利用软件定义流映射和虚拟化的网络功能的网络控制的利记博彩app_4

文档序号:9916912阅读:来源:国知局
SP MMAP服务来实现。密钥-值映射的查找和宣布可选地能够被发布-订阅。因此,如果被查找的值变化,则传递新值的未经请求的通知。应注意到,映射服务允许ID至位置的映射。LISP未明确地限定映射服务的实现的细节,但提出了几个选项,这些选项包括DHT和类似于DNS的分层查找机$ij(如DDT) AHT的使用是优选选项。
[0129]在每个SDN聚合节点中,一个人可以在流交换层次和映射服务之间嵌入特定流操纵器-中间层次38。这些操纵器按顺序使用这些层次,从而以模块化和可扩展的方式传递所需要的SDN NFV装配功能。SDN NFV的功能基本上如下:
[0130]现在参照图6,图6是图示使用本实施例的数据流的示例的简化图。移动电话用户50产生数据流,该数据流部分地由两个基站52和54接到。分组中包括协议、源和目的地的信息及任意其它标识信息的报头是相同的,因此独立于由分组所采用的路由,流操纵器56和58将这些流映射至vXW虚拟网络功能实例。随后,将用户映射至vGW虚拟机身份60,然后找到vGW虚拟机身份60的物理地址,并且将隧道或端口设置为操纵该流。
[0131]为了实现这一点,当标识新分组流时或当指示这种流即将到达(例如来自编排系统(orchestrat1n system))时,每个流操纵器56、58确定特定移动电话应当接收的服务。可以从映射服务或从另一信息源(如AAA、PCRF或编排系统)获取该服务信息。一旦已确定该服务信息,流操纵器就确定特定网络功能VM实例来提供该服务。这可能基于算法逻辑的,或再次基于映射服务内或其它形式的数据库内的查找。
[0132]最后,一旦已建立所期望的NFVM实例,其ID就被用于查询映射服务,以获取其位置。随后,流操纵器可以利用新规则来配置流交换机,使来自移动电话的数据分组如期望的那样到达正确的NF VM实例:
[0133]可以基于图7所示的IETF-LISP架构[LISP架构RFC]构造SDN覆盖机制,现在参照图
7。通过为硬件地址提供虚拟身份的分布式边缘覆盖72,封装硬件核70。映射是全局的,但分布在节点74处保存的段(segment)76中。节点是硬件78的主管,该主管在这里被示出为主管虚拟机80的PC。
[0134]LISP映射服务是网络内的数据库,意味着其使用标准网络,以扩展实时索引能力。通过进行微小修改(如,除查找之外的发布-订阅),LISP架构可以用于形成单个管理域云网络,该管理域云网络映射流并且可以解决NFV扩展问题。
[0135]如上面提到的,我们可以使用一组分布式节点来基于LISP架构对SDN层次进行限定。在每个节点的顶部,我们放置全局映射服务的一部分。可以通过将每个密钥哈希处理为保存值的SDN位置地址,获取全局重要的密钥-值。该特点将用于利用该数量的SDN聚合节点来线性地扩展流映射能力。
[0136]如所提到的,在每个SDN聚合节点的底部,我们放置流交换层次40。流是一组仅在已限定它们的流交换机处具有局部范围的分组报头模式。因此,可以使用在应当如何转发流的角度对核心桥接和路由层次有意义的报头和地址,来封装由局部SDN节点处理的每个流中的每个分组。流操纵器从全局映射解析中获得使用核心层次的转发覆盖的全局意图。
[0137]如所讨论的,在全局映射和SDN节点的流交换层次之间,我们放置流操纵器38。流操纵器被寄存在局部流交换机中并且使用全局映射,以便进一步提供流交换及正确地导向流。如上面结合图1所讨论的,流操纵器接收新流的指示,作出与应向何处发送该流有关的决策,使用映射服务来将流应当去往哪个VM实体的ID映射至网络中的位置,并且指导流交换机向那些位置转发流。
[0138]流操纵器26、38可以确保通过其连接至的流交换机来封装被指定送往特定NFVM的流,以允许在覆盖网络的隧道中向聚合该NFVM的正确SDN节点转发。该信息通过聚合节点寄存在映射服务中,并且可从被哈希处理为密钥-存储解析坐标的SDN节点中获取。类似地,可以由操纵器利用映射解析器服务来解析其它信息,如特定接入控制考虑。更特别地,通过聚合VM的SDN节点,将VM的位置寄存在映射服务中。当VM移动至新位置时,新的局部SDN聚合节点经由明确协议或网络活动(例如ARP分组)从VM本身、或经由带外消息从编排系统(如OpenStack或其它形式的云管理系统(CMS))得知VM的存在。
[0139]这种默认的虚拟层2或VL2流操纵器是明显用途,并且已使用多个全局感知方法在其它环境中相当多地介绍了其对一般云联网的益处。但是,水平平坦联网对于解决NFV流映射问题是不够的。为此,我们需要启用该架构来插入多个附加操纵器,这些操纵器能够通过多种协议和应用特定标识符来将正确的流映射至正确的NFV。
[0140]为了说明这一点,我们可以看对演进分组核心(vEPC)的移动网关功能进行虚拟化的基本示例。当用户业务到达NFV POP或数据中心时,其通常将通过接入eNB的拓扑地址和移动网关的虚拟地址VIP进行封装。
[0141]特定用户业务需要到达处理其状态的相同NFV,即便该用户业务在不同的封装隧道(GTP)中出现,或如果由于桥/路由/链路拓扑变化或之前的机柜现在宕机,该相同业务在不同的数据中心聚合点结束。动态环境假设现在必须被认为是惯例,而不是像在大型单体方案情况中那样的异常。
[0142]此外,客户业务可能最终结束‘被NAT’,即结束使用网络地址转换与比如多个设备连接,以及结束利用公共IP和特定端口范围(对该多个设备一无所知)向互联网转发。在从互联网返回的路径上,业务需要到达包含客户移动状态和运营商特定凭证的那个相同NFVM。客户ID至最佳可利用的初始vGW、客户ID至当前vGW、vGW NFVM至位置、IP端口至客户ID、...这些映射需要强大的“拉(Pull)”类型映射服务,以及由NFV(例如,GTP、Diameter、SIP等)终止的标准协议中每个标准协议的特定操纵器。vEPC流映射的附加和可能的考虑包括移动商务服务的租用考虑、其它数据中心的溢出考虑、即将到来的维护窗和软件升级。
[0143]流映射业务管理
[0144]现在参照图8,图8是示意性地将网络管理显示为框图的简化图。无线接入点90以及互联网边缘路由器92连接至私有骨干94。网络管理96使用包括LISP覆盖的软件定义网络98来管理虚拟机编排100。
[0145]如到目前为止描述的,流操纵器通过使用分布式全局映射服务来做出全局知晓的决策并且提供流交换。这些决策实现垂直应用特定映射-降低负载均衡特征,以及水平平坦虚拟化映射。不需要使用其它方法来填充和获取全局信息,如NFVM的类似性(affinity)、位置、健康和负荷。但是,存在附加全局知晓要求,该附加全局知晓要求仅可以内嵌地(in-line) 获得,而不能从全局映射中获得,并且属于流映射业务管理。
[0146]SDN覆盖层次可能不知道核心-主干网络的拓扑,且不知道在核心中间结内发生的重路由或链路失效。但是,SDN层次可以一直知道端到端(例如任何SDN节点至任意其它节点)条件。在没有这样知晓的情况下,覆盖方案的品质将差且在应力峰值期间遭受可能的失效。
[0147]当SDN覆盖主干网络时,注意到,现代数据中心的主干-叶设计可以允许任何机柜位置之间的多个全部活跃路径。这通常是通过排列多个主干交换机来实现的,该多个主干交换机各自具有数百个端口且各自连接至所有集群机柜。因此,例如,如果五个主干交换机用于连接集群,那么每个SDN聚合节点连接至相同集群中的每个其它SDN聚合节点存在五种不同的方式。因此,SDN聚合节点知道到每个节点具有至主干的该多个接口是重要的,并且周期的内嵌测量的往返延迟(RTT)用于确定队列累积(buildup),且所映射的流计数信息与队列累积信息一起用于保持所有可用链路均衡,以及用于从将SDN层次连接至数据中心主干的数百链路中任何链路的损失中快速地恢复流映射。
[0148]当SDN层次覆盖核心主干链路时,可以保持往返延迟和累积的密切账户(closeaccount)。在广域网中,多个VPN的网络管理静态设置通常使多条路径可用。这些VPN区分每个SDN节点可以用于覆盖核心网的不同接口。这样的多链路信息实时地用于避免广域网(WAN)上的流分组的昂贵损失,并且还可以被采样成映射服务,因此其能够用于流映射决策,流映射决策能够针对溢出或针对指定处理而从几个远程位置选项中进行选择。
[0149]综上,SDN方案可以通过允许现有功能向精简的虚拟机的简单移植,来帮助扩展网络功能虚拟化。整个方案被组织成三个基本层次;被编排的NFVM端点,被管理的主干-核心拓扑网络(还被称为硬件层),以及中间的动态地可编程的流映射软件定义联网层次。
[0150]所提出的基于LISP的流映射的实现提供了北-南半通用NFVM映射-减少服务,以及东-西线速平坦VM连接-分离。SDN至NFVM的结合服务是递归性的,且可以按照功能及按照根据每个可能分支调整的子功能进行应用。该方案可以基于标准,即LISP和OpenFlow,并且使用在流交换子级中寄存的流操纵器以及使用全局映射子级而对扩展是开放性的。该方案可以是全分布式的,并且可以是对称地分布的,以容易封装。这样的分布允许动态扩展和有弹性的高可用性,大型运营级(carrier class)方案的重要品质。该方案包括内置流映射业务管理作为覆盖,业务管理是基于端到端往返测量的且不向该方案增加复杂对等信令。
[0151]预期到,在从本申请起成熟的专利生命期间,许多相关的通信映射和虚拟化技术将被开发,术语“软件定义流映射”和“虚拟化的网络功能”的范围的目的在于先天地包括所
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