通过NFV建立基于池的M2M服务层制造技术

在此认识到，对于M2M/IoT网络的现有方法没有实现网络功能虚拟化(NFV)。特别地，现有的M2M服务层(例如，oneM2M)不是根据NFV实践而被构建、管理或操作的。在示例实施例中，M2M装置向各种公共服务实体分配各种角色，使得公共服务功能可以彼此汇集在一起。可以在公共服务实体之间迁移角色，以确保有效地管理和控制池。此外，池成员可以退出以及加入一个或多个池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过NFV建立基于池的M2M服务层对于相关申请的交叉引用本申请要求在2016年4月5日提交的美国临时专利申请No.62/318,401的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术介绍
通常，网络功能虚拟化(NFV)旨在通过不断发展的标准IT虚拟化技术来变换网络运营商如何构建网络。NFV可以允许将各种类型的网络设备整合到可以位于数据中心，网络节点和最终用户驻地的行业标准的高容量服务器、交换机和存储器上。图1示出了与示例典型(非虚拟化)网络相比的NFV的示例。通常，NFV涉及在软件中实现网络功能，该软件可以在一系列行业标准服务器硬件上运行，并且可以根据需要移动到在网络中的各个位置或在网络中的各个位置中实例化，而无需安装新设备。传统上，在非虚拟化网络中，网络功能(NF)被实现为供应商特定软件和硬件的组合，所述硬件通常可称为网络节点或网络元件。在NFV中，可以通过将在下面详细描述的虚拟化技术实现NF。通常，NFV设想将NF实现为仅软件实例，其被称为虚拟化网络功能(VNF)。VNF可以提供与等效网络功能相同的功能行为和接口，但是它可以作为软件实例部署在例如虚拟机(VM)之上。VNF在NFV基础结构(例如，物理计算资源、网络资源和存储资源)上运行。图2示出了NFV的示例实现视图，其中，各种NF部署在多个虚拟机(VM)上，并且VM在管理程序之上运行。管理程序可以是VM管理器，其可以是允许多个VM共享单个硬件基础结构的程序。例如，给定的管理程序可以帮助将底层单个物理机器抽象为多个VM。因此，NFV可以帮助将软件与硬件分离，实现网络功能的灵活部署，并且通常促进动态操作。关于将软件与硬件分离，由于网络元件不再是集成硬件和软件实体的集合，因此硬件和软件的演进可以彼此独立。这种独立性可以使软件能够与硬件分开地进展，并且反之亦然。此外，例如，软件与硬件的分离有助于重新分配和共享基础结构资源(例如，物理计算和存储资源)。因此，硬件和软件可以在不同时间执行不同的功能。作为另一示例，将网络功能的功能性解耦为可实例化的软件组件提供了更大的灵活性，以便例如根据网络运营商所需要来提供容量的实际业务以更动态的方式和以更精细的粒度来扩展实际的VNF性能。因此，网络功能虚拟化(NFV)明确地针对网络运营商(NO)面临的至少两个问题：1)使成本与收入增长预期一致；2)提高服务速度。与历史网络方法相比，NFV可以更有效地利用资源并实现运营支出(OpEX)和资本支出(CapEX)的减少。例如，NO可以部署网络功能，而无需将工程师派遣到每个站点。与此同时，NFV可以通过使得能够例如在任何行业标准服务器硬件上通过软件而不是使用传统的功能特定的网络设备提供服务来帮助支持创新。例如，NFV技术可以帮助实现网络灵活性、可编程性和灵活性，因为NO可以快速扩展或缩小(通过虚拟化)不同的服务以满足各种不断变化的需求。NFV可能会加速产品上市时间。例如，NO可以减少部署新网络服务的时间，以支持不断变化的业务需求，抓住新的市场机会，并提高新服务的投资回报。此外，NO可以降低与推出新服务相关的风险，并允许提供商轻松测试和发展服务以确定最符合客户需求的服务。此外，通过NFV，服务提供商(SP)可以改进并确保对硬件和软件故障的适当恢复水平。现在转向系统实现，VNF的使用可能对所提供服务的可靠性提出额外挑战。例如，VNF实例通常不在其主机(例如，通用服务器)上具有内置可靠性机制。因此，可能存在风险因素，例如包括虚拟机管理程序、虚拟机、VNF实例、硬件故障等的各种级别的软件故障。为了实现更高的可靠性，可以称为VNF池架构的架构可以包括具有相同功能的多个VNF实例，这些VNF实例被分组为池以提供它们的功能。从概念上讲，池管理器(PM)可以管理特定类型的NF的VNF池。例如，PM可以选择哪些VNF实例(池成员)是活动的还是待命的，并且PM可以与服务控制实体(SCE)交互。SCE指的是组合和协调一组网络功能(例如，VNF)以构建各种网络服务的实体。使用VNF池的好处是VNF池实现可靠性机制，例如冗余管理，并且因此可靠性机制对SCE和这些VNF实例的外部用户是透明的。参考图3，示出了示例VNF池架构300。VNF池架构300包括示例服务控制实体302，其是服务提供商的逻辑实体，其确定如何组合和协调网络功能以构建网络服务。VNF池架构300还包括第一示例VNF(用于网络功能'A'的VNFA)和第二示例VNF(用于网络功能'B'的VNFB)。给定的VNF(其可以是逻辑实体)可以提供与等效网络功能相同的特定功能行为和接口。每个VNF可以实现为软件实例。此外，根据所示示例，VNFA和VNFB可以具有彼此相比较不同的功能。如图所示，VNFA包括池(VNF-A池)，并且VNFB包括池(VNF-B池)。在一些情况下，每种类型的VNF都有对应的池，其中，池成员是在VNF中实现的软件实例。例如，如图所示，VNF-A池包括实现VNF-A的各种实例(例如，VNF-A#1等)，并且VNF-B池包括实现VNF-B的各种实例(VNF-B#1)等)。VNF池管理器可以是管理VNF池的实体。管理可以包括调用和调度池成员(如下所述)。管理还可以包括与SCE302交互以提供给定的网络功能。如图所示，作为示例，第一PM306a管理VNF池304a(其对应于VNFA)，并且第二PM306b管理VNF池304b(其对应于VNFB)。池成员可以引用加入相应VNF池并由PM管理的物理NF实例。举例来说，池成员可以是在CSE上托管或运行的CSF或服务能力软件实例。作为另一示例，如图3所示，实现VNF-A和VNF-B的软件实例分别是VNF-A池和VNF-B池的池成员。现在转向一般的数据中心和云计算，虚拟化技术通常与其他概念和主题相关，特别是针对数据中心和云计算的。通常，数据中心是用于容纳计算机系统和相关组件的设施，例如通讯和存储系统。数据中心通常包括冗余或备份电源、冗余数据通信连接、环境控制(例如，空调、灭火)和各种安全设备。与数据中心相比，云计算是一种模型，用于实现对可以以最少的管理工作或服务提供商互动而快速配置和发布的可配置计算资源(例如，网络、服务器、存储器、应用和服务)的共享池的无处不在、方便的按需网络访问。云计算通常具有以下特点：1)按需自助服务；2)广泛的网络接入；3)资源汇集；4)快速弹性；以及，5)测量的服务。主要服务模型包括软件即服务(SaaS)、平台即服务(PaaS)、基础架构即服务(IaaS)等。如上所述，两种类型的计算系统(数据中心和云计算)可以将数据存储为物理单元，仅数据中心存储服务器和其他设备。因此，云服务提供商(例如，Google、亚马逊等)经常使用数据中心来容纳云服务和基于云的资源。云和数据中心之间的区别在于，云通常是互联网上的一种外部计算形式(尽管已经提出私有云可以部署在内部或外部)，而组织通常在组织的本地网络中有一个内部部署的数据中心。例如，当公司追求由第三方(例如，Google、亚马逊等)提供的云服务时，这些服务由在由第三方构建的数据中心中运行的服务实例提供(这种情况称为外部服务提供)。因此，公司可以充分利用这些服务，其具有益处，例如“即用即付”、灵活性和可扩展性。相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括处理器、存储器和通信电路，所述装置经由其通信电路连接到机器对机器(M2M)网络，所述装置还包括存储在所述装置的所述存储器中的计算机可执行指令，所述指令当由所述装置的所述处理器执行时，使得所述装置执行包括以下的操作：向多个公共服务实体发送请求；响应于所述请求，从所述多个公共服务实体接收多个响应，每个响应包括与相应的公共服务实体(CSE)是否能够是公共服务功能(CSF)池控制器(CPC)有关的信息；以及评估来自每个响应的所述信息，以从所述多个公共服务实体中选择至少一个CPC。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.05 US 62/318,4011.一种装置，包括处理器、存储器和通信电路，所述装置经由其通信电路连接到机器对机器(M2M)网络，所述装置还包括存储在所述装置的所述存储器中的计算机可执行指令，所述指令当由所述装置的所述处理器执行时，使得所述装置执行包括以下的操作：向多个公共服务实体发送请求；响应于所述请求，从所述多个公共服务实体接收多个响应，每个响应包括与相应的公共服务实体(CSE)是否能够是公共服务功能(CSF)池控制器(CPC)有关的信息；以及评估来自每个响应的所述信息，以从所述多个公共服务实体中选择至少一个CPC。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述请求查询每个CSE的当前容量以及每个CSE是否愿意成为所述CPC。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，所述装置还包括使所述节点执行进一步操作的指令，所述进一步操作包括：为所述至少一个CPC生成角色简档，所述角色简档包括用于所述CPC的虚拟机的最低性能要求、所述CPC的所述虚拟机的优选性能时间、角色迁移策略和角色软件更新计划的至少一个。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述装置选择多个CSF池控制器，所述角色简档还包括与每个所述CSF池控制器相关联的值班时间。5.根据权利要求3和4中任一项所述的装置，所述装置还包括使所述装置执行进一步操作的指令，所述进一步操作包括：将所述角色简档发送到所述多个公共服务实体中的至少一个CSE。6.根据权利要求5所述的装置，所述装置还包括使所述装置执行进一步操作的指令，所述进一步操作包括：响应于所述角色简档，从所述至少一个CSE接收确认，所述确认指示所述至少一个CSE将开始保留在所述角色简档中指示的其虚拟机资源。7.根据权利要求6所述的装置，所述装置还包括使所述装置执行进一步操作的指令，所述进一步操作包括：将软件包部署到所述至少一个CSE，其中，所述包使得所述至少一个CSE能够将其自身配置为所述CPC。8.根据权利要求6所述的装置，所述装置还包括使所述装置执行进一步操作的指令，所述进一步操作包括：向所述至少一个CSE发送指示，其中，所述指示使得所述至少一个CSE能够将其自身配置为所述CPC。9.根据权利要求7和8中任一项所述的装置，其中，所述角色简档将所述公共服务实体之一标识为备份CSE，使得所述至少一个CPC能够将所述CPC的角色迁移到所述备份CSE。10.根据权利要求7和8中任一项所述的装置，所述装置还包括使所述装置执行进一步操作的指令，所述进一步操作包括：接收来自所述至少一个CPC的消息，所述消息指示所述CSE不再是所述CPC；以及响应于所述消息，重复权利要求1至8中任一项的操作。11.一种装置，包括处理器、存储器和通信电路，所述装置经由其通信电路连接到机器对机器(M2M)网络，所述装置还包括存储在所述装置的所述存储器中的计算机可执行指令，所述指令当由所述装置的所述处理器执行时，使得所述装置执行包括以下的操作：向多个公共服务实体发送请求；响应于所述请求，从所述多个公共服务实体接收多个响应，每个响应包括与相应的公共服务实体(CSE)是否能够是公共服务功能(CSF)池管理器(CPM)有关的信息；以及评估来自每个响应的所述信息，以从所述多个公共服务实体中选择至少一个CPM。12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述请求查询每个CSE的当前容量以及每个CSE是否愿意成为所述CPM。13.根据权利要求11和12中任一项所述的装置，所述装置还包括使所述装置执行进一步操作的指令，所述进一步操作包括：为所述至少一个CPM生成角色简档，所述角色简档包括用于所述CPM的虚拟机的最低性能要求、所述CPM的所述虚拟机的优选性能时间、角色迁移策略和角色软件更新计划中的至少一个。14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述装置选择多个CSF池管理器，所述角色简档还包括与每个所述CSF池管理器相关联的值班时间。15.根据权利要求13和14中任一项所述的装置，所述装置还包括使所述装置执行进一步操作的指令，所述进一步操作包括：将所述角色简档发送到所述多个公共服务实体中的至少一个CSE。16.根据权利要求15所述的装置，所述装置还包括使所述装置执行进一步操作的指令，所述进一步操作包括：响应于所述角色简档，从所述至少一个CSE接收确认，所述确认指示所述至少一个CSE将开始保留在所述角色简档中指示的其虚拟机资源。17.根据权利要求16所述的装置，所述装置还包括使所述装置执行进一步操作的指令，所述进一步操作包括：将软件包部署到所述至少一个CSE，其中，所述包使得所述至少一个CSE能够将其自身配置为所述CPM。18.根据权利要求16所述的装置，所述装置还包括使所述装置执行进一步操作的指令，所述进一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，李庆光，罗科·迪吉罗拉莫，维诺德·库马尔·乔伊，沙米姆·阿克巴尔·拉赫曼，陈卓，王重钢，
申请(专利权)人：康维达无线有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US