软件定义的网络环境中服务的自动发现和自动扩缩制造技术

本申请涉及软件定义的网络环境中服务的自动发现和自动扩缩，描述了用于自动发现两个或更多个虚拟服务实例的技术，所述两个或更多个虚拟服务实例被配置为在软件定义网络(SDN)/网络功能虚拟化(NFV)环境中将给定服务应用于分组。虚拟服务实例可被部署为以一个或多个物理设备作为主机的虚拟实体，以提供来自服务提供商的单独服务或服务链。使用虚拟服务实例使得能够按需自动扩缩服务。本公开的技术使得网关网络设备能够自动发现给定服务的虚拟服务实例作为负载均衡实体。根据这些技术，网关网络设备自动更新给定服务的负载均衡组，以包括发现的虚拟服务实例，在所发现的虚拟服务实例上负载均衡用于服务的流量。

【技术实现步骤摘要】
软件定义的网络环境中服务的自动发现和自动扩缩
本公开涉及计算机网络，更具体地，涉及计算机网络中的网络服务。
技术介绍
计算机网络是可以交换数据和共享资源的互连计算设备的集合。在基于分组的网络中，计算设备通过将数据划分成称为分组的小块来传送数据，这些小块被单独地通过网络从源设备路由到目的地设备。计算机网络内的某些设备，称为路由器，维护描述通过网络的路由的路由信息。通常可以将“路由”定义为网络上两个位置之间的路径。路由器包括维护路由信息的控制平面，以及根据路由信息转发接收到的分组的数据平面。网络服务提供商向输入分组提供诸如安全性、隧道、虚拟专用网络、过滤、负载均衡、VoIP/多媒体处理和各种类型的应用代理(HTTP、XML、WAP等)的服务。服务提供商还提供旨在提高用户体验质量的内容特定服务，例如视频流和缓存。服务提供商网络的网络基础设施通常包括通过通信链路互连的接入节点、聚合节点和高速边缘路由器的庞大的集合。这些网络设备通常执行各种协议并交换信令消息来锚定和管理与签约用户设备相关联的签约用户会话和通信流。可在网络架构中包括软件定义网络(SDN)控制器和/或网络功能虚拟化(NFV)编排器，以提供对服务提供商网络内的签约用户会话和通信流的集中控制。通常使用SDN架构来提供网络设备中控制平面和数据平面的至少一定程度的分离，以及将控制平面抽象为更加模块化和分层的架构。NFV架构提供虚拟化以消除对专用硬件的依赖，并将许多不同的网络设备类型整合到可能位于数据中心、网络节点和最终用户驻地的行业标准大容量服务器、交换机和存储器上。
技术实现思路
一般来说，描述了在软件定义网络(SDN)/网络功能虚拟化(NFV)环境中自动发现被配置为将给定服务应用于分组的两个或更多个虚拟服务实例的技术。虚拟服务实例可被部署为虚拟机(VM)或以一个或多个物理设备，例如服务器，作为主机的其他虚拟实体，以从服务提供商提供单独的服务或服务链。虚拟服务实例的使用使得按需自动扩缩(即例示或拆除)服务。本公开的技术使得网关网络设备，例如路由器，能够自动发现给定服务的虚拟服务实例作为负载均衡实体。根据这些技术，网关网络设备自动更新给定服务的负载均衡组，以包括发现的虚拟服务实例，在所发现的虚拟服务实例上负载均衡用于服务的流量。以这种方式，所公开的技术在SDN/NFV环境中提供服务的自动扩缩和自动发现。在一个实例中，本公开涉及一种方法，包括由SDN控制器建立与网关网络设备的边界网关协议(BGP)对等体会话；由所述SDN控制器建立两个或更多个专用隧道(uniquechannel)，每个所述专用隧道从所述网关网络设备扩展到被配置为将给定服务应用于分组的一组两个或更多个虚拟服务实例中相应的一个；由SDN控制器计算给定服务的BGP路由，其中，每个BGP路由表示从网关网络设备扩展到相应一个虚拟服务实例的专用隧道中的一个；以及由SDN控制器经由BGP对等体会话向网关网络设备通告给定服务的BGP路由作为负载均衡实体。在另一实例中，本公开涉及一种方法，包括由网关网络设备建立与SDN控制器的BGP对等体会话；由网关网络设备经由BGP对等体会话从SDN控制器接收作为负载均衡实体的给定服务的BGP路由的通告，其中，每个BGP路由表示一组两个或更多个专用隧道中的其中一个，每个所述专用隧道从所述网关网络设备扩展到被配置为将所述给定服务应用于分组的一组两个或更多个虚拟服务实例中相应的一个；由所述网关网络设备维护所述给定服务的负载均衡组，所述负载均衡组包括所述给定服务的每个BGP路由；以及由网关网络设备根据负载均衡算法从负载均衡组中选择其中一个BGP路由，在所选BGP路由上将分组转发到应用给定服务的相应的一个虚拟服务实例。在进一步的实例中，本公开涉及SDN控制器，所述SDN控制器包括多个网络接口；和控制单元，所述控制单元包括处理器，所述处理器执行BGP，以便在其中一个网路接口上建立与网关网络设备的BGP对等体会话，并且建立两个或更多个专用隧道，每个专用隧道从所述网关网络设备扩展到被配置为将给定服务应用于分组的一组两个或更多个虚拟服务实例中相应的一个，所述处理器被配置为计算给定服务的BGP路由，并将给定服务的BGP路由输出到其中一个网络接口，以作为负载均衡实体经由BGP对等体会话通告到网关网络设备，其中每个BGP路由表示从网关网络设备扩展到相应的一个虚拟服务实例的专用隧道中的一个。在另外的实例中，本公开涉及网关网络设备，所述网关网络设备包括多个网络接口；控制单元，所述控制单元包括处理器，该处理器执行BGP以在其中一个网路接口上建立与SDN控制器的BGP对等体会话，所述处理器被配置为经由与SDN控制器的BGP对等体会话在其中一个网络接口上接收作为负载均衡实体的给定服务的BGP路由的通告，并且维护给定服务的负载均衡组，所述负载均衡组包括给定服务的每个BGP路由，其中，每个BGP路由表示一组两个或更多个专用隧道中的一个，每个专用隧道从网关网络设备扩展到被配置为将给定服务应用到分组的一组两个或更多个虚拟服务实例中相应的一个；以及转发电路，利用与BGP路由关联的转发信息编程，所述转发电路被配置为根据负载均衡算法从所述负载均衡组中选择所述分组的其中一个BGP路由，其中，所述转发电路将所述分组输出到其中一个网络接口，以转发到应用给定服务的虚拟服务实例中相应的一个。本公开的一个或多个实施例的细节在附图和下面的描述中阐述。其他特征、目的和优点将从说明书和附图以及权利要求书中变得显而易见。附图说明图1是示出根据本文描述的技术操作的实例网络系统的框图。图2是示出根据本文描述的技术操作的实例服务提供商网络的一部分的框图。图3是示出被配置为实现本文所描述的技术的实例SDN控制器的框图。图4是示出被配置为实现本文描述的技术的实例路由器的框图。图5是示出为一个或多个服务节点提供操作环境的实例服务器的框图。图6是示出根据本文所描述的技术的诸如路由器或网关的网络设备和SDN控制器的示例性操作的流程图。具体实施方式图1是示出根据本文描述的技术操作的实例网络系统的框图。图1的实例网络系统包括服务提供商网络2，被操作为专用网络以向签约用户设备16提供基于分组的网络服务。也就是说，服务提供商网络2为签约用户设备16提供网络接入的认证和建立，使得签约用户设备16可以开始与公共网络12交换数据分组，所述公共网络12可以是内部的或外部的基于分组的网络，诸如因特网。在图1的实例中，服务提供商网络2包括接入网络6，该接入网络6提供经由服务提供商核心网络7和网关网络设备8至公共网络12的连接。服务提供商核心网络7和公共网络12提供可用于由签约用户设备16请求和使用的基于分组的服务。作为实例，核心网络7和/或公共网络12可提供例如批量数据传送、因特网协议语音(VoIP)、因特网协议电视(IPTV)、短消息服务(SMS)、无线应用协议(WAP)服务或客户特定的应用服务。公共网络12可包括例如局域网(LAN)、广域网(WAN)、因特网、虚拟LAN(VLAN)、企业LAN，层3虚拟专用网(VPN)、由操作接入网6的服务提供商操作的因特网协议(IP)内联网、企业IP网络或其某种组合。在各种实施例中，公共网络12被连接到公共WAN、因特网或其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种服务的自动发现和自动扩缩方法，包括：由软件定义网络SDN控制器建立与网关网络设备的边界网关协议BGP对等体会话；由所述SDN控制器建立两个或更多个专用隧道，每个所述专用隧道从所述网关网络设备扩展到被配置为将给定服务应用于分组的一组两个或更多个虚拟服务实例中相应的一个；由所述SDN控制器计算所述给定服务的BGP路由，其中，每个所述BGP路由表示从所述网关网络设备扩展到相应一个所述虚拟服务实例的所述专用隧道中的一个；以及由所述SDN控制器经由所述BGP对等体会话向所述网关网络设备通告作为负载均衡实体的所述给定服务的所述BGP路由。

【技术特征摘要】
2016.06.30 US 15/199,0691.一种服务的自动发现和自动扩缩方法，包括：由软件定义网络SDN控制器建立与网关网络设备的边界网关协议BGP对等体会话；由所述SDN控制器建立两个或更多个专用隧道，每个所述专用隧道从所述网关网络设备扩展到被配置为将给定服务应用于分组的一组两个或更多个虚拟服务实例中相应的一个；由所述SDN控制器计算所述给定服务的BGP路由，其中，每个所述BGP路由表示从所述网关网络设备扩展到相应一个所述虚拟服务实例的所述专用隧道中的一个；以及由所述SDN控制器经由所述BGP对等体会话向所述网关网络设备通告作为负载均衡实体的所述给定服务的所述BGP路由。2.根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述给定服务的所述BGP路由包括计算等价多路径ECMP下一跳路由集，所述ECMP下一跳路由集具有到达被配置为应用所述给定服务的两个或更多个所述虚拟服务实例的两个或更多个成员路由。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，从所述网关网络设备扩展到相应一个所述虚拟服务实例的所述专用隧道中的一个由通用路由封装GRE隧道的隧道地址标识，所述GRE隧道具有被分配给相应一个所述虚拟服务实例的标签。4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，进一步包括由所述SDN控制器经由所述BGP对等体会话向所述网关网络设备通告所述给定服务的BGP路由更新，其中，所述BGP路由更新包括所述给定服务的新虚拟服务实例的通知，或所述给定服务的已删除虚拟服务实例的通知。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括由所述SDN控制器建立两个或更多个所述虚拟服务实例，作为在物理网络设备上运行的两个或更多个虚拟机。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括由所述SDN控制器建立两个或更多个所述虚拟服务实例，作为在第一物理网络设备上运行的至少一个第一虚拟机以及在第二物理网络设备上运行的至少一个第二虚拟机。7.一种服务的自动发现和自动扩缩方法，包括：由网关网络设备建立与软件定义网络SDN控制器的边界网关协议BGP对等体会话；由所述网关网络设备经由所述BGP对等体会话从所述SDN控制器接收作为负载均衡实体的给定服务的BGP路由的通告，其中，每个所述BGP路由表示一组两个或更多个专用隧道中的一个，每个所述专用隧道从所述网关网络设备扩展到被配置为将所述给定服务应用于分组的一组两个或更多个虚拟服务实例中相应的一个；由所述网关网络设备维护所述给定服务的负载均衡组，所述负载均衡组包括所述给定服务的每个BGP路由；以及由所述网关网络设备，根据负载均衡算法，从所述负载均衡组中选择其中一个所述BGP路由，在所选BGP路由上将所述分组转发到应用所述给定服务的所述虚拟服务实例中相应的一个。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述给定服务的BGP路由包括等价多路径ECMP下一跳路由集，所述ECMP下一跳路由集具有到达被配置为应用所述给定服务的两个或更多个所述虚拟服务实例的两个或更多个成员路由。9.根据权利要求7所述的方法，其中，维护所述给定服务的所述负载均衡组包括：在所述给定服务的虚拟路由和转发VRF表中维护所述负载均衡组，其中，对于每个所述BGP路由，所述VRF表包括扩展到由相应的一个所述BGP路由表示的相应的一个所述虚拟服务实例的所述专用隧道中的一个的隧道标识符。10.根据权利要求9所述的方法，其中，扩展到相应的一个所述虚拟服务实例的所述专用隧道中一个的所述隧道标识符包括通用路由封装GRE隧道的隧道地址，所述GRE隧道具有分配给相应的一个所述虚拟服务实例的标签。11.根据权利要求9至10中任一项所述的方法，进一步包括：接收来自第一网络设备并发往第二网络设备的所述分组；一旦从所述负载均衡组中选择所述BGP路由中一个，用所述专用隧道中的一个的隧道标识符封装所述分组，所述专用隧道中的一个扩展到由所述BGP路由中的所选的一个表示的相应的一个所述虚拟服务实例；以及基于所述隧道标识符将已封装分组转发到将所述给定服务应用于所述分组的所述虚拟服务实例中的一个。12.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，进一步包括：由所述网关网络设备经由所述BGP对等体会话从所述SDN控制器接收BGP路由更新的通告，所述BGP路由更新包括所述给定服务的新虚拟服务实例的通知和所述给定服务的已删除虚拟服务实例的通知中的至少一个。13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：基于所述BGP路由更新来更新所述给定服务的所述负载均衡组，其中，更新所述负载均衡组包括以下至少一个：对于任何新虚拟服务实例将BGP路由添加到所述负载均衡组和对于任何已删除虚拟服务实例从所述负载均衡组中删除BGP路由。14.一种软件定义网络SDN控制器，包括：多个网络接口；以及控制单元，所述控制单元包括处理器，所述处理器执行边界网关协议BGP，以在其中一个所述网络接口上建立与网关网络设备的BGP对等体...

【专利技术属性】
技术研发人员：里施·K穆特努鲁，帕德马纳巴·纳卢尔，迪利普·H桑哈维，陈辉评，纳拉辛哈·塔拉帕迪·纳亚克，
申请(专利权)人：丛林网络公司，
类型：发明
国别省市：美国,US