軟件定義的網絡環境中服務的自動發現和自動擴縮制造技術

本申請涉及軟件定義的網絡環境中服務的自動發現和自動擴縮，描述了用于自動發現兩個或更多個虛擬服務實例的技術，所述兩個或更多個虛擬服務實例被配置為在軟件定義網絡(SDN)/網絡功能虛擬化(NFV)環境中將給定服務應用于分組。虛擬服務實例可被部署為以一個或多個物理設備作為主機的虛擬實體，以提供來自服務提供商的單獨服務或服務鏈。使用虛擬服務實例使得能夠按需自動擴縮服務。本公開的技術使得網關網絡設備能夠自動發現給定服務的虛擬服務實例作為負載均衡實體。根據這些技術，網關網絡設備自動更新給定服務的負載均衡組，以包括發現的虛擬服務實例，在所發現的虛擬服務實例上負載均衡用于服務的流量。

【技術實現步驟摘要】
軟件定義的網絡環境中服務的自動發現和自動擴縮本申請是申請號為2017104556123、申請日為2017年6月16日、專利技術名稱為“軟件定義的網絡環境中服務的自動發現和自動擴縮”的中國專利申請的分案申請。
本公開涉及計算機網絡，更具體地，涉及計算機網絡中的網絡服務。
技術介紹
計算機網絡是可以交換數據和共享資源的互連計算設備的集合。在基于分組的網絡中，計算設備通過將數據劃分成稱為分組的小塊來傳送數據，這些小塊被單獨地通過網絡從源設備路由到目的地設備。計算機網絡內的某些設備，稱為路由器，維護描述通過網絡的路由的路由信息。通常可以將“路由”定義為網絡上兩個位置之間的路徑。路由器包括維護路由信息的控制平面，以及根據路由信息轉發接收到的分組的數據平面。網絡服務提供商向輸入分組提供諸如安全性、隧道、虛擬專用網絡、過濾、負載均衡、VoIP/多媒體處理和各種類型的應用代理(HTTP、XML、WAP等)的服務。服務提供商還提供旨在提高用戶體驗質量的內容特定服務，例如視頻流和緩存。服務提供商網絡的網絡基礎設施通常包括通過通信鏈路互連的接入節點、聚合節點和高速邊緣路由器的龐大的集合。這些網絡設備通常執行各種協議并交換信令消息來錨定和管理與簽約用戶設備相關聯的簽約用戶會話和通信流。可在網絡架構中包括軟件定義網絡(SDN)控制器和/或網絡功能虛擬化(NFV)編排器，以提供對服務提供商網絡內的簽約用戶會話和通信流的集中控制。通常使用SDN架構來提供網絡設備中控制平面和數據平面的至少一定程度的分離，以及將控制平面抽象為更加模塊化和分層的架構。NFV架構提供虛擬化以消除對專用硬件的依賴，并將許多不同的網絡設備類型整合到可能位于數據中心、網絡節點和最終用戶駐地的行業標準大容量服務器、交換機和存儲器上。
技術實現思路
一般來說，描述了在軟件定義網絡(SDN)/網絡功能虛擬化(NFV)環境中自動發現被配置為將給定服務應用于分組的兩個或更多個虛擬服務實例的技術。虛擬服務實例可被部署為虛擬機(VM)或以一個或多個物理設備，例如服務器，作為主機的其他虛擬實體，以從服務提供商提供單獨的服務或服務鏈。虛擬服務實例的使用使得按需自動擴縮(即例示或拆除)服務。本公開的技術使得網關網絡設備，例如路由器，能夠自動發現給定服務的虛擬服務實例作為負載均衡實體。根據這些技術，網關網絡設備自動更新給定服務的負載均衡組，以包括發現的虛擬服務實例，在所發現的虛擬服務實例上負載均衡用于服務的流量。以這種方式，所公開的技術在SDN/NFV環境中提供服務的自動擴縮和自動發現。在一個實例中，本公開涉及一種方法，包括由SDN控制器建立與網關網絡設備的邊界網關協議(BGP)對等體會話；由所述SDN控制器建立兩個或更多個專用隧道(uniquechannel)，每個所述專用隧道從所述網關網絡設備擴展到被配置為將給定服務應用于分組的一組兩個或更多個虛擬服務實例中相應的一個；由SDN控制器計算給定服務的BGP路由，其中，每個BGP路由表示從網關網絡設備擴展到相應一個虛擬服務實例的專用隧道中的一個；以及由SDN控制器經由BGP對等體會話向網關網絡設備通告給定服務的BGP路由作為負載均衡實體。在另一實例中，本公開涉及一種方法，包括由網關網絡設備建立與SDN控制器的BGP對等體會話；由網關網絡設備經由BGP對等體會話從SDN控制器接收作為負載均衡實體的給定服務的BGP路由的通告，其中，每個BGP路由表示一組兩個或更多個專用隧道中的其中一個，每個所述專用隧道從所述網關網絡設備擴展到被配置為將所述給定服務應用于分組的一組兩個或更多個虛擬服務實例中相應的一個；由所述網關網絡設備維護所述給定服務的負載均衡組，所述負載均衡組包括所述給定服務的每個BGP路由；以及由網關網絡設備根據負載均衡算法從負載均衡組中選擇其中一個BGP路由，在所選BGP路由上將分組轉發到應用給定服務的相應的一個虛擬服務實例。在進一步的實例中，本公開涉及SDN控制器，所述SDN控制器包括多個網絡接口；和控制單元，所述控制單元包括處理器，所述處理器執行BGP，以便在其中一個網路接口上建立與網關網絡設備的BGP對等體會話，并且建立兩個或更多個專用隧道，每個專用隧道從所述網關網絡設備擴展到被配置為將給定服務應用于分組的一組兩個或更多個虛擬服務實例中相應的一個，所述處理器被配置為計算給定服務的BGP路由，并將給定服務的BGP路由輸出到其中一個網絡接口，以作為負載均衡實體經由BGP對等體會話通告到網關網絡設備，其中每個BGP路由表示從網關網絡設備擴展到相應的一個虛擬服務實例的專用隧道中的一個。在另外的實例中，本公開涉及網關網絡設備，所述網關網絡設備包括多個網絡接口；控制單元，所述控制單元包括處理器，該處理器執行BGP以在其中一個網路接口上建立與SDN控制器的BGP對等體會話，所述處理器被配置為經由與SDN控制器的BGP對等體會話在其中一個網絡接口上接收作為負載均衡實體的給定服務的BGP路由的通告，并且維護給定服務的負載均衡組，所述負載均衡組包括給定服務的每個BGP路由，其中，每個BGP路由表示一組兩個或更多個專用隧道中的一個，每個專用隧道從網關網絡設備擴展到被配置為將給定服務應用到分組的一組兩個或更多個虛擬服務實例中相應的一個；以及轉發電路，利用與BGP路由關聯的轉發信息編程，所述轉發電路被配置為根據負載均衡算法從所述負載均衡組中選擇所述分組的其中一個BGP路由，其中，所述轉發電路將所述分組輸出到其中一個網絡接口，以轉發到應用給定服務的虛擬服務實例中相應的一個。本公開的一個或多個實施例的細節在附圖和下面的描述中闡述。其他特征、目的和優點將從說明書和附圖以及權利要求書中變得顯而易見。附圖說明圖1是示出根據本文描述的技術操作的實例網絡系統的框圖。圖2是示出根據本文描述的技術操作的實例服務提供商網絡的一部分的框圖。圖3是示出被配置為實現本文所描述的技術的實例SDN控制器的框圖。圖4是示出被配置為實現本文描述的技術的實例路由器的框圖。圖5是示出為一個或多個服務節點提供操作環境的實例服務器的框圖。圖6是示出根據本文所描述的技術的諸如路由器或網關的網絡設備和SDN控制器的示例性操作的流程圖。具體實施方式圖1是示出根據本文描述的技術操作的實例網絡系統的框圖。圖1的實例網絡系統包括服務提供商網絡2，被操作為專用網絡以向簽約用戶設備16提供基于分組的網絡服務。也就是說，服務提供商網絡2為簽約用戶設備16提供網絡接入的認證和建立，使得簽約用戶設備16可以開始與公共網絡12交換數據分組，所述公共網絡12可以是內部的或外部的基于分組的網絡，諸如因特網。在圖1的實例中，服務提供商網絡2包括接入網絡6，該接入網絡6提供經由服務提供商核心網絡7和網關網絡設備8至公共網絡12的連接。服務提供商核心網絡7和公共網絡12提供可用于由簽約用戶設備16請求和使用的基于分組的服務。作為實例，核心網絡7和/或公共網絡12可提供例如批量數據傳送、因特網協議語音本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種服務的自動發現和自動擴縮的方法，包括：/n由網絡的控制器為耦合至所述網絡的服務綜合體內的一個或多個物理網絡設備上的第一服務鏈的前端服務建立兩個或更多個第一虛擬服務實例；/n由所述控制器建立兩個或更多個專用隧道，每個所述專用隧道從網關網絡設備擴展到被配置為將所述第一服務鏈的前端服務應用于分組的兩個或更多個所述第一虛擬服務實例中相應的一個；/n由所述控制器計算所述第一服務鏈的前端服務的路由，其中，每個所述路由表示從所述網關網絡設備擴展到兩個或更多個所述第一虛擬服務實例中相應的一個的所述專用隧道中的一個；以及/n由所述控制器向所述網關網絡設備通告所述第一服務鏈的前端服務的、作為包括在用于所述第一服務鏈的前端服務的第一負載均衡組中的負載均衡實體的路由。/n

【技術特征摘要】
20160630 US 15/199,0691.一種服務的自動發現和自動擴縮的方法，包括：
由網絡的控制器為耦合至所述網絡的服務綜合體內的一個或多個物理網絡設備上的第一服務鏈的前端服務建立兩個或更多個第一虛擬服務實例；
由所述控制器建立兩個或更多個專用隧道，每個所述專用隧道從網關網絡設備擴展到被配置為將所述第一服務鏈的前端服務應用于分組的兩個或更多個所述第一虛擬服務實例中相應的一個；
由所述控制器計算所述第一服務鏈的前端服務的路由，其中，每個所述路由表示從所述網關網絡設備擴展到兩個或更多個所述第一虛擬服務實例中相應的一個的所述專用隧道中的一個；以及
由所述控制器向所述網關網絡設備通告所述第一服務鏈的前端服務的、作為包括在用于所述第一服務鏈的前端服務的第一負載均衡組中的負載均衡實體的路由。


2.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：
由所述控制器為所述服務綜合體內的一個或多個所述物理網絡設備中的至少一個上的第二服務鏈的前端服務建立至少一個第二虛擬服務實例，其中，所述第二服務鏈的前端服務與所述第一服務鏈的前端服務不同；
由所述控制器建立從所述網關網絡設備擴展到被配置為將所述第二服務鏈的前端服務應用于分組的所述至少一個第二虛擬服務實例的至少一個專用隧道；
由所述控制器計算所述第二服務鏈的前端服務的至少一個路由，其中，所述至少一個路由表示從所述網關網絡設備擴展到所述至少一個第二虛擬服務實例的所述至少一個專用隧道；以及
由所述控制器向所述網關網絡設備通告所述第二服務鏈的前端服務的、作為包括在所述第二服務鏈的前端服務的第二負載均衡組中的負載均衡實體的所述路由。


3.根據權利要求1至2中任一項所述的方法，其中，計算所述第一服務鏈的前端服務的路由包括：計算等價多路徑ECMP下一跳路由集，所述ECMP下一跳路由集具有到達被配置為應用所述第一服務鏈的前端服務的兩個或更多個所述第一虛擬服務實例的兩個或更多個成員路由。


4.根據權利要求1至2中任一項所述的方法，其中，從所述網關網絡設備擴展到相應一個所述第一虛擬服務實例的所述專用隧道中的一個由通用路由封裝GRE隧道的隧道地址標識，所述GRE隧道具有被分配給相應一個所述第一虛擬服務實例的標簽。


5.根據權利要求1至2中任一項所述的方法，進一步包括：由所述控制器向所述網關網絡設備通告所述第一服務鏈的前端服務的路由更新，其中，所述路由更新包括所述第一服務鏈的前端服務的新的第一虛擬服務實例的通知，或所述第一服務鏈的前端服務的已刪除第一虛擬服務實例的通知。


6.根據權利要求1至2中任一項所述的方法，其中，建立兩個或更多個所述第一虛擬服務實例包括由所述控制器建立兩個或更多個所述第一虛擬服務實例，作為在所述服務綜合體內的所述物理網絡設備中的同一物理網絡設備上運行的兩個或更多個虛擬機。


7.根據權利要求1至2中任一項所述的方法，其中，建立兩個或更多個所述第一虛擬服務實例包括由所述控制器建立兩個或更多個所述第一虛擬服務實例，作為在所述服務綜合體內的所述物理網絡設備中的第一物理網絡設備上運行的至少一個第一虛擬機以及在所述服務綜合體內的所述物理網絡設備中的第二物理網絡設備上運行的至少一個第二虛擬機。


8.一種服務的自動發現和自動擴縮的方法，包括：
由網關網絡設備從網絡的控制器接收耦合至所述網絡的服務綜合體內的第一服務鏈的前端服務的、作為負載均衡實體的路由的通告，其中，在所述服務綜合體內的一個或多個物理網絡設備上建立用于所述第一服務鏈的前端服務的兩個或更多個第一虛擬服務實例，并且其中，每個所述路由表示兩個或更多個專用隧道中的一個，所述專用隧道從所述網關網絡設備擴展到被配置為將所述第一服務鏈的前端服務應用于分組的兩個或更多個所述第一虛擬服務實例中相應的一個；
由所述網關網絡設備維護所述第一服務鏈的前端服務的第一負載均衡組，所述負載均衡組包括所述第一服務鏈的前端服務的每個路由；以及
由所述網關網絡設備，根據負載均衡算法，從所述第一負載均衡組中選擇其中一個所述路由，在所選路由上將所述分組轉發到應用所述第一服務鏈的前端服務的所述第一虛擬服務實例中相應的一個。


9.根據權利要求8所述的方法，進一步包括：
由所述網關網絡設備從所述控制器接收所述服務綜合體內的第二服務鏈的前端服務的、作為負載均衡實體的至少一個路由的通告，其中，所述第二服務鏈的前端服務與所述第一服務鏈的前端服務不同，其中，在所述服務綜合體內的一個或多個所述物理網絡設備中的至少一個上建立用于所述第二服務鏈的前端服務的至少一個第二虛擬服務實例，并且其中，所述至少一個路由表示從所述網關網絡設備擴展到被配置為將所述第二服務鏈的前端服務應用于分組的所述至少一個第二虛擬服務實例的至少一個專用隧道；
由所述網關網絡設備維護用于所述第二服務鏈的前端服務的第二負載均衡組，所述第二負載均衡組包括用于所述第二服務鏈的前端服務的至少一個路由；以及
由所述網關網絡設備，根據負載均衡算法，從所述第二負載均衡組中選擇至少一個路由，在所選路由上，將所述分組轉發到應用所述第二服務鏈的前端服務的所述至少一個第二虛擬服務實例。


10.根據權利要求8至9中任一項所述的方法，其中，所述第一服務鏈的前端服務的路由包括等價多路徑ECMP下一跳路由集，所述ECMP下一跳路由集具有到達被配置為應用所述第一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：里施·K穆特努魯，帕德馬納巴·納盧爾，迪利普·H桑哈維，陳輝評，納拉辛哈·塔拉帕迪·納亞克，
申請(專利權)人：叢林網絡公司，
類型：發明
國別省市：美國;US