[发明专利]通过NFV建立基于池的M2M服务层

说明书

在此认识到，对于M2M/IoT网络的现有方法没有实现网络功能虚拟化(NFV)。特别地，现有的M2M服务层(例如，oneM2M)不是根据NFV实践而被构建、管理或操作的。在示例实施例中，M2M装置向各种公共服务实体分配各种角色，使得公共服务功能可以彼此汇集在一起。可以在公共服务实体之间迁移角色，以确保有效地管理和控制池。此外，池成员可以退出以及加入一个或多个池。

对于相关申请的交叉引用

本申请要求在2016年4月5日提交的美国临时专利申请No.62/318,401的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

背景技术

通常，网络功能虚拟化(NFV)旨在通过不断发展的标准IT虚拟化技术来变换网络运营商如何构建网络。NFV可以允许将各种类型的网络设备整合到可以位于数据中心，网络节点和最终用户驻地的行业标准的高容量服务器、交换机和存储器上。图1示出了与示例典型(非虚拟化)网络相比的NFV的示例。通常，NFV涉及在软件中实现网络功能，该软件可以在一系列行业标准服务器硬件上运行，并且可以根据需要移动到在网络中的各个位置或在网络中的各个位置中实例化，而无需安装新设备。

传统上，在非虚拟化网络中，网络功能(NF)被实现为供应商特定软件和硬件的组合，所述硬件通常可称为网络节点或网络元件。在NFV中，可以通过将在下面详细描述的虚拟化技术实现NF。通常，NFV设想将NF实现为仅软件实例，其被称为虚拟化网络功能(VNF)。VNF可以提供与等效网络功能相同的功能行为和接口，但是它可以作为软件实例部署在例如虚拟机(VM)之上。

VNF在NFV基础结构(例如，物理计算资源、网络资源和存储资源)上运行。图2示出了NFV的示例实现视图，其中，各种NF部署在多个虚拟机(VM)上，并且VM在管理程序之上运行。管理程序可以是VM管理器，其可以是允许多个VM共享单个硬件基础结构的程序。例如，给定的管理程序可以帮助将底层单个物理机器抽象为多个VM。因此，NFV可以帮助将软件与硬件分离，实现网络功能的灵活部署，并且通常促进动态操作。

关于将软件与硬件分离，由于网络元件不再是集成硬件和软件实体的集合，因此硬件和软件的演进可以彼此独立。这种独立性可以使软件能够与硬件分开地进展，并且反之亦然。此外，例如，软件与硬件的分离有助于重新分配和共享基础结构资源(例如，物理计算和存储资源)。因此，硬件和软件可以在不同时间执行不同的功能。作为另一示例，将网络功能的功能性解耦为可实例化的软件组件提供了更大的灵活性，以便例如根据网络运营商所需要来提供容量的实际业务以更动态的方式和以更精细的粒度来扩展实际的VNF性能。

因此，网络功能虚拟化(NFV)明确地针对网络运营商(NO)面临的至少两个问题：1)使成本与收入增长预期一致；2)提高服务速度。与历史网络方法相比，NFV可以更有效地利用资源并实现运营支出(OpEX)和资本支出(CapEX)的减少。例如，NO可以部署网络功能，而无需将工程师派遣到每个站点。与此同时，NFV可以通过使得能够例如在任何行业标准服务器硬件上通过软件而不是使用传统的功能特定的网络设备提供服务来帮助支持创新。例如，NFV技术可以帮助实现网络灵活性、可编程性和灵活性，因为NO可以快速扩展或缩小(通过虚拟化)不同的服务以满足各种不断变化的需求。NFV可能会加速产品上市时间。例如，NO可以减少部署新网络服务的时间，以支持不断变化的业务需求，抓住新的市场机会，并提高新服务的投资回报。此外，NO可以降低与推出新服务相关的风险，并允许提供商轻松测试和发展服务以确定最符合客户需求的服务。此外，通过NFV，服务提供商(SP)可以改进并确保对硬件和软件故障的适当恢复水平。

现在转向系统实现，VNF的使用可能对所提供服务的可靠性提出额外挑战。例如，VNF实例通常不在其主机(例如，通用服务器)上具有内置可靠性机制。因此，可能存在风险因素，例如包括虚拟机管理程序、虚拟机、VNF实例、硬件故障等的各种级别的软件故障。