用于VM调度的方法及装置与流程

本公开的非限制性和示例性实施例通常涉及通信，并且具体地涉及用于虚拟机(vm)调度的方法和装置。

背景技术：

1、本部分介绍了可以有助于更好地理解本公开的多个方面。因此，本部分的陈述应从这种角度来阅读，以及不应被理解为关于什么在现有技术中或什么不在现有技术中的承认。

2、网络功能虚拟化(nfv)是一种网络架构概念，它使用信息技术(it)虚拟化的技术将整类网络节点功能虚拟化为构建块，这些构建块可以连接或链接在一起，以创建通信服务。

技术实现思路

1、以简化形式提供本
技术实现要素：
以介绍选择的构思，以下该构思在详细描述中将被进一步描述。本发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

2、nfv框架可以包括诸如以下的组件：

3、-虚拟化网络功能(vnf)是可以部署在网络功能虚拟化基础设施(nfvi)上的网络功能的软件实现。

4、-网络功能虚拟化基础设施(nfvi)是构建部署vnf的环境的所有硬件和软件组件的总和。nfv基础设施可以跨越多个位置。提供这些位置之间连通性的网络被视为nfv基础设施的一部分。

5、-网络功能虚拟化管理和编排架构框架(nfv-mano)是所有功能块、这些块所使用的数据存储库以及参考点和接口的集合，这些功能块通过这些参考点和接口交换信息，以用于管理和编排nfvi和vnf的目的。

6、虚拟化基础设施管理器(vim)是nfvi的软件组件。vim负责控制和管理通常在一个运营方的基础设施域内的nfv基础设施(nfvi)的计算、存储和网络资源。

7、被考虑的nfvi资源是虚拟化资源和非虚拟化资源两者，支持虚拟化网络功能和部分虚拟化网络功能。

8、在范围中的虚拟化资源是指可以与虚拟化容器关联的那些资源，并且已经通过适当的抽象服务被编目和提供以供消费，例如：

9、·计算，其包括机器(如主机或裸金属)和虚拟机，如包括处理器和存储器两者的资源。

10、·存储，其包括：在块级或文件系统级的存储卷。

11、·网络，其包括：网络、子网、端口、地址、链路和转发规则，以用于确保vnf内部和之间的连通性的目的。

12、etsi(欧洲电信标准协会)gs(组规范)nfv-ifa(基础设施和架构)011v4.2.1，其公开内容通过引用整体并入本文，提供了对vnf包的结构和格式的要求，以在可互操作模板中描述vnf属性和相关联的资源要求。它侧重于vnf封装、元模型描述符(例如vnfd)以及包的完整性和安全性考虑。

13、etsi gs nfv-ifa 007v4.2.1，其公开内容通过引用整体并入本文，规定了在网络功能虚拟化管理和编排(nfv-mano)架构框架etsi gs nf-man 001v1.1.1(其公开内容通过引用整体并入本文)的or-vnfm参考点上支持的接口，以及在这些接口上交换的信息元素。

14、etsi gs nfv-sol 001v3.3.1，其公开内容通过引用整体并入本文，使用tosca-simple-profile-yaml-v1.3规定了用于nfv描述符的数据模型，满足etsi gs nf-ifa 011和etsi gs nfc-ifa 014中规定的针对虚拟化网络功能描述符(vnfd)、网络服务描述符(nsd)以及物理网络功能描述符(pnfd)的要求。本文档还规定了基于tosca-simple-profile-yaml-v1.3的特定于nfv描述符的处理的在vnfm和nfvo上的特定要求。

15、etsi gs nfv-sol 003v3.3.1，其公开内容通过引用整体并入本文，规定了restful协议的集合和数据模型，其满足etsi gs nf-ifa 007中对在or-vnfm参考点上使用的接口的要求，除了如在etsi gs nfv-ifa 007第6.4条所定义的“在间接模式中的虚拟化资源管理接口”之外。

16、etsi gs nfv-sol 006v3.3.1，其公开内容通过引用整体并入本文，规定了用于表示网络功能虚拟化(nfv)描述符的yang模型，其满足适用于虚拟化网络功能描述符(vnfd)、物理网络功能描述符(pnfd)和网络服务描述符(nsd)的在etsi gs nfc-ifa 011和etsi gsnf-ifa 014中规定的要求。

17、现有nfv解决方案存在一些问题。例如，在目前拥有nfv网络的数据中心中，没有用于vim考虑底层网络拓扑来调度vnf vm的解决方案。这可能导致，当属于同一vnf的vm被vim不幸地实例化在连接到不同底层交换机(如叶子(leaf)交换机)的计算节点上时，它们可能通过顶层交换机(如主干(spine)交换机)相互通信。这种情况将导致vnf内部业务的更高的网络延迟，以及在顶层交换机上更重的负载。

18、此外，在非sdn(软件定义网络)控制的数据中心中，如果vnf内部业务通过顶层交换机，则vnf内部mac(媒体访问控制)地址将被缓存在顶层交换机的mac地址表中。通常，顶层交换机的硬件有固定的mac地址表，当mac地址表溢出时，业务吞吐量将会受到很大影响。此外，vnf提供微服务，通常具有较小的风格(flavor)但是有数量较大的vm，这意味着更多的内部mac地址。那么，持有微服务vnf的数据中心可能会遇到顶层交换机的mac地址表溢出问题，以及必须增加顶层交换机的数量以避免这个问题。然后capex(资本支出)将增加。

19、现有的“亲和性(affinity)”机制，在etsi gs nfv-sol 006v3.3.1的第6.2章vnfdyang模块定义的vnf部署风格中可以称为“亲和性或反亲和性组(affinity-or-anti-affinity-group)”，不能解决这个问题。原因是该机制只能在同一计算节点上调度来自具有“亲和性”策略的同一“亲和性或反亲和性组”的vm。一方面，单个计算节点具有有限的计算资源，远低于普通vnf的要求。另一方面，vnf vm在同一计算节点上启动将导致较弱的高可用性。所以，依赖这种机制的解决方案不会帮助在同一底层交换机下的计算节点上调度具有大量内部通信的vnf vm。

20、为了克服或减轻至少一个上述问题或其他问题，可能希望改进的vm调度的解决方案。

21、在一个实施例中，当vim将来自相同vnf的vm调度到在相同底层交换机或底层交换机对下的计算节点时，vnf内部业务将不会通过顶层交换机。当来自在相同底层交换机下的计算节点的计算资源不足以实例化所有vnf vm时，在调度vnf虚拟机时，vim将涉及尽可能少的底层交换机。

22、在一个实施例中，当vim正在实例化vm时，对于每个候选计算节点，它计算候选计算节点与计算节点之间的总网络代价(例如距离)分数，其中在该计算节点中托管作为实例化vm的属于相同“网络亲和性组”的其余vm。然后vim选择具有最低的总网络代价分数的计算节点来实例化vm。

23、在本公开的第一方面中，提供了一种由第一网络节点执行的方法。该方法包括从第二网络节点接收用于在网络中创建和启动虚拟机(vm)的请求。该请求包括至少一个组标识符。

24、在一个实施例中，至少一个组标识符用于确定计算节点以实例化所述vm。

25、在一个实施例中，该方法还包括基于至少一个组标识符来确定至少一个计算节点，该至少一个计算节点已经实例化了由至少一个组标识符所标识的至少一个组中的至少一个vm。

26、在一个实施例中，该方法还包括计算候选计算节点与所述至少一个计算节点之间的总网络代价。

27、在一个实施例中，该方法还包括基于针对一个或多个候选计算节点中的每个候选计算节点所计算的相应的总网络代价，从所述一个或多个候选计算节点中确定计算节点以实例化所述vm。

28、在一个实施例中，所确定的计算节点与所述至少一个计算节点之间的总网络代价是针对一个或多个候选计算节点所计算的相应的总网络代价中最低的。

29、在一个实施例中，在候选计算节点与计算节点之间的网络代价被配置有权重。

30、在一个实施例中，总网络代价包括总网络距离、总网络延迟或总网络资源消耗中的至少一个。

31、在一个实施例中，该方法还包括当所述vm是在由所述至少一个组标识符所标识的至少一个组中将要被实例化的第一个vm时，从一个或多个候选计算节点中确定一个候选计算节点来实例化所述vm。

32、在一个实施例中，该方法还包括在计算节点上创建和启动所述vm。

33、在一个实施例中，由至少一个组标识符所标识的至少一个组包括至少一个网络亲和性组。

34、在一个实施例中，网络亲和性组中的vm彼此之间具有大量的内部业务。

35、在一个实施例中，该网络包括数据中心网络。

36、在一个实施例中，数据中心网络包括主干和叶子网络。

37、在一个实施例中，候选计算节点需要满足预定义的条件。

38、在一个实施例中，预定义的条件包括资源需求，或者亲和性或反亲和性(affinity-or-anti-affinity)策略中的至少一个。

39、在一个实施例中，第二网络节点包括网络功能虚拟化编排器或虚拟网络功能管理器中的至少一个。

40、在一个实施例中，第一网络节点包括虚拟化基础设施管理器。

41、在本公开的第二方面中，提供了一种由第二网络节点执行的方法。该方法包括向第一网络节点发送用于在网络中创建和启动虚拟机(vm)的请求。该请求包括至少一个组标识符。

42、在一个实施例中，所述至少一个组标识符用于确定计算节点以实例化所述vm。

43、在一个实施例中，由至少一个组标识符所标识的至少一个组包括至少一个网络亲和性组。

44、在一个实施例中，网络亲和性组中的vm彼此之间具有大量的内部业务。

45、在一个实施例中，该网络包括数据中心网络。

46、在一个实施例中，数据中心网络包括主干和叶子网络。

47、在一个实施例中，第二网络节点包括网络功能虚拟化编排器或虚拟网络功能管理器中的至少一个。

48、在一个实施例中，第一网络节点包括虚拟化基础设施管理器。

49、在本公开的第三方面中，提供了一种第一网络节点。第一网络节点包括处理器和耦合到处理器的存储器。所述存储器存储可由所述处理器执行的指令。所述第一网络节点可操作以从第二网络节点接收用于在网络中创建和启动虚拟机(vm)的请求。该请求包括至少一个组标识符。

50、在一个实施例中，所述第一网络节点还可操作以基于所述至少一个组标识符来确定至少一个计算节点，所述至少一个计算节点已经实例化了由所述至少一个组标识符所标识的至少一个组中的至少一个vm。

51、在一个实施例中，所述第一网络节点还可操作以计算候选计算节点和所述至少一个计算节点之间的总网络代价。

52、在一个实施例中，所述第一网络节点还可操作以基于针对一个或多个候选计算节点中的每个候选计算节点所计算的相应的总网络代价，从一个或多个候选计算节点中确定计算节点以实例化所述vm。

53、在一个实施例中，所述第一网络节点还可操作以在所述计算节点上创建和启动所述vm。

54、在一个实施例中，当所述vm是在由所述至少一个组标识符所标识的至少一个组中将要被实例化的第一个vm时，所述第一网络节点还可操作以从一个或多个候选计算节点中确定一个候选计算节点来实例化所述vm。

55、在本公开的第四方面中，提供了一种第二网络节点。第二网络节点包括处理器和耦合到处理器的存储器。所述存储器存储可由所述处理器执行的指令。所述第二网络节点可操作以向第一网络节点发送用于在网络中创建和启动虚拟机(vm)的请求。该请求包括至少一个组标识符。

56、在本公开的第五方面中，提供了一种第一网络节点。第一网络节点包括接收模块，该接收模块被配置为从第二网络节点接收用于在网络中创建和启动虚拟机(vm)的请求。该请求包括至少一个组标识符。

57、在一个实施例中，第一网络节点还包括第一确定模块，该第一确定模块被配置为基于至少一个组标识符来确定至少一个计算节点，该至少一个计算节点已经实例化了由至少一个组标识符所标识的至少一个组中的至少一个vm。

58、在一个实施例中，第一网络节点还包括计算模块，该计算模块被配置为计算候选计算节点与所述至少一个计算节点之间的总网络代价。

59、在一个实施例中，第一网络节点还包括第二确定模块，其被配置为基于针对一个或多个候选计算节点中的每个候选计算节点所计算的相应的总网络代价，从一个或多个候选计算节点中确定计算节点以实例化所述vm。

60、在一个实施例中，第一网络节点还包括创建和启动模块，其被配置为在计算节点上创建和启动vm。

61、在一个实施例中，第一网络节点还包括第三确定模块，其被配置为：当所述vm是在由所述至少一个组标识符所标识的至少一个组中将要被实例化的第一个vm时，从一个或多个候选计算节点中确定一个候选计算节点来实例化vm。

62、在本公开的第六方面中，提供了一种第二网络节点。第二网络节点包括发送模块，该发送模块被配置为向第一网络节点发送用于在网络中创建和启动虚拟机(vm)的请求。该请求包括至少一个组标识符。

63、在本公开的第七方面中，提供了一种包括指令的计算机程序产品，当在至少一个处理器上执行所述指令时，所述指令使至少一个处理器执行根据本公开的第一和第二方面的方法中的任何方法。

64、在本公开的第八方面中，提供了一种存储指令的计算机可读存储介质，当在至少一个处理器上执行所述指令时，所述指令使至少一个处理器执行根据本公开的第一和第二方面的方法中的任何方法。

65、本文中的实施例提供了许多优点，以下是优点的示例的非详尽列表。在本文中的一些实施例中，所提出的解决方案可以确保在相同底层(例如，叶子)交换机下的相同计算节点或多个计算节点上调度更多的vm。在本文中的一些实施例中，所提出的解决方案可以确保更多的内部业务将通过最短路径或更短路径，这意味着更好的网络质量。在本文中的一些实施例中，所提出的解决方案可以确保vnf内部业务中涉及最小的总网络代价(距离)。在本文中的一些实施例中，通过调用网络代价(距离)评分算法，诸如vim的第一网络节点可以在适当的计算节点上实例化vm，以减少网络设备上的总体工作负载，减少平均vnf内部业务延迟，以及最终优化整个vnf网络质量。本文中的实施例不限于上述特征和优点。本领域技术人员在阅读以下详细描述后将认识到额外的特征和优点。