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随着网络创新呼声的不断高涨,网络功能虚拟化已经成为一种新的趋势,它使用虚拟网元而不是传统网元来提供网络服务,这些软件实现的虚拟网元可以在商用虚拟机中运行。网络功能虚拟化在打破专有硬件高度封闭的体系架构的同时,带来了成本、部署和维护上的优势。虚拟网元作为网络功能虚拟化的重要组成部分受到了学术界和产业界的高度关注,而Click分组处理软件基于其模块化的设计理念,拥有良好的功能扩展性,是十分流行的虚拟网元解决方案。然而,目前基于Click构建的虚拟网元在运行时只支持有限的定制,无法满足网元功能上的灵活编排。因此,需要在Click中添加在线编排功能的支持,而原生Click在实现在线编排时存在以下问题:第一,网元更新时间较长;第二,网元更新导致网络状态丢失;第三,较高的个性化网元功能开发成本。而在NFV的服务功能链应用场景中,这三个问题会更为突出。因此,针对基于Click构建的虚拟网元,本文设计并实现了一个在线编排平台CLICK-UP和一个服务功能链应用,主要工作包括以下几方面内容:(1)设计并实现了一个基于服务上下文的网元更新模块,该模块将原生Click的网元更新策略由服务上下文无关改为服务上下文相关,使网元更新速度大大加快,进而降低了网元更新造成的网络开销;(2)设计并实现了一个状态同步模块,该模块将网络状态与Click网元进行解绑,使网元卸载不会造成网络状态的丢失,而新网元加载也有状态同步机制将网络状态同步到新网元中;(3)设计并实现了一个在线编排库模块,该模块将Click的用户自定义组件编写规范加以抽象,使用户能更加方便的开发具有自定义功能的虚拟网元。同时,面向用户提供状态同步的相关接口来帮助用户方便的维护组件状态,提供用户态和内核态通信的接口方便用户进行网络状态同步;(4)设计并实现了基于CLICK-UP的服务功能链应用CLICK-UP SFC,该应用能够在OpenStack平台上部署一条用于提供网络服务的服务功能链,链中的虚拟网元由1-3模块组成的在线编排平台CLICK-UP驱动,使该服务链具有了支持网元更新和状态同步等功能。实验结果表明,CLICK-UP平台能够加速网元生成的过程,能够在网元更新过程中进行状态同步,所提供的在线编排库能够方便用户开发自定义网络功能,所涉及的CLICK-UP SFC应用也具有相应的特性。