一种弹性扩容方法、装置及系统与流程

本发明涉及云计算领域，尤其涉及一种弹性扩容方法、装置及系统。

背景技术：

云计算(Cloud Computing)是网格计算(Grid Computing)、分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(Utility Computing)网络存储(Network Storage Technologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的系统。

NFV(Network Function Virtualization，网络功能虚拟化)是云计算领域的其中一个范畴，就是将原先运行在专有的硬件设备上的电信业务转变成运行在云计算数据中心中，并且这些业务能够根据当前的业务需要，弹性的增加或者减少对虚拟化资源的使用，即弹性扩容和弹性缩容。

在相关技术中，要实现弹性扩容，一般都是在弹性扩容策略条件触发后，才开始虚拟化资源，如虚拟机、云硬盘的创建，待虚拟化资源创建完成以后，然后再进行虚拟化资源的上线准备操作，如启动虚拟机、安装业务应用版本、软件配置等，最后等这些准备工作完成后，才在新建的虚拟化资源上加载业务。这种方法由于资源创建、启动虚拟机、安装业务应用版本等工作都是比较耗时的操作，带来的问题是弹性扩容需要较长时间才能完成，在业务量突发性冲高的场景下，很容易导致业务拥塞甚至业务中断等情况的发生。

技术实现要素：

为了解决相关技术中弹性扩容时间较长的问题，本发明提供了一种弹性扩容方法、装置及系统，以至少解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种弹性扩容方法，包括：

虚拟化网络功能管理器(Virtualized Network Function Manager，VNFM)创建资源缓冲池，其中，所述资源缓冲池中存储有加载业务所需的虚拟资源；所述VNFM对所述虚拟资源进行初始化配置；在需要扩容的情况下，所述VNFM通知虚拟化网络功能(Virtualised Network Function，VNF)设备在所述虚拟资源上加载业务。

可选地，所述VNFM对所述虚拟资源进行初始化配置，包括以下至少之一：所述VNFM对所述虚拟资源的参数进行配置；所述VNFM在所述虚拟资源上安装业务版本；所述VNFM对所述虚拟资源中的存储资源进行格式化；所述VNFM对所述虚拟资源中的存储资源进行分区。可选地，所述VNFM创建资源缓冲池，包括：所述VNFM调用虚拟化基础设施管理器(Virtualised Infrastructure Manager，VIM)创建资源缓冲池。

可选地，在所述VNFM对所述虚拟资源进行初始化配置之后，还包括：所述VNFM将所述虚拟资源挂起、休眠或关机；在需要扩容的情况下，所述VNFM将所述虚拟资源恢复为工作状态。

可选地，所述VNFM将所述虚拟资源挂起、休眠或关机，包括：所述VNFM通过所述VIM将所述虚拟资源挂起、休眠或关机；所述VNFM将所述虚拟资源恢复为工作状态，包括：所述VNFM通过所述VIM将所述虚拟资源恢复为工作状态。

可选地，所述VNFM创建资源缓冲池之前，还包括：所述VNFM向网络功能虚拟化协调器(Network Functions Virtualization Orchestrator，NFVO)申请创建资源的授权和/或创建资源的大小。

根据本发明的另一个方面，提供了一种弹性扩容装置，设置于VNFM上，该装置包括：

扩容处理模块，用于创建资源缓冲池，其中，所述资源缓冲池中存储有加载业务所需的虚拟资源；配置模块，用于对所述虚拟资源进行初始化配置；VNF设备接口模块，用于在需要扩容的情况下，通知VNF设备在所述虚拟资源上加载业务。

可选地，所述配置模块，包括以下至少之一：

参数配置单元，用于对所述虚拟资源的参数进行配置；业务安装单元，用于在所述虚拟资源上安装业务版本；格式化单元，用于对所述虚拟资源中的存储资源进行格式化；分区单元，用于对所述虚拟资源中的存储资源进行分区。

可选地，所述扩容处理模块，包括：第一调用单元，用于调用所述VIM创建资源缓冲池。

可选地，所述扩容处理模块还用于，在所述配置模块对所述虚拟资源进行初始化配置之后，将所述虚拟资源挂起、休眠或关机；在需要扩容的情况下，将所述虚拟资源恢复为工作状态。

可选地，所述扩容处理模块包括：第二调用单元，用于通过所述VIM将所述虚拟资源挂起、休眠、关机或恢复为工作状态。

可选地，该装置还包括：NFVO接口模块，用于向所述NFVO申请创建资源的授权和/或创建资源的大小。

根据本发明的再一个方面，提供了一种弹性扩容系统，包括：

虚拟化网络功能管理器VNFM，用于创建资源缓冲池，其中，所述资源缓冲池中存储有加载业务所需的虚拟资源，该VNFM还用于对所述虚拟资源进行初始化配置；虚拟化网络功能VNF设备，用于根据所述VNFM的通知，在所述虚拟资源上加载业务。

可选地，该系统还包括以下至少之一：

虚拟化基础设施管理器VIM，用于根据所述VNFM的调用命令，创建资源缓冲池，其中，所述资源缓冲池中存储有加载业务所需的虚拟资源，该VIM还用于将所述虚拟资源挂起、休眠、关机或恢复为工作状态；

网络功能虚拟化协调器NFVO，用于根据所述VNFM的申请，向所述VIM查询资源信息，并根据所述资源信息向所述VNFM返回创建资源的授权结果和/或创建资源的大小结果。

通过本发明，VNFM创建资源缓冲池，其中该资源缓冲池中存储有加载业务所需的虚拟资源，该VNFM对该虚拟资源进行初始化配置，在需要扩容的情况下，该VNFM通知VNF设备在该虚拟资源上加载业务。减少了在NFV系统中进行弹性扩容的时长，一定程度上避免了在业务量突然冲高而导致业务拥塞甚至业务中断的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的弹性扩容方法流程图一；

图2是根据本发明实施例的通过虚拟机资源弹性扩容流程图；

图3是根据本发明实施例的通过云硬盘资源弹性扩容流程图；

图4是根据本发明实施例的弹性扩容方法流程图二；

图5是根据本发明实施例的弹性扩容装置结构框图一；

图6是根据本发明实施例的弹性扩容装置结构框图二；

图7是根据本发明实施例的弹性扩容装置结构框图三；

图8是根据本发明实施例的弹性扩容系统架构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例提供了一种弹性扩容方法，图1是根据本发明实施例的弹性扩容方法流程图一，如图1所示，该方法包括：

S102，VNFM创建资源缓冲池，其中，该资源缓冲池中存储有加载业务所需的虚拟资源；

S104，该VNFM对该虚拟资源初始化配置；

S106，在需要扩容的情况下，该VNFM通知VNF设备在该虚拟资源上加载业务。

其中，该资源缓冲池中的虚拟资源数量可以是多个，资源缓冲池的数量也可以是多个，即创建过程可以是多次。

通过本发明实施例，VNFM创建资源缓冲池，其中该资源缓冲池中存储有加载业务所需的虚拟资源，该VNFM对该虚拟资源进行初始化配置，在需要扩容的情况下，该VNFM通知VNF设备在该虚拟资源上加载业务。减少了在NFV系统中进行弹性扩容的时长，一定程度上避免了在业务量突然冲高而导致业务拥塞甚至业务中断的问题。

下面以虚拟机与云硬盘两种虚拟资源的应用场景为例，对上述方法进行实例说明：

实例一

图2是根据本发明实施例的通过虚拟机资源弹性扩容流程图，如图2所示，创建虚拟机并进行弹性扩容的步骤可以包括：

S202，VNFM根据配置文件中缓冲池资源的大小，创建1次或者多次弹性扩容所需要的虚拟机资源。

S204，VNFM对上述创建出来的虚拟机进行初始化工作，如对虚拟机的参数进行配置、在虚拟机上安装业务软件版本、启动虚拟机等；这些初始化工作并非需要同时全部完成，可以只对其中的部分工作进行操作，比如，可以只进行参数配置而不安装业务软件。

S206，VNFM对上述经过初始化的虚拟机进行挂起操作，也就是将虚拟机内存中的数据存储到了硬盘的内存文件当中，然后关闭虚拟机，释放虚拟内存和CPU；进行挂起操作是为了在不影响本发明技术效果的基础上尽量减少对计算资源、内存资源的浪费，上述挂起操作也可以是休眠、关机等方式。

S208，VNFM将挂起的虚拟机放入弹性扩容资源缓冲池中，等待弹性扩容调用。

S210，在需要弹性扩容时，VNFM从弹性扩容资源缓冲池中取出所需要的虚拟机，并对该虚拟机执行恢复操作，即将硬盘中的内存文件读入到内存当中，快速的将虚拟机恢复到挂起前的状态。

S212，VNFM通知VNF中的控制模块启用该虚拟机，在该虚拟机上加载并运行业务。

其中，VNFM可以重复上述S202－S208的创建过程，本次弹性扩容所用掉多少虚拟机，就创建相同数量的虚拟机，并放入到弹性扩容资源缓冲池中。

实例二

图3是根据本发明实施例的通过云硬盘资源弹性扩容流程图，如图3所示，创建云硬盘并进行弹性扩容的步骤可以包括：

S302，VNFM根据配置文件中缓冲池资源的大小，创建1次或者多次弹性扩容所需要的云硬盘资源。

S304，VNFM对上述创建出来的云硬盘进行初始化工作，如对云硬盘分区、格式化等；这些初始化工作并非需要同时全部完成，可以只对其中的部分工作进行操作，比如，可以只进行格式化而不分区。

S306，VNFM对上述经过初始化的云硬盘进行休眠操作，进行休眠操作是为了在不影响本发明技术效果的基础上尽量减少对计算资源、内存资源的浪费，当然也可以不进行休眠操作。

S308，VNFM将休眠的云硬盘放入弹性扩容资源缓冲池中，等待弹性扩容调用。

S310，在需要弹性扩容时，VNFM从弹性扩容资源缓冲池中取出所需要的云硬盘，并对该云硬盘执行恢复操作。

S312，VNFM通知VNF中的控制模块启用该云硬盘，在该云硬盘上加载并运行业务。

其中，VNFM可以重复上述S302－S308的创建过程，创建本次弹性扩容所用掉多少云硬盘，就创建相同数量的云硬盘，并放入到弹性扩容资源缓冲池中。

在本发明的一个实施方式中，在VNFM创建资源缓冲池之前，该VNFM向网络功能虚拟化协调器NFVO申请创建资源的授权和/或创建资源的大小。图4是根据本发明实施例的弹性扩容方法流程图二，如图4所示，该方法可以包括以下步骤：

S402，VNFM向NFVO发送创建资源的申请，申请的消息体中可以包含弹性扩容资源缓冲池需要资源的总数量，授权申请以及资源大小的申请可以分别进行；当然，如果在配置中对于创建资源是默认授权以及默认大小，就无需申请。

S404，NFVO根据VNFM的申请请求，向VIM查询资源，并预留相应的资源。

S406，NFVO向VNFM返回创建资源授权的结果以及创建资源的大小。

S408，VNFM向VIM侧发起资源创建的命令，开始创建虚拟机，云硬盘，端口等虚拟资源。

S410，VIM向VNFM返回资源创建结果。

S412，VNFM在虚拟资源准备创建完成以后，在虚拟资源上进行初始化操作，包括对虚拟资源的参数进行配置、在虚拟资源上安装业务版本、对虚拟资源进行格式化、对虚拟资源进行分区等。

S414，VNFM通过VIM将创建的虚拟机挂起、休眠或关机。

S416，VNFM将所有的准备好的虚拟资源放入弹性扩容资源缓冲池中。

S418，在需要弹性扩容的情况下，VNFM将虚拟资源从弹性扩容资源缓冲池中取出，并通过VIM将虚拟资源中的虚拟机做恢复操作。

S420，VNFM通知VNF在新增的资源上加载业务。

S422，VNF加载业务完成后通知VNFM。

S424，VNFM重复弹性扩容资源缓冲池创建的步骤，补充缓冲池中虚拟资源的数量。

本发明实施例还提供了一种弹性扩容装置，设置于VNFM上，图5是根据本发明实施例的弹性扩容装置结构框图一，如图5所示，该装置包括：扩容处理模块502，用于创建资源缓冲池，其中，该资源缓冲池中存储有加载业务所需的虚拟资源；配置模块504对该虚拟资源进行初始化配置；VNF设备接口模块506，用于在需要扩容的情况下，通知VNF设备在该虚拟资源上加载业务。

其中，该资源缓冲池中的虚拟资源数量可以是多个，即创建过程可以是多次。

通过本发明实施例，扩容处理模块502创建资源缓冲池，其中，该资源缓冲池中存储有加载业务所需的虚拟资源，配置模块504对该资源缓冲池中的虚拟资源进行初始化配置，在需要扩容的情况下，VNF设备接口模块506通知VNF设备在该虚拟资源上加载业务。减少了在NFV系统中进行弹性扩容的时长，一定程度上避免了在业务量突然冲 高而导致业务拥塞甚至业务中断的问题。

图6是根据本发明实施例的弹性扩容装置结构框图二，在本发明的一个实施方式中，如图6所示，配置模块604包括：参数配置单元6002，用于对虚拟资源的参数进行配置；业务安装单元6004，用于在虚拟资源上安装业务版本；格式化单元6006，用于对虚拟资源中的存储资源进行格式化；分区单元6008，用于对虚拟资源中的存储资源进行分区。

在本发明的一个实施方式中，如图6所示，扩容处理模块包括：第一调用单元6010，用于调用VIM创建资源缓冲池；第二调用单元6012，用于通过VIM将虚拟资源挂起、休眠、关机或恢复为工作状态。

图7是根据本发明实施例的弹性扩容装置结构框图三，在本发明的一个实施方式中，如图7所示，该装置还包括：NFVO接口模块706，用于向NFVO申请创建资源的授权和/或创建资源的大小。

本发明实施例还提供了一种弹性扩容系统，包括：虚拟化网络功能管理器VNFM，用于创建资源缓冲池，其中，所述资源缓冲池中存储有加载业务所需的虚拟资源，所述VNFM还用于对所述虚拟资源进行初始化配置；虚拟化网络功能VNF设备，用于根据上述VNFM的通知，在该虚拟资源上加载业务。

通过本发明实施例，VNFM创建资源缓冲池，其中该资源缓冲池中存储有加载业务所需的虚拟资源，该VNFM对该虚拟资源进行初始化配置，在需要扩容的情况下，该VNFM通知VNF设备在该虚拟资源上加载业务。减少了在NFV系统中进行弹性扩容的时长，一定程度上避免了在业务量突然冲高而导致业务拥塞甚至业务中断的问题。

图8是根据本发明实施例的弹性扩容系统架构示意图，在本发明的一个实施方式中，如图8所示，该系统还包括以下至少之一：虚拟化基础设施管理器VIM，用于根据VNFM的调用命令，创建资源缓冲池，将该资源缓冲池中的虚拟资源挂起、休眠、关机或恢复为工作状态；网络功能虚拟化协调器NFVO，用于根据VNFM的申请，向VIM查 询资源信息，并根据该资源信息向VNFM返回创建资源的授权结果和/或创建资源的大小结果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。