JP2015191246A - Communication system and management method - Google Patents
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本発明は、アプリケーションの稼働環境となる仮想マシンを管理する管理システムを含む通信システム、および、当該管理システムにより実行される管理方法に関する。 The present invention relates to a communication system including a management system for managing a virtual machine serving as an application operating environment, and a management method executed by the management system.
従来から、様々な目的で、サーバ仮想化技術によってコンピュータを仮想マシン（ＶＭ：Virtual Machine）とすることが行われている。また、この技術によって、移動体通信網（移動通信ネットワーク）のコアネットワークにおけるノードをＶＭとすることが検討されている（例えば、非特許文献１参照）。
Conventionally, for various purposes, a computer has been made a virtual machine (VM) by server virtualization technology. In addition, using this technique, studies are underway to use nodes in the core network of mobile communication networks (mobile communication networks) as VMs (see Non-Patent
移動体通信網のコアネットワークにおけるノードは、例えば、ＶＭ上の仮想化された通信機能であるＶＮＦ（Virtual Network Function）によって実現される。上記のような移動体通信網の管理を、ＶＮＦＭ（ＶＮＦ Manager）、ＶＩＭ（Virtualised Infrastructure Manager）およびオーケストレータ（Orchestrator）の３つの機能エンティティで行うことが考えられる。ＶＮＦＭは、ＶＮＦをＶＭ上で実現するための詳細情報を保持し、ＶＮＦの管理機能を有する。ＶＩＭは、ＶＭが実現される物理サーバ（物理的なサーバ、仮想化資源）の状況を監視し、ＶＮＦＭ又はオーケストレータからの制御によって物理サーバ上にＶＭおよびＶＮＦを生成、削除する。 The node in the core network of the mobile communication network is realized by, for example, a virtual network function (VNF) that is a virtualized communication function on the VM. It is conceivable that the management of the mobile communication network as described above is performed by three functional entities of VNFM (VNF Manager), VIM (Virtualized Infrastructure Manager), and Orchestrator. The VNFM holds detailed information for realizing the VNF on the VM, and has a VNF management function. The VIM monitors the status of a physical server (a physical server or a virtual resource) on which the VM is realized, and creates and deletes a VM and a VNF on the physical server under the control of the VNFM or the orchestrator.
なお、物理サーバは、通常、データセンタに複数まとめて配置されており、ＶＩＭは、１つ以上のデータセンタに設置された物理サーバ群に対する処理を行う。また、データセンタにおける物理サーバ群の管理（資源管理）は、ＯＰＥＮＳＴＡＣＫ（登録商標）あるいはｖＣｅｎｔｅｒといった異なる実装方式で行われている。ＶＩＭは、データセンタにおける実装方式毎に設けられている。オーケストレータは、複数のＶＩＭにまたがる全体の資源管理を行う。 Note that a plurality of physical servers are normally arranged in a data center, and the VIM performs processing for a group of physical servers installed in one or more data centers. In addition, management (resource management) of physical server groups in the data center is performed by different mounting methods such as OPENSTACK (registered trademark) or vCenter. The VIM is provided for each mounting method in the data center. The orchestrator performs overall resource management across a plurality of VIMs.
ところで、上記のような仮想化環境では、アプリケーション稼動中であるＶＭ（以下「アクティブ系」と称する）の故障等に備えて、仮想化資源が確保された予備のハードウェアを複数用意し、予備のハードウェア群を複数のアプリケーションの共用として確保しておくといった運用が考えられる。この運用では、個々のアプリケーションで１対１に対応付けされたアクティブ系から予備のハードウェアへ切り替える所謂１対１対応の予備系切り替えではなく、複数のアプリケーションにわたるＮ個のアクティブ系から共用の予備のハードウェアへ切り替える所謂Ｎ対１対応の予備系切り替えが行われる。 By the way, in the virtual environment as described above, in preparation for a failure of a VM (hereinafter referred to as an “active system”) in which an application is running, a plurality of spare hardwares with reserved virtual resources are prepared. It is conceivable to operate such a hardware group as shared by a plurality of applications. In this operation, instead of so-called one-to-one standby switching that switches from one-to-one active system to spare hardware in each application, N active systems across a plurality of applications share a standby system. The so-called N-to-1 correspondence standby system switching is performed.
しかし、このような運用では、故障したＶＭから予備のＶＭへ切り替える際に、故障したＶＭで稼働していたアプリケーションを、新たなハードウェア上にＶＭ用リソースを確保し，ＶＭを立ち上げたうえでインストールする必要があるため、切替に時間がかかってしまい、ユーザ影響が大きくなってしまう。そこで、このような故障時のユーザ影響を小さくするため、リソース確保、ＶＭ立ち上げを行い，特定のアプリケーションを予めインストールした予備のＶＭ群（特定のアプリケーション用にスタンバイしたＶＭという意味で以下「スタンバイ系」と称する）をアプリケーションごとに用意するという策が考えられる。 However, in such an operation, when switching from a failed VM to a spare VM, an application running on the failed VM is secured on the new hardware, and the VM is started. Since it is necessary to install with, it takes time to switch, and the influence of the user is increased. Therefore, in order to reduce the influence of the user at the time of such a failure, resource reservation and VM startup are performed, and a spare VM group in which a specific application is installed in advance (hereinafter referred to as “standby VM for a specific application” It is conceivable to prepare for each application.
ところが、アプリケーションごとにスタンバイ系を用意するには、実際には多数のスタンバイ系が必要となり、設備コストの増大が懸念される。また、上記のような冗長構成運用時には、故障したアクティブ系と、該アクティブ系に紐づけられるアプリケーションおよびスタンバイ系との間の対応関係の把握が肝要であり、このような把握が不十分だと、新規のＶＭを立ち上げてもアプリケーションと紐づけて適正にスタンバイ系を管理することができないというおそれがある。 However, in order to prepare a standby system for each application, a large number of standby systems are actually required, and there is a concern about an increase in equipment cost. Also, when operating in a redundant configuration as described above, it is important to understand the correspondence between the failed active system, the application linked to the active system, and the standby system. Even if a new VM is started, there is a possibility that the standby system cannot be properly managed in association with the application.
そこで、本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、設備コストの増大を回避しつつ故障時のユーザ影響を小さくし、故障時の円滑な対応を可能とすることを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and aims to reduce the influence of the user at the time of failure while avoiding an increase in equipment cost and to enable smooth response at the time of failure. And
本発明に係る通信システムは、通信処理を実行するアプリケーションの稼働環境となる仮想マシン、が実現される物理サーバを含む仮想化資源と、アプリケーションが稼働しているアクティブ系、特定のアプリケーションが稼働せずに当該特定のアプリケーションがスタンバイしているスタンバイ系、および、特定のアプリケーションに対応付けられていない予備系、を含む３つの構成で管理されている前記仮想マシンのうち、あるアクティブ系に異常が発生した場合に、当該アクティブ系、前記スタンバイ系およびアプリケーション間の対応情報が保持されたアプリケーションテーブルを参照し、異常が発生した当該アクティブ系のアプリケーションに対応付けられたスタンバイ系を特定し、特定されたスタンバイ系を、当該アプリケーションが稼働するアクティブ系に切り替えることで、前記仮想マシンを管理する管理システムと、を含むことを特徴とする。 The communication system according to the present invention includes a virtual resource including a physical server that realizes a virtual machine serving as an operating environment of an application that executes communication processing, an active system in which the application is operating, and a specific application. Among the virtual machines managed in three configurations including a standby system in which the specific application is on standby and a standby system that is not associated with the specific application, there is an abnormality in a certain active system If an error occurs, refer to the application table in which the correspondence information between the active system, the standby system, and the application is held, and identify and identify the standby system associated with the active application in which an abnormality has occurred. The standby system By switching the active system in which emission is running, characterized in that it comprises a and a management system for managing the virtual machine.
本発明に係る管理方法は、通信処理を実行するアプリケーションの稼働環境となる仮想マシンを管理する管理システム、により実行される管理方法であって、アプリケーションが稼働しているアクティブ系、特定のアプリケーションが稼働せずに当該特定のアプリケーションがスタンバイしているスタンバイ系、および、特定のアプリケーションに対応付けられていない予備系、を含む３つの構成で管理されている前記仮想マシンのうち、あるアクティブ系に異常が発生した場合に、当該アクティブ系、前記スタンバイ系およびアプリケーション間の対応情報が保持されたアプリケーションテーブルを参照し、異常が発生した当該アクティブ系のアプリケーションに対応付けられたスタンバイ系を特定し、特定されたスタンバイ系を、当該アプリケーションが稼働するアクティブ系に切り替える、ことを特徴とする。 A management method according to the present invention is a management method executed by a management system that manages a virtual machine that is an operating environment of an application that executes communication processing, wherein an active system in which the application is operating and a specific application are Among the virtual machines managed in three configurations including a standby system in which the specific application is in standby without being operated and a standby system that is not associated with the specific application, an active system is selected. When an abnormality occurs, refer to the application table in which correspondence information between the active system, the standby system, and the application is stored, and identify the standby system associated with the active system application in which the abnormality has occurred, The identified standby system is Switching the active system publication is running, characterized in that.
上記の通信システムおよび管理方法では、アプリケーションが稼働しているアクティブ系、特定のアプリケーションが稼働せずに当該特定のアプリケーションがスタンバイしているスタンバイ系、および、特定のアプリケーションに対応付けられていない予備系、を含む３つの構成で管理されている前記仮想マシンのうち、あるアクティブ系に異常が発生した場合に、当該アクティブ系、前記スタンバイ系およびアプリケーション間の対応情報が保持されたアプリケーションテーブルを参照し、異常が発生した当該アクティブ系のアプリケーションに対応付けられたスタンバイ系を特定し、特定されたスタンバイ系を、当該アプリケーションが稼働するアクティブ系に切り替える。これにより、切り替えに要する時間を短縮してユーザ影響を小さくし、仮想マシンの切替えを円滑に実行することができる。また、アクティブ系とスタンバイ系に加え、特定のアプリケーションに対応付けられていない予備系を設けたことで、例えばアプリケーションごとに多数のスタンバイ系を用意しておくといった対応は不要となり、設備コストの増大回避に資することができる。 In the communication system and management method described above, the active system in which the application is operating, the standby system in which the specific application is on standby without operating the specific application, and the standby that is not associated with the specific application Refers to the application table in which correspondence information between the active system, the standby system, and the application is held when an abnormality occurs in a certain active system among the virtual machines managed in the three configurations including the system Then, the standby system associated with the active application in which an abnormality has occurred is identified, and the identified standby system is switched to the active system in which the application operates. As a result, the time required for switching can be shortened to reduce the influence of the user, and the virtual machine can be switched smoothly. In addition to the active and standby systems, the provision of a standby system that is not associated with a specific application eliminates the need to prepare a large number of standby systems for each application, resulting in increased equipment costs. It can contribute to avoidance.
なお、管理システムは、特定されたスタンバイ系からアクティブ系への切り替え後に、当該スタンバイ系を予備系から補充するよう制御してもよく、スタンバイ系を一定数確保しておくことが可能となる。 Note that the management system may control the standby system to be supplemented from the standby system after switching from the specified standby system to the active system, and a certain number of standby systems can be secured.
また、管理システムは、アプリケーション共通の予備リソースとして、予備系を一定数以上確保するよう制御してもよい。 Further, the management system may perform control so as to secure a certain number of spare systems as spare resources common to applications.
上記の予備系は、イメージファイルのダウンロードおよび仮想マシン用リソースの確保が実行されることで準備が完了する。 The above standby system is prepared by downloading an image file and securing virtual machine resources.
上記の通信システムは、仮想化資源全体の管理を行うオーケストレータと、仮想マシンをアプリケーションごとに仮想通信機能コンポーネントとして管理する仮想通信機能部と、前記仮想通信機能部を管理する仮想通信機能管理ノードと、を含んで構成され、前記仮想通信機能部は、あるアクティブ系に異常が発生した場合、当該アクティブ系の異常を前記仮想通信機能管理ノードへ通知し、前記仮想通信機能管理ノードは、前記アプリケーションテーブルを参照することで、前記異常が発生したアクティブ系のアプリケーションに対応付けられたスタンバイ系の仮想マシンを含む仮想通信機能コンポーネントを特定し、前記仮想通信機能管理ノードは、特定された仮想通信機能コンポーネントに属する何れかの仮想マシンに対しアクティブ系になるよう指示するとともに、オーケストレータに対し、前記異常が発生したアクティブ系へのネットワークのルーティングを、前記アクティブ系になるよう指示した仮想マシンに切り替えるよう依頼し、前記オーケストレータは、前記依頼に応じて、前記異常が発生したアクティブ系へのネットワークのルーティングを、前記アクティブ系になるよう指示した仮想マシンに切り替える、といった制御をしてもよい。 The communication system includes an orchestrator that manages the entire virtualization resource, a virtual communication function unit that manages a virtual machine as a virtual communication function component for each application, and a virtual communication function management node that manages the virtual communication function unit And when the abnormality occurs in a certain active system, the virtual communication function unit notifies the abnormality of the active system to the virtual communication function management node, the virtual communication function management node, By referring to the application table, a virtual communication function component including a standby virtual machine associated with the active application in which the abnormality has occurred is identified, and the virtual communication function management node identifies the identified virtual communication Active for any virtual machine belonging to a functional component And the orchestrator is requested to switch the routing of the network to the active system in which the abnormality has occurred to the virtual machine that has been instructed to become the active system. Accordingly, control may be performed such that the network routing to the active system in which the abnormality has occurred is switched to the virtual machine instructed to become the active system.
また、アプリケーションテーブルは、仮想通信機能管理ノードに搭載された構成としてもよい。 The application table may be configured to be mounted on the virtual communication function management node.
本発明によれば、設備コストの増大を回避しつつ故障時のユーザ影響を小さくし、故障時の円滑な対応が可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the influence of the user at the time of failure while avoiding an increase in equipment cost, and to smoothly cope with the failure.
以下、図面と共に本発明に係る管理システム、仮想通信機能管理ノードおよび管理方法の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of a management system, a virtual communication function management node, and a management method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
［システム構成について］
図１に本実施形態に係る管理システム１０を含む移動体通信システム１の構成を示す。移動体通信システム１は、図示しない移動通信端末（移動機）に移動体通信の機能を提供するシステムである。移動通信端末は、ユーザにより用いられて移動体通信システム（移動体通信網）に無線通信によって接続して移動体通信を行う装置である。具体的には、移動通信端末は、携帯電話機等に相当する。移動通信端末は、例えば、移動体通信システム１を介して対向ノードとの間で呼接続を確立して通信を行う。対向ノードは、例えば、別の移動通信端末や移動通信端末に様々なサービスを提供するサーバ装置、あるいは他の通信網に接続するための装置（例えば、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）、Ｓ−ＧＷ（Serving Gateway）、Ｐ−ＧＷ（PDN Gateway））等に相当する。移動通信端末は、例えば、移動通信端末のユーザが移動体通信システム１の通信事業者と契約することによって移動体通信を行うことが可能になる。なお、移動通信端末は、従来の移動通信端末と同様のものでよい。
[System configuration]
FIG. 1 shows a configuration of a
図１に示すように管理システム１０は、オーケストレータ２０と、ＶＮＦＭ３０と、ＶＩＭ４０と、本発明の特徴的な構成であるアプリケーションテーブル管理装置９０（アプリケーションテーブル管理手段）と、を含んで構成されている。ただし、アプリケーションテーブル管理装置９０は各ＶＮＦＭ３０の内部に設けてもよい。また、移動体通信システム１には、ＯＳＳ／ＢＳＳ（Operations Support System／Business Support System）５０と、ＮＦＶＩ（ＮＦＶ Infrastructure）６０と、ＶＮＦ（Virtual Network Function）７０と、ＥＭＳ（Element Management System）８０とを含んで構成されている。これらの構成要素は、移動体通信システム１（移動体通信網）のコアネットワークを構成するものである。なお、互いに情報の送受信が必要な構成要素間は、有線等で接続されており情報の送受信が可能となっている。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態に係る移動体通信システム１は、物理サーバ上に実現される仮想マシンにおいて動作する仮想サーバによって移動通信端末に対して通信機能が提供される。即ち、移動体通信システム１は、仮想化された移動体通信ネットワークである。通信機能は、仮想マシンによって当該通信機能に応じた通信処理を実行することで移動通信端末に対して提供される。
In the
ＮＦＶＩ６０は、仮想化環境を構成する物理資源、仮想化層、仮想化資源である。物理資源には、計算資源、記憶資源、伝送資源が含まれる。仮想化層は、物理資源を仮想化しＶＮＦ７０に提供する（例えば、ハイパーバイザー）。仮想化資源は、ＶＮＦ７０に提供される仮想化されたインフラ資源である。即ち、ＮＦＶＩ６０は、移動体通信システム１において通信処理を行う物理的なサーバ装置である物理サーバを含んで構成されている仮想化資源である。物理サーバは、ＣＰＵ（コア、プロセッサ）、メモリ、およびハードディスク等の記憶手段を備えて構成される。通常、ＮＦＶＩ６０を構成する物理サーバは、複数まとめてデータセンタ（ＤＣ）等の拠点に配置される。データセンタでは、配置された物理サーバがデータセンタ内部のネットワークによって接続されており、互いに情報の送受信を行うことができるようになっている。また、移動体通信システム１には、複数のデータセンタが設けられている。データセンタ間はネットワークで接続されており、異なるデータセンタに設けられた物理サーバはそのネットワークを介して互いに情報の送受信を行うことができる。
The
ＶＮＦ７０は、例えば、通信処理を実行する仮想的な通信処理ノードである仮想サーバ（が有する通信処理を実行する機能）として構成される。但し、ＶＮＦ７０は、必ずしも仮想サーバとは限らず、ソフトウェア的に複数の仮想サーバをまとめるコンポーネントとして機能するものであってもよい。ＶＮＦ７０は、ＮＦＶＩ６０において実現される。ＶＮＦ７０は、例えば、仮想マシン（ＶＭ）技術が利用されて、ＮＦＶＩ６０が備えるＣＰＵがＶＮＦ７０用に割り当てられて、割り当てられたＣＰＵ上において仮想マシンが実現され、仮想マシン上でプログラムが実行されることにより実現される。ＶＮＦ７０は、通常、実行する通信処理に応じて生成（実現）される。また、ＶＮＦ７０は、その構成要素であるＶＮＦＣ（Virtual Network Function Components）を複数含むものとして構成されていてもよい。
The
移動体通信システム１には、１以上（あるいは複数）のＶＮＦ７０が含まれる。ＶＮＦ７０は、ＩＭＳでは、ＣＳＣＦ（Call Session Control Function）、ＡＳ（Application Server）等のノードに相当する。あるいは、ＶＮＦ７０は、移動体通信システムの一つであるＧＰＲＳ（General Packet Radio Service）システムでは例えば、ＳＧＳＮ（Serving GPRS Support Node）、ＬＴＥ／ＥＰＣ（Long Term Evolution/Evolved Packet Core）システムでは、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）やＳ−ＧＷ（Serving Gateway）等のノードに相当する。
The
ＥＭＳ８０は、ＶＮＦ７０を監視および制御するノードである。ＥＭＳ８０も、ＶＮＦ７０と同様にＮＦＶＩ６０において仮想的に実現される。ＥＭＳ８０は、ＶＮＦ７０に対応付けられて（例えば、図１に示すようにＶＮＦ７０と一対一の関係で）生成される。ＥＭＳ８０は、対応付けられたＶＮＦ７０の監視および制御を行う。ＥＭＳ８０は、ＶＮＦ７０のＦＣＡＰＳ（障害、構成、課金、性能、セキュリティ）管理を行う。ＥＭＳ８０は、前述の説明のように仮想的に実現しても良いし、ＦＣＡＰＳ管理を行う上で管理の複雑性を避けるために物理的に実現しても良い。
The
ＯＳＳ／ＢＳＳ５０は、移動体通信システム１におけるサービス管理を行い、管理システム１０に移動体通信システム１での通信機能に係る指示を行うノードである。例えば、ＯＳＳ／ＢＳＳ５０は、管理システム１０に対して、新たな通信機能（通信サービス）を起動するように指示を行う。また、ＯＳＳ／ＢＳＳ５０は、ＥＭＳ８０から情報を受け取り、その情報に基づいて管理システム１０又はＥＭＳ８０に対して指示を行う。また、ＯＳＳ／ＢＳＳ５０は、移動体通信システム１に係る通信事業者によって操作されえる。
The OSS /
管理システム１０の構成要素であるオーケストレータ２０は、仮想化資源であるＮＦＶＩ６０全体の管理を行う全体管理ノード（機能エンティティ）である。オーケストレータ２０は、ＯＳＳ／ＢＳＳ５０（のうちのＯＳＳ５１）からの指示を受信し、当該指示に応じた処理を行う。オーケストレータ２０は、インフラと通信サービスの移動体通信網の仮想化資源全体にわたる管理を行う。オーケストレータ２０は、複数のＶＮＦ７０から構成される通信サービスをＶＮＦＭ３０およびＶＩＭ４０を経由して適切な場所に実現する。例えば、サービスのライフサイクル管理（具体的には例えば、生成、更新、スケール制御、イベント収集）、移動体通信網内全体にわたる資源の分散・予約・割当管理、サービス・インスタンス管理、およびポリシー管理（具体的には例えば、リソースの予約・割当、地理・法令等に基づく最適配置）を行う。
The orchestrator 20 that is a component of the
管理システム１０の構成要素であるＶＮＦＭ３０は、ＶＮＦ７０を管理する仮想通信機能管理ノード（機能エンティティ）である。ＶＮＦＭ３０は、移動体通信システム１に複数、設けられていてもよい。その場合、ＶＮＦ７０毎に管理されるＶＮＦＭ３０が予め定められていてもよい。ＶＮＦＭ３０は、ＶＮＦ７０のライフサイクル管理を行う。ＶＮＦＭ３０は、ＶＮＦ７０の仮想化に関わる制御全般を行う。例えば、ＶＮＦ７０はインスタンスの生成、更新、スケール制御、終了、オートヒーリング（自動ヒーリング）を行う。
The
管理システム１０の構成要素であるＶＩＭ４０は、ＮＦＶＩ６０におけるＶＮＦ７０が実現される単位の仮想化資源（インフラリソース）各々を管理する仮想化資源管理ノード（機能エンティティ）である。具体的には、資源の割当・更新・回収の管理、仮想資源と物理との関連付け、ハードウェア資源とＳＷ資源（ハイパーバイザー）一覧の管理を行う。通常、ＶＩＭ４０は、データセンタ（局舎）毎に管理を行う。仮想化資源の管理は、データセンタに応じた方式で行われえる。データセンタの管理方式（管理資源の実装方式）は、ＯＰＥＮＳＴＡＣＫやｖＣｅｎｔｅｒ等の種類がある。通常、ＶＩＭ４０は、データセンタの管理方式毎に設けられる。即ち、管理システム１０には、互いに異なる方式で、ＮＦＶＩ６０におけるＶＮＦ７０が実現される単位の仮想化資源各々を管理する複数のＶＩＭ４０が含まれる。なお、異なる管理方式で管理される仮想化資源の単位は、必ずしもデータセンタ単位でなくてもよい。
The
管理システム１０では、ＶＭは、アプリケーション稼働中のアクティブ系、特定のアプリケーション用にスタンバイしたスタンバイ系、および、特定のアプリケーションに対応付けられていない予備系、を含む３つの構成で管理されており、管理システム１０の構成要素であるアプリケーションテーブル管理装置９０は、詳細は後述するが、アクティブ系、スタンバイ系およびアプリケーション間の対応情報を保持し管理する。
In the
なお、オーケストレータ２０、ＶＮＦＭ３０、ＶＩＭ４０およびアプリケーションテーブル管理装置９０は、物理的なサーバ装置上でプログラムが実行されることにより実現される（但し仮想化上で実現されることを制限するものでは無く、管理系統を分離した上で、仮想化上で実現してもよい）。オーケストレータ２０、ＶＮＦＭ３０、ＶＩＭ４０およびアプリケーションテーブル管理装置９０は、それぞれ別々の物理的なサーバ装置で実現されていてもよいし、同じサーバ装置で実現されていてもよい。オーケストレータ２０、ＶＮＦＭ３０、ＶＩＭ４０およびアプリケーションテーブル管理装置９０、又は、これらを実現するためのプログラムは、別々のベンダから提供されていてもよい。
The
なお、移動体通信システム１には、移動体通信機能を実現するために、上記以外の構成要素が含まれていてもよい、例えば、移動体通信システム１には、基地局の装置およびオープンフローネットワーク（上記のような仮想化されたものも含む）等が含まれていてもよい。
The
引き続いて、管理システム１０が有する、本実施形態に係る機能を説明する。図２に示すようにアプリケーションテーブル管理装置９０は、アプリケーションテーブル９１とテーブル管理部９２とを備える。アプリケーションテーブル９１は、アクティブ系、スタンバイ系およびアプリケーション間の対応情報を保持したテーブル形式のデータベースであり、テーブル管理部９２はアプリケーションテーブル９１の情報の読み出しや更新を行う機能構成である。
Subsequently, functions according to the present embodiment which the
図２に示すようにＶＮＦＭ３０は、切替制御部３１と補充制御部３２とを備える。切替制御部３１は、あるアクティブ系が故障した場合に、アプリケーションテーブル９１により保持された対応情報を参照することで、故障したアクティブ系にて稼働するアプリケーションに対応付けられたスタンバイ系を特定し、特定されたスタンバイ系を、代替となるアクティブ系に切り替えるよう制御する機能構成である。補充制御部３２は、スタンバイ系から代替となるアクティブ系への切り替え後に、当該スタンバイ系を予備系のＶＭ群から補充するよう制御する機能構成である。
As shown in FIG. 2, the
図３に本実施形態に係る管理システム１０に含まれるオーケストレータ２０、ＶＮＦＭ３０、ＶＩＭ４０およびアプリケーションテーブル管理装置９０を構成するサーバ装置のハードウェア構成例を示す。図３に示すように当該サーバ装置は、ＣＰＵ１０１、主記憶装置であるＲＡＭ（Random Access Memory）１０２およびＲＯＭ（Read Only Memory）１０３、通信を行うための通信モジュール１０４、並びにハードディスク等の記憶装置１０５等のハードウェアを備えるコンピュータを含むものとして構成される。これらの構成要素がプログラム等により動作することにより、上述および後述するオーケストレータ２０、ＶＮＦＭ３０、ＶＩＭ４０およびアプリケーションテーブル管理装置９０の機能が発揮される。なお、オーケストレータ２０、ＶＮＦＭ３０、ＶＩＭ４０およびアプリケーションテーブル管理装置９０は複数のサーバ装置からなるコンピュータシステムによって構成されていてもよい。また、移動体通信システム１に含まれる上記以外のノードも上記のハードウェア構成を有するサーバ装置によって実現されてもよい。
FIG. 3 shows a hardware configuration example of a server device that constitutes the
図４には、管理システム１０における多数のＶＭ（仮想マシン）７４を管理するための階層構造を示す。ＶＮＦ７０は、図１のＮＦＶＩ６０が備えるＣＰＵがＶＮＦ７０用に割り当てられ、割り当てられたＣＰＵ上においてＶＭ７４が実現され、ＶＭ７４上でプログラムが実行されることによって、実現される。ＶＮＦ７０で稼動するＶＭ７４は、アプリケーションの種類（例えば、呼処理、認証など）ごとに管理され、同じ種類のアプリケーションが稼動するＶＭ群は、ＶＮＦＣ（Virtual Network Function Components）７２を構成し、ＶＮＦ７０は、複数のＶＮＦＣ７２を含むものとして構成される。したがって、図４のように、ＶＭ７４の上位にＶＮＦＣ７２が位置づけられ、ＶＮＦＣ７２の上位にＶＮＦ７０が位置づけられる。
FIG. 4 shows a hierarchical structure for managing a large number of VMs (virtual machines) 74 in the
また、ＶＮＦ７０の上位には、ＶＮＦ７０を管理するＶＮＦＭ３０が位置づけられ、ＶＮＦＭ３０の上位には、全体を管理するオーケストレータ２０が位置づけられる。
Further, the
本実施形態では、アプリケーションテーブル管理装置９０がＶＮＦＭ３０の外部に設けられ、複数のＶＮＦＭ３０によりアプリケーションテーブル管理装置９０が利用される。ただし、アプリケーションテーブル管理装置９０がＶＮＦＭ３０それぞれに搭載された構成を採用してもよい。
In the present embodiment, the application
［予備系、スタンバイ系およびアクティブ系の準備について］
ここで、図５を用いて、管理システム１０において、予備系、スタンバイ系、およびアクティブ系を準備するための処理を説明する。
[Preparation for standby, standby and active systems]
Here, a process for preparing a standby system, a standby system, and an active system in the
図５に示すように、ＶＭ用リソースの確保（ステップＳ１）とイメージファイルのダウンロード（ステップＳ２）が実行されることで、予備系の準備が完了する。この段階では、予備系にはアプリケーションは対応付けられていない。 As shown in FIG. 5, the reservation of the standby system is completed by securing the VM resource (step S1) and downloading the image file (step S2). At this stage, no application is associated with the standby system.
次に、予備系に対し、ＶＭ立ち上げ（ステップＳ３）とＶＮＦＣ共通部分（当該ＶＮＦＣのアプリケーション）のインストール（ステップＳ４）が実行されることで、スタンバイ系の準備が完了する。この段階で、スタンバイ系となったＶＭには、アプリケーション、当該アプリケーションが稼動するＶＮＦＣおよびＶＮＦが対応付けられる。 Next, the standby system is prepared by starting up the VM (step S3) and installing the VNFC common part (application of the VNFC) (step S4) for the standby system. At this stage, the VM that has become the standby system is associated with the application, and the VNFC and VNF on which the application operates.
さらに、スタンバイ系に対し、個別部分の設定・ネットワーク設定（ステップＳ５）とフロー流し込み（ステップＳ６）が実行されることで、アクティブ系の準備が完了する。 Furthermore, the preparation of the active system is completed by executing the individual part setting / network setting (step S5) and the flow pouring (step S6) for the standby system.
［切替処理の概要］
次に、図６を用いて、管理システム１０における切替処理の概要を説明する。図６に例示する仮想環境では、アクティブ系のＶＮＦ＿０およびＶＮＦ＿１と、スタンバイ系のＶＮＦ＿２とが存在する。このうちＶＮＦ＿１は、呼処理が稼動中のＶＮＦＣ＿１と、認証が稼動中のＶＮＦＣ＿ｙとを含んで構成され、このうち呼処理のＶＮＦＣ＿１は、ＶＭ＿１（IDが１であるＶＭを意味する。以下同様）を含んで構成される。ＶＮＦ＿２は、呼処理用に準備されたＶＮＦＣ＿２と、認証用に準備されたＶＮＦＣ＿ｚとを含んで構成され、このうち呼処理用のＶＮＦＣ＿２はＶＭ＿２（IDが２であるＶＭを意味する。以下同様）、ＶＭ＿３（IDが３であるＶＭを意味する。以下同様）、ＶＭ＿４（IDが４であるＶＭを意味する。以下同様）を含んで構成される。なお、スタンバイ系のＶＮＦＣ構成は、対応するアクティブ系のＶＮＦＣ構成と必ずしも同じでなくてもよい。例えば、図６において呼処理のＶＭのみを含むＶＮＦＣ構成とされたＶＮＦがスタンバイ系に存在してもよい。
[Overview of switching process]
Next, the outline of the switching process in the
このような環境で、呼処理稼動中のアクティブ系のＶＭ＿１に故障が発生すると、ＶＭ＿１の故障がＶＮＦＭへ通知される（処理(a1)）。通知を受けたＶＮＦＭは、アプリケーションテーブル管理装置９０に、ＶＭ＿１に対応付けられたスタンバイ系のＶＮＦＣを問い合わせることで、どのＶＮＦＣで故障切替を行うかを判断する（処理(a2)）。ここでは、ＶＮＦＣ＿２で故障切替を行うと判断される。
In such an environment, when a failure occurs in the active VM_1 during call processing operation, the failure of VM_1 is notified to the VNFM (processing (a1)). Upon receiving the notification, the VNFM inquires of the standby VNFC associated with the VM_1 from the application
次に、ＶＮＦＭは、ＶＮＦＣ＿２と、共通予備リソースを全体管理するオーケストレータとに対し、以下のように切替を依頼する（処理(a3)）。具体的には、ＶＮＦＭは、ＶＮＦＣ＿２のＶＭ＿２に対しアクティブ系になるよう指示するとともに、オーケストレータに対し、従前のＶＭ＿１へのネットワークのルーティングをＶＭ＿２に切り替える点およびＶＮＦＣ＿２にスタンバイ系を１台補充（オートヒーリング）する点を依頼する。 Next, the VNFM requests the VNFC_2 and the orchestrator who manages the common spare resources as follows (processing (a3)). Specifically, the VNFM instructs the VM_2 of the VNFC_2 to become the active system, and also switches the network routing to the previous VM_1 to the VM_2 to the orchestrator and supplements one standby system to the VNFC_2 ( Ask for a point to auto-heal.
これにより、ＶＭ＿１へのネットワークのルーティングがＶＭ＿２に切り替えられ、ＶＭ＿２は呼処理が稼動するアクティブ系となる（処理(a4)）。このような故障切替完了後に、ＶＮＦＣ＿２にスタンバイ系が１台補充（オートヒーリング）される（処理(a5)）。 Thereby, the routing of the network to the VM_1 is switched to the VM_2, and the VM_2 becomes an active system in which the call processing is operated (processing (a4)). After such failure switching is completed, one standby system is replenished (auto-healing) to VNFC_2 (process (a5)).
以上により、管理システム１０における切替処理が完了する。
Thus, the switching process in the
［切替処理の具体例１］
以下、管理システム１０における切替処理の具体例を順に説明する。まず、切替処理の具体例１として、１台故障時の切替処理について図７、図８を用いて説明する。ここでは、図７に示すように初期段階でインスタンシエーション（提供するアプリケーションに応じたＶＮＦの生成処理）は完了しており、ＶＮＦＭは配下のアクティブ系のＶＮＦＣ＿１とハートビートをやりとりしている。図８（ａ）〜（ｄ）は切替処理中のアプリケーションテーブル内容の遷移を示すが、図８（ａ）に示すように初期段階でスタンバイ系は２台以上確保されているものとする。
[Specific example 1 of switching processing]
Hereinafter, specific examples of the switching process in the
図７に示すようにＶＮＦＭは、ＶＮＦＣ＿１のＶＭ＿１が故障したことを検知すると、アプリケーションテーブル管理装置にどのＶＮＦＣが、ＶＭ＿１に対応付けられたスタンバイ系かを問い合わせる（処理(b1)）。 As shown in FIG. 7, when the VNFM detects that the VM_1 of the VNFC_1 has failed, the VNFM inquires which VNFC is the standby system associated with the VM_1 to the application table management device (processing (b1)).
アプリケーションテーブル管理装置は、ＶＮＦＣ＿２が、ＶＭ＿１に対応付けられたスタンバイ系であることをＶＮＦＭに応答する。これにより、ＶＭ＿１の故障後にＶＭ＿２がアクティブ系のために予約されたＶＭになるため、アプリケーションテーブル管理装置は、図８の（ａ）および（ｂ）に示すように、ＶＭ＿１について、アプリケーションを「呼処理」から「故障」に変更し、「ＳＢＹ系ＶＮＦＣのＩＤ」と「ＳＢＹ系ＶＮＦのＩＤ」それぞれを「２」から「なし」へ変更し、ＶＭ＿２について、アプリケーションを「スタンバイ」から「予約」に変更する（処理(b2)）。なお、図８、図１０、図１２、図１３に記載した「ＳＢＹ系」はスタンバイ系を意味する。 The application table management apparatus responds to VNFM that VNFC_2 is a standby system associated with VM_1. As a result, the VM_2 becomes a VM reserved for the active system after the failure of the VM_1, so that the application table management apparatus “calls the application for the VM_1 as shown in (a) and (b) of FIG. “Process” is changed to “Failure”, “SBY VNFC ID” and “SBY VNF ID” are changed from “2” to “None”, and the application for VM_2 is changed from “Standby” to “Reserved” (Process (b2)). The “SBY system” described in FIGS. 8, 10, 12 and 13 means a standby system.
ＶＮＦＭは、ＶＮＦＣ＿２のＶＭ＿２にアクティブ系になるよう指示する（処理(b3)）。また、ＶＮＦＭは、オーケストレータに以下２つの処理Ａ１、Ａ２を依頼する（処理(b4)）。
処理Ａ１：ＶＭ＿１のネットワークをＶＭ＿２に切り替える処理
処理Ａ２：ＶＮＦＣ＿２にスタンバイ系を１台オートヒーリングする処理
VNFM instructs VM_2 of VNFC_2 to become an active system (process (b3)). The VNFM requests the orchestrator for the following two processes A1 and A2 (process (b4)).
Process A1: Process for switching VM_1 network to VM_2 Process A2: Process for auto-healing one standby system to VNFC_2
ＶＮＦＣ＿２は、ＶＭ＿２のＡＣＴ切り替えが完了した旨をＶＮＦＭに伝える（処理(b5)）。また、オーケストレータは、ＶＩＭに上記処理Ａ１、Ａ２の順に実行するよう依頼する（処理(b6)）。 The VNFC_2 notifies the VNFM that the ACT switching of the VM_2 has been completed (processing (b5)). The orchestrator requests the VIM to execute the processes A1 and A2 in this order (process (b6)).
ＶＩＭは、処理Ａ１（ＶＭ＿２へのネットワーク切替え）を実行する（処理(b7)）。そして、ＶＩＭは、処理Ａ１が完了した旨をオーケストレータ経由でＶＮＦＭに伝える。これを受けたＶＮＦＭは、ＶＭ＿２をＶＮＦＣ＿１の管理下に置く（処理(b8)）。 The VIM executes process A1 (network switching to VM_2) (process (b7)). Then, the VIM notifies the VNFM via the orchestrator that the process A1 has been completed. Receiving this, VNFM places VM_2 under the control of VNFC_1 (process (b8)).
また、ＶＮＦＭは、ＶＭ＿１からＶＭ＿２への故障切替が完了したため、アプリケーションテーブル管理装置により以下のようにアプリケーションテーブルを更新させる。即ち、図８（ｃ）に示すように、ＶＭ＿２について、「ＶＮＦＣのＩＤ」と「ＶＮＦのＩＤ」それぞれを「２」から「１」へ変更し、アプリケーションを「予約」から「呼処理」に変更し、「ＳＢＹ系ＶＮＦＣのＩＤ」と「ＳＢＹ系ＶＮＦのＩＤ」それぞれを「なし」から「２」へ変更させる（処理(b9)）。 Further, since the failure switching from VM_1 to VM_2 is completed, the VNFM updates the application table as follows by the application table management device. That is, as shown in FIG. 8C, for VM_2, “VNFC ID” and “VNF ID” are changed from “2” to “1”, and the application is changed from “reservation” to “call processing”. The “SBY VNFC ID” and the “SBY VNF ID” are changed from “none” to “2” (process (b9)).
ＶＩＭは、処理Ａ２（ＶＮＦＣ＿２へのスタンバイ系１台のオートヒーリング）を実行し、実行が完了すると、処理Ａ２が完了した旨をオーケストレータ経由でＶＮＦＭに伝える。これを受けたＶＮＦＭは、新規に作成されたＶＭ＿４をＶＮＦＣ＿２の管理下に置く（処理(b10)）。 The VIM executes the process A2 (automatic healing of one standby system to VNFC_2), and when the execution is completed, the VIM notifies the VNFM via the orchestrator that the process A2 is completed. Receiving this, the VNFM places the newly created VM_4 under the control of VNFC_2 (process (b10)).
ＶＮＦＭは、ＶＭ＿４が増えたため、アプリケーションテーブル管理装置により以下のようにアプリケーションテーブルを更新させる。即ち、図８（ｄ）に示すように、ＶＭ＿４のレコードを追加し、「ＶＭのＩＤ」を「４」に設定し、「ＶＮＦＣのＩＤ」と「ＶＮＦのＩＤ」それぞれを「２」に設定し、アプリケーションを「スタンバイ」に設定し、「ＳＢＹ系ＶＮＦＣのＩＤ」と「ＳＢＹ系ＶＮＦのＩＤ」それぞれを「なし」に設定する（処理(b11)）。 Since VM_4 has increased, VNFM causes the application table management device to update the application table as follows. That is, as shown in FIG. 8D, a VM_4 record is added, “VM ID” is set to “4”, and “VNFC ID” and “VNF ID” are each set to “2”. Then, the application is set to “standby”, and “SBY VNFC ID” and “SBY VNF ID” are set to “none” (process (b11)).
以上により、１台故障時の切替処理が完了する。 Thus, the switching process at the time of failure of one unit is completed.
［切替処理の具体例２］
次に、切替処理の具体例２として、スタンバイ系の増設処理について図９、図１０を用いて説明する。
[Specific example 2 of switching processing]
Next, as a specific example 2 of the switching process, the standby system extension process will be described with reference to FIGS.
図９に示すように、管理者からオーケストレータに対しスタンバイ系を１台増やしてほしい旨の依頼があった場合、オーケストレータは、ＶＩＭに対し新規のスタンバイ系を１台作成するよう指示する（処理(c1)）。 As shown in FIG. 9, when the administrator requests the orchestrator to increase one standby system, the orchestrator instructs the VIM to create one new standby system ( Processing (c1)).
ＶＩＭは、新規のスタンバイ系を１台作成し、作成が完了すると、新規のスタンバイ系の作成が完了した旨をオーケストレータ経由でＶＮＦＭに伝える。これを受けたＶＮＦＭは、新規に作成されたスタンバイ系（ＶＭ＿３）をＶＮＦＣ＿２の管理下に置く（処理(c2)）。 The VIM creates one new standby system, and when the creation is completed, the VIM notifies the VNFM via the orchestrator that the creation of the new standby system has been completed. Receiving this, the VNFM places the newly created standby system (VM_3) under the control of VNFC_2 (process (c2)).
ＶＮＦＭは、ＶＮＦＣ＿２の管理下のＶＭの台数が増えたため、アプリケーションテーブル管理装置により以下のようにアプリケーションテーブルを更新させる。即ち、図１０（ｂ）に示すように、ＶＭ＿３のレコードを追加し、「ＶＭのＩＤ」を「３」に設定し、「ＶＮＦＣのＩＤ」と「ＶＮＦのＩＤ」それぞれを「２」に設定し、アプリケーションを「スタンバイ」に設定し、「ＳＢＹ系ＶＮＦＣのＩＤ」と「ＳＢＹ系ＶＮＦのＩＤ」それぞれを「なし」に設定する（処理(c3)）。 Since the number of VMs managed by VNFC_2 has increased, the VNFM updates the application table as follows using the application table management device. That is, as shown in FIG. 10B, the VM_3 record is added, “VM ID” is set to “3”, and “VNFC ID” and “VNF ID” are each set to “2”. Then, the application is set to “standby”, and “SBY VNFC ID” and “SBY VNF ID” are set to “none” (process (c3)).
以上により、スタンバイ系の増設処理が完了する。 Thus, the standby system extension process is completed.
［切替処理の具体例３］
次に、切替処理の具体例３として、２台故障時の切替処理について図１１〜図１３を用いて説明する。
[Specific example 3 of the switching process]
Next, as specific example 3 of the switching process, the switching process at the time of failure of two units will be described with reference to FIGS.
図１１に示すようにＶＮＦＭは、ＶＮＦＣ＿１のＶＭ＿１とＶＭ＿２が故障したことを検知すると、アプリケーションテーブル管理装置にどのＶＮＦＣが、ＶＭ＿１とＶＭ＿２に対応付けられたスタンバイ系かを問い合わせる（処理(d1)）。 As shown in FIG. 11, when the VNFM detects that the VM_1 and VM_2 of the VNFC_1 have failed, the VNFM inquires which VNFC is the standby system associated with the VM_1 and VM_2 (processing (d1)). .
アプリケーションテーブル管理装置は、ＶＮＦＣ＿２がＶＭ＿１とＶＭ＿２に対応付けられたスタンバイ系である点とスタンバイ系の数が足りない点とをＶＮＦＭに応答する。ここでは一例として、ＶＭ＿１とＶＭ＿２のうち、ＶＭ＿１を優先するものとし、ＶＭ＿３を、ＶＭ＿１の代替となるＶＭ（予約されたＶＭ）とするため、アプリケーションテーブル管理装置は、図１２の（ａ）および（ｂ）に示すように、ＶＭ＿１およびＶＭ＿２について、アプリケーションを「呼処理」から「故障」に変更し、「ＳＢＹ系ＶＮＦＣのＩＤ」と「ＳＢＹ系ＶＮＦのＩＤ」それぞれを「２」から「なし」へ変更し、ＶＭ＿３について、アプリケーションを「スタンバイ」から「予約」に変更する（処理(d2)）。 The application table management apparatus responds to VNFM that VNFC_2 is a standby system associated with VM_1 and VM_2 and that there are not enough standby systems. Here, as an example, VM_1 and VM_2 are given priority over VM_1, and VM_3 is a VM that is a substitute for VM_1 (reserved VM). Therefore, the application table management apparatus uses (a) and FIG. As shown in (b), for VM_1 and VM_2, the application is changed from “call processing” to “failure”, and “SBY VNFC ID” and “SBY VNF ID” are changed from “2” to “None”, respectively. And change the application from “standby” to “reserved” for VM_3 (process (d2)).
ＶＮＦＭは、ＶＮＦＣ＿２のＶＭ＿３にアクティブ系になるよう指示する（処理(d3)）。また、ＶＮＦＭは、オーケストレータに以下３つの処理Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を依頼する（処理(d4)）。
処理Ｂ１：ＶＭ＿１のネットワークをＶＭ＿３に切り替える処理
処理Ｂ２：ＶＮＦＣ＿１にアクティブ系のＶＭ＿４を１台オートヒーリングし、ＶＭ＿２のネットワークをＶＭ＿４に切り替える処理
処理Ｂ３：ＶＮＦＣ＿２にスタンバイ系を１台オートヒーリングする処理
VNFM instructs VM_3 of VNFC_2 to become an active system (process (d3)). The VNFM requests the orchestrator for the following three processes B1, B2, and B3 (process (d4)).
Process B1: Process for switching VM_1 network to VM_3 Process B2: Process for auto-healing one active VM_4 to VNFC_1 and process for switching VM_2 network to VM_4 Process B3: Process for auto-healing one standby system to VNFC_2
ＶＮＦＣ＿２は、ＶＭ＿３のＡＣＴ切り替えが完了した旨をＶＮＦＭに伝える（処理(d5)）。また、オーケストレータは、ＶＩＭに上記処理Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の順に実行するよう依頼する（処理(d6)）。 VNFC_2 notifies VNFM that the ACT switching of VM_3 has been completed (processing (d5)). The orchestrator requests the VIM to execute the processes B1, B2, and B3 in this order (process (d6)).
ＶＩＭは、処理Ｂ１（ＶＭ＿３へのネットワーク切替え）を実行する（処理(d7)）。そして、ＶＩＭは、処理Ｂ１が完了した旨をオーケストレータ経由でＶＮＦＭに伝える。これを受けたＶＮＦＭは、ＶＭ＿３をＶＮＦＣ＿１の管理下に置く（処理(d8)）。 The VIM executes process B1 (network switching to VM_3) (process (d7)). Then, the VIM notifies the VNFM via the orchestrator that the process B1 has been completed. Receiving this, VNFM places VM_3 under the control of VNFC_1 (process (d8)).
また、ＶＮＦＭは、ＶＭ＿１からＶＭ＿３への故障切替が完了したため、アプリケーションテーブル管理装置により以下のようにアプリケーションテーブルを更新させる。即ち、図１２（ｃ）に示すように、ＶＭ＿３について、「ＶＮＦＣのＩＤ」と「ＶＮＦのＩＤ」それぞれを「２」から「１」へ変更し、アプリケーションを「予約」から「呼処理」に変更し、「ＳＢＹ系ＶＮＦＣのＩＤ」と「ＳＢＹ系ＶＮＦのＩＤ」それぞれを「なし」から「２」へ変更させる（処理(d9)）。 Further, since the failure switching from VM_1 to VM_3 has been completed, the VNFM updates the application table by the application table management device as follows. That is, as shown in FIG. 12C, for VM_3, “VNFC ID” and “VNF ID” are changed from “2” to “1”, and the application is changed from “reservation” to “call processing”. The “SBY VNFC ID” and the “SBY VNF ID” are changed from “none” to “2” (process (d9)).
ＶＩＭは、処理Ｂ２（ＶＮＦＣ＿１へのアクティブ系１台のオートヒーリング、ＶＭ＿４へのネットワーク切替え）を実行する（処理(d10)）。実行が完了すると、ＶＩＭは、処理Ｂ２が完了した旨をオーケストレータ経由でＶＮＦＭに伝える。これを受けたＶＮＦＭは、新規に作成されたＶＭ＿４をＶＮＦＣ＿１の管理下に置く（処理(d11)）。 The VIM executes process B2 (automatic healing of one active system to VNFC_1 and network switching to VM_4) (process (d10)). When the execution is completed, the VIM notifies the VNFM via the orchestrator that the process B2 is completed. Receiving this, the VNFM places the newly created VM_4 under the control of VNFC_1 (process (d11)).
ＶＮＦＭは、ＶＭ＿２からＶＭ＿４への故障切替が完了したため、アプリケーションテーブル管理装置により以下のようにアプリケーションテーブルを更新させる。即ち、図１３（ａ）に示すように、ＶＭ＿４のレコードを追加し、「ＶＭのＩＤ」を「４」に設定し、「ＶＮＦＣのＩＤ」と「ＶＮＦのＩＤ」それぞれを「１」に設定し、アプリケーションを「呼処理」に設定し、「ＳＢＹ系ＶＮＦＣのＩＤ」と「ＳＢＹ系ＶＮＦのＩＤ」それぞれを「２」に設定する（処理(d12)）。 Since the failure switching from VM_2 to VM_4 is completed, the VNFM updates the application table as follows by the application table management device. That is, as shown in FIG. 13A, a VM_4 record is added, “VM ID” is set to “4”, and “VNFC ID” and “VNF ID” are each set to “1”. Then, the application is set to “call processing”, and “SBY system VNFC ID” and “SBY system VNF ID” are each set to “2” (process (d12)).
ＶＩＭは、処理Ｂ３（ＶＮＦＣ＿２へのスタンバイ系１台のオートヒーリング）を実行し、実行が完了すると、処理Ｂ３が完了した旨をオーケストレータ経由でＶＮＦＭに伝える。これを受けたＶＮＦＭは、新規に作成されたＶＭ＿５をＶＮＦＣ＿２の管理下に置く（処理(d13)）。 The VIM executes process B3 (automatic healing of one standby system to VNFC_2). When the execution is completed, the VIM notifies the VNFM via the orchestrator that the process B3 is completed. Receiving this, the VNFM places the newly created VM_5 under the control of VNFC_2 (process (d13)).
ＶＮＦＭは、ＶＭ＿５が増えたため、アプリケーションテーブル管理装置により以下のようにアプリケーションテーブルを更新させる。即ち、図１３（ｂ）に示すように、ＶＭ＿５のレコードを追加し、「ＶＭのＩＤ」を「５」に設定し、「ＶＮＦＣのＩＤ」と「ＶＮＦのＩＤ」それぞれを「２」に設定し、アプリケーションを「スタンバイ」に設定し、「ＳＢＹ系ＶＮＦＣのＩＤ」と「ＳＢＹ系ＶＮＦのＩＤ」それぞれを「なし」に設定する（処理(d14)）。以上により、２台故障時の切替処理が完了する。 Since VM_5 has increased, VNFM causes the application table management device to update the application table as follows. That is, as shown in FIG. 13B, a record of VM_5 is added, “VM ID” is set to “5”, and “VNFC ID” and “VNF ID” are each set to “2”. Then, the application is set to “standby”, and “SBY system VNFC ID” and “SBY system VNF ID” are set to “none” (process (d14)). Thus, the switching process at the time of failure of two units is completed.
以上説明した実施形態により、管理システムにおいて、多数のＶＭを、アクティブ系、スタンバイ系および予備系の３つの構成で管理した上で、アクティブ系、スタンバイ系およびアプリケーション間の対応情報を保持し管理するためのアプリケーションテーブルを用いたことで、アクティブ系が１台又は複数台故障した時でも、切り替えに要する時間を短縮してユーザ影響を小さくし、ＶＭの切替えを円滑に実行することができる。また、アクティブ系とスタンバイ系に加え、特定のアプリケーションに対応付けられていない予備系を設けたことで、例えばアプリケーションごとにスタンバイ系を用意しておくといった対応は不要となり、設備コストの増大回避に資することができる。 According to the embodiment described above, in the management system, a large number of VMs are managed with three configurations of the active system, the standby system, and the standby system, and correspondence information between the active system, the standby system, and the application is held and managed. Therefore, even when one or more active systems fail, the time required for switching can be shortened to reduce the influence of the user, and the VM switching can be executed smoothly. In addition to the active system and standby system, the provision of a standby system that is not associated with a specific application eliminates the need to prepare a standby system for each application, for example, to avoid an increase in equipment costs. Can contribute.
なお、上記の管理システムでは、以下のようにして、アプリケーション共通の予備リソースとしての「予備系」を一定数以上確保しておくことが望ましい。即ち、予備系の台数を監視し、予備系の台数が一定以下になったとき、管理者に警告（例えば警告メッセージやアラーム音など）を出力する。この警告を受けた管理者は、新しいハードウェア資源を用意し、予備系として追加する。以上のようなしくみにより、「予備系」を一定数以上確保することができ、システムの可用性を高く維持することができる。 In the above management system, it is desirable to secure a certain number or more of “standby systems” as spare resources common to applications as follows. That is, the number of standby systems is monitored, and a warning (for example, a warning message or alarm sound) is output to the administrator when the number of standby systems falls below a certain level. The administrator who receives this warning prepares a new hardware resource and adds it as a standby system. With the above mechanism, a certain number or more of “standby systems” can be secured, and the system availability can be maintained high.
１…移動体通信システム、１０…管理システム、２０…オーケストレータ、３０…ＶＮＦＭ、３１…切替制御部、３２…補充制御部、４０…ＶＩＭ、５０…ＯＳＳ／ＢＳＳ、５１…ＯＳＳ、６０…ＮＦＶＩ、７０…ＶＮＦ、７２…ＶＮＦＣ、７４…ＶＭ、８０…ＥＭＳ、９０…アプリケーションテーブル管理装置、９１…アプリケーションテーブル、９２…テーブル管理部、１０１…ＣＰＵ、１０２…ＲＡＭ、１０３…ＲＯＭ、１０４…通信モジュール、１０５…記憶装置。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
アプリケーションが稼働しているアクティブ系、特定のアプリケーションが稼働せずに当該特定のアプリケーションがスタンバイしているスタンバイ系、および、特定のアプリケーションに対応付けられていない予備系、を含む３つの構成で管理されている前記仮想マシンのうち、あるアクティブ系に異常が発生した場合に、
当該アクティブ系、前記スタンバイ系およびアプリケーション間の対応情報が保持されたアプリケーションテーブルを参照し、
異常が発生した当該アクティブ系のアプリケーションに対応付けられたスタンバイ系を特定し、
特定されたスタンバイ系を、当該アプリケーションが稼働するアクティブ系に切り替えることで、
前記仮想マシンを管理する管理システムと、
を含む通信システム。 A virtual resource including a physical server on which a virtual machine serving as an operating environment of an application that executes communication processing is realized;
Managed in three configurations, including an active system in which an application is operating, a standby system in which the specific application is not operating and the specific application is on standby, and a standby system that is not associated with the specific application When an abnormality occurs in an active system among the virtual machines that are
Refer to the application table in which the correspondence information between the active system, the standby system and the application is held,
Identify the standby system that is associated with the active application where the error occurred,
By switching the identified standby system to the active system where the application is running,
A management system for managing the virtual machine;
A communication system including:
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。 The management system controls the standby system to be supplemented from the standby system after switching from the identified standby system to the active system.
The communication system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の通信システム。 The management system controls to secure a certain number or more of the spare system as a common resource common to the application,
The communication system according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の通信システム。 The standby system is ready by downloading image files and securing virtual machine resources.
The communication system according to any one of claims 1 to 3.
前記仮想化資源全体の管理を行うオーケストレータと、
前記仮想マシンをアプリケーションごとに仮想通信機能コンポーネントとして管理する仮想通信機能部と、
前記仮想通信機能部を管理する仮想通信機能管理ノードと、
を含んで構成され、
前記仮想通信機能部は、あるアクティブ系に異常が発生した場合、当該アクティブ系の異常を前記仮想通信機能管理ノードへ通知し、
前記仮想通信機能管理ノードは、前記アプリケーションテーブルを参照することで、前記異常が発生したアクティブ系のアプリケーションに対応付けられたスタンバイ系の仮想マシンを含む仮想通信機能コンポーネントを特定し、
前記仮想通信機能管理ノードは、特定された仮想通信機能コンポーネントに属する何れかの仮想マシンに対しアクティブ系になるよう指示するとともに、前記オーケストレータに対し、前記異常が発生したアクティブ系へのネットワークのルーティングを、前記アクティブ系になるよう指示した仮想マシンに切り替えるよう依頼し、
前記オーケストレータは、前記依頼に応じて、前記異常が発生したアクティブ系へのネットワークのルーティングを、前記アクティブ系になるよう指示した仮想マシンに切り替える、
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の通信システム。 The communication system is:
An orchestrator for managing the entire virtualization resource;
A virtual communication function unit that manages the virtual machine as a virtual communication function component for each application;
A virtual communication function management node for managing the virtual communication function unit;
Comprising
When an abnormality occurs in a certain active system, the virtual communication function unit notifies the virtual communication function management node of the abnormality in the active system,
The virtual communication function management node identifies a virtual communication function component including a standby virtual machine associated with the active application in which the abnormality has occurred by referring to the application table,
The virtual communication function management node instructs one of the virtual machines belonging to the specified virtual communication function component to become an active system, and instructs the orchestrator to connect to the active system in which the abnormality has occurred. Request to switch the routing to the virtual machine that is instructed to become active,
In response to the request, the orchestrator switches the routing of the network to the active system in which the abnormality has occurred to the virtual machine instructed to become the active system.
The communication system according to any one of claims 1 to 4, wherein
ことを特徴とする請求項５に記載の通信システム。 The application table is mounted on the virtual communication function management node.
The communication system according to claim 5.
アプリケーションが稼働しているアクティブ系、特定のアプリケーションが稼働せずに当該特定のアプリケーションがスタンバイしているスタンバイ系、および、特定のアプリケーションに対応付けられていない予備系、を含む３つの構成で管理されている前記仮想マシンのうち、あるアクティブ系に異常が発生した場合に、
当該アクティブ系、前記スタンバイ系およびアプリケーション間の対応情報が保持されたアプリケーションテーブルを参照し、
異常が発生した当該アクティブ系のアプリケーションに対応付けられたスタンバイ系を特定し、
特定されたスタンバイ系を、当該アプリケーションが稼働するアクティブ系に切り替える、
ことを特徴とする管理方法。
A management method executed by a management system that manages a virtual machine serving as an operating environment of an application that executes communication processing,
Managed in three configurations, including an active system in which an application is operating, a standby system in which the specific application is not operating and the specific application is on standby, and a standby system that is not associated with the specific application When an abnormality occurs in an active system among the virtual machines that are
Refer to the application table in which the correspondence information between the active system, the standby system and the application is held,
Identify the standby system that is associated with the active application where the error occurred,
Switch the identified standby system to the active system where the application is running,
A management method characterized by that.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014065631A JP2015191246A (en) | 2014-03-27 | 2014-03-27 | Communication system and management method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016100750A (en) * | 2014-11-21 | 2016-05-30 | 株式会社Ｎｔｔドコモ | Setting information generating system and setting information generating method |
| JP2017151993A (en) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 華為技術有限公司Ｈｕａｗｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | Virtual machine starting method and device |
| JP2018129003A (en) * | 2017-02-10 | 2018-08-16 | 富士ゼロックス株式会社 | Information processing device and program |
| JP2018132987A (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | 日本電信電話株式会社 | Restoration device, restoration method, and restoration program |
| US10203979B2 (en) | 2016-08-23 | 2019-02-12 | Nec Corporation | Virtual machine control device, method for controlling virtual machine control device, management device, and method for controlling management device |
| JP2019149129A (en) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | 富士フイルム株式会社 | Application providing apparatus, application providing method, and application providing program |
| JP2019185371A (en) * | 2018-04-10 | 2019-10-24 | 富士通株式会社 | Server switching program, server switching method, and server switching system |
| US10671421B2 (en) | 2016-02-25 | 2020-06-02 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Virtual machine start method and apparatus |
| US10776392B2 (en) | 2016-07-20 | 2020-09-15 | Fujitsu Limited | Apparatus and method to establish a connection between apparatuses while synchronization of connection information thereof is suspended |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005346204A (en) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Fujitsu Ltd | Autonomous control program and its recording medium, autonomous controller and autonomous control method |
| WO2008084826A1 (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-17 | Nec Corporation | Provisioning system, method, and program |
-
2014
- 2014-03-27 JP JP2014065631A patent/JP2015191246A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005346204A (en) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Fujitsu Ltd | Autonomous control program and its recording medium, autonomous controller and autonomous control method |
| WO2008084826A1 (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-17 | Nec Corporation | Provisioning system, method, and program |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016100750A (en) * | 2014-11-21 | 2016-05-30 | 株式会社Ｎｔｔドコモ | Setting information generating system and setting information generating method |
| JP2017151993A (en) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 華為技術有限公司Ｈｕａｗｅｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | Virtual machine starting method and device |
| US10671421B2 (en) | 2016-02-25 | 2020-06-02 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Virtual machine start method and apparatus |
| US10776392B2 (en) | 2016-07-20 | 2020-09-15 | Fujitsu Limited | Apparatus and method to establish a connection between apparatuses while synchronization of connection information thereof is suspended |
| US10203979B2 (en) | 2016-08-23 | 2019-02-12 | Nec Corporation | Virtual machine control device, method for controlling virtual machine control device, management device, and method for controlling management device |
| JP2018129003A (en) * | 2017-02-10 | 2018-08-16 | 富士ゼロックス株式会社 | Information processing device and program |
| JP2018132987A (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | 日本電信電話株式会社 | Restoration device, restoration method, and restoration program |
| JP2019149129A (en) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | 富士フイルム株式会社 | Application providing apparatus, application providing method, and application providing program |
| JP2019185371A (en) * | 2018-04-10 | 2019-10-24 | 富士通株式会社 | Server switching program, server switching method, and server switching system |
| JP7106953B2 (en) | 2018-04-10 | 2022-07-27 | 富士通株式会社 | SERVER SWITCHING PROGRAM, SERVER SWITCHING METHOD, AND SERVER SWITCHING SYSTEM |
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