论文部分内容阅读
互联网应用、云计算技术以及物联网技术的发展驱动着社会的变革,也使网络服务成为了一种基础设施,支撑着当代人的生活。为了满足新技术和新应用对网络服务越来越多的需求,电信运营商、云计算厂商以及企业近年来在网络基础设施上进行着持续、大量的投资。然而如何高效地利用基础设施资源,在保持高盈利的同时能支持创新的网络服务,是这些厂商都面临的难题。SDN(Software Defined Networking,软件定义网络)技术的成熟落地、NFV(Network Function Virtualization,网络功能虚拟化)技术的发展以及网络编排理念的提出为解决这一问题提供了新的方案。在网络服务编排系统中整合SDN与NFV技术,根据服务需求灵活地部署网络功能,对数据平面的设备行为进行统一地管理和监控,并自动化地进行服务及资源编排,能够快速部署网络服务,可以支持未来的创新网络应用,也可以极大地降低资本支出及运维支出。因此网络服务编排成为了运营商、云计算厂商与研究机构的新的研究与实践方向。然而厂商多种多样的需求使得现有的网络编排器架构及实现通常都非常复杂。这样的复杂性不能为研究与验证网络服务编排中的问题提供便利,反而会使研究人员将大量的精力耗费在与待研究问题不相关的网络编排器的实现上。本课题依托于国家重点实验室仪器设备研制项目“网络可定义的虚拟化交换网络平台”,尝试设计并实现一种网络编排器,关注核心的编排流程,并为研究与验证编排中存在的问题提供平台支持。具体地,本文设计了一种轻量级的网络编排器架构,支持通过图形化的方式编辑服务模板、运行及监控服务实例;该架构以集中化的方式执行编排逻辑,进行服务实例的执行流程管理及资源选取等操作;该架构整合SDN技术对网络转发行为的控制能力与NFV技术对虚拟网络功能的管理能力,对不同的网络服务提供一致的编排能力。进一步地,本文设计并实现了架构中的NFV编排子系统。该系统负责编排网络服务中的VNF(Virtualized Network Function,虚拟化网络功能),定义了支持的VNF包格式,设计并实现了 VNF实例的状态管理方式以及VNF实例的操作流程,以此对不同虚拟网络功能进行统一的描述和管理。该系统设计并实现了不同类型基础设施的接入方式及基础设施资源的抽象、监控方式,以此对不同类型的基础设施资源进行统一的编排。经过测试验证,本文实现的NFV编排子系统能对虚拟网络功能进行编排,符合网络编排器需求,并能为研究验证编排中的问题提供平台支持。