[发明专利]网络系统中的控制方法、控制设备以及服务器

说明书

[问题]提供一种控制方法、控制设备、网络系统和服务器，用于有效地控制包括可编程逻辑电路作为VM/VNF基础设施的网络。[解决方案]用于包括虚拟网络功能在其上运行的服务器的网络的控制设备(10)包括存储装置(102，103)，存储服务器中包括的可编程逻辑电路、在服务器上运行的虚拟机、以及由服务器的虚拟机实现的虚拟网络功能之间的对应关系；以及控制装置(106)，基于对应关系至少控制虚拟机和虚拟机在其上运行的可编程逻辑电路。

技术领域

本发明涉及一种包括虚拟网络功能的网络系统，并且特别地涉及网络系统的控制技术。

背景技术

在当前的通信系统中，诸如宽带远程接入服务器(BRAS)、网络地址转换(NAT)、路由器、防火墙(FW)和深度包检测(DPI)的各种网络功能(NF)由专用硬件(设备)实现。正因如此，当启动新的网络服务时，网络运营商被迫引入新的专用硬件设备。这需要购买设备、安装空间等的显著成本。鉴于这种情况，最近考虑了通过软件(网络功能虚拟化)虚拟地实现由硬件实现的网络功能的技术(非专利文献1)。作为网络服务虚拟化的示例，专利文献1公开一种方法，其中在通信节点设备上构建多个虚拟路由器，并且根据通信质量动态地分布虚拟路由器的资源。

此外，还考虑通过将通信流传输到其中组合多个虚拟网络功能(VNF)的通信路径来提供各种网络服务的技术(例如，参见非专利文献2)。

如图1中所图示，在网络功能虚拟化中，网络服务由虚拟网络功能(VNF)的逻辑链路(转发图)配置和管理。在本示例中，在覆盖网络中图示包括五个虚拟网络功能VNF-1至VNF-5的网络服务。

转发图中的虚拟网络功能VNF-1至VNF-5在NFV基础设施(NFVI)中的通用服务器SV1至SV4上运行。通过在通用服务器而不是专用服务器上运行运营商级功能，能够实现成本降低和易于操作。

被引用的文献

[专利文献1]JP 2012-175418 A

[非专利文献1]网络功能虚拟化-2013年10月15日至17日在德国法兰克福举行的“SDN和OpenFlow世界大会”上更新白皮书(http://portal.etsi.org/NFV/NFV_White_Paper2.pdf)

[非专利文献2]ETSI GS NFV 001 v1.1.1(2013-10)“网络功能虚拟化(NFV)；使用情况”(http://docbox.etsi.org/ISG/NFV/Open/Published/gs_NFV001v010101p％20-％20Use％20Cases.pdf)

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，当试图通过通用服务器构造NFV时，存在服务器的CPU(中央处理单元)处理、服务器之间的通信等出现瓶颈的情况。为了防止这种瓶颈，实现服务器的高速处理是必不可少的。作为加速CPU处理的技术，除了增加CPU内核的数量之外，已知将现场可编程门阵列(FPGA)连接到CPU的加速器技术(例如，“用于数据中心的Xeon+FPGA平台”ISCA/CARL 2015http://www.ece.cmu.edu/～calcm/carl/lib/exe/fetch.php？media＝carl15-gupta.pdf)。

然而，在通过使用添加FPGA的这种服务器构建NFV的情况下，VM/VNF不仅在CPU上操作，而且在FPGA上操作。因此，有必要管理网络中的FPGA和VM之间的对应关系。例如，有必要取决于VM执行FPGA程序的更新，并且由于诸如版本升级或者VNF的添加的VM的更新根据VM的添加/更新来执行FPGA的添加/更新。

如上所述，在不仅包括服务器的CPU而且包括诸如FPGA的可编程逻辑电路作为VM/VNF基础设施的网络中，考虑到可编程逻辑电路，有必要具有特殊的控制系统。