一种资源分配方法、网络设备和网络系统技术方案

本发明专利技术公开了一种资源分配方法、网络设备和网络系统，用于解决现有NFV标准在NFV中资源需求量突增的情况下，由于不能及时实现资源的分配，而容易造成服务的延迟和中断的问题。网络设备包括：第一参数获取模块，用于获取自身所属的VNF的当前应用层参数和历史应用层参数；第一预测模块，用于根据所述VNF的当前应用层参数和历史应用层参数，和/或，从VNFM处获取到的所述VNF的当前硬件层参数和历史硬件层参数，按照设定的预测算法，预测出t时刻所需的资源量，其中，所述t时刻为与当前时刻相距设定时间长度的时刻，且所述设定时间长度的值大于或等于上一次资源调整所用的时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及网络
，特别涉及一种资源分配方法、网络设备和网络系统。
技术介绍
网元虚拟化(NetworkFunctionVirtualization，NFV)，利用标准的IT虚拟化技术，将网络中的网元设备以软件方式实现，并运行在标准的高性能服务器、交换机和存储设备上。NFV的高层架构分为如下3个主要的工作域：1、虚拟网元(VirtualisedNetworkFunction，VNF)：运行在NFV基础架构(NFVInfrastructure，NFVI)之上的软件实现的虚拟网元；2、NFVI：包括多样化的硬件资源以及这些资源的虚拟化；3、NFV管理协调(NFV-ManagementandOrchestration，NFV-MANO)：包括支持虚拟化基础架构的软硬件资源的协调和生命周期管理，VNF的生命周期管理，专注于NFV架构中虚拟化层面的管理。NFV-MANO包含了3个功能模块：NFV协调器(NFVOrchestrator，NFVO)，VNF管理部件(VNFManager，VNFM)和虚拟资源管理部件(VirtualisedInfrastructureManager，VIM)，分别对应于业务(Service)，VNF和虚拟机(VirtualMachine，VM)资源三个层次的管理。NFV架构中的网络服务随着用户的访问量、数据流量等参数的变化，需要实时调整资源的数量，例如，一个处理流量的VNF在流量达到自身处理上限的90％时，规则规定需要增加VDU(即组成VNF的可部署的最小单元，相当于虚拟机)的数量以满足增长的流量业务的需求，防止由于资源不足而导致服务质量下降，这种增加VDU的方式被称为scaleout(资源扩展)。目前，VNFM发起的scaleout的流程，如图1所示，包括：1a：VNFM从VNF获取当前应用层参数；例如，每秒访问量cps(callpersecond)等；1b：VNFM从VIM获取与此VNF相关的当前硬件层参数；例如，中央处理器(CPU)、内存使用量等。其中，性能参数可分为应用层参数和硬件层参数，如果VNF记录(VNFRecord，VNFR)中的监测参数(monitoring_parameter)包含应用层参数，则执行步骤1a；如果monitoring_parameter包含硬件层参数，则执行步骤1b；如果monitoring_parameter为空，则流程结束。2：VNFM根据获取到的性能参数和VNFR记录的信息，确定是否需要触发资源调整和资源调整目标。3：VNFM根据确定出的资源调整目标，向NFVO发送资源确认请求。4：NFVO在资源池中检查是否有空闲的资源可以满足新增的资源需求；若是，执行步骤5；若否，结束流程。5：NFVO向VNFM返回资源确认，即可以扩展资源。6：VNFM向VNF所在的VIM提出资源分配请求。7：VIM分配相应的资源，生成一个VDU，成功后向VNFM返回资源分配确认。8：VNFM配置新的VNF的应用参数，例如应用可使用的存储、计算等资源，使得VNF上的应用可以使用新增加的VDU，同时更新VNFR。9：VNFM通知NFVO扩展成功。从上述过程可以看出，当前的是基于当前性能参数和规则实现资源的实时分配，在NFV中资源需求量突增的情况下，由于不能及时实现资源的分配，容易造成服务的延迟和中断。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种资源分配方法、网络设备和网络系统，解决了现有NFV标准在NFV中资源需求量突增的情况下，由于不能及时实现资源的分配，而容易造成服务的延迟和中断的问题。第一方面，一种网络系统，包括：VNF，用于根据自身当前应用层参数和历史应用层参数，和/或，从VNFM处获取到的所述VNF的当前硬件层参数和历史硬件层参数，按照设定的预测算法，预测出t时刻所需的资源量，其中，所述t时刻为与当前时刻相距设定时间长度的时刻，且所述设定时间长度的值大于或等于上一次资源调整所用的时间；VNFM，用于根据资源调整的目标量，对资源进行调整，其中，所述目标量是所述VNFM或所述VNF根据所述VNF的当前应用层参数、从虚拟资源管理部件VIM处获取到的所述VNF的当前硬件层参数和所述VNF预测出的t时刻所需的资源量中的至少一个信息确定的。结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述VNF预测出t时刻所需的资源量之后，还用于：将预测出的资源量发送给所述VNFM；或者，根据所述VNF的当前应用层参数、从所述VNFM处获取到的所述VNF的当前硬件层参数和所述预测出的资源量中的至少一个信息，确定出资源调整的目标量，并向所述VNFM发送资源分配请求，以请求所述VNFM根据所述目标量，对资源进行调整。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述VNFM根据资源调整的目标量，对资源进行调整之前，还用于：接收所述VNF发送的所述预测出的资源量；以及根据获取到的所述VNF的当前硬件层参数、所述VNF的当前应用层参数和所述预测出的资源量中的至少一个信息，确定出资源调整的目标量；或者，接收所述VNF发送的资源分配请求，其中，所述资源分配请求中携带所述VNF确定出的资源调整的目标量。第二方面，一种网络系统，包括：VNF，用于将自身当前应用层参数和历史应用层参数发送给VNFM；VNFM，用于根据所述VNF的当前应用层参数和历史应用层参数，和/或，从VIM处获取到的所述VNF的当前硬件层参数和历史硬件层参数，按照设定的预测算法，预测出t时刻所需的资源量，并根据所述VNF的当前应用层参数、所述VNF的当前硬件层参数和所述预测出的资源量中的至少一个信息，确定出资源调整的目标量，其中，所述t时刻为与当前时刻相距设定时间长度的时刻，且所述设定时间长度的值大于或等于上一次资源调整所用的时间；以及根据所述目标量，对资源进行调整。第三方面，一种网络设备，包括：第一参数获取模块，用于获取自身所属的VNF的当前应用层参数和历史应用层参数；第一预测模块，用于根据所述VNF的当前应用层参数和历史应用层参数，和/或，从VNFM处获取到的所述VNF的当前硬件层参数和历史硬件层参数，按照设定的预测算法，预测出t时刻所需的资源量，其中，所述t时刻为与当前时刻相距设定时间长度的时刻，且所述设定时间长度的值大于或等于上一次资源调整所用的时间。结合第三方面，在第一种可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络系统，其特征在于，该网络系统包括：虚拟网元VNF，用于根据自身当前应用层参数和历史应用层参数，和/或，从VNF管理部件VNFM处获取到的所述VNF的当前硬件层参数和历史硬件层参数，按照设定的预测算法，预测出t时刻所需的资源量，其中，所述t时刻为与当前时刻相距设定时间长度的时刻，且所述设定时间长度的值大于或等于上一次资源调整所用的时间；VNFM，用于根据资源调整的目标量，对资源进行调整，其中，所述目标量是所述VNFM或所述VNF根据所述VNF的当前应用层参数、从虚拟资源管理部件VIM处获取到的所述VNF的当前硬件层参数和所述VNF预测出的t时刻所需的资源量中的至少一个信息确定的。

【技术特征摘要】
1.一种网络系统，其特征在于，该网络系统包括：
虚拟网元VNF，用于根据自身当前应用层参数和历史应用层参数，和/或，
从VNF管理部件VNFM处获取到的所述VNF的当前硬件层参数和历史硬件
层参数，按照设定的预测算法，预测出t时刻所需的资源量，其中，所述t时
刻为与当前时刻相距设定时间长度的时刻，且所述设定时间长度的值大于或等
于上一次资源调整所用的时间；
VNFM，用于根据资源调整的目标量，对资源进行调整，其中，所述目标
量是所述VNFM或所述VNF根据所述VNF的当前应用层参数、从虚拟资源
管理部件VIM处获取到的所述VNF的当前硬件层参数和所述VNF预测出的t
时刻所需的资源量中的至少一个信息确定的。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述VNF预测出t时刻所需
的资源量之后，还用于：
将预测出的资源量发送给所述VNFM；或者，
根据所述VNF的当前应用层参数、从所述VNFM处获取到的所述VNF
的当前硬件层参数和所述预测出的资源量中的至少一个信息，确定出资源调整
的目标量，并向所述VNFM发送资源分配请求，以请求所述VNFM根据所述
目标量，对资源进行调整。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述VNFM根据资源调整的
目标量，对资源进行调整之前，还用于：
接收所述VNF发送的所述预测出的资源量；以及根据获取到的所述VNF
的当前硬件层参数、所述VNF的当前应用层参数和所述预测出的资源量中的
至少一个信息，确定出资源调整的目标量；
或者，
接收所述VNF发送的资源分配请求，其中，所述资源分配请求中携带所
述VNF确定出的资源调整的目标量。
4.一种网络系统，其特征在于，该网络系统包括：
虚拟网元VNF，用于将自身当前应用层参数和历史应用层参数发送给VNF
管理部件VNFM；
VNFM，用于根据所述VNF的当前应用层参数和历史应用层参数，和/或，
从虚拟资源管理部件VIM处获取到的所述VNF的当前硬件层参数和历史硬件
层参数，按照设定的预测算法，预测出t时刻所需的资源量，并根据所述VNF
的当前应用层参数、所述VNF的当前硬件层参数和所述预测出的资源量中的
至少一个信息，确定出资源调整的目标量，其中，所述t时刻为与当前时刻相
距设定时间长度的时刻，且所述设定时间长度的值大于或等于上一次资源调整
所用的时间；以及根据所述目标量，对资源进行调整。
5.一种网络设备，其特征在于，该网络设备包括：
第一参数获取模块，用于获取自身所属的虚拟网元VNF的当前应用层参
数和历史应用层参数；
第一预测模块，用于根据所述VNF的当前应用层参数和历史应用层参数，
和/或，从VNF管理部件VNFM处获取到的所述VNF的当前硬件层参数和历
史硬件层参数，按照设定的预测算法，预测出t时刻所需的资源量，其中，所
述t时刻为与当前时刻相距设定时间长度的时刻，且所述设定时间长度的值大
于或等于上一次资源调整所用的时间。
6.如权利要求5所述的网络设备，其特征在于，所述网络设备还包括：
发送模块，用于将预测出的资源量发送给所述VNFM。
7.如权利要求5所述的网络设备，其特征在于，该网络设备还包括：
第一确定模块，用于根据所述VNF的当前应用层参数、所述VNF的当前
硬件层参数和所述预测出的资源量中的至少一个信息，确定出资源调整的目标
量，并向所述VNFM发送资源分配请求，以请求所述VNFM根据所述资源分
配请求中携带的目标量，对资源进行调整。
8.如权利要求7所述的网络设备，其特征在于，所述第一确定模块确定

\t出资源调整的目标量，包括：
根据所述VNF的当前应用层参数和/或所述VNF的当前硬件层参数，确定
出需要进行资源调整以及资源调整的第一目标量，且根据所述预测出的资源量
和当前时刻的资源上限值，确定出需要进行资源扩展以及资源调整的第二目标
量；以及根据所述第一目标量和所述第二目标量确定资源调整的目标量，其中，
确定的资源调整的目标量中包括所述第一目标量和所述第二目标量所包含的
每个参数中的最大值；
或者，
根据所述VNF的当前应用层参数和/或所述VNF的当前硬件层参数，确定
出需要进行资源调整以及资源调整的第一目标量，且根据所述预测出的资源量
和当前时刻的资源上限值，确定出不需要进行资源调整，将所述第一目标量确
定为资源调整的目标量；
或者，
根据所述VNF的当前应用层参数和/或所述VNF的当前硬件层参数，确定
出不需要进行资源调整，且根据所述预测出的资源量和当前时刻的资源上限
值，确定出需要进行资源扩展以及资源调整的第二目标量，将所述第二目标量
确定为资源调整的目标量。
9.如权利要求8所述的网络设备，其特征在于，所述第一确定模块根据
所述预测出的资源量和当前时刻的资源上限值，确定出需要进行资源扩展以及
资源调整的第二目标量，包括：
若所述预测出的资源量大于当前时刻的资源上限值与设定的调整参数的
乘积，则确定需要进行资源扩展，且确定出所述第二目标量为大于或等于所述
预测出的资源量除以所述调整参数的值；
若所述预测出的资源量小于或等于当前时刻的资源上限值与设定的调整
参数的乘积，则确定不需要资源扩展。
10.如权利要求7～9任一项所述的网络设备，其特征在于，该网络设备还

\t包括：
第一时间调整模块，用于确定出本次资源调整所用时间，并根据本次资源
调整所用时间，更新VNF记录VNFR中所存储的上一次资源调整所用的时间
last_scale_out_time的参数值，其中，本次资源调整所用时间为所述VNFM根
据所述目标量对资源进行调整所用的时间。
11.一种网络设备，其特征在于，该网络设备包括：
第二确定模块，用于确定资源调整的目标量；
资源调整模块，用于根据所述第二确定模块确定出的目标量，对资源进行
调整，其中，所述目标量是根据虚拟网元VNF的当前应用层参数、所述VNF
的当前硬件层参数和预测出的t时刻所需的资源量中的至少一个信息确定的，
所述t时刻为与当前时刻相距设定时间长度的时刻，且所述设定时间长度的值
大于或等于上一次资源调整所用的时间。
12.如权利要求11所述的网络设备，其特征在于，该网络设备还包括：
接收模块，用于接收所述VNF发送的所述预测出的资源量，其中，所述
预测出的资源量是所述VNF根据自身当前应用层参数和历史应用参数，按照
设定的预测算法，预测出的t时刻所需的资源量；以及
所述第二确定模块具体用于：根据所述VNF的当前硬件层参数、所述VNF
的当前应用层参数和所述预测出的资源量中的至少一个信息，确定出资源调整
的目标量。
13.如权利要求11所述的网络设备，其特征在于，该网络设备还包括：
第二参数获取模块，用于从所述VNF处获取当前应用层参数和历史应用
层参数，和/或从虚拟资源管理部件VIM处获取所述VNF的当前硬件层参数和
历史硬件层参数；
第二预测模块，用于根据获取到的所述VNF的当前应用层参数和历史应
用层参数，和/或，所述VNF的当前硬件层参数和历史硬件层参数，按照设定
的预测算法，预测出t时刻所需的资源量；以及
所述第二确定模块还用于：根据所述VNF的当前硬件层参数、所述VNF
的当前应用层参数和所述第二预测模块预测出的资源量中的至少一个信息，确
定出资源调整的目标量。
14.如权利要求12或13所述的网络设备，其特征在于，所述第二确定模
块确定出资源调整的目标量，包括：
根据所述VNF的当前应用层参数和/或所述VNF的当前硬件层参数，确定
出需要进行资源调整以及资源调整的第一目标量，并根据所述预测出的资源量
和当前时刻的资源上限值，确定出需要进行资源扩展以及资源调整的第二目标
量，将所述第一目标量和所述第二目标量中的最大值确定为资源调整的目标
量；以及根据所述第一目标量和所述第二目标量确定资源调整的目标量，其中，
确定的资源调整的目标量中包括所述第一目标量和所述第二目标量所包含的
每个参数中的最大值；
或者，
根据所述VNF的当前应用层参数和/或所述VNF的当前硬件层参数，确定
出需要进行资源调整以及资源调整的第一目标量，并根据所述预测出的资源量
和当前时刻的资源上限值，确定出不需要进行资源调整，将所述第一目标量确
定为资源调整的目标量；
或者，
根据所述VNF的当前应用层参数和/或所述VNF的当前硬件层参数，确定
出不需要进行资源调整，并根据所述预测出的资源量和当前时刻的资源上限
值，确定出需要进行资源扩展以及资源调整的第二目标量，将所述第二目标量
中的最大值确定为资源调整的目标量。
15.如权利要求14所述的网络设...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓峰，张园园，石腾，
申请(专利权)人：华为软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32