针对虚拟网络功能的计算资源分配制造技术

虚拟机管理服务获得实例化虚拟机映像(VMI)以实现虚拟网络功能(VNF)的请求。该请求指定对应于VMI的实例化的一组处理器要求。响应于该请求，该服务从包括一组处理器核心的服务器识别可用处理器容量。该服务基于可用处理器容量和该一组处理器要求，确定是否将VMI实例化到服务器的处理器核心的子集上。基于该确定，该服务将VMI实例化到处理器核心的子集上，以实现VNF。以实现VNF。以实现VNF。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】针对虚拟网络功能的计算资源分配
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年3月5日提交的第16/809,959号美国非临时专利申请的权益和优先权，其全部公开内容通过引用明确并入本文。


[0003]本公开总体上涉及计算机联网领域，具体地，涉及针对虚拟网络功能的资源供应和分配。

技术介绍

[0004]随着网络功能虚拟化(Network Function Virtualization，NFV)技术的普及，许多以前由硬件设备执行的网络功能(例如，交换和防火墙功能)现在通常由虚拟应用设备(例如，虚拟网络功能(Virtual Network Function，VNF))实现。这些VNF常常以不同的中央处理单元(CPU)负载要求实现。例如，在超线程环境中，不在同一个物理CPU核心上执行VNF的控制平面和数据平面的锁定。但是，如果来自两个不同VNF的数据平面(例如，数据平面虚拟CPU(Virtual CPU，vCPU))被锁定到同一个物理CPU核心，则这些VNF的性能可能无法预测，这可能会导致性能下降和其他问题。因此，可能难以以在降低维护可用物理CPU核心的成本的同时确保VNF的性能水平的有效方式实现物理CPU核心的分配以支持这些VNF。
附图说明
[0005]为了提供对本公开及其特征和优点的更完整的理解，结合附图参考以下描述，在附图中：
[0006]图1示出了根据各种实施方式的环境的说明性示例，在该环境中，虚拟机管理服务基于虚拟机映像(VMI)简档和服务器的CPU容量将VMI实例化到服务器的一个或多个处理器核心上；
[0007]图2示出了根据各种实施方式的环境的说明性示例，在该环境中，基于VNF的要求，VNF被分配来自插槽的处理器核心不同CPU；
[0008]图3示出了根据各种实施方式的环境的说明性示例，在该环境中，虚拟机管理服务基于服务器的可用CPU容量和一组处理器要求来分配服务器的CPU容量以用于VMI的实例化；
[0009]图4示出了根据一些实施方式的环境的说明性示例，在该环境中，VMI实例化系统为VMI(该VMI需要低延迟性能)和一组vCPU分配一组处理器核心；
[0010]图5示出了根据一些实施方式的环境的说明性示例，在该环境中，VMI实例化系统为VMI(该VMI需要低延迟性能)和单个vCPU分配处理器核心；
[0011]图6示出了根据一些实施方式的环境的说明性示例，在该环境中，VMI实例化系统为VMI(该VMI需要非低延迟性能)和一组vCPU分配可共享的CPU；
[0012]图7示出了根据一些实施方式的过程的说明性示例，该过程用于使用受制于一组
CPU锁定要求的一组处理器核心的可用处理器容量来实例化虚拟机映像；
[0013]图8示出了根据一些实施方式的适用于执行交换、路由和其他联网操作的示例网络设备；以及
[0014]图9示出了根据一些实施方式的包括使用连接件彼此进行电通信的各种组件的计算系统架构。
具体实施方式
[0015]下面详细讨论本公开的各种实施例。尽管讨论了具体实施方式，但是应该理解，仅是出于说明的目的而这样做。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以使用其他组件和配置。因此，以下描述和附图是说明性的，并且不应被解释为限制性的。描述了许多具体细节以提供对本公开的透彻理解。然而，在某些情况下，为了避免使描述模糊，没有描述众所周知的或常规的细节。本公开中对一个实施例或一实施例的引用可以是对同一实施例或任何实施例的引用；并且，这样的引用表示实施例中的至少一个。
[0016]对“一个实施例”或“一实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本公开的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中各个地方的出现不一定全部指的是同一实施例，也不是与其他实施例互斥的单独或替代的实施例。此外，描述了可以由一些实施例而不是其他实施例展现的各种特征。
[0017]在本公开的上下文中以及在使用每个术语的特定上下文中，在本说明书中使用的术语通常具有其在本领域中的普通含义。替代语言和同义词可以用于本文所讨论的术语中的任何一个或多个，并且不应对于术语是否在本文中得到阐述或讨论给予特殊意义。在某些情况下，提供某些术语的同义词。一个或多个同义词的陈述不排除使用其他同义词。包括本文所讨论的任何术语的示例在内的本说明书中任何地方的示例的使用仅是说明性的，并不旨在进一步限制本公开或任何示例术语的范围和含义。同样，本公开不限于在本说明书中给出的各种实施例。
[0018]在不限制本公开范围的情况下，下面给出根据本公开实施例的仪器、装置、方法及其相关结果的示例。注意，为了方便读者，示例中可以使用标题或副标题，这绝不应限制本公开的范围。除非另有定义，本文使用的技术和科学术语具有本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的含义。在发生冲突的情况下，以当前文件(包括定义)为准。
[0019]本公开的附加特征和优点将在下面的描述中得到阐述，并且部分地将从说明书中明显看出，或者可以通过实践本文所公开的原理来获悉。本公开的特征和优点可以通过在所附权利要求中特别指出的工具和组合来实现和获得。根据以下描述和所附权利要求，本公开的这些和其他特征将变得更完全显而易见，或者可以通过实践本文阐述的原理来获悉。
[0020]概览
[0021]在独立权利要求中陈述了本专利技术的各方面，并且在从属权利要求中陈述了优选特征。一方面的特征可以单独应用于任何方面或与其他方面结合应用于任何方面。
[0022]本文公开了用于基于VNF和其他虚拟机的要求分配与这些VNF和其他虚拟机一起使用的处理器核心和对应的CPU的系统、方法和计算机可读存储介质。
[0023]在示例中，由虚拟机管理服务执行的计算机实现的方法包括获得实例化虚拟机映像以实现一组VNF的请求。该请求指定对应于虚拟机映像的实例化的一组要求。该计算机实现的方法还包括从包括一组处理器核心的服务器识别可用处理器容量，该服务器被配置为实现受制于虚拟机的其他处理器要求的虚拟机；基于可用处理器容量和一个或多个处理器要求，确定是否将虚拟机映像实例化到服务器的处理器核心的子集上以产生确定；以及基于该确定，将虚拟机映像实例化到处理器核心的子集上，以实现一组VNF。
[0024]在一个示例中，一组处理器要求指定处理器核心的分配，该处理器核心经由虚拟机映像的实例化提供VNF的低延迟吞吐量。因此，该计算机实现的方法还包括从可用处理器容量中识别满足该一组处理器要求的至少一个处理器核心，使得处理器核心被保留给VNF。在另一个示例中，一组要求为数据平面vCPU指定第一处理器核心的分配，并且为控制平面vCPU指定第二处理器核心的分配。使用该一组要求，该计算机实现的方法还包括从可用处理器容量中识别满足这些要求的至少两个处理器核心，其中，第一处理器核心被选择用于控制平面vCPU，并且第二处理器核心被选择用于数据平面vCPU。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种计算机实现的方法，包括：获得实例化虚拟机映像以实现一组虚拟网络功能(VNF)的请求，所述请求指定一个或多个处理器要求，所述一个或多个处理器要求对应于所述虚拟机映像的实例化；从包括一组处理器核心的服务器识别可用处理器容量，所述服务器被配置为实现受制于所述虚拟机的其他处理器要求的虚拟机；基于所述可用处理器容量和所述一个或多个处理器要求，确定是否将所述虚拟机映像实例化到所述服务器的处理器核心的子集上以产生确定；以及基于所述确定，将所述虚拟机映像实例化到所述处理器核心的子集上，以实现所述一组VNF。2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中：所述一个或多个处理器要求为数据平面vCPU指定第一处理器核心的分配，并且为控制平面vCPU指定第二处理器核心的分配；并且所述方法还包括从所述可用处理器容量中识别满足所述一个或多个处理器要求的至少两个处理器核心，其中，所述第一处理器核心被选择用于所述控制平面vCPU，并且所述第二处理器核心被选择用于所述数据平面vCPU。3.根据权利要求1或2所述的计算机实现的方法，其中：所述一个或多个处理器要求指定处理器核心的分配，所述处理器核心经由所述虚拟机映像的实例化提供所述VNF的低延迟吞吐量；并且所述方法还包括从所述可用处理器容量识别满足所述一个或多个处理器要求的至少一个处理器核心，其中，所述处理器核心被保留用于所述VNF。4.根据权利要求1至3中任一项所述的计算机实现的方法，其中：所述一个或多个处理器要求为一组虚拟处理器指定任何可用处理器的分配；并且所述方法还包括从所述可用处理器容量选择来自所述处理器核心的子集的一组可用处理器以实现所述VNF。5.根据权利要求4所述的计算机实现的方法，其中，选择所述一组可用处理器包括将数据平面vCPU分配给所述一组可用处理器的不同处理器。6.根据权利要求1至5中任一项所述的计算机实现的方法，还包括：获得终止在所述处理器核心的子集上运行的虚拟机的第二请求；响应于所述第二请求终止所述虚拟机；以及为所述虚拟机保留所述处理器核心的子集的容量。7.一种系统，包括：一个或多个处理器；以及存储器，所述存储器包括指令，所述指令在由所述一个或多个处理器执行时，使所述系统执行以下操作：接收实例化虚拟机映像以实现一组VNF的请求，所述请求指定对应于所述虚拟机映像的实例化的一组处理器要求；识别服务器的可用处理器容量，所述服务器被配置为实现受制于所述虚拟机的其他处理器要求的虚拟机；基于所述可用处理器容量和所述一组处理器要求，确定是否将所述虚拟机映像实例化
到所述服务器的一组处理器核心上以产生确定；并且基于所述确定，将所述虚拟机映像实例化到所述一组处理器核心上，以实现所述一组VNF。8.根据权利要求7所述的系统，其中，使所述系统识别所述可用处理器容量的指令进一步使所述系统：确定在所述一组处理器核心上实现的所述其他虚拟机将在特定时间被删除；以及确定所述其他虚拟机所使用的所述一组处理器核心的容量在所述特定时间可用。9.根据权利要求7或8所述的系统，其中：所述一组处理器要求指定第一vCPU所需的第一专用处理器核心以及第二vCPU所需的第二专用处理器核心；并且使所述系统确定是否将所述虚拟机映像实例化到所述一组处理器核心上的指令进一步使所述系统确定能够使用所述一组处理器核心分配所述第一专用处理器核心和所述第二专用处理器核心。10.根据权利要求7至9中任一项所述的系统，其中：所述一组处理器要求指定被分配以实现所述VNF组的处理器能够与其他虚拟机共享；并且使所述系统确定是否将所述虚拟机映像实例化到所述一组处理器核心上的指令进一步使所述系统确定所述一组处理器核心包括可用容量以实现所述一组VNF。11.根据权利要求7至10中任一项所述的系统，其中，所述指令还使所述系统：获得终止所述一组VNF的第二请求；响应于所述第二请求终止所述一组VNF；以及将用于实现所述一组VNF的所述一组处理器核心的处理器容量保留一段时间，以允许使用所述处理器容量重新实现所述一组VNF。12.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲延平，萨比塔，
申请(专利权)人：思科技术公司，
类型：发明
国别省市：