CN105468435A - Nfv动态资源分配方法 - Google Patents

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CN105468435A CN201510992843.9A CN201510992843A CN105468435A CN 105468435 A CN105468435 A CN 105468435A CN 201510992843 A CN201510992843 A CN 201510992843A CN 105468435 A CN105468435 A CN 105468435A
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Abstract

本发明涉及一种NFV动态资源分配方法，其中包括虚拟机将资源占用情况以及其上运行的VNF或VNFC优先级周期性报告至MANO；MANO收集各个虚拟机的资源占用情况以及其上运行的VNF或VNFC优先级信息并更新记录；MANO根据记录信息执行虚拟机间虚拟资源优化或跨虚拟网络间或跨物理网络间虚拟资源优化，其中虚拟资源优化时根据各个虚拟机的状态和其上运行的VNF或VNFC的优先级而分别进行不同的处理，当同一虚拟网络中没有可使用的资源时，可以跨虚拟网络或跨物理网络进行虚拟资源优化。采用该种NFV动态资源分配方法，实现了自动侦测每个虚拟机上虚拟资源占用情况，优先保证高优先级服务的资源占用及服务性能，释放虚拟机上的空闲虚拟资源，扩展更多服务，具有更广泛的应用范围。

Description

NFV动态资源分配方法
技术领域
本发明涉及虚拟机技术领域，尤其涉及虚拟机资源分配技术领域，具体是指一种NFV动态资源分配方法。
背景技术
NFV(NetworkFunctionVirtualization)，即网络功能虚拟化，是通过使用x86等标准的通用性硬件，并借助虚拟化技术，来承载各种网络软件功能，从而降低昂贵的网络设备成本的技术。NFV通过将软硬件解耦并将具体功能抽象，实现了软件的灵活加载，使网络设备功能不再依赖于专用硬件，资源可以充分灵活共享，实现了新业务的快速开发和部署，并可基于实际业务需求进行自动部署、弹性伸缩、故障隔离和自愈等。
NFV的架构如图1所示，主要包括NFVI(NetworkFunctionVirtualizationInfrastructure)，VNF(VirtualizedNetworkFunction)，MANO(ManagementandOrchestration)这三部分。其中，NFVI主要负责将计算，存储，网络的硬件资源全面虚拟化，并映射成虚拟资源。VNF则是利用软件来实现各种传统的物理网络功能，VNF运行在NFVI之上，使用的是经过NFVI虚拟化后的各种计算，存储以及网络功能的虚拟资源。MANO负责对NFVI的软硬件资源的生命周期管理和编排，以及对VNF的生命周期管理和编排，其关注的是NFV框架下所有的虚拟管理任务：VIM(VirtualizedInfrastructureManagers)负责对物理硬件虚拟化资源进行统一管理，监控，优化；VNFManagers负责VNF的生命周期管理；而Orchestrator负责基础资源和上层软件资源的编排和管理，实现网络服务。从安装部署的角度看，NFVI对应的是虚拟化软件，而VNF则是虚拟机。VNF通过MANO的管理和编排，在NFVI提供的虚拟化资源上运行相关网络功能。MANO则通过VIM以及VNFManager管理VNF对虚拟资源的占用情况。
在NFV的架构中，如图1所示，每一个VNF通过不同的接口与不同的逻辑单元进行交互。VNF之间通过SWA-1接***互；而对于某一个VNF的VNFC之间，则通过SWA-2接***互；VNF通过SWA-3接口与VNFManager进行交互；通过SWA-4接口与EM交互；通过SWA-5接口与NFVI交互。
虽然在NFV的标准中详细定义了这些接口以及相关的细节，但是对于具体实施过程中在各个VNF中如何有效的使用NFVI的虚拟资源，并没有具体定义。而在现实应用中，在一个虚拟化的实际网络中，因为多个虚拟网络共同使用一套底层的物理网络资源，因此如何对物理网络资源以及虚拟网络资源进行优化分配和管理，在不降低VNF性能的同时，有效利用物理资源以及虚拟资源，就变成一个十分重要的问题。
现有的虚拟网络资源分配技术包括静态分配以及动态分配，而后者能动态的根据虚拟网络中的负载情况，资源占用情况，对虚拟网络资源进行调整和优化，从而能提高整个网络的性能以及在虚拟网络上运行的业务的性能。
现阶段，在OpenFlow中涉及到虚拟资源分配，通过在OpenFlow中将底层的网络资源分配给各个虚拟网络，通过各个虚拟网络制定各自的流量管理策略，来管理本虚拟网络内部的资源，其基本步骤如图2所示。
这套方案包括了建立虚拟网络的时候对其进行资源分配，但未涉及到在虚拟网络之间进行资源的合理调配和优化。
因此，在NFV中，如何在VNF运行当中，动态的对资源进行再分配，实现资源利用的优化，提高VNF的性能以及整个NFV***的效率，是一个值得研究和创新的课题。本专利将就这一问题提出创新的解决方案。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现解决传统NFV***中物理资源及虚拟资源的优化使用、使得虚拟资源的利用率得到提高、更好的保障并提高VNF的功能的。
为了实现上述目的，本发明的NFV动态资源分配方法具有如下构成：
该NFV动态资源分配方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)虚拟机将资源占用情况以及其上运行的VNF或VNFC优先级周期性报告至MANO；
(2)MANO收集各个虚拟机的资源占用情况以及其上运行的VNF或VNFC优先级信息并更新记录；
(3)MANO根据记录信息执行虚拟机间虚拟资源优化或跨虚拟网络间或跨物理网络间虚拟资源优化。
较佳地，所述的步骤(1)之前，包括以下步骤：
(0-1)所述的MANO为运行VNF或VNFC的虚拟机的资源占用情况设置资源占用阈值，所述的资源占用阈值包括但不限于：
T1：虚拟机的资源占用率超过T1时，标识该虚拟机为增加资源-候选虚拟机；
T3：虚拟机的资源占用率低于T3时，标识该虚拟机为关闭资源-候选虚拟机；
T2：虚拟机的资源占用率低于T2而高于T3时，标识该虚拟机为提供资源-候选虚拟机；
且T1>T2>T3。
较佳地，所述的步骤(0-1)和(1)之间，还包括以下步骤：
(0-2)所述的MANO对在虚拟机上运行的VNF或VNFC设置优先级，所述的优先级包括但不限于：
VIP：不允许被中断或降低性能；
IP：允许瞬时中断或降低性能；
NIP：允许短时中断或降低性能。
较佳地，所述的步骤(3)，包括以下步骤：
(3-1)所述的MANO判断虚拟机上运行的VNF或VNFC的优先级，如果该VNF或VNFC的优先级为最高级别，则继续步骤(3-2)，如果该VNF或VNFC的优先级为非最高级别，则继续步骤(3-3)；
(3-2)判断该虚拟机的状态，如果是需要增加资源，则继续步骤(3-4)，如果为可关闭资源或可提供资源，则不进行处理，继续步骤(1)；
(3-3)判断该虚拟机的状态，如果是需要增加资源，则继续步骤(3-4)，如果为可关闭资源或为可提供资源则继续步骤(3-5)；
(3-4)为该虚拟机增加资源，继续步骤(1)；
(3-5)关闭该虚拟机,并将该虚拟机上运行的VNF或VNFC转移到其他可提供资源的虚拟机上运行。
更佳地，所述的为该虚拟机增加资源，包括以下步骤：
(3-4-1)判断是否有未分配的资源，如果是，则将该未分配的资源增加至虚拟机，否则继续步骤(3-4-2)；
(3-4-2)判断该虚拟机上运行的VNF或VNFC的优先级，如果是最高优先级，则继续步骤(3-4-3)，否则继续步骤(3-4-4)；
(3-4-3)判断是否有运行非最高优先级的VNF或VNFC的虚拟机为可关闭资源或可提供资源状态，如果是，则继续步骤(3-4-5)，否则继续步骤(3-4-6)；
(3-4-4)判断是否有优先级低于或等于该虚拟机的虚拟机为可关闭资源或可提供资源状态，如果是，则继续步骤(3-4-5)，否则继续步骤(3-4-6)；
(3-4-5)将可用的可关闭资源或可提供资源状态的虚拟机的资源增加至该虚拟机；
(3-4-6)判断另一套虚拟网络上映射的虚拟资源中是否存在可用的资源。
更进一步地，所述的将可用的可关闭资源或可提供资源状态的虚拟机的资源增加至该虚拟机，包括以下步骤：
(3-4-5-1)在可用的资源中选择优先级最低的可用资源；
(3-4-5-2)在同等优先级的可用资源中优先选择状态为可关闭资源的虚拟机；
(3-4-5-3)在同等状态的可用资源中进一步选择资源占用率最小的可用资源；
(3-4-5-4)将选择出的资源增加至该虚拟机。
更佳地，所述的步骤(3-5)，包括以下步骤：
(3-5-1)判断是否有其他虚拟机为可增加资源状态，如果是，则继续步骤(3-5-2)，否则不进行处理，继续步骤(1)；
(3-5-2)关闭该虚拟机资源将该虚拟机的VNF或VNFC转移到其他可提供资源的虚拟机运行。
采用了该发明中的NFV动态资源分配方法，实现了自动侦测每个虚拟机上虚拟资源占用情况，优先保证高优先级服务的资源占用及服务性能，释放虚拟机上的空闲虚拟资源，扩展更多服务，具有更广泛的应用范围。
附图说明
图1为NFV参考架构图。
图2为OpenFlow资源分配流程图。
图3为本发明的NFV动态资源分配方法的流程图。
图4为本发明的为运行优先级为VIP的虚拟机进行动态资源优化的流程图。
图5为本发明的为运行优先级为IP的虚拟机进行动态资源优化的流程图。
图6为本发明的为运行优先级为NIP的虚拟机进行动态资源优化的流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
MANO需要为运行VNF或VNFC的虚拟机的资源占用情况设置资源占用阈值，一个简单的例子如下(但不限于此例子)：
T1：当虚拟机的资源占用率超过该阈值时，该虚拟机需增加资源以保证其上运行服务的性能，该虚拟机被标识为增加资源-候选虚拟机(IRC-VM)。
T3：当虚拟机的资源占用率低于该阈值时，虚拟机的资源利用率过低，该虚拟机可关闭，以释放虚拟资源，该虚拟机被标识为关闭资源-候选虚拟机(SRC-VM)。
T2：当虚拟机的资源占用率低于该阈值但高于T3时，可对外提供虚拟资源供其他VNF或VNFC使用，该虚拟机被标识为提供资源-候选虚拟机(PRC-VM)。
T1>T2>T3
MANO需要对在虚拟机上运行的VNF或VNFC设置优先级，该优先级的设置可以根据用户需求进行定义和更新。一个简单的例子如下(但不限于此例子)：
VIP(非常重要)：该VNF或VNFC不允许被中断或降低性能；
IP(重要)：该VNF或VNFC允许瞬时中断或降低性能；
NIP(不重要)：该VNF或VNFC可以短时中断或降低性能。
MANO在为VNF配置虚拟机及虚拟资源时，为该虚拟机的资源占用设定阈值，并设定该VNF的优先级。所有这些信息将存储在MANO所维护的表格中，并实时更新这些信息：
虚拟机编号 虚拟机资源占用情况 虚拟机状态 虚拟机上VNF优先级
xxxx xx％ IRC/SRC/PRC VIP/IP/NIP
在VNF运行过程中，虚拟机实时监控其上资源占用的情况，并将资源占用率，以及其上运行的VNF或VNFC的优先级周期性报告给MANO。
MANO周期性收集所有虚拟机的资源占用情况，以及在每个虚拟机上运行的VNF或VNFC的优先级情况，并根据这些信息，判定每个虚拟机及VNF的状况，动态的在虚拟机之间调整资源分配。
在VNF运行过程中，虚拟机实时监控其上资源占用的情况，并将资源占用率，以及其上运行的VNF或VNFC的优先级周期性报告给MANO。
MANO收集到虚拟机的资源占用情况后，将其与该虚拟机的资源占用阈值(T1/T2/T3)进行比较，根据比较结果，来判定该虚拟机的状态，并更新表格内容。
MANO收集到虚拟机上运行的VNF或VNFC的优先级，更新表格内容。
为了实现上述目的，本发明的NFV动态资源分配方法具有如下构成：
该NFV动态资源分配方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：
(1)虚拟机将资源占用情况以及其上运行的VNF或VNFC优先级周期性报告至MANO；
(2)MANO收集各个虚拟机的资源占用情况以及其上运行的VNF或VNFC优先级信息并更新记录；
(3)MANO根据记录信息执行虚拟机间虚拟资源优化或跨虚拟网络间或跨物理网络间虚拟资源优化。
在一种较佳的实施方式中，所述的步骤(1)之前，包括以下步骤：
(0-1)所述的MANO为运行VNF或VNFC的虚拟机的资源占用情况设置资源占用阈值，所述的资源占用阈值包括但不限于：
T1：虚拟机的资源占用率超过T1时，标识该虚拟机为增加资源-候选虚拟机；
T3：虚拟机的资源占用率低于T3时，标识该虚拟机为关闭资源-候选虚拟机；
T2：虚拟机的资源占用率低于T2而高于T3时，标识该虚拟机为提供资源-候选虚拟机；
且T1>T2>T3。
在一种较佳的实施方式中，所述的步骤(0-1)和(1)之间，还包括以下步骤：
(0-2)所述的MANO对在虚拟机上运行的VNF或VNFC设置优先级，所述的优先级包括但不限于：
VIP：不允许被中断或降低性能；
IP：允许瞬时中断或降低性能；
NIP：允许短时中断或降低性能。
在一种较佳的实施方式中，所述的步骤(3)，包括以下步骤：
(3-1)所述的MANO判断虚拟机上运行的VNF或VNFC的优先级，如果该VNF或VNFC的优先级为最高级别，则继续步骤(3-2)，如果该VNF或VNFC的优先级为非最高级别，则继续步骤(3-3)；
(3-2)判断该虚拟机的状态，如果是需要增加资源，则继续步骤(3-4)，如果为可关闭资源或可提供资源，则不进行处理，继续步骤(1)；
(3-3)判断该虚拟机的状态，如果是需要增加资源，则继续步骤(3-4)，如果为可关闭资源或为可提供资源则继续步骤(3-5)；
(3-4)为该虚拟机增加资源，继续步骤(1)；
(3-5)关闭该虚拟机,并将该虚拟机上运行的VNF或VNFC转移到其他可提供资源的虚拟机上运行。
在一种更佳的实施方式中，所述的为该虚拟机增加资源，包括以下步骤：
(3-4-1)判断是否有未分配的资源，如果是，则将该未分配的资源增加至虚拟机，否则继续步骤(3-4-2)；
(3-4-2)判断该虚拟机上运行的VNF或VNFC的优先级，如果是最高优先级，则继续步骤(3-4-3)，否则继续步骤(3-4-4)；
(3-4-3)判断是否有运行非最高优先级的VNF或VNFC的虚拟机为可关闭资源或可提供资源状态，如果是，则继续步骤(3-4-5)，否则继续步骤(3-4-6)；
(3-4-4)判断是否有优先级低于或等于该虚拟机的虚拟机为可关闭资源或可提供资源状态，如果是，则继续步骤(3-4-5)，否则继续步骤(3-4-6)；
(3-4-5)将可用的可关闭资源或可提供资源状态的虚拟机的资源增加至该虚拟机；
(3-4-6)判断另一套虚拟网络上映射的虚拟资源中是否存在可用的资源。
在一种更进一步的实施方式中，所述的将可用的可关闭资源或可提供资源状态的虚拟机的资源增加至该虚拟机，包括以下步骤：
(3-4-5-1)在可用的资源中选择优先级最低的可用资源；
(3-4-5-2)在同等优先级的可用资源中优先选择状态为可关闭资源的虚拟机；
(3-4-5-3)在同等状态的可用资源中进一步选择资源占用率最小的可用资源；
(3-4-5-4)将选择出的资源增加至该虚拟机。
在一种更佳的实施方式中，所述的步骤(3-5)，包括以下步骤：
(3-5-1)判断是否有其他虚拟机为可增加资源状态，如果是，则继续步骤(3-5-2)，否则不进行处理，继续步骤(1)；
(3-5-2)关闭该虚拟机资源将该虚拟机的VNF或VNFC转移到其他可提供资源的虚拟机运行。
下面分别对每种情况进行具体分析：
MANO根据表格中已经更新的信息，最终判定是否在虚拟机上执行资源优化分配：
1.如果虚拟机上运行的VNF或VNFC的优先级非常高，属于“VIP”的业务功能：
a)如果该虚拟机已经被MANO标识为关闭资源候选虚拟机或提供资源候选虚拟机，为了保证该高优先级VNF或VNFC的性能，该虚拟机将不做任何资源优化，不释放或对外提供资源。
b)如果该虚拟机已经被MANO标识为增加资源候选虚拟机，意味着该虚拟机的资源占用率已经超过阈值T1。MANO将计算使得该虚拟机资源占用率小于阈值T1所需的额外资源数量，并对该虚拟机增加所需资源。
i.如果有可用的未被分配的虚拟资源，分配所需的资源给该虚拟机使用；
ii.如果没有可用的虚拟资源，将尝试从其他运行更低优先级VNF或VNFC，标识为关闭资源候选虚拟机或提供资源候选虚拟机的虚拟机处释放虚拟资源，并提供所需资源给增加资源候选虚拟机。
1)优先考虑关闭运行“NIP”优先级的VNF或VNFC，标识为关闭资源候选虚拟机的虚拟机，并将其上运行的VNF或VNFC转移到其他关闭资源候选虚拟机或提供资源候选虚拟机处。
A.对于运行同样优先级VNF或VNFC，同样标识为关闭资源候选虚拟机的虚拟机，优先关闭资源占用率小的虚拟机，以释放更多资源。
B.当转移待关闭虚拟机上运行的VNF或VNFC时，目的虚拟机的选择遵循下列原则：
一.优先选择运行优先级为“NIP”的VNF或VNFC的，标识为关闭资源候选虚拟机，能提供待转移的VNF或VNFC运行所需的资源，且转移后资源占用率小于阈值T1的虚拟机作为目的机。
二.其次选择运行优先级为“NIP”的VNF或VNFC的，标识为提供资源候选虚拟机，能提供待转移VNF或VNFC运行所需资源，且转移后资源占用率小于阈值T1的虚拟机作为目的机。
三.再次选择运行优先级为“IP”的VNF或VNFC的，标识为关闭资源候选虚拟机，能提供待转移VNF或VNFC运行所需资源，且转移后资源占用率小于阈值T1的虚拟机作为目的机。
四.最后选择运行优先级为“IP”的VNF或VNFC的，标识为提供资源候选虚拟机，能提供待转移VNF或VNFC运行所需资源，且转移后资源占用率小于阈值T1的虚拟机作为目的机。
C.当目的机本身的资源占用加上待转移的VNF或VNFC所需的资源占用，合计大于目的机的阈值T1时；或目的机不能提供待转移的VNF或VNFC所需的资源占用时，目的机将拒绝接受待转移的VNF或VNFC在其上运行。
2)其次考虑关闭运行“NIP”优先级的VNF或VNFC的，标识为提供资源候选虚拟机的虚拟机，并将其上运行的VNF或VNFC转移到其他关闭资源候选虚拟机或提供资源候选虚拟机处运行。
A.对于运行同样优先级VNF或VNFC的，同样标识为提供资源候选虚拟机的虚拟机，资源占用率越小的优先关闭，以释放更多资源。
B.当转移待关闭虚拟机上运行的VNF或VNFC时，目的虚拟机的选择遵循下列原则。
一.优先选择运行优先级为“NIP”的VNF或VNFC的，标识为提供资源候选虚拟机，能提供待转移VNF或VNFC运行所需资源，且转移后资源占用率小于阈值T1的虚拟机作为目的机。
二.其次选择运行优先级为“IP”的VNF或VNFC的，标识为关闭资源候选虚拟机，能提供待转移VNF或VNFC运行所需资源，且转移后资源占用率小于阈值T1的虚拟机作为目的机。
三.最后选择运行优先级为“IP”的VNF或VNFC的，标识为提供资源候选虚拟机，能提供待转移VNF或VNFC运行所需资源，且转移后资源占用率小于阈值T1的虚拟机作为目的机。
C.当目的机本身的资源占用加上待转移的VNF或VNFC所需的资源占用，合计大于目的机的阈值T1时；或目的机不能提供待转移的VNF或VNFC所需的资源占用时，目的机将拒绝接受转移的VNF或VNFC在其上运行。
3)其次考虑关闭运行“IP”优先级的VNF或VNFC，标识为关闭资源候选虚拟机的虚拟机，并将其上运行的VNF或VNFC转移到其他关闭资源候选虚拟机或提供资源候选虚拟机处。
A.对于运行同样优先级VNF或VNFC，同样标识为关闭资源候选虚拟机的虚拟机，优先关闭资源占用率小的虚拟机，以释放更多资源。
B.当转移待关闭虚拟机上运行的VNF或VNFC时，目的虚拟机的选择遵循下列原则：
一.优先选择运行优先级为“IP”的VNF或VNFC的，标识为关闭资源候选虚拟机，能提供待转移VNF或VNFC运行所需资源，且转移后资源占用率小于阈值T1的虚拟机作为目的机。
二.其次选择运行优先级为“IP”的VNF或VNFC的，标识为提供资源候选虚拟机，能提供待转移VNF或VNFC运行所需资源，且转移后资源占用率小于阈值T1的虚拟机作为目的机。
C.当目的机本身的资源占用加上待转移的VNF或VNFC所需的资源占用，合计大于目的机的阈值T1时；或目的机不能提供待转移的VNF或VNFC所需的资源占用时，目的机将拒绝接受转移的VNF或VNFC在其上运行。
4)最后考虑关闭运行“IP”优先级的VNF或VNFC的，标识为提供资源候选虚拟机的虚拟机，并将其上运行的VNF或VNFC转移到其他提供资源候选虚拟机处运行。
A.对于运行同样优先级VNF或VNFC的，同样标识为提供资源候选虚拟机的虚拟机，资源占用率越小的优先关闭，以释放更多资源。
B.当转移待关闭虚拟机上运行的VNF或VNFC时，目的虚拟机的选择遵循下列原则。
一.优先选择运行优先级为“IP”的VNF或VNFC的，标识为提供资源候选虚拟机，能提供待转移VNF或VNFC运行所需资源，且转移后资源占用率小于阈值T1的虚拟机作为目的机。
C.当目的机本身的资源占用加上待转移的VNF或VNFC所需的资源占用，合计大于目的机的阈值T1时；或目的机不能提供待转移的VNF或VNFC所需的资源占用时，目的机将拒绝接受转移的VNF或VNFC在其上运行。
5)当转移VNF或VNFC时，为了保证业务质量和业务性能不下降，可按照先建后关的原则进行处理。即先在选定的目的机上启动待转移的VNF或VNFC，在目的机和待关闭虚拟机上同步这些VNF或VNFC的状态及配置信息，然后关闭待关闭虚拟机。
6)如果所有的虚拟机都无法满足要求，MANO将寻求在另外一套物理资源上映射的虚拟资源来进行分配。
2.如果虚拟机上运行的VNF或VNFC的优先级低，属于“NIP“的业务功能：
a)如果该虚拟机已经被MANO标识为增加资源候选虚拟机，MANO将计算使得该虚拟机资源占用率小于阈值T1所需的额外资源数量，并对该虚拟机增加所需资源
i.如果有可用的未分配的虚拟资源，分配更多的资源给该虚拟机使用；
ii.如果没有可用的未分配的虚拟资源，且所有其他被标识为关闭资源候选虚拟机或减少资源候选虚拟机上运行的VNF或VNFC的优先级都比“NIP”高，则不为其增加资源。
iii.如果没有可用的未分配的虚拟资源，且被标识为关闭资源候选虚拟机或减少资源候选虚拟机上运行的VNF或VNFC的优先级也是“NIP”，可以在保证不影响这些VNF或VNFC性能的基础上释放资源用于提高增加资源候选虚拟机上VNF或VNFC的性能。
1)优先选择关闭被标识为关闭资源候选虚拟机，其次考虑关闭被标识为减少资源候选虚拟机
2)如果所释放的资源使得该增加资源候选虚拟机资源占用小于阈值T1，则关闭这些候选虚拟机，以释放资源。
3)如果不能保证，则不进行资源分配优化进程。
4)关闭这些候选虚拟机时，在该虚拟机上运行的VNF或VNFC将被转移到其他的关闭资源候选虚拟机或减少资源候选虚拟机上，目的虚拟机的选择具体遵循之前已经描述的原则
A.优先选择运行优先级为“NIP”的VNF或VNFC的，标识为关闭资源候选虚拟机，能提供待转移VNF或VNFC运行所需资源，且转移后资源占用率小于阈值T1的虚拟机作为目的机。
B.其次选择运行优先级为“NIP”的VNF或VNFC的，标识为提供资源候选虚拟机，能提供待转移VNF或VNFC运行所需资源，且转移后资源占用率小于阈值T1的虚拟机作为目的机。
C.当目的机本身的资源占用加上待转移的VNF或VNFC所需的资源占用，合计大于目的机的阈值T1时；或目的机不能提供待转移的VNF或VNFC所需的资源占用时，目的机将拒绝接受转移的VNF或VNFC在其上运行。
b)如果该虚拟机已经被MANO标识为关闭资源候选虚拟机，该虚拟机可以作为关闭的对象，以释放虚拟资源。
i.如果没有其他虚拟机被MANO标识为增加资源候选虚拟机，意味着没有增加资源的要求，为了保证其上运行的VNF或VNFC的性能，该虚拟机可以不做关闭。
ii.如果只有运行优先级为“NIP”的VNF或VNFC的，标识为增加资源候选虚拟机，则考虑关闭本虚拟机能提供的资源是否能满足上述增加资源候选虚拟机所需增加的资源。如果可以，关闭本虚拟机以释放资源；否则，可以不做关闭。
iii.关闭本虚拟机时，在该虚拟机上运行的VNF或VNFC将被转移到其他的关闭资源候选虚拟机或提供资源候选虚拟机上，目的虚拟机的选择具体遵循之前已经描述的原则
A.优先选择运行优先级为“NIP”的VNF或VNFC的，标识为关闭资源候选虚拟机，能提供待转移VNF或VNFC运行所需资源，且转移后资源占用率小于阈值T1的虚拟机作为目的机。
B.其次选择运行优先级为“NIP”的VNF或VNFC的，标识为提供资源候选虚拟机，能提供待转移VNF或VNFC运行所需资源，且转移后资源占用率小于阈值T1的虚拟机作为目的机。
C.当目的机本身的资源占用加上待转移的VNF或VNFC所需的资源占用，合计大于目的机的阈值T1时；或目的机不能提供待转移的VNF或VNFC所需的资源占用时，目的机将拒绝接受转移的VNF或VNFC在其上运行。
c)如果该虚拟机已经被MANO标识为提供资源候选虚拟机，该虚拟机可以作为关闭的对象，以释放虚拟资源。针对具体情况决定是否可以关闭。
i.如果没有其他虚拟机被MANO标识为增加资源候选虚拟机，意味着没有增加资源的要求，为了保证其上运行的VNF或VNFC的性能，该虚拟机可以不做关闭。
ii.如果只有运行优先级为“NIP”的VNF或VNFC的，标识为增加资源候选虚拟机，则考虑关闭本虚拟机能提供的资源是否能满足上述增加资源候选虚拟机所需增加的资源。如果可以，关闭本虚拟机以释放资源；否则，可以不做关闭。
iii.关闭本虚拟机时，在该虚拟机上运行的VNF或VNFC将被转移到其他的提供资源候选虚拟机上，目的虚拟机的选择具体遵循之前已经描述的原则
A.其次选择运行优先级为“NIP”的VNF或VNFC的，标识为提供资源候选虚拟机，能提供待转移VNF或VNFC运行所需资源，且转移后资源占用率小于阈值T1的虚拟机作为目的机。
B.当目的机本身的资源占用加上待转移的VNF或VNFC所需的资源占用，合计大于目的机的阈值T1时；或目的机不能提供待转移的VNF或VNFC所需的资源占用时，目的机将拒绝接受转移的VNF或VNFC在其上运行。
3.如果虚拟机上运行的VNF或VNFC的优先级较低，属于“IP”的业务功能：
a)如果该虚拟机已经被MANO判定为增加资源候选虚拟机，按照其他虚拟机的情况判定是否为其提供额外虚拟资源
i.如果有可用的未分配的虚拟资源，分配更多的资源给该虚拟机使用；
ii.如果没有可用的未分配的虚拟资源，且所有其他被判定为关闭资源候选虚拟机或提供资源候选虚拟机上运行的VNF或VNFC的优先级都比“IP”高，则不为其增加资源
iii.如果没有可用的未分配的虚拟资源，且被判定为关闭资源候选虚拟机或提供资源候选虚拟机上运行的VNF或VNFC的优先级也是“NIP”或“IP”，可以在保证不影响这些VNF或VNFC性能的基础上释放资源用于提高增加资源候选虚拟机上VNF或VNFC的性能。
1)如果在保证这些关闭资源候选虚拟机或提供资源候选虚拟机资源占用小于阈值T1且大于阈值T2的情况下，所释放的资源使得该增加资源候选虚拟机资源占用小于阈值T1，则关闭这些候选虚拟机，以释放资源。
2)如果不能保证，则不进行资源分配优化进程。
3)关闭这些候选虚拟机时，在该虚拟机上运行的VNF或VNFC将被转移到其他的关闭资源候选虚拟机或减少资源候选虚拟机上，目的虚拟机的选择具体遵循上面已经描述的原则
b)如果该虚拟机已经被MANO判定为关闭资源候选虚拟机，该虚拟机可以作为关闭的对象，以释放虚拟资源。
i.如果没有其他虚拟机被MANO判定为增加资源候选虚拟机，意味着没有增加资源的要求，为了保证其上运行的VNF或VNFC的性能，该虚拟机可以不做关闭。
ii.如果有其他虚拟机已经被MANO判定为增加资源候选虚拟机，而且如果有其他运行优先级为“NIP”或“IP”的VNF或VNFC的虚拟机被MANO判定为关闭资源候选虚拟机或提供资源候选虚拟机，且有足够的资源能用于该VNF或VNFC的运行，可将此VNF或VNFC转移到目的虚拟机上运行，并关闭该虚拟机以释放资源。目的虚拟机的选择具体遵循上面已经描述的原则。
c)如果该虚拟机已经被MANO判定为提供资源候选虚拟机，该虚拟机可以作为关闭的对象，以释放虚拟资源。针对具体情况决定是否可以关闭。
i.如果没有其他虚拟机被MANO判定为增加资源候选虚拟机，意味着没有增加资源的要求，为了保证其上运行的VNF或VNFC的性能，该虚拟机可以不做关闭。
ii.如果有其他虚拟机已经被MANO判定为增加资源候选虚拟机，而且如果有其他运行优先级为“NIP”或“IP”的VNF或VNFC的虚拟机被MANO判定为关闭资源候选虚拟机或提供资源候选虚拟机，且有足够的资源能用于该VNF或VNFC的运行，可将此VNF或VNFC转移到目的虚拟机上运行，并关闭该虚拟机以释放资源。目的虚拟机的选择具体遵循上面已经描述的原则。
4.当转移VNF或VNFC时，为了保证业务质量和业务性能不下降，可按照先建后关的原则进行处理。即先在选定的目的机上启动该待转移的VNF或VNFC，在目的机和待关闭虚拟机上同步这些VNF或VNFC的状态及配置信息，然后关闭待关闭虚拟机。
5.在上述所有步骤中，如果所有目的虚拟机都无法满足要求，MANO将寻求在另外一套物理资源上映射的虚拟资源。
采用了该发明中的NFV动态资源分配方法，实现了自动侦测每个虚拟机上虚拟资源占用情况，优先保证高优先级服务的资源占用及服务性能，释放虚拟机上的空闲虚拟资源，扩展更多服务，具有更广泛的应用范围。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (7)

1.一种NFV动态资源分配方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)虚拟机将资源占用情况以及其上运行的VNF或VNFC优先级周期性报告至MANO；
(2)MANO收集各个虚拟机的资源占用情况以及其上运行的VNF或VNFC优先级信息并更新记录；
(3)MANO根据记录信息执行虚拟机间虚拟资源优化或跨虚拟网络间或跨物理网络间虚拟资源优化。
2.根据权利要求1所述的NFV动态资源分配方法，其特征在于，所述的步骤(1)之前，包括以下步骤：
(0-1)所述的MANO为运行VNF或VNFC的虚拟机的资源占用情况设置资源占用阈值，所述的资源占用阈值包括但不限于：
T1：虚拟机的资源占用率超过T1时，标识该虚拟机为增加资源-候选虚拟机；
T3：虚拟机的资源占用率低于T3时，标识该虚拟机为关闭资源-候选虚拟机；
T2：虚拟机的资源占用率低于T2而高于T3时，标识该虚拟机为提供资源-候选虚拟机；
且T1>T2>T3。
3.根据权利要求1所述的NFV动态资源分配方法，其特征在于，所述的步骤(0-1)和(1)之间，还包括以下步骤：
(0-2)所述的MANO对在虚拟机上运行的VNF或VNFC设置优先级，所述的优先级包括但不限于：
VIP：不允许被中断或降低性能；
IP：允许瞬时中断或降低性能；
NIP：允许短时中断或降低性能。
4.根据权利要求1所述的NFV动态资源分配方法，其特征在于，所述的步骤(3)，包括以下步骤：
(3-1)所述的MANO判断虚拟机上运行的VNF或VNFC的优先级，如果该VNF或VNFC的优先级为最高级别，则继续步骤(3-2)，如果该VNF或VNFC的优先级为非最高级别，则继续步骤(3-3)；
(3-2)判断该虚拟机的状态，如果是需要增加资源，则继续步骤(3-4)，如果为可关闭资源或可提供资源，则不进行处理，继续步骤(1)；
(3-3)判断该虚拟机的状态，如果是需要增加资源，则继续步骤(3-4)，如果为可关闭资源或为可提供资源则继续步骤(3-5)；
(3-4)为该虚拟机增加资源，继续步骤(1)；
(3-5)关闭该虚拟机,并将该虚拟机上运行的VNF或VNFC转移到其他可提供资源的虚拟机上运行。
5.根据权利要求4所述的NFV动态资源分配方法，其特征在于，所述的为该虚拟机增加资源，包括以下步骤：
(3-4-1)判断是否有未分配的资源，如果是，则将该未分配的资源增加至虚拟机，否则继续步骤(3-4-2)；
(3-4-2)判断该虚拟机上运行的VNF或VNFC的优先级，如果是最高优先级，则继续步骤(3-4-3)，否则继续步骤(3-4-4)；
(3-4-3)判断是否有运行非最高优先级的VNF或VNFC的虚拟机为可关闭资源或可提供资源状态，如果是，则继续步骤(3-4-5)，否则继续步骤(3-4-6)；
(3-4-4)判断是否有优先级低于或等于该虚拟机的虚拟机为可关闭资源或可提供资源状态，如果是，则继续步骤(3-4-5)，否则继续步骤(3-4-6)；
(3-4-5)将可用的可关闭资源或可提供资源状态的虚拟机的资源增加至该虚拟机；
(3-4-6)判断另一套虚拟网络上映射的虚拟资源中是否存在可用的资源。
6.根据权利要求5所述的NFV动态资源分配方法，其特征在于，所述的将可用的可关闭资源或可提供资源状态的虚拟机的资源增加至该虚拟机，包括以下步骤：
(3-4-5-1)在可用的资源中选择优先级最低的可用资源；
(3-4-5-2)在同等优先级的可用资源中优先选择状态为可关闭资源的虚拟机；
(3-4-5-3)在同等状态的可用资源中进一步选择资源占用率最小的可用资源；
(3-4-5-4)将选择出的资源增加至该虚拟机。
7.根据权利要求4所述的NFV动态资源分配方法，其特征在于，所述的步骤(3-5)，包括以下步骤：
(3-5-1)判断是否有其他虚拟机为可增加资源状态，如果是，则继续步骤(3-5-2)，否则不进行处理，继续步骤(1)；
(3-5-2)关闭该虚拟机资源将该虚拟机的VNF或VNFC转移到其他可提供资源的虚拟机运行。
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Application publication date: 20160406

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