[发明专利]虚拟化设备

说明书

本发明提供一种用于利用物理网络基础设施来组成用于实施的虚拟网络的虚拟化设备(300)。该虚拟化设备包括：节点功能和约束模块(380)，其被配置为识别物理网络基础设施的一个或多个节点的功能和约束；链路约束模块(390)，其被配置为识别物理网络基础设施的一个或多个链路的约束；网络建模器模块(370)，其被配置为基于节点的已识别功能和约束和基于链路的已识别约束，生成物理网络基础设施的模型；虚拟网络组成器模块(320)，其被配置为接收组成所需虚拟网络的请求和基于由网络建模模块(370)生成的模型将所需虚拟网络映射至物理网络基础设施；和一个或多个节点与链路映射模块(340、350)，其用于同时将所需虚拟网络的虚拟节点映射至物理网络基础设施的一个或多个物理节点或一个物理节点的一部分，和将与虚拟节点相关的虚拟链路映射至物理网络基础设施的一个或多个物理链路或一个物理链路的一部分。

技术领域

本申请涉及一种虚拟化设备。

背景技术

互联网应用程序在网络要求和使用模式上，正变得越来越多样化。因此，对网络运营商而言所面临的关键挑战在于部署能够支持所有应用程序类型的动态网络基础设施，每种应用程序类型都有其自身的接入和网络资源使用模式。

网络虚拟化技术的目的在于应对该挑战。网络虚拟化技术能使基础设施供应商将其网络资源(例如，交换器、路由器、端口、链路和带宽)分割或聚合为虚拟资源并以任意所需或所要求的拓扑将其连接在一起。这样，网络虚拟化技术允许组成多个运行在共享的物理基础设施上的共存但隔离的虚拟网络。网络虚拟技术允许在相同物理基础设施上组成用于不同应用和服务的定制虚拟网络，并允许独立控制每个虚拟网络。利用虚拟化技术，网络基础设施供应商能建立和运营面向应用程序的虚拟网络，无需在底层的物理基础设施中投入巨大投资或做出重大改变。

网络虚拟化有许多优点。例如，每个虚拟网络可在共享同一物理基础设施的同时，具有不同的网络架构，并可在不同的网络协议下运行。因此，由于同一物理网络基础设施用于不同虚拟网络，所以减少了购买用于单独网络架构部署的物理网络元件的成本。

此外，服务供应商和运营商可使用专门的虚拟网络来测试新技术、协议、网络架构和应用程序。因此，网络虚拟化使服务创新更容易、更低廉。

网络虚拟化可用于通过为每个服务类别或应用程序类型指定独立的虚拟网络来增强网络上的服务质量(QoS)、应用程序隔离和安全性。

图1为示出网络虚拟化概念的示意图。通常采用以下两种方法中的一种来实现网络虚拟化：(1)聚合或(2)切分。在图1中，虚拟基础设施包括两种类型的虚拟节点，由聚合的物理节点构成的虚拟节点(虚拟节点A和B)和由物理节点的切片构成的虚拟节点(虚拟节点C和D)。

如图1的右手边所示，虚拟化机制可作为中间件，所述中间件可由设置在物理网络基础设施与网络控制面之间的独立实体来执行。可替换地，该网络机制可整合至控制面中。

虚拟网络是一组通过虚拟链路互连的虚拟网络节点。网络基础设施虚拟化过程分为两个子过程：链路虚拟化和节点虚拟化。虚拟化过程包括通过分割和/或聚合物理网络资源，如交换机/路由器和链路容量，来虚拟化网络节点和链路。

用于分组交换网络(例如，层3(IP)和层2(以太网))的网络虚拟化是一个相对简单且容易理解的概念。而且，还存在若干可用的由网络运营商广泛部署的商业解决方案。诸如虚拟私人网络(VPN)和虚拟LAN(VLAN)的现有分组交换网络虚拟化解决方案，利用了分组交换网络设备和传输格式的数字特性。

然而，光网络和无线网络虚拟化是一个比分组交换网络技术复杂得多的过程。这是由于其必须要考虑到物理传输介质的独特模拟参数和特征，如波长和光谱连续性和电力约束以及随时间变化的线性与非线性信道损伤和约束。这些物理层特征会影响共存的虚拟光或无线网络的组成和隔离。因而，当虚拟化光或无线网络基础设施时，需要考虑这些内在的物理层特性。