KR20170105582A - Nfv 및 sdn과 연동하기 위한 sdt를 위한 시스템들 및 방법들 - Google Patents
Nfv 및 sdn과 연동하기 위한 sdt를 위한 시스템들 및 방법들 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170105582A KR20170105582A KR1020177022922A KR20177022922A KR20170105582A KR 20170105582 A KR20170105582 A KR 20170105582A KR 1020177022922 A KR1020177022922 A KR 1020177022922A KR 20177022922 A KR20177022922 A KR 20177022922A KR 20170105582 A KR20170105582 A KR 20170105582A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- sdt
- service
- network
- service request
- nfv
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 77
- 230000006855 networking Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 15
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 6
- 230000008520 organization Effects 0.000 claims description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 122
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 23
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 11
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 11
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 10
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 8
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 8
- 230000006854 communication Effects 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 3
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000009432 framing Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 3
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 2
- 230000003362 replicative effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 238000013515 script Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/12—Discovery or management of network topologies
- H04L41/122—Discovery or management of network topologies of virtualised topologies, e.g. software-defined networks [SDN] or network function virtualisation [NFV]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/46—Interconnection of networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/12—Discovery or management of network topologies
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/20—Network management software packages
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/40—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks using virtualisation of network functions or resources, e.g. SDN or NFV entities
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/50—Network service management, e.g. ensuring proper service fulfilment according to agreements
- H04L41/5041—Network service management, e.g. ensuring proper service fulfilment according to agreements characterised by the time relationship between creation and deployment of a service
- H04L41/5048—Automatic or semi-automatic definitions, e.g. definition templates
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/50—Network service management, e.g. ensuring proper service fulfilment according to agreements
- H04L41/5041—Network service management, e.g. ensuring proper service fulfilment according to agreements characterised by the time relationship between creation and deployment of a service
- H04L41/5051—Service on demand, e.g. definition and deployment of services in real time
-
- H04L67/18—
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/50—Network services
- H04L67/52—Network services specially adapted for the location of the user terminal
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
- H04L41/0803—Configuration setting
- H04L41/0806—Configuration setting for initial configuration or provisioning, e.g. plug-and-play
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
- H04L41/0895—Configuration of virtualised networks or elements, e.g. virtualised network function or OpenFlow elements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
- H04L41/0896—Bandwidth or capacity management, i.e. automatically increasing or decreasing capacities
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
- H04L41/0896—Bandwidth or capacity management, i.e. automatically increasing or decreasing capacities
- H04L41/0897—Bandwidth or capacity management, i.e. automatically increasing or decreasing capacities by horizontal or vertical scaling of resources, or by migrating entities, e.g. virtual resources or entities
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/50—Network service management, e.g. ensuring proper service fulfilment according to agreements
- H04L41/5058—Service discovery by the service manager
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
소프트웨어 정의 토폴로지(SDT)가 네트워크 기능 가상화(NFV) 및 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN)과 연동할 수 있게 하기 위한 시스템 및 방법 실시예가 제공된다. 실시예에서, 네트워크 기능 가상화(NFV) 및 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN)과 연동하기 위한 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리를 위한 방법은 서비스 고객으로부터 가상 서비스 기능 포워딩 그래프(VSF FG)를 포함하는 서비스 요청을 SDT 관리자에서 수신하는 단계; 수신된 서비스 요청에 따라 가상 네트워크 기능(VNF) 포워딩 그래프(FG) 템플릿을 선택하는 단계; 서비스 요청 및 선택된 VNF FG 템플릿에 따라 가상 기능(VF) FG를 생성하는 단계; VF FG 내의 VF에 대한 PoP(point of presence)들을 선택하는 단계; 및 생성된 VF FG 및 결정된 PoP 중 적어도 하나에 따라 VF를 인스턴스화하기 위한 명령어들을 NFV 관리자에게 송신하는 단계를 포함한다.
Description
본 출원은 "Method and Apparatus for NFV Management and Orchestration"라는 명칭으로 2015년 2월 23일자로 출원된 미국 가출원 제62/119,620호, “Systems and Methods for SDT to Interwork with NFV and SDN”라는 명칭으로 2015년 1월 20일자로 출원된 미국 가출원 제62/105,486호 및 “Systems and Methods for SDT to Interwork with NFV and SDN”라는 명칭으로 2015년 12월 11일자로 출원된 미국 가출원 제62/266,412호의 이익을 주장하며, 이들 출원들은 이로써 참조로서 포함된다.
기술 분야
본 발명은 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT; software defined topology)의 사용을 가능하게 하기 위한 시스템들 및 방법들, 및 특정 실시예들에서, SDT를 위한 시스템들 및 방법들이 네트워크 기능 가상화(NFV; Network Function Virtualization) 및 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN; Software Defined Networking)과 연동할 수 있게 하는 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
종래의 통신 네트워크들에서, 토폴로지는 노드들의 위치 및 노드들을 상호연결시키는 링크들에 의해 정의된다. 노드들과 기능들이 가상화되기 때문에, 그리고 가상화된 노드들 사이에 논리적 링크들이 생성될 수 있기 때문에, 한때 물리 리소스들의 배열에 의해 단독으로 정의된 네트워크의 토폴로지는 네트워크 관리 엔티티들에 의해 정의될 수 있다. 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT)는 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN)과 같은 다른 기술들과 함께 네트워크들의 동적 생성 및 관리를 가능하게 하는 기술로서 간주된다. 소위 제5 세대(5G) 무선 네트워크들과 같은 차세대 네트워크의 컨텍스트에서, SDT 관리 엔티티는 (1) 가상 기능 PoP(points of presence) 결정, 즉 가상 기능들의 즉 물리적 위치들(네트워크 주소들), 및 (2) 논리적 링크 결정들 즉, 서비스 트래픽 소스들, 서비스 VF PoP들, 및 서비스 트래픽 목적지들 사이의 논리적 링크들을 포함하는 각 서비스에 대한 네트워크 논리적 토폴로지 및 각각의 리소스 요건들을 생성/결정하기 위해 사용될 수 있다.
네트워크 기능 가상화(NFV) 및 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN)과 연동하기 위한 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리를 위한 실시예 방법은 서비스 고객으로부터 가상 서비스 기능 포워딩 그래프(VSF FG)를 포함하는 서비스 요청을 SDT 관리자에서 수신하는 단계; 수신된 서비스 요청에 따라 가상 네트워크 기능(VNF) 포워딩 그래프(FG) 템플릿을 선택하는 단계; 서비스 요청 및 선택된 VNF FG 템플릿에 따라 가상 기능(VF) FG를 생성하는 단계; VF FG 내의 VF에 대한 PoP(point of presence)들을 선택하는 단계; 및 생성된 VF FG 및 결정된 PoP 중 적어도 하나에 따라 VF를 인스턴스화하기 위한 명령어들을 NFV 관리자에게 송신하는 단계를 포함한다.
실시예 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리자는 프로세서 및 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함하고, 프로그래밍은, 서비스 고객으로부터, 가상 서비스 기능 포워딩 그래프(VSF FG)를 포함하는 서비스 요청을 수신하고; 수신된 서비스 요청에 따라 가상 네트워크 기능(VNF) 포워딩 그래프(FG) 템플릿을 선택하고; 서비스 요청 및 선택된 VNF FG 템플릿에 따라 가상 기능(VF) FG를 생성하고; VF FG에서 VF에 대한 PoP(point of presence)들을 선택하고; 생성된 VF FG 및 결정된 PoP 중 적어도 하나에 따라 VF를 인스턴스화하기 위한 명령어들을 NFV 관리자로 송신하기 위한 명령어들을 포함한다.
실시예 네트워크 제어기는 프로세서 및 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체 및 인터페이스를 포함하는 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 컴포넌트를 포함하고, SDT 컴포넌트는 템플릿 선택기, 템플릿 선택기에 의해 선택된 적어도 하나의 가상 네트워크 기능(VNF) 포워딩 그래프(FG) 템플릿, 고객으로부터의 서비스 요청- 서비스 요청은 가상 서비스 기능 포워딩 그래프(VSF FG)를 포함함 -, 트래픽 정보 및 NFVI 정보에 따라 VF FG를 생성하는 가상 기능(VF) 포워딩 그래프(FG) 생성기; 및 VF FG, 서비스 요청, 트래픽 정보 및 NFVI 정보에 따라 VF PoP 정보를 결정하고 서비스 트래픽 소스들, 서비스 트래픽 싱크들, 및 VN PoP들 사이의 LL들에 대한 LL 정보를 결정하는 PoP(point of presence)들 및 LL(logical link)들 생성기를 포함하고, 인터페이스는 VF FG, PoP 정보 및 LL 정보 중 적어도 하나를 NFV-관리 및 조직(MANO; management and organization) 컴포넌트 및 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 트래픽 엔지니어링(TE) 컴포넌트 중 적어도 하나에 제공한다.
본 발명 및 그의 이점들에 대한 더욱 완전한 이해를 위해, 이제 첨부 도면과 함께 이루어진 다음의 설명을 참조한다.
도 1은 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT)의 실시예를 도시한다;
도 2는 ETSI(European Telecommunications Standards Institute) 네트워크 기능 가상화(NFV)-관리 및 조직(MANO) 내부에서, 그리고 특히 NFV 오케스트레이터(NFVO)의 일부로서 SDT의 시스템의 실시예를 도시한다;
도 3은 ETSI NFV-MANO 외부에 SDT를 갖는 시스템의 제1 실시예를 도시한다;
도 4는 ETSI NFV-MANO 외부에 SDT를 갖는 시스템의 실시예를 도시한다;
도 5는 ETSI NFV-MANO 외부에 SDT를 갖는 시스템의 제2 실시예를 도시한다;
도 6은 ETSI NFV-MANO 외부의 SDT를 갖는 시스템의 제3 실시예를 도시한다;
도 7은 SDT 내부 프로세스의 실시예, 및 특히 분산 구현 실시예를 도시한다;
도 8은 증대된 포워딩 그래프(AFG; augmented forwarding graph)- 각각의 가상 기능 f가 라운드 노드들로서 지시된 PoP 후보 위치들로 증대됨 -, 및 특히 순서화된 기능 체이닝(function chaining)의 예를 도시한다;
도 9는 단일 서비스 사례 실시예를 도시한다;
도 10은 분산 최적화의 실시예를 도시한다;
도 11은 분산 알고리즘 방법의 실시예의 흐름도를 도시한다;
도 12a는 심벌 표기 VF들을 나타내는 3개 유형의 기능들을 도시하는 도면이다;
도 12b는 3개 기능의 SFC의 실시예를 도시하는 도면이다;
도 13은 실시예에서 요건 큐브와 할당 큐브 사이의 관계를 도시하는 도면이다;
도 14a 내지 도 14c는 SFC에 대한 SFC 전처리를 위한 실시예 방법의 단계들을 도시하는 블록도들이다;
도 15는 호스트 디바이스에 설치될 수 있는 본 명세서에 설명된 방법들을 수행하기 위한 실시예 처리 시스템의 블록도를 도시한다; 그리고
도 16은 전기통신 네트워크를 통해 시그널링을 송신하고 수신하도록 적응되는 송수신기의 블록도를 도시한다.
도 1은 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT)의 실시예를 도시한다;
도 2는 ETSI(European Telecommunications Standards Institute) 네트워크 기능 가상화(NFV)-관리 및 조직(MANO) 내부에서, 그리고 특히 NFV 오케스트레이터(NFVO)의 일부로서 SDT의 시스템의 실시예를 도시한다;
도 3은 ETSI NFV-MANO 외부에 SDT를 갖는 시스템의 제1 실시예를 도시한다;
도 4는 ETSI NFV-MANO 외부에 SDT를 갖는 시스템의 실시예를 도시한다;
도 5는 ETSI NFV-MANO 외부에 SDT를 갖는 시스템의 제2 실시예를 도시한다;
도 6은 ETSI NFV-MANO 외부의 SDT를 갖는 시스템의 제3 실시예를 도시한다;
도 7은 SDT 내부 프로세스의 실시예, 및 특히 분산 구현 실시예를 도시한다;
도 8은 증대된 포워딩 그래프(AFG; augmented forwarding graph)- 각각의 가상 기능 f가 라운드 노드들로서 지시된 PoP 후보 위치들로 증대됨 -, 및 특히 순서화된 기능 체이닝(function chaining)의 예를 도시한다;
도 9는 단일 서비스 사례 실시예를 도시한다;
도 10은 분산 최적화의 실시예를 도시한다;
도 11은 분산 알고리즘 방법의 실시예의 흐름도를 도시한다;
도 12a는 심벌 표기 VF들을 나타내는 3개 유형의 기능들을 도시하는 도면이다;
도 12b는 3개 기능의 SFC의 실시예를 도시하는 도면이다;
도 13은 실시예에서 요건 큐브와 할당 큐브 사이의 관계를 도시하는 도면이다;
도 14a 내지 도 14c는 SFC에 대한 SFC 전처리를 위한 실시예 방법의 단계들을 도시하는 블록도들이다;
도 15는 호스트 디바이스에 설치될 수 있는 본 명세서에 설명된 방법들을 수행하기 위한 실시예 처리 시스템의 블록도를 도시한다; 그리고
도 16은 전기통신 네트워크를 통해 시그널링을 송신하고 수신하도록 적응되는 송수신기의 블록도를 도시한다.
본 바람직한 실시예들의 구조, 제조 및 이용이 아래에 상세하게 논의된다. 그러나, 본 발명은 다양한 특정 문맥에서 구체화될 수 있는 많은 적용가능한 발명 개념들을 제공한다는 것을 인식해야 한다. 논의된 특정 실시예들은 본 발명을 실시 및 이용하는 특정 방식의 예시일 뿐이고, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
SDT 기능성의 일부가 ETSI(European Telecommunications Standards Institute) 네트워크 기능 가상화(NFV)에 의해 요구되기 때문에 SDT가 NFV-MANO(NFV-MANagement and Orchestration) 프레임 워크와 연동하기 위한 방식을 정의하여 NFV-MANO 프레임 워크를 향상시킬 필요가 있다.
실시예 시스템들 및 방법들은 SDT가 NFV 및 SDN과 연동할 수 있게 한다. 다양한 실시예들은 SDT/NFV에 대한 새로운 입력, 4개의 연동 옵션, 및 SDT, NFV 및 SDN 컴포넌트들 사이의 인터페이싱/연동을 포함한다. 분산 SDT 구현예를 포함하는 실시예 SDT 문제 공식화 및 솔루션(solution).
실시예는 SDT의 NFV 및 SDN 아키텍처들과의 상호 운용성을 허용한다. 실시예는 분산 SDT 구현을 가능하게 한다. 실시예는 네트워크 관리로부터 NFV 인프라스트럭처(NFVI)(예를 들어, 데이터 센터) 리소스 관리를 분리한다. 실시예는 관리 복잡성, 계산 복잡성 및 제어 시그널링 오버헤드를 감소시킨다. 실시예는 관리 유연성 및 로컬 반응/조정을 가능하게 한다.
실시예에서, 네트워크 기능 가상화(NFV) 및 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN)과 연동하기 위한 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리를 위한 방법은 가상 서비스 기능(VSF) 포워딩 그래프(FG)를 포함하는 서비스 요청을 수신하는 단계; 적어도 하나의 가상 네트워크 기능(VNF) FG 템플릿을 선택하는 단계; 서비스 요청 및 선택된 적어도 하나의 VNF FG 템플릿에 따라 VF FG를 생성하는 단계; VF FG 내의 VF들의 PoP(point of presence)들을 결정하는 단계; 및 VNF 인스턴스화 및 논리적 링크 프로비저닝을 위한 VF FG 및 PoP 정보를 제공하는 단계를 포함한다.
실시예에서, 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리자는 프로세서; 및 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함하고, 프로그래밍은, VSF FG를 포함하는 서비스 요청을 수신하고; 적어도 하나의 가상 네트워크 기능(VNF) 포워딩 그래프(FG) 템플릿을 선택하고; 서비스 요청 및 선택된 적어도 하나의 VNF FG 템플릿에 따라 VF FG를 생성하고; VF FG 내의 VF들의 PoP(point of presence)들을 결정하고; VNF 인스턴스화 및 논리적 링크 프로비저닝을 위한 VF FG 및 PoP 정보를 제공하기 위한 명령어들을 포함한다.
ETSI NFV 아키텍처에서, 오케스트레이터가 데이터 저장소: 네트워크 서비스 카탈로그, VNF 카탈로그, NFV 인스턴스들 및 NFVI 리소스들에 액세스할 수 있는 것으로 가정된다. 네트워크 서비스 카탈로그는 모든 온-보드 네트워크 서비스들의 저장소이다. 그것은 네트워크 서비스 설명자(NSD), 가상 링크 설명자(VLD) 및 VNF 포워딩 그래프 설명자(VNFFGD)를 포함한다. VLD는 VNF들, 물리적 네트워크 기능(PNF)들 및 엔드포인트들 사이의 링크에 필요한 리소스 요건들을 설명한다. VNFFGD는 목록과 연관된 규칙들/정책들과 함께 연결 포인트들의 순서화된 목록을 포함하는 네트워크 포워딩 경로(NFP) 요소를 포함한다.
VNF 카탈로그는 모든 온-보드 VNF 패키지들의 저장소이다. 그것은 소프트웨어 이미지들 및 VNF 설명자(VNFD)- 그 VNF의 배치 및 동작 거동의 관점에서 VNF를 설명함 -를 포함하고, VNF 및 VNF의 수명주기 관리를 인스턴스화하기 위해 VNFM에 의해 사용된다.
NFV 인스턴스 저장소는 모든 VNF 인스턴스들 및 네트워크 서비스 인스턴스들에 대한 정보를 보유한다; 각 VNF 인스턴스는 VNF 레코드로 표현되고 각 NS 인스턴스는 NS 레코드로 표현된다.
NFVI 리소스 저장소는 운영자의 인프라스트럭처 도메인들에 걸쳐 VIM에 의해 추출된 것과 같은 이용 가능한/예약된/할당된 NFVI 리소스들에 대한 정보를 보유한다. 그것은 리소스 예약, 할당 및 모니터링에 사용된다.
ETSI NFV 프레임 워크 내에서, 오케스트레이터는 NS 카탈로그에서 FG를 결정한다. FG는 요청된 네트워크 서비스에 대한 논리적 토폴로지를 정의한다. 현재, VNFFG들은 서비스 제공자들 또는 그 시스템 통합 파트너들에 의해 개발되는 것으로 가정한다. 서비스 제공자들은 전형적인 네트워크 서비스들의 템플릿을 사용하여 사용자 정의된 네트워크 서비스들을 정의할 수 있다. 그러나, 이것은 수동으로 행해진다.
SDT에 대해, VNF는 VSF와 차별화되고, ETSI NFV 프레임워크는 VNF 및 VSF 양자 모두를 포함한 일반 VF를 처리하도록 확장된다; 네트워크 서비스에 대한 논리적 토폴로지를 수동으로 정의하는 대신, 논리적 토폴로지가 네트워크 서비스 요청에서 자동으로 생성될 수 있다. 논리적 토폴로지를 정의하는 이러한 자동화된 접근법은 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT)로서 지칭된다. SDT의 역할은 (기능 체이닝 요건을 정의하는) VF FG를 결정하고, (예를 들어, 제어 평면 및 데이터 평면에 대한) 포워딩 경로들을 결정하고, FG에서의 각 기능의 인스턴스들의 수를 포함하여 (논리적 토폴로지를 정의하는) VF FG의 각 기능에 대한 PoP를 결정하는 것이다. SDT 엔티티는 또한 토폴로지 관리자로서 지칭될 수 있다. SDT는 NFV와 조합될 수 있고, 이 경우 SDT는 또한 NFV-MANO에 의해 인스턴스화되는 가상 기능일 수 있다. SDN이 또한 제어 평면과 데이터 평면을 분리하기 위해 사용되면 SDN 제어기와 SDT 사이에 정의된 인터페이스가 있어야 한다. SDT가 NS 요청에 대한 논리적 토폴로지를 오케스트레이터에 제공하기 때문에, SDT와 오케스트레이터 사이에 정의된 인터페이스가 있어야 한다. SDT의 의사 결정 이후, NFV 및 SDN은 결과적인 서비스-특정 네트워크 토폴로지들을 프로비저닝하기 위해 사용된다. NFV는 서비스 기능들을 인스턴스화하기 위해 사용되는 한편, SDN은 논리적 연결들을 언더-레이(under-lay)하여 물리적 연결들을 프로비저닝하기 위해 사용된다.
가상 기능들은 고객-특정 서비스 기능들(VSF)과 일반 네트워킹 기능들(VNF)을 구별한다. VSF는 서비스 비즈니스 논리를 반영한 서비스 고객들에 의해 정의되고, 네트워크 운영자에게 공지될 수 있거나 공지되지 않을 수 있다. VNF는 네트워킹 프로세스에 권한을 부여하기 위해 사용된다. 그것들은 네트워크 운영자에 의해 제공되고, 따라서 네트워크 운영자에게 공지된다.
네트워크 시스템은 전형적인 VNF 포워딩 그래프(VNF FG) 템플릿을 포함하여 부분적 네트워크 서비스 카탈로그를 유지한다. 고객들은 그것을 알거나 유지할 필요가 없다. VNF FG가 단일 VNF를 포함할 수 있다.
서비스의 VF FG는 VNF FG와 VSF FG의 조합이다. VF FG는 VNF FG 또는 VSF FG와 동일할 수 있다. 또한 FG들 중 임의의 것 내의 VF들이 지정된 순서 없이 존재할 수 있다는 것은 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다.
도 1은 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT)(102)의 실시예를 도시한다. SDT(102)는 또한 SDT 관리자 또는 관리 엔티티로서 지칭될 수 있다. SDT(102)는 VF FG 생성 컴포넌트(104) 및 VF PoP 논리적 링크(LL) 생성 컴포넌트(110)를 포함한다. 컴포넌트(104)는 템플릿 선택 컴포넌트(106) 및 VF FG 생성기(108)를 포함한다. 템플릿 선택 컴포넌트(106)는 예를 들어 네트워크 운영자로부터 적어도 부분적 NS 카탈로그(112)를 수신한다. 실시예에서, NS 카탈로그(112)는 VNF FG만을 포함할 수 있지만, 실시예에서 고객에 의해 공급되는 VSF FG 부분이 누락될 수 있기 때문에 부분적일 수 있다. 다른 실시예들에서, NS 카탈로그(112)는 VNF FG 및 VSF FG 양자 모두를 포함할 수 있다. 템플릿 선택 컴포넌트(106)는 VNF FG 템플릿을 선택하고 그것을 VF FG 생성기(108)에 제공한다. VF FG 생성기(108)는 VF FG를 생성한다. VF PoP LL 생성 컴포넌트(110)는 VNF들의 PoP를 결정하고 서비스 트래픽 소스들, 서비스 트래픽 싱크들 및 VF PoP 사이의 논리적 링크들(LL)을 결정하고 VF PoP LL을 출력한다.
서비스 요청에서, 서비스 고객은 부분적인 VF FG(예를 들어, VSF FG) 또는 완전한 VF FG를 제공할 수 있다.
서비스 요청에서, 서비스 고객은 트래픽 소스들 및 트래픽 목적지들이 특수 VSF로서 포함된 VSF FG를 제공할 수 있다.
서비스 요청에서, 서비스 고객은 트래픽 소스들 및 트래픽 목적지들만을 포함하는 VSF FG를 제공할 수 있다.
SDT(102)로의 입력은 서비스 트래픽 설명: 트래픽 소스 분포, 트래픽 소스 이동성, 트래픽 특성들 등을 포함하는 서비스 요청 및 서비스 기능 설명: VSF FG(또는 서비스 기능 체인들), 기능 특성들 등을 포함한다. 서비스 기능 설명은 비상태성(stateless) 기능 또는 상태성(stateful) 기능; 스토리지, CPU, 메모리, I/O 액세스, 트래픽 레이트에 대한 기능 오버헤드; 및 기능 인스턴스화 제약 조건들: 예를 들어 PoP들의 최소/최대 수, 선호/비-선호 PoP들, 선택적 또는 선택적이지 않은, 다른 VF의 인스턴스화에 대한 종속성, 별도의 VF로서 재귀적 또는 재귀적이지 않은, 그리고 재귀들의 최대/최소 수를 포함한다.
서비스 요청은 트래픽 QoS 요건들, 서비스 사용자 QoE 요건들, 및 서비스 기능 품질 요건들: 유효성, 효율성 등과 같은 서비스 트래픽 품질 요건들을 추가로 포함한다. 기능 유효성은 예를 들어, 이벤트 검출의 문제, 또는 오경보(false alarm)의 문제이다. 기능 효율성은 예를 들어, 보고-응답 지연이다.
SDT(102)로의 입력은 예를 들어 데이터 분석으로부터 획득될 수 있는 물리적 링크당, 노드당, 논리적 링크당 통계적 부하를 포함하는 트래픽 정보를 추가로 포함한다.
SDT(102)로의 입력은 NFVI 정보 예컨대, PoP 위치들, PoP당 기능 이용 가능성, PoP당 처리 부하 경계들 등, 및 디바이스들, BS들, 라우터들 및 NFVI PoP들 사이의 통계적 부하, 지연, 용량, 및 공칭 잔여 네트워크 리소스들(물리적 링크 용량, 라디오 리소스들 등)을 추가로 포함한다.
SDT(102)로의 입력은 예를 들어 서비스, 네트워크 및/또는 NFVI PoP 정보의 변경, 인간 트리거, 타임아웃 이벤트 또는 성능 트리거(서비스, SDT, TE)를 나타내는 트리거들을 추가로 포함한다.
SDT(102) 로의 입력은 전형적인 VNF FG 템플릿들과 같은 부분적 네트워크 서비스(NS) 카탈로그를 추가로 포함한다.
SDT(102)는 VNF당 정책들/제약 조건들에 의존하며, 그것들 각각은 VF FG를 생성하기 위해 VNF를 VSF FG에 삽입하는 것을 규제한다. 정책들은 미리 정의되어 있고, 요청에 따라 업데이트될 수 있다. NS 카탈로그에 저장될 수 있다.
VNF당 정책들/제약 조건들은 일반적으로 서비스-유형-종속 제약 조건들, 연결성 제약 조건들, 순서 제약 조건들, 리소스-/부하- 인식 제약 조건들, 모니터링-기능-특정 제약 조건들로서 분류된다.
서비스-유형-종속 제약 조건은 특정 유형의 서비스에 대해 VNF가 선택/사용되거나 사용되지 않도록 제한한다. 예를 들어, 가상 MME 기능은 모바일 서비스들에만 적용 가능하다.
연결성 제약 조건은 제1 VNF의 제2 VNF와의 연결성에 대한 논리적 연결성 및 속성들(예컨대 그것이 직접 연결, 공동 위치 선호, 방향 등인지)을 정의한다. 결과적인 VF FG에서 VNF 양자 모두가 사용/선택되도록 강제할 수 있다. 예를 들어, 트래픽 엔지니어링이 네트워크에 관여할 때, 가상 MME 기능 및 가상 TE 기능에 대한 연결성 제약 조건이 정의된다; 서비스가 모바일 서비스라는 사실로 인해 가상 MME 기능이 선택되는 경우, 가상 TE 기능이 자동으로 선택되고 이 제약 조건에 따라 가상 TE 기능 사이에 논리적 링크가 생성된다. 연결성 제약 조건들은 VNF FG 템플릿의 일부로 표현될 수 있다; 연결성 제약 조건들은 또한 VNF와 VSF 사이에 정의될 수 있다.
순서 제약 조건은 결과적인 VF FG의 기능 체인을 따라 다른 가상 기능들에 대해 VNF의 출현 순서를 지정한다. 예를 들어, 가상 서빙 게이트웨이 기능은 가상 eNodeB 기능과 가상 패킷 게이트웨이 기능 사이에 나타나야 한다. 일부 실시예에서 순서 제약 조건이 존재하지 않을 수 있거나, 또는 기능 체인 내의 VF들의 집합에 대해 VF들의 순서가 중요하지 않은 것으로 지정될 수 있다는 것이 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다.
리소스/부하 인식 제약 조건은 PoP 리소스 부하 및/또는 트래픽 부하의 영향을 받는 VNF의 선택 및 배치를 정의한다. 예를 들어, 부하 밸런싱 기능은 트래픽이 VF FG의 동일한 다음 홉 기능의 다수의 PoP 중 하나로 포워딩되도록 선택한 장소에만 삽입될 수 있다.
모니터링 기능 제약 조건은 가상 모니터링 VNF에 대한 선택 및 배치 제약 조건을 정의한다. VNF는 모니터링 목적 및 요건들을 따르는 적절한 장소들에서 사용되고 배치되어야 한다. 예를 들어, 유료 리소스들에 대한 사용 정보(예컨대, CPU, 스토리지, 대역폭)가 수집될 수 있도록 충전 위주의 모니터링 기능이 적절한 위치들에 삽입되어야 한다(논리적 링크들이 그것을 위해 생성된다).
도 2는 ETSI NFV-MANO 준수 제어기(204) 내에서, 그리고 특히 NFV 오케스트레이터(NFVO)의 일부로서 SDT(210)의 시스템(200)의 실시예를 도시한다. NFV-MANO(204) 컴포넌트는 서비스 요청을 수신하고 VNF FG 템플릿들에 대한 NS 카탈로그(202)를 판독한다; 그것은 VF FG, VF PoP 및 논리적 링크(LL)에 관한 결정을 하는 내부 SDT 컴포넌트(210)로 데이터를 재지향한다. NFV-MANO(204)는 SDN(TE)(206)에 결합되고, LL 정보(노드 간)를 SDN(TE)에 제공한다. SDN(TE)(206)은 LL 프로비저닝 커맨드들을 결정하고 LL 프로비저닝 커맨드들을 네트워크(208)에 제공한다. NFV-MANO(204)는 또한 VF 인스턴스화 커맨드들을 네트워크(208)에 제공한다.
도 3은 ETSI NFV-MANO 외부에 SDT를 갖는 시스템(300)의 제1 실시예를 도시한다. 시스템(300)은 부분적 NS 카탈로그(302)와, SDT-1(304)과, SDT-2(312)를 포함하는 NFV-MANO(306)와, SDN(TE)(308)과, 네트워크(310)를 포함한다. SDT-1(304)은 VF FG 생성기이고; SDT-2(312)는 VF PoP 및 LL을 결정한다. SDT-1(304) 컴포넌트들은 서비스 요청을 수신하고 VNF FG 템플릿들에 대한 NS 카탈로그(302)를 판독하고 초기 VF FG를 계산하고 그것을 VF PoP 및 LL을 결정하고 그 결정을 SDT-1(304)에 피드백하는 NFV-MANO 컴포넌트(306)로 입력한다. 피드백 시, SDT-1(304)은 그 VF FG 결정을 조정하고 그것을 NFV-MANO(306)로 업데이트한다. SDT-1(304)가 새로운 VNF들이 VF FG에 추가될 필요가 없거나 VF FG 내의 VF 사이의 논리적 연결을 변경할 필요가 없다는 것을 알고 NFV-MANO(306)에게 그 결정이 최종적인 것임(즉, 피드백이 필요 없음)을 통지할 때까지 상기의 단계들이 반복적으로 반복된다.
도 4는 ETSI NFV-MANO 외부에 SDT를 갖는 시스템(400)의 실시예를 도시한다. 기능 F2는 비상태성 기능이다(이는 임의의 컨텍스트 정보가 없음을 특징으로 한다). SDT 제어기는 F2의 다수의 인스턴스들을 확인한 후에 VF FG에 부하 밸런싱(LB) 기능을 추가할 수 있다.
도 5는 ETSI NFV-MANO 외부에 SDT를 갖는 시스템(500)의 제2 실시예를 도시한다. SDT는 논리적 토폴로지를 정의하는 NFVO 기능을 수행한다. 시스템(500)은 부분적 NS 카탈로그(502), SDT(504), NFV-MANO 컴포넌트(506), SDN(TE)(508) 및 네트워크(510)를 포함한다. SDT 컴포넌트(504)는 (그것이 2개의 하위 컴포넌트, 하나는 NFV-MANO 외부로 그리고 다른 하나는 내부로 분할되는 도 3에서의 경우와는 반대로서) 완전히 NFV-MANO(506) 외부에 있다. SDT 컴포넌트(504)는 (즉, VF FG를 정의하는 것, VNF PoP 및 LL을 포함하는 논리적 토폴로지를 정의하는 NFVO 기능성을 수행하는 것 이외에) 전체 SDT 결정을 취하여 그 결정을 NFV-MANO(506)에 입력하고; NFV-MANO(506)는 VF들을 인스턴스화하고 SDN(트래픽 엔지니어링(TE)) 컴포넌트(508)를 통해 네트워크를 프로비저닝하기 위해 그 결정을 수용한다.
도 6은 ETSI NFV-MANO 외부의 SDT를 갖는 시스템(600)의 제3 실시예를 도시한다. 시스템(600)은 부분적 NS 카탈로그(602), SDT 컴포넌트(604), NFV-MANO 컴포넌트(606), SDN(TE) 컴포넌트(608) 및 네트워크(610)를 포함한다. SDT 컴포넌트(604)는 VF FG를 결정하고 논리적 토폴로지를 정의하는 NFVO 기능성을 수행하고 (논리적 링크) LL 정보를 (도 5에 나타낸 바와 같이 NFV-MANO 컴포넌트(606)를 거치는 것과 반대로서) SDN으로 직접 통지한다.
도 7은 SDT(700) 내부 프로세스, 및 특히 분산 구현 실시예의 실시예를 도시한다. SDT(700)는 VF FG GEN 컴포넌트(702) 및 SDT-2 컴포넌트(704)를 포함한다. VF-FG-GEN 컴포넌트(702)(도 3의 SDT-1(304) 컴포넌트에 해당함)는 서비스 요청, NS 카탈로그 및 다른 필요한 입력 정보에 기초하여 VF FG를 생성하고 그것을 VF PoP 및 LL에 대해 결정하는 SDT-2 컴포넌트(704)로 입력한다. 이 SDT-2 컴포넌트(704)는 3개의 하위 모듈, 즉 APR(706), LL-R(708) 및 PoP-R(710)을 통해 구현될 수 있다. APR(706)은 VNF FG를 수신하고 PoP-R 및 LL-R을 초기화한다. PoP-R(710) 및 LL-R(708)은 각각 VNF PoP 및 LL을 APR(706)에 추천한다. APR(706)은 PoP-R(710) 및 LL-R(708)에 그들의 추천 또는 그들의 추천을 승인하기 위해 피드백을 제공한다. 실시예에서, 각각의 유일한 VF, PoP 쌍에 대해, 피드백은 PoP에서 VF를 인스턴스화하는 비용 또는 가격으로서 설명될 수 있다. 각각의 논리적 링크에 대해, 피드백은 논리적 링크를 통해 데이터를 송신하는 단위 비용으로서 설명될 수 있다. 실시예에서, 피드백은 아래의 제1 실시예 알고리즘에서 설명된 실시예에 따른 쌍대(dual) 변수 값 λ를 포함한다. 피드백에 따라, PoP-R(710) 및 LL-R(708)은 그 추천들을 수정한다. 이러한 추천-피드백 프로세스는 일부 기준들이 만족될 때 APR(706)이 추천들을 승인할 때(즉, 피드백이 승인 메시지를 지시할 때)까지 반복적으로 진행한다. 승인 시, PoP-R(710) 및 LL-R(708)은 결과들을 출력하고, 이들은 최종 SDT(700) 솔루션을 구성한다.
도 8은 증대된 포워딩 그래프(AFG)(800)- 각각의 가상 기능 f가 라운드 노드들로서 지시된 PoP 후보 위치들로 증대됨 -, 및 특히 순서화된 기능 체이닝의 일례를 도시한다.
도 9는 단일 서비스 사례 실시예(900)를 도시한다.
[표 Ⅰ]
네트워크 비용은 예를 들어, 다음과 같이 정의된다:
분산 DC 비용은 예를 들어, 다음과 같이 정의된다:
ω(F)를 네트워크 비용의 가중 인자로 한다. 총 비용은 다음과 같이 주어진다:
제1 실시예 알고리즘을 설명하는 (결합 제약 조건들에 대한) 문제 분해:
문제1의 부분적 라그랑지안은 다음과 같이 분리 가능한 함수들로 표현된다:
여기서
는 DC 비용 함수이다.
문제1의 쌍대는 다음에 의해 주어진다:
쌍대 목적에서, 쌍대 문제는 다음과 같이 공식화된다:
쌍대의 하위 문제들은 다음에 의해 주어진다:
도 10은 분산 최적화(1000)의 실시예를 도시한다. 분산 최적화(1000)는 VF-FG 생성기(1002), APR(1004), LL-R(1006) 및 PoP-R(1008)을 포함한다. 하위 문제들 P2.1 및 P2.2는 각각 LL-R(1006) 및 PoP-R(1008)에서 병렬로 풀리는 한편, 솔버(solver)들의 출력은 업데이트된 쌍대 변수 λrev와 교환으로 APR(1004)에 반복적으로 중계된다.
쌍대 변수는 예를 들어, 다음과 같이 수신된 서브그래디언트(subgradient)들에 기초하여 APR(1004)에서 수정되고,
여기서 α는 고정 값으로 설정되거나 회선 검색 기술들을 통해 반복적으로 업데이트될 수 있는 단계 크기이다.
각각의 반복에서, 쌍대 분해를 통해 얻어진 솔루션은 
에 의해 주어진 원 문제(primal problem)의 하한에 수렴한다.
반복적인 절차는 수렴에서 또는 최대 반복 횟수(시스템 파라미터) 후에 중단된다.
도 11은 분산 알고리즘 방법(1100)의 실시예의 흐름도를 나타낸다. 방법(1100)은 VF FG가 위치 a에서 생성되는 블록 1102에서 시작된다. 블록 1104에서, P2.1 및 P2.2 문제들은 위치 b 및 c에서 병렬로 풀려진다. 블록 1106에서, P2는 P21 및 P2.2의 결과들에 대해 위치 d에서 풀린다. 블록 1108에서, 방법(1100)은 종료 조건이 위치 d에서 도달되었는지를 결정한다. 블록 1108에서 종료 조건에 도달하지 않으면, 방법(1100)은 블록 1110으로 진행하고, 여기서 P2.1 및 P2.2는 P2의 결과에 따라 위치들 b 및 c에서 업데이트되고, 그 후 방법(1100)은 블록 1104로 진행한다. 블록 1108에서 종료 조건에 도달하면, 방법(1100)은 블록 1112로 진행하고, 여기서 최종 솔루션으로서 위치들 b 및 c로부터 P2.1 및 P2.2의 결과들이 각각 출력된다. 방법(1100)은 블록 1114로 진행하고, 여기서 방법이 종료된다.
멀티 서비스 사례 실시예는 단일 서비스 사례의 확장이다. 최적화 제약 조건은 개별 서비스들에 대한 것이거나 서비스의 전체 또는 하위 집합의 조합(예를 들어, 합계)을 기반으로 해야 한다. 예를 들어, 기능은 서비스들의 하위 집합에 의해 공유된다; NFVI PoP는 서비스들의 하위 집합에 의해서만 사용될 수 있다; 등. 실시예에서, 상기 목적은 모든 서비스들의 조합에 기초해야 한다. 개별 서비스들은 가중될 수 있다.
이제 도 12 내지 도 14로 돌아가서, 대안의 실시예가 설명된다.
네트워크 슬라이싱은 종종 네트워크 노드들로의 특정 가상화된 네트워크 기능성의 인스턴스화를 수반하고, 가능하게는 일부 기능 체이닝 제약 조건들이 적용될 수 있다. 실시예에서, 네트워크 슬라이싱의 완전한 양태로서, 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 기술들은 네트워크 기능 가상화(NFV) 및 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN)을 통해 어떤 네트워크 슬라이스들이 후속하여 렌더링되는지에 기초하여 가상 기능 위치들 및 그 사이의 연결들을 포함하는 서비스-특정 데이터 평면 논리적 토폴로지들을 정의하기 위해 사용된다.
실시예에서, 탄성 서비스 기능 체인(elastic service function chain)이 개시된다. 탄성 서비스 기능 체인은 실시예에서 선택적 또는 재귀적일 수 있는 가상 기능들의 순서화된 리스트이다. 실시예에서, SDT의 문제는 그러한 체이닝 요건들로 해결된다. 실시예에서, SDT 문제는 하위 문제들로서 다품종(multi-commodity) 흐름 문제 및 빈 패킹(bin packing) 문제를 포함하는 조합 최적화 문제로서 수학적으로 공식화된다. 문제가 빈 패킹 하위 문제로부터 NP 하드니스(hardness)를 상속받고 다항 시간(polynomial time) 내에서 일반적으로 해결할 수 없기 때문에, 그것을 다루기 위해 고속 휴리스틱 알고리즘(fast heuristic algorithm)이 개시된다.
이전의 VF 배치 연구는 필수적인 VF들만을 고려했고, VF들 각각은 네트워크에서 적어도 하나의 인스턴스를 요구한다. 이러한 시나리오에서, 기능 체이닝 요건이, 존재한다면, 융통성이 없고 경직적이다. 본 명세서에서 분석되고 어떤 실시예 솔루션들이 제공되는지에 대한 SDT 문제는 탄성 SFC들을 유일하게 지원하는 일반 또는 확장된 VF 배치 문제이고, 선택적 VF들 또는 수직-재귀 VF들이 존재하고 그러한 VF들의 발생 또는 재발에 대한 결정이 솔루션의 일부이다. VF의 인스턴스들의 수를 제한하는 수평 재귀와 달리 수직 재귀는 VF가 SFC에서 별도의 기능으로서 나타나는 횟수를 정의한다.
네트워크 슬라이싱은 상이한 고객들 또는 고객들의 그룹들에 전형적으로 제공되고 잠재적으로 별개의 QoS 요건들 및/또는 패킷 처리 요건들을 가질 수 있는 상이한 네트워크 서비스들을 향해 지향되는 네트워크 리소스들의 상이한 "슬라이스들"을 인스턴스화하는 신생의 개념이다. 네트워크 리소스들은 네트워크 노드들(예를 들어, CPU, 메모리, 스토리지, I/O 등)에서의 컴퓨팅 리소스들 및 네트워크 링크들을 통한 대역폭 리소스들 양자 모두를 포함한다. 가상 네트워크로서 또한 공지된 네트워크 슬라이스는 주어진 서비스에 대한 풀링된 네트워크 리소스들의 할당에 대응하여, 그 서비스가 고객의 관점에서 다른 서비스들과 실질적으로 "격리"된 것처럼 보인다. 네트워크 슬라이싱의 컨텍스트에서, 격리는 한 서비스의 성능이 다른 서비스의 트래픽에 의해 부정적으로 영향을 받지 않는다는 것을 암시한다.
종종, 네트워크 슬라이싱은 특정 네트워크 기능성의 네트워크 노드로의 인스턴스화를 수반한다. 주어진 네트워크 슬라이스에 대해 원하는 서비스-레벨 능력을 제공하기 위해 어느 노드들이 어느 네트워크 기능들로 인스턴스화되어야 하는지를 식별하는 것은 네트워크 리소스 제약 조건들뿐만 아니라 기능 체이닝 제약 조건들(존재한다면)도 적용되고, 전형적으로 수동으로 프로비저닝된다. 이 절차는 변화하는 고객의 요구들에 대한 네트워크의 유연성과 응답성을 최대화할 수 있도록 자동화된다. 자동화된 네트워크 슬라이싱은 재구성 가능한 네트워크 아키텍처들에 적용될 수 있고, 풀링된 네트워크 리소스들은 소프트웨어 정의 네트워킹, 네트워크 기능 가상화 및 소프트웨어 정의 토폴로지와 같은 가상화 접근법들을 통해 구성할 수 있는 COTS(commercial off-the-shelf) 하드웨어 컴포넌트들이다.
소프트웨어 정의 네트워크(SDN)
SDN은 트래픽 관리를 트래픽 포워딩과 분리하여 중앙 집중식 제어 및 향상된 민첩성을 가능하게 한다. SDN 제어 평면에서, 하나 또는 몇몇 SDN 제어기들이 네트워크 리소스들(구체적으로, 대역폭 리소스)을 관리하고 네트워크 트래픽을 전세계적으로 제어한다. 개별 네트워크 요소들로부터의 상태 정보 및 전반적인 트래픽 요건들을 기반으로, 제어기는 트래픽 엔지니어링(TE) 문제를 해결하는 것에 의해 트래픽 제어 결정을 한다; TE 솔루션에 따르면, 그것들은 예를 들어 OpenFlow 사우스바운드(southbound) API들을 통해 데이터 평면 하드웨어가 전체 네트워크의 동작을 최적화하기 위해 패킷들을 포워딩하도록 지시한다. TE는 네트워크 유틸리티가 최대화되도록 그들의 QoS 요건들, 예를 들어, 레이트 요구, 및 네트워크 리소스 제약 조건들, 예를 들어, 링크 용량에 대하여, 통신 경로들 및 경로들을 따른 레이트 할당을 개별 흐름들에 대해 공동으로 결정하는 것이다. 흐름들은 제어 평면에서의 TE 결정에 따라 데이터 평면에서의 라우팅 경로들 사이에서 분할된다.
네트워크 기능 가상화(NFV)
SDN은 네트워크의 중앙 제어를 달성하기 위한 프레임워크 및 결과적으로 전 세계적으로 최적인 네트워크 성능을 제공하지만, 네트워크 기능 가상화(NFV)의 상보적 개념을 통해 네트워크 동작들을 용이하게 하는 다른 자유도가 실현된다. 실시예에서, 네트워크는 다수의 서비스를 지원하는 것이 필수적이며, 각각의 서비스는 가능하게는 그들의 고유한 트래픽 특성들에 부가하여 서비스-특정 기능들의 시퀀스에 의해 구별될 수 있다. 이와 관련하여, NFV는 예를 들어, NFV 가능, COTS 하드웨어 예를 들어 OPNFV 노드들에서의 소프트웨어 엔티티들로서 요구에 따라서 딥 패킷 검사 및 주소 변환과 같은 다양한 네트워크 기능들을 사용하여 구현하고, 따라서 네트워크 기능들을 물리적 장비들로부터 효과적으로 분리할 수 있게 한다. 따라서, 실시예에서, SDN 제어기들 자체는 데이터 센터, 서버 또는 네트워크 노드 내에 상주하는 임의의 대용량 프로세서(들)에서 가상화된 기능들로서 인스턴스화된다.
소프트웨어 정의 토폴로지(SDT)
조합된 SDN 및 NFV 기술들은 고도로 프로그래밍 가능하고 유연한 서비스들의 신속한 롤-아웃(roll-out)을 용이하게 하면서 고객들 및 네트워크 운영자들 양자 모두에게 고도의 확장성과 비용 효율성을 제공하기 위한 강력한 솔루션을 제공한다. 본 발명자들은 SDN과 NFV를 연결하고 그 동작들을 네트워크 슬라이싱 목표를 향해 안내하는 컴포넌트에 대한 필요가 있음을 인식하고, SDT가 이와 관련하여 작동하기 시작한다. 주어진 서비스의 경우, 서비스-레벨 기능 요건을 충족 및/또는 네트워킹 목적을 수행하기 위해 방문할 서비스 트래픽에 대한 다수의 가상 기능(VF)들이 있다. SDT의 한 가지 목표는 네트워크에서 VF들의 위치들을 결정하고 기능 위치들의 논리적 토폴로지를 정의하는 것이다. 논리적 토폴로지의 노드 및 링크에는 컴퓨팅 리소스 요건 및 트래픽 QoS 요건이 각각 수반된다. 그 후, 네트워크 슬라이스는 NFV 및 SDN 기술들을 사용하는 서비스의 논리적 토폴로지를 기반으로 렌더링된다.
실시예에서, 네트워크 슬라이싱의 절차는 기본적으로 (SDT에 의한) 슬라이스 프레이밍 및 (NFV 및 SDN에 의한) 슬라이스 렌더링의 두 단계들로 나누어진다. 이러한 분리는 네트워크 운영자가 네트워크 리소스 이용 및 서비스 레벨 QoS/E를 최적화하기 위해 안정적인 슬라이스 스켈레톤(skeleton)으로 동적 슬라이스 렌더링을 수행할 수 있게 한다. SDT 중심의, 슬라이스 프레이밍 단계를 처리하기 위한 실시예 시스템들 및 방법들이 본 명세서에서 개시된다.
SDT 프리미티브들
이하에서, 고려되는 SDT 문제에 대한 프리미티브들이 제시된다. 본 명세서에서 서비스 기능 체인(SFC)이 개시되고, SFC가 어떻게 보이는지를 설명하기 위한 예들이 제공된다. 그 후에, 컴퓨팅 리소스들과 관련하여 데이터 처리 레이트(초당 비트)로 VF의 성능이 모델링된다. 이러한 성능 모델은 기능 위치 결정에 대한 컴퓨팅 리소스들의 영향이 SDT 문제 문(statement)에 기술될 수 있도록 필요할 수 있다.
VF 분류 및 체이닝
서비스는 전형적으로 서비스 기능 체인(SFC)들- 각각이 VF들의 순서화된 목록임 -의 모음을 포함하는 VF 포워딩 그래프(VF-FG)와 연결된다. VF는 가상 서비스 기능(VSF) 또는 가상 네트워킹 기능(VNF)이다. VSF는 서비스 비즈니스 논리를 반영하여 서비스-종속적이고, 따라서 일반적으로 고객, 예를 들어, 가상 서비스 공급자에 의해 정의된다; 반면, VNF는 네트워크 운영자에 의해 네트워킹 프로세스에 권한을 부여하기 위해 제공된다. 고객은 일반적으로 네트워킹 주제 전문가가 아니고 VSF들만을 수반한 부분적 VF-FG를 공급할 가능성이 크다. 네트워크 운영자는 서비스의 특성들에 따라 주어진 서비스에 대한 네트워킹 절차를 사용자 정의한다; 네트워킹 절차를 구현하기 위해 필요한 VNF들로 고객이 공급한 부분적 VF-GG를 완성한다.
SFC에서, 하나 이상의 소스, 하나 이상의 목적지 및 그 사이에 다수의 기능이 있다. 기능들은 소스들에서 목적지들로 이리저리 연결되어 서비스 트래픽에 의해 가로지를 시퀀스를 암시한다. 역방향 연결들은 체인 세그먼트들의 재귀를 지시하기 위해 사용된다. 서비스는 다수의 프리미티브 하위 서비스로 분할되어 그것들 각각이 단일 목적지가 있는 단일 SFC를 포함하는 VF-FG를 갖는다; 네트워크 슬라이싱은 복잡하고 원래의 서비스보다 오히려 하위 서비스들에 대해 수행될 수 있다. 이 경우, 원래의 서비스에 대한 네트워크 슬라이스가 하위 네트워크 슬라이스들로부터 복구될 수 있도록 하위 서비스들 사이에 기능 공유 및 트래픽 연결이 실시되어야 할 수 있다. 보편성을 잃지 않고서, 프리미티브 서비스 시나리오가 연구되고 SFC와 VF-FG가 상호 교환적으로 사용된다.
실시예에서, 3개 유형의 VF: 필수 기능들, 선택적 기능들 및 종속 기능들이 고려된다.
도 12a는 심벌 표기 VF들을 나타내는 3개 유형의 기능(1200)을 도시하는 도면이다. 3개의 기능(1200)은 필수 기능(1202), 선택적 기능(1204) 및 종속 기능(1206)을 포함한다.
논리적 서비스 기능 경로(SFP)는 SDT에 의해 계산된 데이터 평면 논리적 토폴로지에서 소스와 목적지를 링크하는 경로이다. 논리적 토폴로지에는 다수의 논리적 SFP를 포함할 수 있다. 논리적 SFP를 따라, 필수 기능은 적어도 한 번 나타나야 한다; 선택적 기능이 전혀 존재하지 않을 수 있다; 종속 기능의 존재는 그 이전 기능의 출현에 의존한다.
도 12b는 3개 기능의 SFC(1250)의 실시예를 도시하는 도면이다. SFC(1250)는 소스(1252), 목적지(1254), 및 기능 F1, 기능 F2 및 기능 F3를 포함하고, 여기서 기능 F1은 선택적 기능이고, 기능 F2는 종속 기능이고, 기능 F3는 필수 기능이다. F1-F2의 세그먼트는 역방향 링크를 통한 최대 재귀 카운트에 의해 지시되는 바와 같이 최대 k회까지 반복하도록 허용된다. 실시예에서, VF는 위치에서 많아야 한 번 인스턴스화될 수 있기 때문에 k의 값은 네트워크에서 NFV 가능 노드들의 수보다 항상 작다. 세그먼트는 그 일반적인 발생이 별도로 카운팅되기 때문에 많아야 k+1번 나타날 수 있다. 선택적 또는 재귀 VF들을 포함한 SFC가 탄성 SFC로서 지칭된다. 문헌에서는, 비탄성 SFC들만이 연구되어 있다. 그러나, 탄성 SFC는 네트워크 슬라이싱에 새로운 차원의 유연성을 가능하게 하여, 네트워크 시스템이 VF들을 추가 및/또는 제거할 권리를 부여한다. 탄성 SFC를 이용하여, 슬라이스 렌더링뿐만 아니라 슬라이스 프레이밍도 네트워크 역학에 적응할 수 있다. 이와 같이, 네트워크 시스템은 네트워크 운영자의 의사 결정에 개입하기 위해 더 지능적이고 스스로 진화한다. 예를 들어, 선택적 VSF를 인스턴스화하지 않거나 VSF의 수직 재귀를 감소시키는 것에 의해 현명한 데이터 가격 책정(VSF 인스턴스화 및 관리의 가격 책정이 상황에 따름)의 맥락에서 고객의 자본 비용을 최소화하는 것을 도울 수 있다. 다른 예에서, 더 많은 서비스 요청을 수용하거나 만족시키기 위해 선택적 VNF를 동적으로 제거하거나 네트워크 로딩에 따라 VNF의 수직 재귀를 증가시키는 것에 의해 서비스의 네트워킹 절차를 자율적으로 변경할 수 있다.
컴퓨팅 리소스 모델링
네트워크 슬라이싱은 서비스의 VF-FG에서 VF들 각각에 대한 위치들 또는 POP들(points of presence)을 결정한다. 기능 위치들을 결정할 때, 서비스 QoS/E를 보장하기 위해 컴퓨팅 리소스 이용 가능성 및 VF 성능과의 그 관계가 고려되어야 한다.
문헌에서, 높은 레벨의 서비스 목표들이 낮은 레벨의 리소스 할당 정책들로 변환될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 각각의 VF에 대해, 공급자(고객 또는 네트워크 운영자)는 컴퓨팅 리소스 유형 단위로 최소 (리지드(rigid)) 할당 및 최대 증분 (유동(fluid)) 할당을 지정한다. 전자는 VF가 최소한의 허용 가능한 성능 레벨에서 동작하기 위해서 충족되어야 하는 한편, 후자는 최상의 성능을 전달하기 위해 모든 리소스 유형 사이에 비례하여 가능한 한 만족되어야 한다. 기본 (네이티브) 리소스 및 집계 (가상화된) 리소스에 대한 요건들은 추가로 차별화될 수 있고, 이 때 후자는 VF 성능에 오버헤드가 있을 수 있다. 간략함을 위해, 네이티브 리소스와 가상화된 리소스 사이의 차이는 그것들 사이의 매핑이 이전 연구에 따라 오프라인 프로파일링을 통해 생성될 수 있기 때문에 무시된다.
실시예에서, VF f의 유동 리소스 요건은 다차원 큐브로서 표시되며, 각각의 차원은 고유한 리소스 유형에 대응한다. 큐브는 일반 큐브가 아니고, 기능 성능에서 개별 차원들의 중요성에 의존하여 기울어질 수 있다. SDT 목표의 일부로서, 요건 큐브에 비례하는 리소스 할당 큐브가 각 기능 위치에서 결정될 것이다.
도 13은 일 실시예에서 요건 큐브(1302)와 할당 큐브(1304) 사이의 관계를 도시하는 도면이다. 결정 t는 범위 0에서 1까지의 스칼라 값이다. 큐브들(1302, 1304)은 다양한 컴퓨팅 리소스 요건들/할당들을 직접적으로 비교 가능하게 하기 위해 가능한 모든 애플리케이션 중에서 정규화될 수 있다. 큐브 기반 측정 접근법은 WAC(workload allocation cube)로서 공지된다.
실시예에서, 측정된 초당 비트에서의 데이터 처리 레이트로서 f의 성능 Pf와 리소스 할당 결정과의 그 관계는 기능-종속적 및 플랫폼-종속적인 리소스 효율(RE) 인자 υf에 의해 모델링된다. 그 후, Pf는 다음 선형 기능에 의해 계산된다:
여기서 
는 리지드 리소스 할당에 기인한 최소 성능이다. 또한, 
(및 
)는 모든 컴퓨팅 플랫폼들에 걸쳐 동일하게 정의되고 플랫폼 차이를 반영하도록 리소스 요건들을 변경한다.
일반 기능 성능 모델을 구축하는 것은 기능 논리, 컴퓨팅 플랫폼 및 구현 세부 사항에 크게 의존하기 때문에 사소하지 않다는 점을 유의해야 한다. 그럼에도 불구하고, 주어진 기능에 대해, 실험-기반 모델링 접근법은 실제 응용들에서 이용 가능하다. 예를 들어, WAC 기술을 활용하여 상이한 WAC 결정들에 의해 기능 성능을 모니터링할 수 있다. 그 후, 모니터링 결과들에 곡선 맞춤(curvy fitting)을 적용하여 모델을 추출한다. SDT 문제에 초점을 맞추고 기능 성능 모델링의 측면 문제에 의해 방해받지 않을 수 있도록 상기의 선형 모델이 개념 증명으로서 사용된다. 개시된 시스템들 및 방법들은 모델이 볼록(convex)인 한 임의의 모델을 용이하게 수용할 수 있다.
솔루션
네트워크 운영자가 개별 서비스들의 VF-FG들을 완료했다고 가정하면, SDT의 목표는 각자의 VF-FG들 및 기타 필요한 정보에 따라 모든 서비스에 대한 서비스-특정 데이터 평면 논리적 토폴로지들을 계산하는 것이다. 계산은 함께 다수의 서비스에 대해 공동으로, 또는 매번마다 증분적으로 하나의 서비스로 수행될 수 있다. 서비스들에 걸쳐 기능 공유가 허용될 때, 논리적 토폴로지들 사이에 노드 중첩이 나타날 수 있다.
실시예에서, SDT 문제를 다루기 위한 최적화 접근법이 개시된다. 하나의 개시된 접근법에서, 제1 단계는 주어진 SFC(즉, VF-FG)를 증대하는 것이다. 실시예에서, SFC 증대는 포함하는 기능들의 유형들에 따라 수행되어야 한다. 증대된 SFC(A-SFC)에 기초하여, SDT 문제는 최적화 문제로서 공식화된다. 제2 단계에서, SDT 최적화 문제가 예를 들어 솔루션을 얻기 위해 최적화 도구 키트를 사용하여 해결된다.
VF-FG/SFC 증대
도 14a 내지 도 14c는 SFC(1400)에 대한 SFC 전처리를 위한 실시예 방법의 단계들을 도시하는 블록도이다. SFC는 소스(1402) 및 목적지(1404)를 포함한다. SFC(1400)를 증대하기 전에, SFC(1400)는 2개 단계로 전처리된다. 제1 단계에서, 루프들을 제거하기 위해 재귀 세그먼트들이 펼쳐진다. 최대 k회 재귀들(SFC(1400)에서 역방향 연결로 지시됨)까지의 각각의 재귀 세그먼트에 대해 체인을 따라 k회 인접하여 복제하고, 세그먼트들에 걸쳐 기능 종속성을 가능하게 하기 위해 이들 세그먼트들 중 임의의 것(원본 또는 복제)에서의 VF로부터 후속 복제 세그먼트들 중 임의의 것에서의 종속된 VF까지 아크(arc)들을 생성한다. 펼침(unfolding) 단계는 도 14a에 도시된 바와 같이 일례에 의해 설명될 수 있고, 여기서 세그먼트 F1'-F2'는 세그먼트 F1-F2의 복제이고, 복제 기능 F2'는 F1 및 F1' 중 임의의 것에 의존할 수 있다. 제2 단계에서, 제1 단계에서 교차-세그먼트 기능 종속성을 가능하게 하기 위해 생성된 아크들이 무시될 수 있고 SFC(1400)는 선택적 기능들로 처리된다. 다음에, 선택적 세그먼트들이 식별될 수 있다. 선택적 세그먼트는 선택적 기능에서 시작하고 체인을 따라 제1 후속 비 종속 기능에서 종료된다. 각각의 선택적 세그먼트에 대해, 그 이전 세그먼트와 그 다음 세그먼트 사이에 아크들이 생성된다. 도 14a에서, 루프-제거된 SFC는 선택적인 세그먼트들로서 F1-F2 및 F1'-F2'를 갖는다. 제2 단계 후에, 그것은 도 14b에 도시된 바와 같이 된다.
증대된 SFC(A-SFC)는, N이 노드 집합 및 A 아크 집합인 G(N, A)로 표기된, 지향된 비순환 그래프이다. 아크 a∈A가 주어지면, asrc는 a의 소스 단부를 나타내기 위해 사용되고 adst는 목적지 단부를 나타내기 위해 사용된다. A-SFC는 가능한 모든 위치(NFV 가능 네트워크 노드)에서 각각의 VF를 복제하는 것에 의해 SFC의 전처리된 버전을 확장한다는 점에서 SFC를 증대시킨다. 따라서, A-SFC에서, 노드들 N은 3개의 분리된 하위집합: 소스 노드 집합 S, 목적지 노드 집합 D 및 eta 노드 집합 E로 분할된다. 소스 노드는 아웃고잉(out-going) 링크들만을 갖는다; 목적지 노드는 인커밍(in-coming) 링크들만을 갖는다. Eta 노드들은 아웃고잉 링크들과 인커밍 링크들 양자 모두를 갖는 중간 노드들이다. 각각의 eta 노드는 기능 및 위치의 고유한 쌍에 대응하고 
로 표시되며 위치 p에서 기능 f의 존재를 암시한다. e∈E가 주어지면, efun은 각각의 기능을 나타내고 eloc에 의해 각각의 위치를 나타낸다. 아크들은 전처리된 SFC에 정의된 연결성에 따라 노드들 N 사이에 생성된다. 도 14c는 최종 증대된 SFC를 도시한다.
실시예에서, 다수의 서비스가 있을 때, 각각의 서비스에 대해, 상기의 증대가 수행된다. 최종 A-SFC에서, 소스, 목적지, 및 eta 노드 집합들은 각각 개별적인 서비스들의 대응하는 집합들의 합집합이다. 기능 공유가 가능하고 허용되는 경우, 일부 eta 노드는 다수의 서비스에 공통적일 수 있다.
문제 공식화
표 Ⅱ는 본 명세서에서 사용된 주요 표기들을 열거한다. 그들 중 다수는 수퍼-스크립트가 구별되기 위해 사용되는 서비스-특정 버전을 갖는다. 예를 들어, 서비스 v에 속하는 eta 노드 집합은 
로 표기된다; 
는 서비스 υ에서 소스 s의 데이터 레이트를 암시한다; eta 노드에서 서비스 υ와 관련된 인커밍 트래픽 레이트는 
에 의해 표현된다; 등등.
[표 Ⅱ]
표현을 용이하게 하기 위해, 모든 eta 노드 e에 대해, 
및 
이 정의된다. 따라서 리지드 리소스 할당 결정 
가 
로 그리고 유체 리소스 할당 결정 
가 
로 주어지면, e의 성능, 즉 위치 eloc에서의 기능 efun의 인스턴스의 성능은 상기에 설명된 리소스 모델링에 따라 다음과 같이 계산된다:
서비스의 성능은 트래픽 성능과 기능 성능의 2개 양태들에서 반영된다. 서비스 기능 체인을 따라, 그것들은 잘 알려진 큐(queuing) 이론에 의해 결합된다. 즉, 임의의 eta 노드 e에서, 혼잡이 있지 않기 위해 인커밍 트래픽 레이트 re는 처리 레이트 Pe보다 더 크지 않아야 한다. 따라서 서비스의 성능을 최대화하는 것은 이 제약 조건에 의해 한정된 eta 노드들의 컴퓨팅 리소스 할당에 대해 서비스의 트래픽 레이트 만족을 최대화하는 것을 암시한다.
본 명세서에 제시된 SDT 문제에서, 실시예에서, 네트워크에 존재하는 모든 서비스 사이에서 최소 서비스 성능을 최대화하는 것뿐만 아니라 비용- 이는 NFV 가능 네트워크 노드들, 논리적 아크(A-SFC 그래프에서), 및 네트워크 링크들(네트워크 그래프에서)에서 총 비용으로서 정의됨 -을 최소화하는 것이 바람직하다; 즉,
여기서 
은 가중 인자들이고 
이다. 
로서 모든 서비스에 걸쳐 모든 소스 사이의 최소 트래픽 만족도를 정의한다. SDT 문제는 다음의 최대화 목표를 갖는 조합 최적화 문제로서 공식화될 수 있다:
여기서, 0≤ω≤1은 가중 인자이다. 수학 공식은 문제 1에서 제시된다. 실제 응용에서 최대 네트워크 운영자의 정의까지 다른 SDT 목표들이 가능하다는 점을 유의해야 한다.
이 SDT 문제는 2개의 하위 문제: A-SFC 및 물리적 네트워크 그래프를 통한 계층적 다품종 흐름(HMCF) 문제와 NFV 가능 노드들에서의 네트워크 비용 최소화(NCM) 문제를 포함한다. 제2 실시예 알고리즘이 이하에 도시된다.
문제 1(SDT):
다음을 조건으로 하여
제약 조건들의 제1 그룹 (1)-(9)는 HMCF 문제에 속한다; 제약 조건들의 제2 그룹 (10)-(18)은 NCM 문제에 속한다. 2개의 문제는 eta 노드 인커밍 레이트 변수들 
를 통해 결합된다. NCM 문제는 NP-하드 빈 패킹 문제(NP-hard Bin Packing problem)의 변형이라는 점을 유의해야 한다. 따라서 전체 SDT 문제는 귀화에 의해 NP 하드이다. 2개 레벨의 MCF 결정이 만들어지는 HMCF 문제를 검사한다. 최상위 레벨에서, 개시된 시스템들 및 방법들은 A-SFC의 각 아크가 사용되는지 및 어떻게 사용되는지를 결정한다. 이 레벨의 결정에 대해 서비스당 제약 조건들 (1)-(3) 및 아크당 제약 조건 (4)가 적용된다. 특히, 제약 조건 (1)은 할당된 소스 레이트를 계산하고, 제약 조건 (2)는 각각의 eta 노드에 대한 인커밍 레이트를 계산한다. 제약 조건 (3)은 eta 노드의 트래픽 레이트 감소 인자에 대해 각각의 eta 노드에서 흐름 보존을 보장한다. 제약 조건 (4)는 각각의 아크에 대한 레이트 할당이 무한대로 구성될 수 있는 상한보다 크지 않도록 보장한다. 제약 조건 (5)는 모든 서비스 사이에서 최소 소스 레이트를 계산한다. 최하위 레벨에서, HMCF 문제는 각각의 아크를 흐름으로써 처리하고 종래의 MCF 제약 조건들을 적용하는 것에 의해 물리적 링크들을 사용하여 제1 레벨 결정을 지원하는 방법을 결정한다. 제약 조건들 (6) 및 (7)은 흐름 만족을 보장하는 한편, 제약 조건들 (8) 및 (9)는 각각 흐름 보존 제약 조건 및 링크 용량 제약 조건이다.
수학 프로그래밍에서 공통적인 관행으로, 문제의 복잡성을 감소시키기 위해 흐름들 및 노드들에 집계 기법들이 적용될 수 있다는 점은 주목할 가치가 있다. 예를 들어, 동일한 노드로 향하는 흐름들은 단일 흐름으로 집계될 수 있다; 동일 노드에서 기원한 흐름들의 목적지들은 단일 노드로서 집계될 수 있다; 등. SDT 문제는 집계를 적용하지 않고서 간단한 방법으로 명확하게 제시된다.
이제 NCM 제약 조건들로 돌아가서, 제약 조건들 (10) 및 (11)은 각각 eta 노드 인커밍 레이트 결정을 VF 배치(위치 선택) 결정으로 변환하고 NFV 가능 노드 활성화 결정을 계산한다. 제약 조건 (12)는 기능의 선택된 eta 노드들의 수를 주어진 상한 아래로 제한하는 수평 재귀 제약 조건이다. 제약 조건 (13)은 기능 비병치(non-collocation) 제약 조건이다. 제약 조건 (14)는 임의의 선택되지 않은 기능 위치에서 유체 리소스 할당이 발생하지 않도록 실시한다. 제약 조건 (15)는 동일 포인트에서 호스팅되는 기능들의 수가 최대 값보다 클 수 없음을 언급한다. 제약 조건 (16)은 δ가 최대 오버로딩, 즉 솔루션에서 모든 eta 노드들 사이에서, 즉 eta 노드에서의 인커밍 트래픽 레이트와 데이터 처리 레이트 사이의 차이와 동일하도록 실시한다. 제약 조건(17)은 각각의 NFV 가능 노드에서 리소스 이용 비율을 계산한다; 제약 조건 (18)은 σ가 솔루션에서 NFV 가능 노드들에서의 최대 리소스 과다-이용과 동일하도록 실시한다. 실시예에서, 솔루션은 목적 함수의 마지막 항에 의해 지시된 바와 같이 δ 및 σ에 의해 불리해진다.
실용적인 휴리스틱 솔루션
SDT 문제는 그것이 잘 알려진 NP 하드 문제인 하위 문제로서 빈 패킹(Bin Packing)을 포함하기 때문에 NP 하드이다. 일반적으로 그것을 위한 다항 시간 솔루션은 없다. 이전 섹션에서 제시된 최적의 솔루션은 SDT 문제를 최적으로 해결할 것을 요구하므로 문제의 크기가 클 경우 실용적이지 않다. 이러한 조합 문제를 해결할 때 일반적인 관행은 고전적인 분기-및-한정(branch-and-bound) 접근법을 적용하는 것이다. 이 섹션에서, NP 하드니스는 분기 및 한정 접근법(고속 수렴을 위한 역추적을 허용하지 않는 단순화된 버전)과 SDT 문제의 특수 구조 양자 모두를 활용하는 휴리스틱 알고리즘을 통해 다루어진다.
알고리즘은 2개의 eta 노드 집합 E0 및 E1을 유지한다. 전자는 y 값들이 0으로 고정된 eta 노드를 포함한다; 후자는 y 값들이 1로 고정된 eta 노드들을 포함한다. E'는 나머지 집합, 즉 
을 나타내게 한다. 초기에, E0와 E1 양자 모두가 비어 있고 E'는 E와 동일하다. 또한, 가장 최근의 SDT 최적화 목적 함수 값을 변수 Obj에 의해 유지한다. 이 알고리즘은 3개의 연속적인 단계: 부트스트래핑, 필터링 및 탐욕 선택으로 구성된다. 이들 단계들은 아래에 자세히 설명되어 있다. 표현의 용이함을 위해, eta 노드의 y 값이 0(각각 1)인 경우 eta 노드의 상태를 '오프'(또는 '온')로 지칭한다.
A. 완화를 통한 부트스트래핑
다음 단계들을 반복적으로 수행하여 E0 및 E1을 최대 횟수 또는 그것들이 안정화할 때까지 업데이트한다.
1.)
문제 (1)에서 y와 z를 실수 변수로 완화시키고(relax) E1에서 eta 노드들의 y 변수들로 완화된 문제를 상수 변수들로 푼다. 문제가 실행 불가능하면, 목적 함수 값을 Obj로 기록하고 현재 반복을 종료한다; 그렇지 않으면, 그것은 후속 단계들로 진행한다.
2.)
0≤θ1≤θ2≤1의 2개의 임계값들을 선택한다. 분수 솔루션(fractional solution)에서, θ2보다 작지 않은 y 값을 갖는 eta 노드들의 그룹을 식별하고 그것들을 임시 집합 E1'으로 이동시킨다. 나머지 eta 노드들에서 θ1보다 크지 않은 y 값을 갖는 노드들을 찾고 그것들을 임시 집합 E0'으로 이동시킨다. 개별 VF들에 대한 수평 재귀 제약 조건(12)은 존중되어야 한다.
3.)
E0' 및 E1'에 대한 기능 비병치 제약 조건 (13)을 검증하고 제약 조건 위배에 관여된 eta 노드들을 2개의 집합으로부터 제거한다. 그 후, E0=E0' 및 E1=E1'을 설정하고 현재 반복이 종료된다.
Obj가 초기화되지 않은 채로 남으면, SDT 문제가 실행 불가능하다고 암시하여 알고리즘이 종료된다; 그렇지 않으면 그것은 진행된다.
코멘트 1: 임계값들 θ1; θ2는 상이한 VF들의 이종 y 값 분포를 수용할 수 있도록 VF 단위로 정의되어야 한다. 그것들은 기능 위치 결정을 하기에 충분한 유연성을 남기면서 인스턴스 카운트 제약 조건(12)이 위배되지 않도록 신중하게 선택해야 한다.
문제 2(단순화된 SDT):
(1)-(9), (14)-(19)를 조건으로 한다. 이 문제는 그것이 결정 변수들로서보다 오히려 입력으로서 y, z를 취한다는 점에서 문제 (1)의 단순화된 형태이다.
B. 비병치 제약 조건들을 실시하는 것에 의한 필터링
E'에서, 각각의 위치 p∈P에서 기능 비병치 제약 조건 (13)에 따라 동시에 존재하는 것이 허용되지 않는 eta 노드들의 그룹들을 식별한다. 2개의 임시 집합 E0' 및 E1'을 정의한다. 다음 단계들을 통해 각각의 그룹을 독립적으로 처리한다:
1.)
온되어 있는 E'가 모든 다른 eta 노드들과 함께 오프되도록 그룹 내의 모든 eta 노드들을 초기화한다.
2.)
그룹의 각각의 eta 노드를 개별적으로 다음과 같이 테스트한다: eta 노드를 턴온하고, z를 평가하고, y를 사용하여 문제 (2)를 푼다; z는 상수 변수들이고, 문제의 실행 가능성과 목적 함수 값을 기록한다.
3.)
테스트 결과들로부터, 턴온되는 eta 노드를 찾고, 실행 가능성 또는 (Obj의 값과 비교하는 것에 의해) 목적 함수 값의 최대 증가 또는 최소 감소를 야기하고, 그것을 E1'로 이동시키고 나머지는 E0'으로 이동시키고, Obj를 업데이트한다.
이후, 
로 설정하는 것에 의해 E0와 E1을 업데이트한다.
코멘트 2: eta 노드 선택(예를 들어, 단계들 B.3에서))에 대해 타이(tie)에 직면할 때, 선택이 랜덤하게 또는 특정 선택 정책에 따라 행해질 수 있다. 정책은 성능 우선 정책, 비용 우선 정책, 제약 조건 우선 정책과 같은 일부 특정 양태(들)의 이익을 위해 맞춤화될 수 있다. 이들 3개의 정책은 각각 (예를 들어, 최소 성능 또는 평균 성능의 관점에서) 유리한 최대 성능 증가, 최소 비용 증가 또는 최소 제약 조건 위배들을 초래하는 eta 노드가 선택된 것으로 지시한다. 어떤 정책을 사용하든지 관계 없이 타이 브레이크를 위해 랜덤 선택이 때로는 불가피할 수 있다.
C. eta 노드들의 턴오프에 의한 탐욕 선택
E'의 모든 eta 노드들을 일시적으로 턴온한다. 이 임시 상황에서 문제 (2)를 해결하고 그 결과로 Obj를 업데이트한다. E'에서 개별 선택적 기능들에 대응하는 eta 노드들의 그룹들을 식별한다. SFC에서 그들의 순서에 따라 그룹들을 정렬한다. 그룹이 비게 될 때 종료되는 다음의 반복 절차를 통해 정렬된 목록을 따라 각 그룹을 순차적으로 처리한다.
1.)
이전 반복에서 처리된 그룹의 초기 멤버들이 (존재하는 경우) 모두 오프인지 확인한다. 그것들이 존재하는 경우, 이전 그룹의 (직접 또는 종속 체인을 통해) 종속 기능들의 모든 eta 노드를 E0으로 이동시킨다.
2.)
그룹의 각각의 eta 노드를 개별적으로 다음과 같이 테스트한다: eta 노드를 턴오프하고, z를 평가하고, y를 사용하여 문제 (2)를 푼다; z는 상수 변수들이다; 문제가 실행 불가능한 경우, eta 노드를 E1으로 이동시킨다.
3.)
테스트 결과들로부터, 턴오프되는 eta 노드를 찾고, 목적 함수 값의 최대 증가 또는 최소 감소를 야기하고, 그것을 E0으로 이동시키고, Obj를 업데이트한다. 특정 사전 정의된 정책들에 기초하여 타이 브레이크될 수 있다.
그 후, 상기와 동일한 방법으로 필수 기능에 전부 속하는 E'의 eta 노드들을 처리한다. E0 및 E1으로 문제 (2)를 풀어서 기본 솔루션을 얻는다. 각 기능에 대한 수평 재귀 제약 조건 (12)를 만족하기 위해 E1에서 E0으로의 낮은 인커밍 트래픽 레이트를 갖는 eta 노드들을 이동시키는 것에 의해 기본 솔루션을 수정한다. 업데이트된 E0 및 E1으로 문제 (2)를 해결하여 최종 솔루션을 얻는다.
코멘트 3: 수평 재귀 제약 조건들의 실시는 증가된 복잡성을 갖는 단계들 C.2) 및 C.3)와 유사한 대안의 절차를 통해 수행될 수 있다: SFC의 순서로 수평 재귀 제약 조건들이 위배되는 기능들을 처리한다; 기능을 처리할 때, 수평 재귀 제약 조건이 만족될 때까지 한 번에 하나씩 eta 노드들을 증분적으로 턴오프한다; 처리 결과는 후속 기능 프로세스에서 즉시 적용된다.
도 15는 호스트 디바이스에 설치될 수 있는 본 명세서에 설명된 방법을 수행하기 위한 실시예 처리 시스템(1500)의 블록도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 처리 시스템(1500)은 프로세서(1504), 메모리(1506) 및 인터페이스들(1510-1514)을 포함하고, 이들은 도 15에 도시된 바와 같이 배열될 수 있다(또는 배열되지 않을 수 있다). 프로세서(1504)는 계산들 및/또는 다른 처리 관련 작업들을 수행하도록 적응되는 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트들의 집합일 수 있고, 메모리(1506)는 프로세서(1504)에 의한 실행을 위해 프로그래밍 및/또는 명령어들을 저장하도록 적응되는 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트들의 집합일 수 있다. 실시예에서, 메모리(1506)는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 인터페이스들(1510, 1512, 1514)은 처리 시스템(1500)이 다른 디바이스들/컴포넌트들 및/또는 사용자와 통신하는 것을 허용하는 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트들의 집합일 수 있다. 예를 들어, 인터페이스들(1510, 1512, 1514) 중 하나 이상은 데이터, 제어, 또는 관리 메시지들을 프로세서(1504)로부터 호스트 디바이스 및/또는 원격 디바이스 상에 설치되는 애플리케이션들과 통신하도록 적응될 수 있다. 다른 예로서, 인터페이스들(1510, 1512, 1514) 중 하나 이상은 사용자 또는 사용자 디바이스(예를 들어, 개인용 컴퓨터(personal computer)(PC) 등)가 처리 시스템(1500)과 상호작용/통신하는 것을 허용하도록 적응될 수 있다. 처리 시스템(1500)은 도 15에 도시되지 않은, 롱 텀 스토리지(예를 들어, 비휘발성 메모리 등)와 같은 부가적인 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 처리 시스템(1500)은 전기통신 네트워크에 액세스하고 있거나, 다른 방법으로 이 네트워크의 일부인 네트워크 디바이스에 포함된다. 일례에서, 처리 시스템(1500)은 기지국, 중계국, 스케줄러, 제어기, 게이트웨이, 라우터, 애플리케이션 서버 또는 전기통신 네트워크 내의 임의의 다른 디바이스와 같은 무선 또는 유선 전기통신 네트워크의 네트워크 측 디바이스 내에 있다. 다른 실시예들에서, 처리 시스템(1500)은 이동국, 사용자 장비(UE), 개인용 컴퓨터(PC), 태블릿, 웨어러블 통신 디바이스(예를 들어, 스마트워치 등), 또는 전기통신 네트워크에 액세스하도록 적응된 임의의 다른 디바이스와 같은 무선 또는 유선 전기통신 네트워크에 액세스하는 사용자 측 디바이스 내에 있다.
일부 실시예에서, 인터페이스들(1510, 1512, 1514) 중 하나 이상은 처리 시스템(1500)을 전기통신 네트워크를 통해 시그널링을 송신하고 수신하도록 적응된 송수신기에 연결한다.
도 16은 전기통신 네트워크를 통해 시그널링을 송신하고 수신하도록 적응되는 송수신기(1600)의 블록도를 도시한다. 송수신기(1600)는 호스트 디바이스에 설치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 송수신기(1600)는 네트워크 측 인터페이스(1602), 결합기(1604), 송신기(1606), 수신기(1608), 신호 프로세서(1610) 및 디바이스 측 인터페이스(1612)를 포함한다. 네트워크 측 인터페이스(1602)는 무선 또는 유선 전기통신 네트워크를 통해 시그널링을 송신 또는 수신하도록 적응되는 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트들의 집합을 포함할 수 있다. 커플러(1604)는 네트워크 측 인터페이스(1602)를 통해 양방향 통신을 용이하게 하도록 적응되는 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트들의 집합을 포함할 수 있다. 송신기(1606)는 기저대역 신호를 네트워크 측 인터페이스(1602)를 통한 송신에 적절한 변조된 캐리어 신호로 변환하도록 적응되는 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트들의 집합(예를 들어, 업 컨버터, 전력 증폭기 등)을 포함할 수 있다. 수신기(1608)는 네트워크 측 인터페이스(1602)를 통해 수신되는 캐리어 신호를 기저대역 신호로 변환하도록 적응되는 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트들의 집합(예를 들어, 다운 컨버터, 저잡음 증폭기 등)을 포함할 수 있다. 신호 프로세서(1610)는 기저대역 신호를 디바이스 측 인터페이스(들)(1612)를 통한 통신에 적절한 데이터 신호로(또는 그 반대로) 변환하도록 적응되는 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트들의 집합을 포함할 수 있다. 디바이스 측 인터페이스(들)(1612)는 신호 프로세서(1610)와 호스트 디바이스 내의 컴포넌트들(예를 들어, 처리 시스템(1500), 근거리 네트워크(local area network)(LAN) 포트들 등) 사이에서 데이터 신호들을 통신하도록 적응되는 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트들의 집합을 포함할 수 있다.
송수신기(1600)는 임의의 유형의 통신 매체를 통해 시그널링을 송신하고 수신할 수 있다. 일부 실시예에서, 송수신기(1600)는 무선 매체를 통해 시그널링을 송신하고 수신한다. 예를 들어, 송수신기(1600)는 무선 전기통신 프로토콜, 예컨대 셀룰러 프로토콜(예를 들어, 롱 텀 에볼루션(LTE) 등), 무선 근거리 네트워크(wireless local area network)(WLAN) 프로토콜(예를 들어, Wi-Fi 등), 또는 임의의 다른 유형의 무선 프로토콜(예를 들어, 블루투스, 근접장 통신(near field communication)(NFC) 등)에 따라 통신하도록 적응되는 무선 송수신기일 수 있다. 그러한 실시예들에서, 네트워크 측 인터페이스(1602)는 하나 이상의 안테나/방사 요소들을 포함한다. 예를 들어, 네트워크 측 인터페이스(1602)는 다중 계층 통신, 예를 들어 단일 입력 다중 출력(single input multiple output)(SIMO), 다중 입력 단일 출력(multiple input single output)(MISO), 다중 입력 다중 출력(multiple input multiple output)(MIMO) 등을 위해 구성되는 단일 안테나, 다수의 별도 안테나들, 또는 다중 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 송수신기(1600)는 유선 매체, 예를 들어 트위스트 페어 케이블, 동축 케이블, 광 섬유 등을 통해 시그널링을 송신하고 수신한다. 특정 처리 시스템들 및/또는 송수신기들은 도시되는 컴포넌트들의 모두, 또는 컴포넌트들의 하위집합만을 이용할 수 있고, 통합의 레벨들은 디바이스에서 디바이스까지 변화될 수 있다.
개시된 실시예에서, 네트워크 기능 가상화(NFV) 및 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN)과 연동하기 위한 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리를 위한 방법은 서비스 고객으로부터의, 가상 서비스 기능 포워딩 그래프(VSF FG)를 포함하는 서비스 요청을 SDT 관리자에서 수신하는 단계; 수신된 서비스 요청에 따라 가상 네트워크 기능(VNF) 포워딩 그래프(FG) 템플릿을 선택하는 단계; 서비스 요청 및 선택된 VNF FG 템플릿에 따라 가상 기능(VF) FG를 생성하는 단계; VF FG 내의 VF에 대한 PoP(point of presence)들을 선택하는 단계; 및 생성된 VF FG 및 결정된 PoP 중 적어도 하나에 따라 VF를 인스턴스화하기 위한 명령어들을 NFV 관리자에게 송신하는 단계를 포함한다. 실시예에서, 서비스 요청은 VSF FG와 연관된 컴퓨팅 리소스 요건들, 트래픽 분포, 트래픽 특성들 및 이동성 정보 중 적어도 하나를 추가로 포함한다. 실시예에서, 서비스 요청 및 선택된 VNF FG 템플릿에 따라 VF FG를 생성하는 단계는 서비스 요청, 선택된 VNF FG 템플릿, 트래픽 정보, 및 NFV 인프라스트럭처(NFVI)에 따라 VF FG를 생성하는 단계를 추가로 포함한다. 실시예에서, 서비스 요청 및 선택된 적어도 하나의 VNF FG 템플릿에 따라 VF FG를 생성하는 단계는 종료 조건이 만족될 때까지 논리적 링크 추천을 반복적으로 결정하는 단계를 추가로 포함한다. 실시예에서, 서비스 요청 및 선택된 적어도 하나의 VNF FG 템플릿에 따라 VF FG를 생성하는 단계는 종료 조건이 만족될 때까지 PoP들을 반복적으로 결정하는 단계를 추가로 포함한다. 실시예에서, 서비스 요청은 네트워킹 세부 사항들을 포함하지 않는다. 실시예에서, 상기 방법은 서비스 트래픽 소스들, 서비스 트래픽 싱크들 및 VF PoP들 사이의 논리적 링크(LL)들을 결정하는 단계를 추가로 포함한다. 실시예에서, 상기 방법은 물리적 경로들을 정의하는 것 및 정의된 물리적 경로들을 따라 리소스들- 상기 물리적 리소스들은 대역폭을 포함함 -을 할당하는 것에 의해 LL을 프로비저닝하기 위한 명령어들을 결정된 LL들에 따라 SDN 제어기에 송신하는 단계를 추가로 포함한다. 실시예에서, PoP를 선택하는 단계는 VSF FG와 연관된 네트워크 리소스 요건들 중 적어도 하나에 따른 PoP, 및 VSF FG와 연관된 토폴로지와 네트워킹 리소스들의 지리적 위치 사이의 매칭을 선택하는 단계를 포함한다.
개시된 실시예에서, 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리자는 프로세서 및 상기 프로세서에 의한 실행을 위해 프로그래밍을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함하고, 상기 프로그래밍은, 서비스 고객으로부터, 가상 서비스 기능 포워딩 그래프(VSF FG)를 포함하는 서비스 요청을 수신하고; 수신된 서비스 요청에 따라 가상 네트워크 기능(VNF) 포워딩 그래프(FG) 템플릿을 선택하고; 서비스 요청 및 선택된 VNF FG 템플릿에 따라 가상 기능(VF) FG를 생성하고; VF FG에서 VF에 대한 PoP(point of presence)들을 선택하고; 생성된 VF FG 및 결정된 PoP 중 적어도 하나에 따라 VF를 인스턴스화하기 위한 명령어들을 NFV 관리자로 송신하기 위한 명령어들을 포함한다. 실시예에서, 서비스 요청은 VSF FG와 연관된 컴퓨팅 리소스 요건들, 트래픽 분포, 트래픽 특성들 및 이동성 정보 중 적어도 하나를 추가로 포함한다. 실시예에서, 서비스 요청 및 선택된 VNF FG 템플릿에 따라 VF FG를 생성하기 위한 명령어들은 서비스 요청, 선택된 VNF FG 템플릿, 트래픽 정보, 및 NFV 인프라스트럭처(NFVI) 정보에 따라 VF FG를 생성하기 위한 명령어들을 추가로 포함한다. 실시예에서, 서비스 요청 및 선택된 적어도 하나의 VNF FG 템플릿에 따라 VF FG를 생성하기 위한 명령어들은 종료 조건이 만족될 때까지 논리적 링크 추천을 반복적으로 결정하기 위한 명령어들을 추가로 포함한다. 실시예에서, 서비스 요청 및 선택된 적어도 하나의 VNF FG 템플릿에 따라 VF FG를 생성하기 위한 명령어들은 종료 조건이 만족될 때까지 PoP들을 반복적으로 결정하기 위한 명령어들을 추가로 포함한다. 실시예에서, 서비스 요청은 네트워킹 세부 사항들을 포함하지 않는다. 실시예에서, 프로그래밍은 서비스 트래픽 소스들, 서비스 트래픽 싱크들 및 VF PoP들 사이의 논리적 링크(LL)들을 결정하기 위한 명령어들을 추가로 포함한다. 실시예에서, 프로그래밍은 물리적 경로들을 정의하는 것 및 정의된 물리적 경로들을 따라 리소스들- 상기 물리적 리소스들은 대역폭을 포함함 -을 할당하는 것에 의해 LL을 프로비저닝하기 위한 명령어들을 결정된 LL들에 따라 SDN 제어기에 송신하기 위한 명령어들을 추가로 포함한다. 실시예에서, PoP를 선택하기 위한 명령어들은 VSF FG와 연관된 네트워크 리소스 요건들 중 적어도 하나에 따른 PoP, 및 VSF FG와 연관된 토폴로지와 네트워킹 리소스들의 지리적 위치 사이의 매칭을 선택하는 것을 포함한다.
개시된 실시예에서, 네트워크 제어기는 프로세서 및 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체 및 인터페이스를 포함하는 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 컴포넌트를 포함하고, 상기 SDT 컴포넌트는 템플릿 선택기와, 템플릿 선택기에 의해 선택된 적어도 하나의 가상 네트워크 기능(VNF) 포워딩 그래프(FG) 템플릿, 고객으로부터의 서비스 요청- 상기 서비스 요청은 가상 서비스 기능 포워딩 그래프(VSF FG)를 포함함 -, 트래픽 정보 및 NFVI 정보에 따라 VF FG를 생성하는 가상 기능(VF) 포워딩 그래프(FG) 생성기와; 및 VF FG, 서비스 요청, 트래픽 정보 및 NFVI 정보에 따라 VF PoP 정보를 결정하고 서비스 트래픽 소스들, 서비스 트래픽 싱크들, 및 VN PoP들 사이의 LL들에 대한 LL 정보를 결정하는 PoP(point of presence)들 및 LL(logical link)들 생성기를 포함하고, 인터페이스는 VF FG, PoP 정보 및 LL 정보 중 적어도 하나를 NFV-관리 및 조직(MANO; management and organization) 컴포넌트 및 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 트래픽 엔지니어링(TE) 컴포넌트 중 적어도 하나에 제공한다. 실시예에서, SDT 컴포넌트는 NFV-MANO 컴포넌트에 포함된다. 실시예에서, SDT 컴포넌트는 NFV-MANO 컴포넌트의 외부에 있다. 실시예에서, SDT 컴포넌트는 제1 SDT 컴포넌트 및 제2 SDT 컴포넌트를 포함하고, 제2 SDT 컴포넌트는 NFV-MANO 컴포넌트 내에 포함된다. 실시예에서, PoP 및 LL 생성기는 승인자 컴포넌트, LL 추천기 및 PoP 추천기를 포함하고, LL 추천기는 승인자와의 제1 반복 피드백 프로세스를 통해 LL 결정을 결정하고, PoP 추천기는 승인자와의 제2 반복 피드백 프로세스를 통해 PoP 결정을 결정한다. 실시예에서, 제1 반복 피드백 프로세스 및 제2 반복 피드백 프로세스는 병렬로 발생한다. 실시예에서, PoP 및 LL 생성기의 출력은 서비스-특정 네트워크 논리적 토폴로지를 포함한다.
하기 참조 문헌들은 본 출원의 발명 대상과 관련된다. 이들 참고 문헌들 각각은 그 전체가 참고로 본 명세서에 포함된다:
[1] S. Sezer, S. Scott-Hayward, P.-K. Chouhan, B. Fraser, D. Lake, J. Finnegan, N. Viljoen, M. Miller, 및 N. Rao, "Are We Ready for SDN? Implementation Challenges for Software-Defined Networks," IEEE Communications Magazine, vol. 51, no. 7, pp. 36-43, 2013.
[2] H. Hawilo, A. Shami, M. Mirahmadi, 및 R. Asal, "NFV: State of the Art, Challenges and Implementation in Next Generation Mobile Networks (vEPC)," IEEE Network, vol. 28, no. 6, pp. 18-26, 2014.
[3] H. Zhang, S. Vrzic, G. Senarath, N.-D. Dao, H. Farmanbar, J. Rao, C. Peng, 및 H. Zhuang, "5G Wireless Network: MyNET and SONAC," IEEE Network, vol. 29, no. 4, pp. 14-23, 2015.
[4] F. Hu, Q. Hao, 및 K. Bao, "A Survey on Software-Defined Network and OpenFlow: From Concept to Implementation," IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 16, no. 4, pp. 2181-2206, 2014.
[5] Open Platform for NFV, https://www.opnfv.org.
[6] H. Tullberg, 외, "METIS system Concept: The Shape of 5G to Come," IEEE Communications Magazine, 2015.
[7] J. Halpern 및 C. Pignataro, "Service Function Chaining (SFC) Architecture," IETF RFC 7665, 10월 2015. https://tools.ietf.org/html/rfc7665.
[8] Y. Chen, S. Iyer, X. Liu, D. Milojicic, 및 A. Sahai, "Translating service level objectives to lower level policies for multi-tier services," Cluster Computing, 11(3): 299-311, 2008.
[9] D. Dolev, D.G. Feitelson, J.Y. Halpern, R. Kupferman, 및 N. Linial, "No justified complaints: On fair sharing of multiple resources," Proc. ITCS, pp. 68-75, 2012.
[10] M. Stillwell, F. Vivien, 및 Casanova, "Virtual machine resource allocation for service hosting on heterogeneous distributed platforms," Proc. IEEE IPDPS, pp. 786-797, 2012.
[11] T. Wood, L. Cherkasova, K. Ozonat, 및 P. Shenoy, "Profiling and modeling resource usage of virtualized applications," Proc. ACM/IFIP/USENIX Middleware, pp. 366-387, 2008.
[12] J.D. Cowan, D. Seymour, 및 J. Carlington, "Method and System for Determining Computing Resource Usage in Utility Computing," US 특허 출원 제61/107,557호, 6Fusion USA Inc., 10월, 22일, 2009. 등록.
[13] J. Clausen, "Branch and Bound Algorithms - Principles and Examples," 컴퓨터 과학과, 코펜하겐 대학, 덴마크, 1999. 인터넷 리소스: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.5.7475.
본 발명은 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 이 설명은 제한의 의미로 해석되어서는 안 된다. 예시적인 실시예들뿐만 아니라 본 발명의 다른 실시예들의 다양한 수정 및 결합은 설명을 참조하면 이 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 첨부된 청구항들은 임의의 그러한 수정들 또는 실시예들을 포함하는 것이 의도된다.
Claims (23)
- 네트워크 기능 가상화(NFV) 및 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN)과 연동하기 위한 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리를 위한 방법으로서,
서비스 고객으로부터 가상 서비스 기능 포워딩 그래프(VSF FG)를 포함하는 서비스 요청을 SDT 관리자에서 수신하는 단계;
상기 수신된 서비스 요청에 따라 가상 네트워크 기능(VNF) 포워딩 그래프(FG) 템플릿을 선택하는 단계;
상기 서비스 요청 및 상기 선택된 VNF FG 템플릿에 따라 가상 기능(VF) FG를 생성하는 단계;
상기 VF FG 내의 VF에 대한 PoP(point of presence)들을 선택하는 단계; 및
상기 생성된 VF FG 및 상기 결정된 PoP 중 적어도 하나에 따라 상기 VF를 인스턴스화하기 위한 명령어들을 NFV 관리자에게 송신하는 단계
를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 서비스 요청은 상기 VSF FG와 연관된 컴퓨팅 리소스 요건들, 트래픽 분포, 트래픽 특성들 및 이동성 정보 중 적어도 하나를 추가로 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 서비스 요청 및 상기 선택된 VNF FG 템플릿에 따라 상기 VF FG를 생성하는 상기 단계는 상기 서비스 요청, 상기 선택된 VNF FG 템플릿, 트래픽 정보, 및 NFV 인프라스트럭처(NFVI) 정보에 따라 상기 VF FG를 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 서비스 요청 및 상기 선택된 적어도 하나의 VNF FG 템플릿에 따라 상기 VF FG를 생성하는 단계는 종료 조건이 만족될 때까지 논리적 링크 추천을 반복적으로 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 서비스 요청 및 상기 선택된 적어도 하나의 VNF FG 템플릿에 따라 상기 VF FG를 생성하는 단계는 종료 조건이 만족될 때까지 상기 PoP들을 반복적으로 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
서비스 트래픽 소스들, 서비스 트래픽 싱크들, 및 VF PoP들 사이의 논리적 링크(LL)들을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법. - 제6항에 있어서,
물리적 경로들을 정의하는 것 및 상기 정의된 물리적 경로들을 따라 리소스들을 할당하는 것에 의해 LL들을 프로비저닝하기 위한 명령어들을 상기 결정된 LL들에 따라 SDN 제어기에 송신하는 단계 - 상기 물리적 리소스들은 대역폭을 포함함 -
를 추가로 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 PoP를 선택하는 단계는 상기 VSF FG와 연관된 네트워크 리소스 요건들 중 적어도 하나에 따른 PoP, 및 상기 VSF FG와 연관된 토폴로지와 네트워킹 리소스들의 지리적 위치 사이의 매칭을 선택하는 단계를 포함하는, 방법. - 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리자로서,
프로세서; 및
상기 프로세서에 의한 실행을 위한 프로그래밍을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함하고, 상기 프로그래밍은,
서비스 고객으로부터, 가상 서비스 기능 포워딩 그래프(VSF FG)를 포함하는 서비스 요청을 수신하고;
상기 수신된 서비스 요청에 따라 가상 네트워크 기능(VNF) 포워딩 그래프(FG) 템플릿을 선택하고;
상기 서비스 요청 및 상기 선택된 VNF FG 템플릿에 따라 가상 기능(VF) FG를 생성하고;
상기 VF FG에서 VF에 대한 PoP(point of presence)들을 선택하고;
상기 생성된 VF FG 및 상기 결정된 PoP 중 적어도 하나에 따라 상기 VF를 인스턴스화하기 위한 명령어들을 NFV 관리자로 송신하기 위한 명령어들
을 포함하는, 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리자. - 제9항에 있어서,
상기 서비스 요청은 상기 VSF FG와 연관된 컴퓨팅 리소스 요건들, 트래픽 분포, 트래픽 특성들 및 이동성 정보 중 적어도 하나를 추가로 포함하는, 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리자. - 제9항에 있어서,
상기 서비스 요청 및 상기 선택된 VNF FG 템플릿에 따라 상기 VF FG를 생성하기 위한 명령어들은 상기 서비스 요청, 상기 선택된 VNF FG 템플릿, 트래픽 정보, 및 NFV 인프라스트럭처(NFVI) 정보에 따라 상기 VF FG를 생성하기 위한 명령어들을 추가로 포함하는, 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리자. - 제9항에 있어서,
상기 서비스 요청 및 상기 선택된 적어도 하나의 VNF FG 템플릿에 따라 상기 VF FG를 생성하기 위한 명령어들은 종료 조건이 만족될 때까지 논리적 링크 추천을 반복적으로 결정하기 위한 명령어들을 추가로 포함하는, 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리자. - 제9항에 있어서,
상기 서비스 요청 및 상기 선택된 적어도 하나의 VNF FG 템플릿에 따라 상기 VF FG를 생성하기 위한 명령어들은 종료 조건이 만족될 때까지 상기 PoP들을 반복적으로 결정하기 위한 명령어들을 추가로 포함하는, 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리자. - 제9항에 있어서,
상기 프로그래밍은 서비스 트래픽 소스들, 서비스 트래픽 싱크들, 및 VF PoP들 사이의 논리적 링크(LL)들을 결정하기 위한 명령어들을 추가로 포함하는, 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리자. - 제14항에 있어서,
상기 프로그래밍은 물리적 경로들을 정의하는 것 및 상기 정의된 물리적 경로들을 따라 리소스들- 상기 물리적 리소스들은 대역폭을 포함함 -을 할당하는 것에 의해 LL을 프로비저닝하기 위한 명령어들을 상기 결정된 LL들에 따라 SDN 제어기에 송신하기 위한 명령어들을 추가로 포함하는, 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리자. - 제9항에 있어서,
상기 PoP를 선택하기 위한 명령어들은 상기 VSF FG와 연관된 네트워크 리소스 요건들 중 적어도 하나에 따른 PoP, 및 상기 VSF FG와 연관된 토폴로지와 네트워킹 리소스들의 지리적 위치 사이의 매칭을 선택하는 것을 포함하는, 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 관리자. - 네트워크 제어기로서,
프로세서 및 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는 소프트웨어 정의 토폴로지(SDT) 컴포넌트; 및
인터페이스를 포함하고,
상기 SDT 컴포넌트는,
템플릿 선택기,
상기 템플릿 선택기에 의해 선택된 적어도 하나의 가상 네트워크 기능(VNF) 포워딩 그래프(FG) 템플릿, 고객으로부터의 서비스 요청, 트래픽 정보 및 NFVI 정보에 따라 VF FG를 생성하는 가상 기능(VF) 포워딩 그래프(FG) 생성기 - 상기 서비스 요청은 가상 서비스 기능 포워딩 그래프(VSF FG)를 포함함 -; 및
상기 VF FG, 상기 서비스 요청, 상기 트래픽 정보 및 상기 NFVI 정보에 따라 VF PoP(point of presence) 정보를 결정하고 서비스 트래픽 소스들, 서비스 트래픽 싱크들, 및 VN PoP들 사이의 LL(logical link)들에 대한 LL 정보를 결정하는 PoP들 및 LL들 생성기
를 포함하고,
상기 인터페이스는 상기 VF FG, 상기 PoP 정보 및 상기 LL 정보 중 적어도 하나를 NFV-관리 및 조직(MANO; management and organization) 컴포넌트 및 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 트래픽 엔지니어링(TE) 컴포넌트 중 적어도 하나에 제공하는, 네트워크 제어기. - 제17항에 있어서,
상기 SDT 컴포넌트는 상기 NFV-MANO 컴포넌트에 포함되는, 네트워크 제어기. - 제17항에 있어서,
상기 SDT 컴포넌트는 상기 NFV-MANO 컴포넌트의 외부에 있는, 네트워크 제어기. - 제17항에 있어서,
상기 SDT 컴포넌트는 제1 SDT 컴포넌트 및 제2 SDT 컴포넌트를 포함하고, 상기 제2 SDT 컴포넌트는 상기 NFV-MANO 컴포넌트 내에 포함되는, 네트워크 제어기. - 제17항에 있어서,
상기 PoP 및 LL 생성기는 승인자 컴포넌트, LL 추천기, 및 PoP 추천기를 포함하고, 상기 LL 추천기는 상기 승인자와의 제1 반복 피드백 프로세스를 통해 LL 결정을 결정하고, 상기 PoP 추천기는 상기 승인자와의 제2 반복 피드백 프로세스를 통해 PoP 결정을 결정하는, 네트워크 제어기. - 제21항에 있어서,
상기 제1 반복 피드백 프로세스 및 상기 제2 반복 피드백 프로세스는 병렬로 발생하는, 네트워크 제어기. - 제21항에 있어서,
상기 PoP 및 LL 생성기의 출력은 서비스-특정 네트워크 논리적 토폴로지를 포함하는, 네트워크 제어기.
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201562105486P | 2015-01-20 | 2015-01-20 | |
| US62/105,486 | 2015-01-20 | ||
| US201562119620P | 2015-02-23 | 2015-02-23 | |
| US62/119,620 | 2015-02-23 | ||
| US201562266412P | 2015-12-11 | 2015-12-11 | |
| US62/266,412 | 2015-12-11 | ||
| PCT/US2016/014159 WO2016118646A1 (en) | 2015-01-20 | 2016-01-20 | Systems and methods for sdt to interwork with nfv and sdn |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170105582A true KR20170105582A (ko) | 2017-09-19 |
Family
ID=56408633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020177022922A Ceased KR20170105582A (ko) | 2015-01-20 | 2016-01-20 | Nfv 및 sdn과 연동하기 위한 sdt를 위한 시스템들 및 방법들 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10298466B2 (ko) |
| EP (1) | EP3241319B1 (ko) |
| JP (1) | JP6426849B2 (ko) |
| KR (1) | KR20170105582A (ko) |
| CN (1) | CN107005480B (ko) |
| BR (1) | BR112017015617A2 (ko) |
| WO (1) | WO2016118646A1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200019062A (ko) * | 2018-08-13 | 2020-02-21 | 한국전자통신연구원 | 통신 시스템에서 사설 네트워크 슬라이스의 제공 방법 및 장치 |
Families Citing this family (121)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9794379B2 (en) | 2013-04-26 | 2017-10-17 | Cisco Technology, Inc. | High-efficiency service chaining with agentless service nodes |
| US9660909B2 (en) | 2014-12-11 | 2017-05-23 | Cisco Technology, Inc. | Network service header metadata for load balancing |
| USRE48131E1 (en) | 2014-12-11 | 2020-07-28 | Cisco Technology, Inc. | Metadata augmentation in a service function chain |
| KR20160087530A (ko) * | 2015-01-14 | 2016-07-22 | 한국전자통신연구원 | 서비스 체인 경로를 회복하기 위한 트래픽 처리 방법, 이를 이용한 서비스 기능 전달 노드 및 이를 이용한 네트워크 시스템 |
| US9774541B1 (en) * | 2015-02-20 | 2017-09-26 | Amdocs Software Systems Limited | System, method, and computer program for generating an orchestration data tree utilizing a network function virtualization orchestrator (NFV-O) data model |
| US10985990B2 (en) | 2015-09-15 | 2021-04-20 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Software defined topology (SDT) for user plane |
| US10116571B1 (en) * | 2015-09-18 | 2018-10-30 | Sprint Communications Company L.P. | Network Function Virtualization (NFV) Management and Orchestration (MANO) with Application Layer Traffic Optimization (ALTO) |
| KR20170052002A (ko) * | 2015-11-03 | 2017-05-12 | 한국전자통신연구원 | 가상 네트워크 기능 체이닝 시스템 및 방법 |
| US10187306B2 (en) | 2016-03-24 | 2019-01-22 | Cisco Technology, Inc. | System and method for improved service chaining |
| US11288086B2 (en) | 2016-03-31 | 2022-03-29 | Nec Corporation | Network system, management method and apparatus thereof, and server |
| US10430258B2 (en) | 2016-04-20 | 2019-10-01 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Discovery and chaining of virtual functions |
| US10931793B2 (en) | 2016-04-26 | 2021-02-23 | Cisco Technology, Inc. | System and method for automated rendering of service chaining |
| US10149193B2 (en) | 2016-06-15 | 2018-12-04 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for dynamically managing network resources |
| US10341195B1 (en) * | 2016-06-29 | 2019-07-02 | Sprint Communications Company L.P. | Virtual network function (VNF) resource management in a software defined network (SDN) |
| US10419550B2 (en) | 2016-07-06 | 2019-09-17 | Cisco Technology, Inc. | Automatic service function validation in a virtual network environment |
| US10218616B2 (en) | 2016-07-21 | 2019-02-26 | Cisco Technology, Inc. | Link selection for communication with a service function cluster |
| US10320664B2 (en) | 2016-07-21 | 2019-06-11 | Cisco Technology, Inc. | Cloud overlay for operations administration and management |
| WO2018019270A1 (zh) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | 新华三技术有限公司 | 数据流的处理 |
| CN107666447B (zh) * | 2016-07-27 | 2020-09-08 | 新华三技术有限公司 | 数据流的处理方法和装置 |
| US10341201B2 (en) * | 2016-07-29 | 2019-07-02 | Fujitsu Limited | Cross-domain orchestration of switch and service functions |
| US10225270B2 (en) | 2016-08-02 | 2019-03-05 | Cisco Technology, Inc. | Steering of cloned traffic in a service function chain |
| WO2018033878A1 (en) * | 2016-08-18 | 2018-02-22 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | A network service design and deployment process for nfv systems |
| US10218593B2 (en) | 2016-08-23 | 2019-02-26 | Cisco Technology, Inc. | Identifying sources of packet drops in a service function chain environment |
| BR112019006281A2 (pt) * | 2016-09-30 | 2019-07-02 | Huawei Tech Co Ltd | método de gerenciamento de fatia de rede e unidade de gerenciamento |
| RU2709286C1 (ru) * | 2016-10-09 | 2019-12-17 | Хуавей Текнолоджиз Ко., Лтд. | Способ, аппаратура и устройство для управления доступом в сеть связи |
| WO2018076359A1 (zh) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 华为技术有限公司 | 管理网络切片的方法、装置和系统 |
| US10454836B2 (en) | 2016-11-01 | 2019-10-22 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for dynamically adapting a software defined network |
| US10284730B2 (en) | 2016-11-01 | 2019-05-07 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for adaptive charging and performance in a software defined network |
| US10505870B2 (en) | 2016-11-07 | 2019-12-10 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for a responsive software defined network |
| US10469376B2 (en) | 2016-11-15 | 2019-11-05 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for dynamic network routing in a software defined network |
| US10164914B2 (en) | 2016-11-16 | 2018-12-25 | Sprint Communications Company L.P. | Network function virtualization (NFV) software-defined network (SDN) network-to-network interfaces (NNIs) |
| US10594625B2 (en) | 2016-11-29 | 2020-03-17 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Managing physical resources for virtual network functions |
| US10764394B2 (en) | 2016-11-30 | 2020-09-01 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Resource based framework to support service programmability for a 5G or other next generation mobile core network |
| US10039006B2 (en) | 2016-12-05 | 2018-07-31 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and system providing local data breakout within mobility networks |
| US10716150B2 (en) | 2016-12-19 | 2020-07-14 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method for mobile service chaining via hybrid network resources switching |
| WO2018120222A1 (zh) * | 2016-12-30 | 2018-07-05 | 华为技术有限公司 | 一种管理vnffg的方法、装置和系统 |
| EP3555842A1 (en) * | 2017-01-13 | 2019-10-23 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Aggregation platform, requirement owner, and methods thereof |
| US10230661B2 (en) * | 2017-02-03 | 2019-03-12 | Fujitsu Limited | Distributed virtual network embedding |
| US10547563B2 (en) | 2017-02-03 | 2020-01-28 | Fujitsu Limited | Efficient message forwarding for distributed resource orchestration |
| CN108400945B (zh) * | 2017-02-04 | 2023-02-24 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种编排管理系统和网络切片处理方法 |
| US9961624B1 (en) | 2017-02-09 | 2018-05-01 | T-Mobile Usa, Inc. | Network slice selection in wireless telecommunication networks |
| US10264075B2 (en) * | 2017-02-27 | 2019-04-16 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Methods, systems, and devices for multiplexing service information from sensor data |
| US10469286B2 (en) | 2017-03-06 | 2019-11-05 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Methods, systems, and devices for managing client devices using a virtual anchor manager |
| CN112910677A (zh) * | 2017-03-19 | 2021-06-04 | 华为技术有限公司 | 一种网络切片模板的管理方法、单元和系统 |
| US10225187B2 (en) | 2017-03-22 | 2019-03-05 | Cisco Technology, Inc. | System and method for providing a bit indexed service chain |
| CN108632068B (zh) * | 2017-03-22 | 2020-09-11 | 大唐移动通信设备有限公司 | 一种网络切片模板生成、网络切片模板应用方法和装置 |
| US10884807B2 (en) | 2017-04-12 | 2021-01-05 | Cisco Technology, Inc. | Serverless computing and task scheduling |
| US10257033B2 (en) | 2017-04-12 | 2019-04-09 | Cisco Technology, Inc. | Virtualized network functions and service chaining in serverless computing infrastructure |
| US20180302343A1 (en) * | 2017-04-14 | 2018-10-18 | Argela Yazilim ve Bilisim Teknolojileri San. ve Tic. A.S. | System and method for convergence of software defined network (sdn) and network function virtualization (nfv) |
| US10333855B2 (en) | 2017-04-19 | 2019-06-25 | Cisco Technology, Inc. | Latency reduction in service function paths |
| US10826788B2 (en) * | 2017-04-20 | 2020-11-03 | Cisco Technology, Inc. | Assurance of quality-of-service configurations in a network |
| US10819606B2 (en) | 2017-04-27 | 2020-10-27 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for selecting processing paths in a converged network |
| US10749796B2 (en) | 2017-04-27 | 2020-08-18 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for selecting processing paths in a software defined network |
| US10673751B2 (en) | 2017-04-27 | 2020-06-02 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for enhancing services in a software defined network |
| US10212289B2 (en) | 2017-04-27 | 2019-02-19 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for managing resources in a software defined network |
| US10117116B1 (en) | 2017-04-27 | 2018-10-30 | At&T Intellectual Property I, L.P. | System and method supporting delivery of network accessible services to connected devices of a local environment |
| US11051210B2 (en) * | 2017-04-28 | 2021-06-29 | NEC Laboratories Europe GmbH | Method and system for network slice allocation |
| US10554689B2 (en) | 2017-04-28 | 2020-02-04 | Cisco Technology, Inc. | Secure communication session resumption in a service function chain |
| US10382903B2 (en) | 2017-05-09 | 2019-08-13 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Multi-slicing orchestration system and method for service and/or content delivery |
| US10257668B2 (en) | 2017-05-09 | 2019-04-09 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Dynamic network slice-switching and handover system and method |
| US10776146B2 (en) | 2017-06-07 | 2020-09-15 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Policy driven automation system for customer care |
| US10601932B2 (en) | 2017-06-09 | 2020-03-24 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Next generation mobility core network controller for service delivery |
| WO2018229559A1 (en) * | 2017-06-16 | 2018-12-20 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Derivation of network service descriptor from network service requirements |
| US10735275B2 (en) | 2017-06-16 | 2020-08-04 | Cisco Technology, Inc. | Releasing and retaining resources for use in a NFV environment |
| US10798187B2 (en) | 2017-06-19 | 2020-10-06 | Cisco Technology, Inc. | Secure service chaining |
| US10397271B2 (en) | 2017-07-11 | 2019-08-27 | Cisco Technology, Inc. | Distributed denial of service mitigation for web conferencing |
| US10489195B2 (en) | 2017-07-20 | 2019-11-26 | Cisco Technology, Inc. | FPGA acceleration for serverless computing |
| US10673698B2 (en) | 2017-07-21 | 2020-06-02 | Cisco Technology, Inc. | Service function chain optimization using live testing |
| US10070344B1 (en) | 2017-07-25 | 2018-09-04 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and system for managing utilization of slices in a virtual network function environment |
| CN107689885A (zh) * | 2017-08-04 | 2018-02-13 | 清华大学 | 网络功能虚拟化架构 |
| US11063856B2 (en) | 2017-08-24 | 2021-07-13 | Cisco Technology, Inc. | Virtual network function monitoring in a network function virtualization deployment |
| US10791065B2 (en) | 2017-09-19 | 2020-09-29 | Cisco Technology, Inc. | Systems and methods for providing container attributes as part of OAM techniques |
| US11018981B2 (en) | 2017-10-13 | 2021-05-25 | Cisco Technology, Inc. | System and method for replication container performance and policy validation using real time network traffic |
| US10541893B2 (en) | 2017-10-25 | 2020-01-21 | Cisco Technology, Inc. | System and method for obtaining micro-service telemetry data |
| CN109818772B (zh) * | 2017-11-22 | 2022-03-11 | 华为技术有限公司 | 一种网络性能保障方法及装置 |
| US10771584B2 (en) | 2017-11-30 | 2020-09-08 | Cisco Technology, Inc. | Provisioning using pre-fetched data in serverless computing environments |
| US10104548B1 (en) | 2017-12-18 | 2018-10-16 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for dynamic instantiation of virtual service slices for autonomous machines |
| US10848420B2 (en) | 2018-02-12 | 2020-11-24 | Cisco Technology, Inc. | Dynamic forwarding features in network elements |
| US10678444B2 (en) | 2018-04-02 | 2020-06-09 | Cisco Technology, Inc. | Optimizing serverless computing using a distributed computing framework |
| US11405438B2 (en) * | 2018-05-01 | 2022-08-02 | Cisco Technology, Inc. | Managing multicast service chains in a cloud environment |
| WO2019210946A1 (en) * | 2018-05-02 | 2019-11-07 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Management device for slice management in a network, method and computer program for managing network slices |
| CN108737261B (zh) * | 2018-05-10 | 2020-03-17 | 电子科技大学 | 一种两阶段的虚拟网络功能转发图设计方法 |
| EP4716172A2 (en) * | 2018-06-01 | 2026-03-25 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Multiple server-architecture cluster for providing a virtual network function |
| US10666612B2 (en) | 2018-06-06 | 2020-05-26 | Cisco Technology, Inc. | Service chains for inter-cloud traffic |
| CN110580161B (zh) * | 2018-06-11 | 2023-01-03 | 深圳市中兴通讯技术服务有限责任公司 | 一种模板分片方法、装置、设备及存储介质 |
| CN108990067B (zh) * | 2018-07-09 | 2021-11-12 | 常熟理工学院 | 一种应用于超密集异构网络的能效控制方法 |
| CN108990109B (zh) * | 2018-07-09 | 2021-07-27 | 常熟理工学院 | 一种应用于超密集异构网络的基于双重博弈的负载均衡方法 |
| US11296939B2 (en) * | 2018-07-17 | 2022-04-05 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Network reconfiguration with customer premises-based application hosting |
| CN112585585B (zh) * | 2018-07-30 | 2024-10-25 | 瑞典爱立信有限公司 | 基于可扩展遗传算法的虚拟化系统的虚拟网络功能的联合放置和链接 |
| EP3701679B1 (en) * | 2018-11-06 | 2022-07-27 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Network resource allocation |
| DE112018008127B4 (de) * | 2018-12-07 | 2024-09-12 | Nokia Solutions And Networks Oy | Verfahren und vorrichtung zum mappen von network-slices auf netzinfrastrukturen mit sla-garantie |
| CN109873724B (zh) * | 2019-02-28 | 2022-05-10 | 南京创网网络技术有限公司 | 应用于sdn网络的服务链高可用方法 |
| US11258661B2 (en) * | 2019-04-26 | 2022-02-22 | Juniper Networks, Inc. | Initializing server configurations in a data center |
| US11095504B2 (en) | 2019-04-26 | 2021-08-17 | Juniper Networks, Inc. | Initializing network device and server configurations in a data center |
| CN110505082B (zh) * | 2019-07-26 | 2023-04-21 | 国家电网有限公司 | 一种面向成本和QoS的NFV服务链映射方法 |
| US11818019B2 (en) | 2019-11-08 | 2023-11-14 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Achieving requested service availability |
| US12477400B2 (en) | 2019-12-31 | 2025-11-18 | Celona, Inc. | Method and apparatus for using microslices to control network performance of an enterprise wireless communication network |
| US11284288B2 (en) * | 2019-12-31 | 2022-03-22 | Celona, Inc. | Method and apparatus for microslicing wireless communication networks with device groups, service level objectives, and load/admission control |
| US12250115B2 (en) | 2019-12-31 | 2025-03-11 | Celona, Inc. | Method and apparatus for microslicing wireless enterprise communication networks using microslice profiles |
| US12561158B2 (en) * | 2020-01-22 | 2026-02-24 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Deployment of a virtualized service on a cloud infrastructure based on interoperability requirements between service functions |
| EP3860048A1 (en) * | 2020-01-31 | 2021-08-04 | InterDigital CE Patent Holdings | Method for instantiating a network service and corresponding apparatus |
| CN113300861B (zh) * | 2020-02-24 | 2022-05-03 | 中国电信股份有限公司 | 网络切片配置方法、装置以及存储介质 |
| KR20210108791A (ko) * | 2020-02-26 | 2021-09-03 | 삼성전자주식회사 | 가상화된 네트워크 기능을 실행하는 방법 및 장치 |
| US11483218B2 (en) | 2020-03-27 | 2022-10-25 | EXFO Solutions SAS | Automating 5G slices using real-time analytics |
| GB2594107A (en) | 2020-04-15 | 2021-10-20 | EXFO Solutions SAS | Network analytics |
| US12321823B2 (en) * | 2020-04-30 | 2025-06-03 | UiPath, Inc. | Machine learning model retraining pipeline for robotic process automation |
| WO2022003953A1 (ja) * | 2020-07-03 | 2022-01-06 | 日本電信電話株式会社 | ネットワーク仮想化システム、仮想リソース管理装置、仮想リソース管理方法およびプログラム |
| KR20230043969A (ko) * | 2020-07-31 | 2023-03-31 | 비보 모바일 커뮤니케이션 컴퍼니 리미티드 | 접속 제어 방법, 장치 및 통신기기 |
| US11588711B2 (en) * | 2020-08-14 | 2023-02-21 | Cisco Technology, Inc. | Intent-driven cloud branches |
| EP4187879A4 (en) | 2020-09-24 | 2023-11-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | METHOD AND APPARATUS FOR OFFLOADING HARDWARE TO A SOFTWARE PACKAGE |
| KR20220040816A (ko) * | 2020-09-24 | 2022-03-31 | 삼성전자주식회사 | 소프트웨어 패키지에 하드웨어를 오프로딩하는 방법 및 장치 |
| CN114640588B (zh) * | 2020-11-30 | 2024-05-31 | 中国移动通信有限公司研究院 | 一种网络切片业务的处理方法及相关设备 |
| CN114641024B (zh) * | 2020-12-15 | 2024-12-10 | 中国电信股份有限公司 | 确定网络功能网元的资源使用率的方法和装置 |
| CN113179299B (zh) * | 2021-04-19 | 2022-06-21 | 温州职业技术学院 | 面向工业互联网应用的服务功能链协同控制系统及方法 |
| TWI789014B (zh) | 2021-09-15 | 2023-01-01 | 中華電信股份有限公司 | 管理虛擬網元和多存取邊緣運算拓撲的系統和方法 |
| WO2023131403A1 (en) * | 2022-01-05 | 2023-07-13 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Automated service driven virtual network function dimensioning |
| CN114423035B (zh) * | 2022-01-12 | 2023-09-19 | 北京宇卫科技有限公司 | 一种网络切片场景下服务功能链异常检测方法 |
| EP4578164A1 (en) * | 2022-08-23 | 2025-07-02 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | Decomposition of virtual network functions |
| CN115714724B (zh) * | 2022-10-10 | 2024-11-22 | 北京邮电大学 | 基于服务功能链映射的5g网络资源管控方法 |
| CN116319522B (zh) * | 2023-03-15 | 2025-03-25 | 北京邮电大学 | 一种算力网络中的多路径转发方法及系统 |
| US12363063B2 (en) * | 2023-12-11 | 2025-07-15 | Arista Networks, Inc. | Dynamic implementation and tear-down of hardware network address translation pipelines for a dataflow |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7853643B1 (en) | 2001-11-21 | 2010-12-14 | Blue Titan Software, Inc. | Web services-based computing resource lifecycle management |
| US7843906B1 (en) | 2004-02-13 | 2010-11-30 | Habanero Holdings, Inc. | Storage gateway initiator for fabric-backplane enterprise servers |
| US8756302B2 (en) | 2008-10-22 | 2014-06-17 | 6Fusion Usa Inc. | Method and system for determining computer resource usage in utility computing |
| US8817625B1 (en) * | 2013-09-13 | 2014-08-26 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Service placement for inline services chaining with multiple instances |
| CN105247826B (zh) | 2013-01-11 | 2018-07-13 | 华为技术有限公司 | 网络设备的网络功能虚拟化 |
| US10291515B2 (en) * | 2013-04-10 | 2019-05-14 | Huawei Technologies Co., Ltd. | System and method for a control plane reference model framework |
| US10333779B2 (en) | 2013-04-10 | 2019-06-25 | Huawei Technologies Co., Ltd. | System and method for providing a software defined protocol stack |
| US10034222B2 (en) | 2013-06-06 | 2018-07-24 | Huawei Technologies Co., Ltd. | System and method for mapping a service-level topology to a service-specific data plane logical topology |
| CN103353671B (zh) * | 2013-07-18 | 2015-10-07 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 穿反两用型电润湿显示面板 |
| US9736041B2 (en) * | 2013-08-13 | 2017-08-15 | Nec Corporation | Transparent software-defined network management |
| EP3028528A4 (en) | 2013-08-27 | 2017-05-03 | Huawei Technologies Co., Ltd. | System and method for mobile network function virtualization |
| US9288143B2 (en) * | 2013-10-14 | 2016-03-15 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Data flow path determination |
| US9755901B2 (en) * | 2014-01-21 | 2017-09-05 | Huawei Technologies Co., Ltd. | System and method for a software defined protocol network node |
| EP2911347B1 (en) * | 2014-02-24 | 2019-02-13 | Hewlett-Packard Enterprise Development LP | Providing policy information |
| WO2015126430A1 (en) | 2014-02-24 | 2015-08-27 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Virtual network function management with deactivated virtual machines |
| US9998320B2 (en) | 2014-04-03 | 2018-06-12 | Centurylink Intellectual Property Llc | Customer environment network functions virtualization (NFV) |
| US9594649B2 (en) | 2014-10-13 | 2017-03-14 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Network virtualization policy management system |
| CN105591784A (zh) | 2014-10-24 | 2016-05-18 | 中兴通讯股份有限公司 | 告警处理方法及装置 |
| KR101951273B1 (ko) | 2014-12-04 | 2019-02-22 | 노키아 솔루션스 앤드 네트웍스 게엠베하 운트 코. 카게 | 가상화된 자원들의 조종 |
| US9882815B2 (en) | 2014-12-22 | 2018-01-30 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Adaptive load balancing in packet processing |
| WO2016118636A1 (en) | 2015-01-20 | 2016-07-28 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and apparatus for nfv management and orchestration |
-
2016
- 2016-01-20 BR BR112017015617A patent/BR112017015617A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2016-01-20 JP JP2017538249A patent/JP6426849B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2016-01-20 CN CN201680003924.4A patent/CN107005480B/zh active Active
- 2016-01-20 EP EP16740690.9A patent/EP3241319B1/en active Active
- 2016-01-20 US US15/002,090 patent/US10298466B2/en active Active
- 2016-01-20 KR KR1020177022922A patent/KR20170105582A/ko not_active Ceased
- 2016-01-20 WO PCT/US2016/014159 patent/WO2016118646A1/en not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200019062A (ko) * | 2018-08-13 | 2020-02-21 | 한국전자통신연구원 | 통신 시스템에서 사설 네트워크 슬라이스의 제공 방법 및 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20160212017A1 (en) | 2016-07-21 |
| EP3241319A1 (en) | 2017-11-08 |
| JP6426849B2 (ja) | 2018-11-21 |
| JP2018508137A (ja) | 2018-03-22 |
| BR112017015617A2 (pt) | 2018-04-10 |
| EP3241319B1 (en) | 2019-03-13 |
| CN107005480A (zh) | 2017-08-01 |
| EP3241319A4 (en) | 2017-11-08 |
| CN107005480B (zh) | 2020-07-07 |
| WO2016118646A1 (en) | 2016-07-28 |
| US10298466B2 (en) | 2019-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20170105582A (ko) | Nfv 및 sdn과 연동하기 위한 sdt를 위한 시스템들 및 방법들 | |
| Morais et al. | PlaceRAN: Optimal placement of virtualized network functions in beyond 5G radio access networks | |
| US11924059B2 (en) | Systems and methods for chaining control-plane virtual functions for ensuring end-to-end quality of service (QoS) of internet services | |
| EP3501142B1 (en) | Method and apparatus for network slicing | |
| US10447547B2 (en) | Method and apparatus for NFV management and orchestration | |
| WO2019062836A1 (zh) | 网络切片管理方法及其装置 | |
| Al Ridhawi et al. | Workflow-net based service composition using mobile edge nodes | |
| Barrachina-Muñoz et al. | Cloud-native 5G experimental platform with over-the-air transmissions and end-to-end monitoring | |
| CN106533935A (zh) | 一种在云计算系统中获取业务链信息的方法和装置 | |
| JP2017517170A (ja) | Ｎｆｖシステムにおけるサービス実装のための方法および通信ユニット | |
| Medhat et al. | Near optimal service function path instantiation in a multi-datacenter environment | |
| Toumi et al. | On cross-domain service function chain orchestration: An architectural framework | |
| US12382304B2 (en) | Data delivery automation of a cloud-managed wireless telecommunication network | |
| Zafeiropoulos et al. | Enabling vertical industries adoption of 5G technologies: A cartography of evolving solutions | |
| Kamath et al. | Application aware multiple constraint optimal paths for transport network using SDN | |
| US11349729B2 (en) | Network service requests | |
| Carella et al. | A network function virtualization framework for network slicing of 5G networks | |
| Peréz | MUDED: Integrating Networks with Applications through Multi-Domain Exposure and Discovery Mechanisms MUDED: Integrando redes a aplicações por meio de mecanismos de descoberta e exposição | |
| Toumi | On Using Physical Programming for Multi-Domain SFC Placement with Limited Visibility | |
| Cosmas et al. | Enabling Vertical Industries Adoption of 5G Technologies: a Cartography of evolving solutions | |
| BERNIER | Sorbonne Université Ecole doctorale Informatique, télécommunications et électronique de Paris EURECOM |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0105 | International application |
Patent event date: 20170817 Patent event code: PA01051R01D Comment text: International Patent Application |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20181015 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20190325 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20181015 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |