一種資源分配方法、網絡設備和網絡系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及網絡技術領域，特別涉及一種資源分配方法、網絡設備和網絡系統。
【背景技術】
[0002] 網元虛擬化（Network F^mction Virtualization,NFV)，利用標準的口虛擬化技 術，將網絡中的網元設備W軟件方式實現，并運行在標準的高性能服務器、交換機和存儲設 備上。NFV的高層架構分為如下3個主要的工作域：
[0003] 1、虛擬網兀（Virtualised 化twork F^mction, VNF);運行在 NFV 基礎架構（NFV In化astruc化re, NFVI)之上的軟件實現的虛擬網元；
[0004] 2、NFVI ;包括多樣化的硬件資源W及送些資源的虛擬化；
[0005] 3、NFV 管理協調（NFV-Management and Orchestration, NFV-MAN0);包括支持虛 擬化基礎架構的軟硬件資源的協調和生命周期管理，VNF的生命周期管理，專注于NFV架構 中虛擬化層面的管理。
[0006] NFV-MANO 包含了 3 個功能模塊；NFV 協調器（NFV Orchestrator, NFVO)，VNF 管理 部件（VNF Manager,VNFM)和虛擬資源管理部件（Virtualised Infrast;ruc1:ure Manager, VIM),分別對應于業務（Service), VNF和虛擬機（Virtual Machine，VM)資源H個層次的管 理。NFV架構中的網絡服務隨著用戶的訪問量、數據流量等參數的變化，需要實時調整資源 的數量，例如，一個處理流量的VNF在流量達到自身處理上限的90%時，規則規定需要增加 VDU(即組成VNF的可部署的最小單元，相當于虛擬機）的數量W滿足增長的流量業務的需 求，防止由于資源不足而導致服務質量下降，送種增加 VDU的方式被稱為scale out (資源 擴展）。目前，VNFM發起的scale out的流程，如圖1所示，包括：
[0007] Ia ;VNFM從VNF獲取當前應用層參數；例如，每砂訪問量cps (call per second) 等；
[000引 Ib =VNFM從VIM獲取與此VNF相關的當前硬件層參數；例如，中央處理器仰U)、內 存使用量等。
[0009] 其中，性能參數可分為應用層參數和硬件層參數，如果VNF記錄（VNF Record, VNFR)中的監測參數（monito;ring_paramete;r)包含應用層參數，則執行步驟la;如果 monito;ring_paramete;r包含硬件層參數，則執行步驟化；如果monito;ring_paramete;r為 空，則流程結束。
[0010] 2 =VNFM根據獲取到的性能參數和VNFR記錄的信息，確定是否需要觸發資源調整 和資源調整目標。
[0011] 3 =VNFM根據確定出的資源調整目標，向NFVO發送資源確認請求。
[001引 4 =NFVO在資源池中檢查是否有空閑的資源可W滿足新增的資源需求；若是，執行 步驟5;若否，結束流程。
[001引 5 =NFVO向VNFM返回資源確認，即可W擴展資源。
[0014] 6 =VNFM向VNF所在的VIM提出資源分配請求。
[0015] 7 ;VIM分配相應的資源，生成一個VDU，成功后向VNFM返回資源分配確認。
[001引 8 =VNFM配置新的VNF的應用參數，例如應用可使用的存儲、計算等資源，使得VNF 上的應用可W使用新增加的VDU，同時更新VNFR。
[0017] 9 ;VNFM通知NFVO擴展成功。
[0018] 從上述過程可W看出，當前的是基于當前性能參數和規則實現資源的實時分配， 在NFV中資源需求量突增的情況下，由于不能及時實現資源的分配，容易造成服務的延遲 和中斷。
【發明內容】
[0019] 本發明實施例提供了一種資源分配方法、網絡設備和網絡系統，解決了現有NFV 標準在NFV中資源需求量突增的情況下，由于不能及時實現資源的分配，而容易造成服務 的延遲和中斷的問題。
[0020] 第一方面，一種網絡系統，包括：
[0021] VNF，用于根據自身當前應用層參數和歷史應用層參數，和/或，從VNFM處獲取到 的所述VNF的當前硬件層參數和歷史硬件層參數，按照設定的預測算法，預測出t時刻所需 的資源量，其中，所述t時刻為與當前時刻相距設定時間長度的時刻，且所述設定時間長度 的值大于或等于上一次資源調整所用的時間；
[0022] VNFM，用于根據資源調整的目標量，對資源進行調整，其中，所述目標量是所述 VNFM或所述VNF根據所述VNF的當前應用層參數、從虛擬資源管理部件VIM處獲取到的所 述VNF的當前硬件層參數和所述VNF預測出的t時刻所需的資源量中的至少一個信息確定 的。
[0023] 結合第一方面，在第一種可能的實現方式中，所述VNF預測出t時刻所需的資源量 之后，還用于：
[0024] 將預測出的資源量發送給所述VNFM ;或者，
[00巧]根據所述VNF的當前應用層參數、從所述VNFM處獲取到的所述VNF的當前硬件層 參數和所述預測出的資源量中的至少一個信息，確定出資源調整的目標量，并向所述VNFM 發送資源分配請求，W請求所述VNFM根據所述目標量，對資源進行調整。
[0026] 結合第一方面的第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，所述VNFM 根據資源調整的目標量，對資源進行調整之前，還用于：
[0027] 接收所述VNF發送的所述預測出的資源量；W及根據獲取到的所述VNF的當前硬 件層參數、所述VNF的當前應用層參數和所述預測出的資源量中的至少一個信息，確定出 資源調整的目標量；
[002引或者，
[0029] 接收所述VNF發送的資源分配請求，其中，所述資源分配請求中攜帶所述VNF確定 出的資源調整的目標量。
[0030] 第二方面，一種網絡系統，包括：
[0031] VNF，用于將自身當前應用層參數和歷史應用層參數發送給VNFM ;
[0032] VNFM，用于根據所述VNF的當前應用層參數和歷史應用層參數，和/或，從VIM處 獲取到的所述VNF的當前硬件層參數和歷史硬件層參數，按照設定的預測算法，預測出t時 刻所需的資源量，并根據所述VNF的當前應用層參數、所述VNF的當前硬件層參數和所述預 測出的資源量中的至少一個信息，確定出資源調整的目標量，其中，所述t時刻為與當前時 刻相距設定時間長度的時刻，且所述設定時間長度的值大于或等于上一次資源調整所用的 時間；W及根據所述目標量，對資源進行調整。
[0033] 第H方面，一種網絡設備，包括：
[0034] 第一參數獲取模塊，用于獲取自身所屬的VNF的當前應用層參數和歷史應用層參 數；
[0035] 第一預測模塊，用于根據所述VNF的當前應用層參數和歷史應用層參數，和/或， 從VNFM處獲取到的所述VNF的當前硬件層參數和歷史硬件層參數，按照設定的預測算法， 預測出t時刻所需的資源量，其中，所述t時刻為與當前時刻相距設定時間長度的時刻，且 所述設定時間長度的值大于或等于上一次資源調整所用的時間。
[0036] 結合第H方面，在第一種可能的實現方式中，所述網絡設備還包括：發送模塊，用 于將預測出的資源量發送給所述VNFM。
[0037] 結合第H方面，在第二種可能的實現方式中，該網絡設備還包括：
[0038] 第一確定模塊，用于根據所述VNF的當前應用層參數、所述VNF的當前硬件層參 數和所述預測出的資源量中的至少一個信息，確定出資源調整的目標量，并向所述VNFM發 送資源分配請求，W請求所述VNFM根據所述資源分配請求中攜帶的目標量，對資源進行調 整。
[0039] 結合第H方面的第二種可能的實現方式，在第H種可能的實現方式中，所述第一 確定模塊確定出資源調整的目標量，包括：
[0040] 根據所述VNF的當前應用層參數和/或所述VNF的當前硬件層參數，確定出需要 進行資源調整W及資源調整的第一目標量，且根據所述預測出的資源量和當前時刻的資源 上限值，確定出需要進行資源擴展W及資源調整的第二目標量；W及根據所述第一目標量 和所述第二目標量確定資源調整的目標量，其中，確定的資源調整的目標量中包括所述第 一目標量和所述第二目標量所包含的每個參數中的最大值；
[00川 或者，
[0042] 根據所述VNF的當前應用層參數和/或所述VNF的當前硬件層參數，確定出需要 進行資源調整W及資源調整的第一目標量，且根據所述預測出的資源量和當前時刻的資源 上限值，確定出不需要進行資源調整，將所述第一目標量確定為資源調整的目標量；
[004引 或者，
[0044] 根據所述VNF的當前應用層參數和/或所述VNF的當前硬件層參數，確定出不需 要進行資源調整，且根據所述預測出的資源量和當前時刻的資源上限值，確定出需要進行 資源擴展W及資源調整的第二目標量，將所述第二目標量確定為資源調整的目標量。
[0045] 結合第H方面的第H種可能的實現方式，在第四種可能的實現方式中，所述第一 確定模塊根據所述預測出的資源量和當前時刻的資源上限值，確定出需要進行資源擴展W 及資源調整的第二目標量，包括：
[0046] 若所述預測出的資源量大于當前時刻的資源上限值與設定的調整參數的乘積，貝U 確定需要進行資源擴展，且確定出所述第二目標量為大于或等于所述預測出的資源量除W 所述調整參數的值；
[0047] 若所述預測出的資源量小于或等于當前時刻的資源上限值與設定的調整參數的 乘積，則確志不需要資源擴展。
[0048] 結合第H方面的第二種可能的實現方式、第H方面的第H種可能的實現方式、或 第H方面的第四種可能的實現方式，在第五種可能的實現方式中，該網絡設備還包括：
[0049] 第一時間調整模塊，用于確定出本次資源調整所用時間，并根據本次資源調整所 用時間，更新VNFR中所存儲的上一次資源調整所用的時間last_scale_out_time的參數 值，其中，本次資源調整所用時間為所述VNFM根據所述目標量對資源進行調整所用的時 間。
[0050] 第四方面，一種網絡設備，包括：
[0051] 第二確定模塊，用于確定資源調整的目標量；
[0052] 資源調整模塊，用于根據所述第二確定模塊確定出的目標量，對資源進行調整，其 中，所述目標量是根據VNF的當前應用層參數、所述VNF的當前硬件層參數和預測出的t時 刻所需的資源量中的至少一個信息確定的，所述t時刻為與當前時刻相距設定時間長度的 時刻，且所述設定時間長度的值大于或等于上一次資源調整所用的時間。
[0053] 結合第四方面，在第一種可能的實現方式中，該網絡設備還包括：接收模塊，用于 接收所述VNF發送的所述預測出的資源量，其中，所述預測出的資源量是所述VNF根據自身 當前應用層參數和歷史應用參數，按照設定的預測算法，預測出的t時刻所需的資源量；W 及
[0054] 所述第二確定模塊具體用于：根據所述VNF的當前硬件層參數、所述VNF的當前應 用層參數和所述預測出的資源量中的至少一個信息，確定出資源調整的目標量。
[00巧]結合第四方面，在第二種可能的實現方式中，該網絡設備還包括：第二參數獲取模 塊，用于從所述VNF處獲取當前應用層參數和歷史應用層參數，和/或從VIM處獲取所述 VNF的當前硬件層參數和歷史硬件層參數；
[0056] 第二預測模塊，用于根據獲取到的所述VNF的當前應用層參數和歷史應用層參 數，和/或，所述VNF的當前硬件層參數和歷史硬件層參數，按照設定的預測算法，預測出t 時刻所需的資源量；W及
[0057] 所述第二確定模塊還用于；根據所述VNF的當前硬件層參數、所述VNF的當前應 用層參數和所述第二預測模塊預測出的資源量中的至少一個信息，確定出資源調整的目標 量。
[0058] 結合第四方面的第一種可能的實現方式、或第四方面的第二種可能的實現方式， 在第H種可能的實現方式中，所述第二確定模塊確定出資源調整的目標量，包括：
[0059] 根據所述VNF的當前應用層參數和/或所述VNF的當前硬件層參數，確定出需要 進行資源調整W及資源調整的第一目標量，并根據所述預測出的資源量和當前時刻的資源 上限值，確定出需要進行資源擴展W及資源調整的第二目標量，將所述第一目標量和所述 第二目標量中的最大值確定為資源調整的目標量；W及根據所述第一目標量和所述第二目 標量確定資源調整的目標量，其中，確定的資源調整的目標量中包括所述第一目標量和所 述第二目標量所包含的每個參數中的最大值；
[0060] 或者，
[0061] 根據所述VNF的當前應用層參數和/或所述VNF的當前硬件層參數，確定出需要 進行資源調整W及資源調整的第一目標量，并根據所述預測出的資源量和當前時刻的資源 上限值，確定出不需要進行資源調整，將所述第一目標量確定為資源調整的目標量；
[006? 或者，
[0063] 根據所述VNF的當前應用層參數和/或所述VNF的當前硬件層參數，確定出不需 要進行資源調整，并根據所述預測出的資源量和當前時刻的資源上限值，確定出需要進行 資源擴展W及資源調整的第二目標量，將所述第二目標量中的最大值確定為資源調整的目 標量。
[0064] 結合第四方面的第H種可能的實現方式，在第四種可能的實現方式中，所述第二 確定模塊根據所述預測出的資源量和當前時刻的資源上限值，確定出需要進行資源擴展W 及資源調整的第二目標量，包括：
[0065] 若所述預測出的資源量大于當前時刻的資源上限值與設定的調整參數的乘積，貝U 確定需要進行資源擴展，且確定出所述第二目標量為大于或等于所述預測出的資源量除W 所述調整參數的值；
[0066] 若所述預測出的資源量小于或等于當前時刻的資源上限值與設定的調整參數的 乘積，則確定不需要資源擴展。
[0067] 結合第四方面的第一種可能的實現方式、或第四方面的第二種可能的實現方式， 在第五種可能的實現方式中，該網絡設備還包括：
[0068] 第二時間調整模塊，用于確定出本次資源調整所用時間，并根據本次資源調整所 用時間，更新VNFR中所存儲的上一次資源調整所用的時間last_scale_out_time的參數 值，其中，本次資源調整所用時間為所述VNFM根據所述目標量對資源進行調整所用的時 間。
[0069] 結合第四方面，在第六種可能的實現方式中，所述第二確定模塊具體用于；在接收 到所述VNF發送的資源分配請求后，從所述資源分配請求中得到所述VNF確定出的資源調 整的目標量。
[0070] 第五方面，一種資源分配方法，包括：
[0071] VNF獲取自身當前應用層參數和歷史應用層參數；
[0072] 所述VNF根據自身當前應用層參數和歷史應用層參數，和/或，從VNFM處獲取到 的自身當前硬件層參數和歷史硬件層參數，按照設定的預測算法，預測出t時刻所需的資 源量，其中，所述t時刻為與當前時刻相距設定時間長度的時刻，且所述設定時間長度的值 大于或等于上一次資源調整所用的時間。
[0073] 結合第五方面，在第一種可能的實現方式中，所述VNF預測出t時刻所需的資源量 之后，還包括：
[0074] 所述VNF將預測出的資源量發送給所述VNFM。
[0075] 結合第五方面，在第二種可能的實現方式中，所述VNF預測出t時刻所需的資源量 之后，還包括：
[0076] 所述VNF根據自身當前應用層參數、當前硬件層參數和所述預測出的資源量中的 至少一個信息，確定出資源調整的目標量，并向所述VNFM發送資源分配請求，W請求所述 VNFM根據所述資源分配請求中攜帶的目標量，對資源進行調整。
[0077] 結合第五方面的第二種可能的實現方式，在第H種可能的實現方式中，所述VNF 確定出資源調整的目標量，包括：
[0078] 所述VNF根據所述VNF的當前應用層參數和/或所述VNF的當前硬件層參數，確 定出需要進行資源調整W及資源調整的第一目標量，且根據所述預測出的資源量和當前時 刻的資源上限值，確定出需要進行資源擴展W及資源調整的第二目標量；W及所述VNF根 據所述第一目標量和所述第二目標量確定資源調整的目標量，其中，確定的資源調整的目 標量中包括所述第一目標量和所述第二目標量所包含的每個參數中的最大值；
[007引或者，
[0080] 所述VNF根據所述VNF的當前應用層參數和/或所述VNF的當前硬件層參數，確 定出需要進行資源調整W及資源調整的第一目標量，且根據所述預測出的資源量和當前時 刻的資源上限值，確定出不需要進行資源調整，將所述第一目標量確定為資源調整的目標 量；
[0081] 或者，
[0082] 所述VNF根據所述VNF的當前應用層參數和/或所述VNF的當前硬件層參數，確 定出不需要進行資源調整，且根據所述預測出的資源量和當前時刻的資源上限值，確定出 需要進行資源擴展W及資源調整的第二目標量，將所述第二目標量確定為資源調整的目標 量。
[0083] 結合第五方面的第H種可能的實現方式，在第四種可能的實現方式中，所述VNF 根據所述預測出的資源量和當前時刻的資源上限值，確定出需要進行資源擴展W及資源調 整的第二目標量，包括：
[0084] 若所述預測出的資源量大于當前時刻的資源上限值與設定的調整參數的乘積，貝U 所述VNF確定需要進行資源擴展，且確定出所