(kāi)的要素和方法的所有這樣的要素、變型和修改。事實(shí)上，這些公開(kāi)可以被實(shí)施為許多不同的形式并且不應(yīng)被解釋為限于在其中提出的實(shí)施例；更確切地說(shuō)，以示例的方式提供這些實(shí)施例，使得本公開(kāi)滿(mǎn)足適用的法律要求。相同的數(shù)字始終指代相似的要素。
[0063]圖1顯示網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)(N0SS)的高層次的原理圖。N0SS是多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)編譯器(MPNC)，其使用抽象的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)實(shí)體(虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)體(VNE)和使用VNE集合的虛擬服務(wù)實(shí)體(VSE))。該N0SS的輸出是VNE的配置，以便這些可以被分配到用于基于初始、標(biāo)稱(chēng)和過(guò)載場(chǎng)景請(qǐng)求應(yīng)用/服務(wù)的合適的網(wǎng)絡(luò)/服務(wù)資源。
[0064]圖2顯示VNE (虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)體)，其是N0SS的基本構(gòu)建塊。除了(虛擬化的)輸入/輸出端口、信息源/宿之外，VNE還含有(虛擬化的)存儲(chǔ)、處理、網(wǎng)絡(luò)、增值要素等資源。
[0065]圖3展示由VNE-管理器管理的VNE的典型生命周期，VNE-管理器可能是N0SS的一部分。除了對(duì)VNE進(jìn)行分配和解除分配之外，需要保持對(duì)VNE的跟蹤了解(誰(shuí)在使用什么和用于什么目的)以便滿(mǎn)足隱私和調(diào)節(jié)器的要求。
[0066]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是一種用于基于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)的虛擬化的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0067]虛擬化的第三層網(wǎng)絡(luò)實(shí)體(VNE)，其提供用于應(yīng)用或服務(wù)的計(jì)算、存儲(chǔ)和聯(lián)網(wǎng)