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JP5986692B2 - ネットワークデバイスのためのネットワーク機能仮想化 - Google Patents

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Description

今日のサービスプロバイダのネットワークでは、プロバイダエッジ（PE：Provider Edge）ノードのようなネットワークエッジデバイスは、仮想プライベートネットワーク（VPN：Virtual Private Network）サービスを１人以上の顧客に提供するように構成される。例えば、PEノードは、顧客の要求を満たすために、インターネットプロトコル（IP：Internet Protocol）VPNのようなレイヤ3（L3：layer 3）と、仮想プライベート・ワイヤサービス（VPWS：Virtual Private Wire Service）及び仮想プライベート・ローカルエリアネットワーク（LAN：Local Area Network）サービス（VPLS：Virtual Private LAN Service）のようなレイヤ2（L2：layer 2）とでVPNサービスを同時に提供することができる。VPNサイトの数が増え続けるにつれて、サービスプロバイダは、ネットワークリソースの増大する需要を収容するために、ネットワークを絶えず拡張している。ネットワークを拡張するために、歴史的に、サービスプロバイダは、PEノードが拡張容量の全てを利用するまで、既存のPEノードに対して新たなデータカードを導入してきている。PEノードが新たなデータカードを収容する容量をもはや有さない場合、更なるリソース要求を補うために、新たなPEノードがサービスプロバイダネットワークに導入されることがある。しかし、新たなネットワークデバイス（例えば、PEノード）をネットワークに追加して十分に構成することは、しばしば資本支出（CAPEX：capital expenditure）及び運用支出（OPEX：operational expenditure）の形式の双方において相当のコストを含む。
CAPEX及びOPEXを低減する試みにおいて、内容が再現されているかのように援用される、2013年10月に公開された“Network Functions Virtualisation (NFV); Architectural Framework”という題の欧州電気通信標準化機構（ETSI：European Telecommunications Standards Institute）グループ規格書（GS：group specification）NFV 002 v1.1.1に記載のネットワーク機能仮想化（NFV：Network Function Virtualization）は、多くの種類の物理ネットワークデバイスを１つ以上の汎用のサーバ、スイッチ、ストレージ及び／又は他の汎用のネットワークノードに集約する。例えば、NFVは、スイッチングエレメント（例えば、メッセージルータ及びブロードバンドネットワークゲートウェイ）、移動ネットワークノード（例えば、サービング汎用パケット無線サービス（GPRS：serving general packet radio service）サポートノード（SGSN：serving GPRS support node））、トラヒック分析（例えば、ディープ・パケット・インスペクション（DPI：deep packet inspection）及びサービス品質（QoS：quality of service）測定）、アプリケーションレベル最適化（例えば、アプリケーションアクセラレータ及びコンテンツ配信ネットワーク（CDN：content distribution network））及びセキュリティ機能（例えば、ファイヤウォール）を含むが、これらに限定されない様々な物理ネットワークデバイスにより実行されるネットワーク機能を実現し得る。物理ネットワークデバイスを集約することにより、NFVは、新たな物理ネットワークデバイスの導入及び構成なしに、ネットワークの様々な位置に移動及び／又はインスタンス化され得るネットワーク機能を実現することにより、ネットワークの更に大きい柔軟性を提供する。
不都合なことに、NFVの現在の実現は、ネットワーク拡張に関連するCAPEXの低減に対処するが、OPEXコストの低減に十分に対処しない。１つのNFV仮想化技術であるアプライアンスNFV法は、物理ネットワークデバイス（例えば、PEノード又はブロードバンド遠隔アクセスサーバ（BRAS：Broadband Remote Access Server）を単一の仮想アプライアンスとして扱い、全体の物理ネットワークデバイスをコモディティサーバの仮想マシン（VM：virtual machine）に埋め込む。例えば、物理ネットワークデバイスがPEノードである場合、アプライアンスNFV法は、全体のPE機能を単一のユニットとして実現し、PE機能の全てを単一のVM内に埋め込み得る。更に、PEデータパスは、同じVMに埋め込まれることもでき、或いはPEデータパスは、コモディティスイッチのデータパス能力を利用することもできる。従って、前述のアプライアンスNFV法は、既存のPEノードの拡張及び／又はネットワークへの新たなPEノードの追加に関連するCAPEXコストを主に対象としている。アプライアンスNFV法は、新たに追加されたPEノードが依然としてサービスプロバイダネットワーク内に十分に構成及び導入される必要があり得るため、比較的低いOPEXコストの低減を提供する。
一実施例では、この開示は、NFVを実行する装置を含み、メモリと、メモリに結合されたプロセッサとを有し、メモリは、プロセッサにより実行された場合、装置に対して、ネットワーク内のネットワークデバイスを仮想化する命令を受信し、命令に従って、ネットワークデバイスを、ネットワークデバイスに対応する仮想化ネットワークノードを形成するために使用される複数のネットワーク機能ユニット（NF：network function unit）に分割し、１つ以上の仮想コンテナ内においてNFを開始し、仮想化ネットワークノードに対応するグループ識別子（ID：identifier）を使用して仮想コンテナを一緒にグループ化することを実行させる命令を含み、NFのそれぞれは、仮想化前にネットワークデバイスにより実行されるネットワーク機能に対応する。
他の実施例では、この開示は、NFVを実行する装置を含み、メモリと、メモリに結合されたプロセッサとを有し、メモリは、プロセッサにより実行された場合、装置に対して、ネットワーク内の非仮想化ネットワークデバイスにより実行される複数のネットワーク機能に対応する複数のNFを生成し、１つ以上の仮想コンテナ内においてNFをロードし、非仮想化ネットワークデバイスにより実行されるネットワーク機能を識別するグループIDを使用して仮想コンテナを一緒にグループ化し、仮想コンテナのそれぞれについてリソース利用を監視し、仮想コンテナのそれぞれのリソース利用に従ってリソース割り当てを調整することを実行させる命令を含む。
更に他の実施例では、この開示は、NFVを実行する方法を含み、ネットワーク内に参加するPEデバイスを仮想化する命令を受信するステップと、PEデバイスを複数のNFに分割するステップであり、NFのそれぞれは、PEネットワーク機能を実行するために使用されるステップと、命令に基づいてNFを１つ以上のNFグループにグループ化するステップと、NFグループのそれぞれを仮想コンテナに配置するステップと、仮想コンテナを使用して複数のデータパケットを転送するステップとを有する。
前記及び他の機能は、添付図面及び特許請求の範囲に関連して挙げられる以下の詳細な説明から明確に理解できる。
この開示の更に完全な理解のため、添付図面及び詳細な説明に関連して挙げられる以下の簡単な説明に言及が行われる。同様の参照符号は同様の部分を表す。
この開示の実施例が動作し得るNFVシステムの実施例の概略図 PEデバイスを仮想化するために使用されるNFVシステムの実施例の概略図 ネットワークエレメントの実施例の概略図 絶対分解法を使用した仮想化PEノードの実施例の概略図 ネットワーク機能分解法を使用した仮想化PEノードの実施例の概略図 ネットワーク機能分解法を使用した仮想化ユーザ・ネットワーク・インタフェース（UNI：user-to-network interface）サブコンポーネントと共に動作する非仮想化PEデバイスを有するNFVシステムの実施例の概略図 ネットワーク機能分解法を使用した仮想化UNIサブコンポーネント及び仮想化カスタマプロバイダエッジ（CPE：customer provider edge）コンポーネントと共に動作する非仮想化PEデバイスを有するNFVシステムの実施例の概略図 ネットワーク機能分解法を使用した仮想化UNIサブコンポーネント、仮想化ネットワーク・ネットワーク・インタフェース（NNI：network-to-network interface）サブコンポーネント及び仮想化CPEコンポーネントを有するNFVシステムの実施例の概略図 PEノードを仮想化するためにサービス分解法を使用するNFVシステムの実施例の概略図 ネットワークデバイスでNFV仮想化を実行するために使用される方法の実施例のフローチャート
最初に、１つ以上の実施例の例示的な実現が以下に提供されるが、開示のシステム、装置及び／又は方法は、現在既知であろうと又は存在しようと、如何なる数の技術を使用して実現されてもよい。この開示は、ここに例示及び説明する例示的な設計及び実現を含む、以下に示す例示の実現、図面及び技術に決して限定されるべきでなく、特許請求の範囲内で、その均等の全範囲と共に変更されてもよい。従来技術の特定の態様がこの開示を容易にするために説明されているが、出願人は、決してこれらの技術的態様を放棄せず、この開示は、ここに説明する従来技術の態様の１つ以上を含んでもよいことが考えられる。
ここに開示されるものは、NFVを使用して物理ネットワークデバイスの少なくとも一部を仮想化する少なくとも１つの方法、装置及びシステムである。NFV仮想化は、物理ネットワークデバイスを複数のNFに分割することにより、物理ネットワークデバイスを仮想化してもよい。NFのそれぞれは、物理ネットワークデバイスにより典型的に実現されるネットワーク機能を実行するように構成される。仮想コンテナは、ネットワークのスケーラビリティ、拡張、及び物理ネットワークデバイスに関連するマイグレーションの問題に対処するために１つ以上のNFをホストしてもよい。NFV仮想化は、物理ネットワークデバイスにより実行されるネットワーク機能を実現するために、絶対分解法、ネットワーク機能分解法及び／又はサービス分解法のうちいずれか１つを使用して、NFをグループ化し、仮想コンテナ内に配置してもよい。物理ネットワークデバイスを１つ以上のNFに仮想化することにより、NFは、OPEXコストを最小化するために仮想コンテナ及び／又はハードウェアリソースノードの中で分散及び配置されてもよい。
図１は、この開示の実施例が動作し得るNFVシステム100の実施例の概略図である。NFVシステム100は、データセンタネットワーク、サービスプロバイダネットワーク及び／又はLANのような様々なネットワークを使用して実現されてもよい。NFVシステム100は、NFV管理及び編成システム（NFV Management and Orchestration system）128と、NFVインフラストラクチャ（NFVI：NFV Infrastructure）130と、複数の仮想ネットワーク機能（VNF：virtual network function）108と、複数のエレメント管理システム（EMS：element management system）122と、サービス、VNF及びインフラストラクチャ記述システム（Service, VNF, and Infrastructure Description system）126と、１つ以上のオペレーションサポートシステム（OSS：Operations Support System）及びビジネスサポートシステム（BSS：Business Support System）（OSS/BSS）124とを有してもよい。NFV管理及び編成システム128は、オーケストレータ（Orchestrator）102と、１つ以上のVNFマネージャ104と、１つ以上の仮想化インフラストラクチャマネージャ（Virtualized Infrastructure Manager）106とを有してもよい。NFVI130は、コンピューティングハードウェア112と、ストレージハードウェア114と、ネットワークハードウェア116と、仮想化レイヤと、仮想コンピューティング110と、仮想ストレージ118と、仮想ネットワーク120とを有してもよい。サービス、VNF及びインフラストラクチャ記述ユニット126及びOSS/BSS124は、ETSI GS NFV 002 v1.1.1標準に更に詳細に説明されている。
NFV管理及び編成システム128は、VNF108及びNFVI130のための監督及び管理機能を実行するように構成されてもよい。オーケストレータ102は、NFVI130及びNFVI130内の仮想化リソースに対して構成されてもよい。オーケストレータ102は、NFVI130でネットワークサービス（例えば、L2及びL3 VPNサービス）を実現してもよい。オーケストレータ102は、リソースに関する要求を実現するために１つ以上のVNFマネージャ104と通信し、構成情報をVNFマネージャ104に送出し、VNF108の状態情報を収集してもよい。更に、オーケストレータ102は、リソース割り当てを実現するために、及び／又は仮想化ハードウェアリソース構成及び状態情報を予約及び交換するために、仮想化インフラストラクチャマネージャ106と通信してもよい。VNFマネージャ104は、１つ以上のVNF108を管理するように構成されてもよい。VNFマネージャ104は、VNF108のインスタンス化、更新、問い合わせ、スケーリング及び／又は終了のような様々な管理機能を実行してもよい。仮想化インフラストラクチャマネージャ106は、コンピューティングハードウェア112、ストレージハードウェア114、ネットワークハードウェア116、仮想コンピューティング110（例えば、VM）、仮想ストレージ118及び仮想ネットワーク120とのVNF108の相互作用を制御及び管理するために使用される管理機能を実行するように構成されてもよい。例えば、仮想化インフラストラクチャマネージャ106は、インフラストラクチャリソース及び割り当て（例えば、仮想コンテナへのリソースの増加）の管理のようなリソース管理機能と、NFVI障害情報の収集のような運用機能とを実行してもよい。VNFマネージャ104及び仮想化インフラストラクチャマネージャ106は、リソース割り当て要求のために、及び仮想化ハードウェアリソース構成及び状態情報を交換するために、相互に通信してもよい。
NFVI130は、仮想化環境を構築し、VNF108を配置、管理及び実行するために、ハードウェアコンポーネント、ソフトウェアコンポーネント又は双方の組み合わせを有する。換言すると、ハードウェアリソース及び仮想化レイヤは、VNF108のためのVM及び他の形式の仮想コンテナのような仮想化リソースを提供するために使用される。ハードウェアリソースは、コンピューティングハードウェア112と、ストレージハードウェア114と、ネットワークハードウェア116とを有する。コンピューティングハードウェア112は、処理及びコンピューティングリソースを提供するために使用される民生（COTS：commercial off-the-shelf）ハードウェア及び／又はカスタムハードウェアでもよい。ストレージハードウェア114は、ネットワーク内に提供されてもよく、ストレージハードウェア114自体（例えば、サーバ内に位置するローカルメモリ）内に存在してもよいストレージ容量を提供してもよい。一実施例では、コンピューティングハードウェア112及びストレージハードウェア114からのリソースは、一緒に貯められてもよい。ネットワークハードウェアは、有線及び／又は無線リンクを介して相互接続されたスイッチング機能を実行するように構成されたスイッチ（例えば、コモディティスイッチ）、ルータ及び／又は他のネットワークデバイスでもよい。ネットワークハードウェア116は、複数のドメインに渡ってもよく、１つ以上のトランスポートネットワークを介して相互接続された複数のネットワークを有してもよい。
NFVI130内の仮想化レイヤは、仮想化リソースをVNF108に提供するために、ハードウェアリソースを抽象化し、基礎となる物理ネットワークレイヤからVNF108を分離してもよい。図１に示すように、仮想化リソースは、仮想コンピューティング110と、仮想ストレージ118と、仮想ネットワーク120とを有してもよい。仮想コンピューティング110及び仮想ストレージ118は、ハイパーバイザ、VM及び／又は他の仮想コンテナの形式でVNF108に提供されてもよい。例えば、１つ以上のVNF108はVMに配置されてもよい。仮想化レイヤは、仮想ネットワーク120を形成するようにネットワークハードウェア116を抽象化する。仮想ネットワーク120は、VNF108をホストするVM及び／又は他の仮想コンテナの間の接続性を提供する仮想スイッチ（Vswitch）を有してもよい。ハードウェアリソースの抽象化は、仮想LAN（VLAN：Virtual LAN）、VPLS、拡張可能仮想LAN（VxLAN：Virtual extensible LAN）及びジェネリック・ルーティング・エンキャプシュレーションを使用したネットワーク仮想化（NVGRE：Network Virtualization using Generic Routing Encapsulation）を含むが、これらに限定されない様々な技術を使用して実現されてもよい。更に、ネットワークハードウェア116内のトランスポートネットワークは、集権的制御プレーン及び別の転送プレーン（例えば、ソフトウェア・デファインド・ネットワーク（SDN：Software Defined Network））を使用して仮想化されてもよい。
図１に示すように、VNFマネージャ104は、VNFライフサイクル管理を実行し、構成及び状態情報を交換するために、VNF108及びEMS112と通信してもよい。VNF108は、物理ネットワークデバイスにより実行されるネットワーク機能のうち少なくとも１つの仮想化であるように構成されてもよい。一実施例では、VNF108は、非仮想化PEデバイス内に典型的にある全てのPEネットワーク機能を提供するように構成された仮想化PEノードでもよい。他の実施例では、VNF108は、非仮想化PEデバイスのコンポーネント（例えば、運用、管理及び保守（OAM：operations, administration, and management）コンポーネント）の１つを実現するように構成されてもよい。従って、仮想コンテナは、単一のVNF108をホストしてもよく、複数のVNF108をホストしてもよい。各VNF108は、仮想コンテナ内で動作し、１つ以上の物理デバイスに属する一式のネットワーク機能に対応する。ネットワーク機能を実行するようにVNF108を配置することについて、図４〜９で更に詳細に説明する。EMS122は、１つ以上のVNF108の管理機能を実行するように構成されてもよい。
図２は、PEデバイスを仮想化するために使用されるNFVシステム200の実施例の概略図である。NFVシステム200は、PEオーケストレータ（PE Orchestrator）202と、仮想マシンマネージャ（Virtual Machine Manager）204と、ネットワーキングシステム206と、コンピューティングシステム208と、ストレージシステム210とを有してもよい。仮想マシンマネージャ204は、図１に記載した仮想化インフラストラクチャマネージャ106と実質的に同様のものでもよい。ネットワーキングシステム206は、図１に記載した仮想ネットワーク120及びネットワークハードウェア116と実質的に同様のものでもよい。コンピューティングシステム208は、図１に記載した仮想コンピューティング110及びコンピューティングハードウェア112と実質的に同様のものでもよい。ストレージシステム210は、図１に記載した仮想ストレージ118及びストレージハードウェア114と実質的に同様のものでもよい。ネットワーキングシステム206、コンピューティングシステム208及びストレージシステム210は、NFVシステム200により共有される１つ以上のサーバプール212を形成するために使用されてもよい。サーバプール212は、PE VM216を収容するために使用されるサーバS1-S3 214及び／又は他のネットワークデバイスを有してもよい。PE VM216は、１つ以上のNFを有してもよい。NFのそれぞれは、非仮想化PEデバイスにより実行されるネットワーク機能を実現するように構成される。
PEオーケストレータ202は図１に記載したVNFマネージャ104と実質的に同様のものでもよく、VM及び／又は他の仮想コンテナにホストされてもよい。VNFマネージャ104により実行される機能に加えて、PEオーケストレータ202は、具体的に、PE VM216を協調させて開始してもよい。PEオーケストレータ202は、相互に通信するために使用される情報をPE VM216に提供してもよい。例えば、各仮想化PEノードは、固有のデバイスID及び／又は他のグループIDを割り当てられてもよい。仮想化PEノードが複数のNF（例えば、複数のネットワーク機能）に装うようにされ、NFのそれぞれがPE VM216にロードされた場合、PEオーケストレータ202は、同じデバイスIDを有するPE VM216を一緒にグループ化してもよい。一緒にグループ化されたPE VM216は、非仮想化PEデバイスにより実行されるネットワーク機能のうち少なくともいくつかを実行してもよい。PEオーケストレータ202及び／又は仮想マシンマネージャ204は、一緒にグループ化されたPE VM216の間の通信を分離するために、デバイスIDを、基礎のネットワークにより提供される仮想化ネットワーク識別子（例えば、VLANタグ又はトンネルID）にマッピングしてもよい。PEオーケストレータ202は、PE VM216を開始及び管理するときに、様々な通知イベントを扱い、予約、割り当て、変更及び移動のような全体のリソース管理を管理するために、仮想マシンマネージャ204と通信してもよい。
OPEXを改善するために、PEオーケストレータ202は、リソース利用を監視し、PE VM216のリソース割り当てをトリガーしてもよい。PEオーケストレータ202は、リソース使用（例えば、中央処理装置（CPU：central processing unit）、メモリ及びメモリ使用）をリアルタイムで監視し、ネットワークデバイスを表すために使用されるPE VM216に最初に割り当てられたリソースの動的な再割り当て及び変更をトリガーしてもよい。リソースの再割り当て及び変更は、プロアクティブな方式（例えば、ネットワーク通知なし）で実現されてもよく、リアクティブな方式（例えば、ネットワーク通知の後）で実現されてもよい。例えば、ネットワーク管理者又はオペレータがサポートされるネットワークデバイスの数の増加を観測し、後にPEオーケストレータ202に対して１つ以上のPE VM216に更に多くのリソースを割り当てるように指示する場合、リソースは、プロアクティブな方式で再割り当て及び変更されてもよい。逆に、PEオーケストレータ202がPE VM216、仮想マシンマネージャ204及び／又は仮想化ネットワーク内の他の仮想化ネットワークノードから通知を受信した場合、PEオーケストレータ202は、リアクティブな方式でリソースを再割り当て及び変更してもよい。
PEオーケストレータ202はまた、ネットワークリソース需要に応じてPE VM216マイグレーションを実行することにより、OPEXを低減してもよい。ホストサーバ214のリソース（例えば、CPU、メモリ、ストレージ等）が使い果たされ、PE VM216の更なるリソース需要をサポートし得ない場合、PEオーケストレータ202は、更に多くの容量を備えた他のサーバ214へのPE VM216の移動をトリガーしてもよい。一例として図２を使用して、サーバS2 214がPE VM216を満たすのに十分なリソースをもはや有さない場合、PEオーケストレータ202は、サーバS2 214のPE VM216の移動をトリガーしてもよい。PEオーケストレータ202は、サーバS2 214のPE VM216を他のサーバ214に移動する要求を仮想マシンマネージャ204に送出してもよい。仮想マシンマネージャ204が要求を受信すると、仮想マシンマネージャ204は、サーバS2 214のPE VM216を他のサーバ214（例えば、サーバS3 214）に移動してもよい。
図２及びこの開示はPEノードのNFV仮想化の実行を示しているが、この開示はその用途に限定されないことを当業者は認識する。例えば、NFV仮想化は、IPルータのような他のネットワークデバイスに適用してもよい。更に、PEオーケストレータ202は、１つ以上のネットワークデバイスから機能を実行するNF及び／又は一式のNFを管理するように構成されてもよい。更に、この開示はVM（例えば、PE VM216）内のNFの配置を示しているが、当業者はまた、VM以外の他の種類の仮想コンテナがNFをホストするために使用されてもよいことを認識する。図２及び４〜９の使用及び説明は、記載及び例示の容易さを促進する例に過ぎない。
この開示に記載した特徴／方法の少なくともいくつかは、ネットワークエレメントに実現されてもよい。例えば、この開示の特徴／機能は、ハードウェア、ファームウェア及び／又はハードウェア上で動作するように導入されたソフトウェアを使用して実現されてもよい。ネットワークエレメントは、ネットワーク、システム及び／又はドメインを通じてデータを伝送するいずれかのデバイス（例えば、スイッチ、ルータ、ブリッジ、サーバ、クライアント等）でもよい。図３は、図１及び２に示すNFVシステム100及び200を通じてデータを伝送及び／又は処理するために使用され得るネットワークエレメント300の実施例の概略図である。一実施例では、ネットワークエレメント300は、１つ以上の仮想コンテナ（例えば、VM）を生成、変更、再配置及び／又はマイグレーションするために使用されるいずれかの装置でもよい。ネットワークエレメント300は、１つ以上のNFをホスト、格納及び／又は実行するために使用されるいずれかの装置でもよい。例えば、ネットワークエレメント300は、NFV管理及び編成システム128でもよく、その１つは図１に示すサブコンポーネントである。他の実施例では、ネットワークエレメント300は、図２に示すPE VM216でもよい。
ネットワークエレメント300は、トランシーバ（Tx/Rx）312に結合された１つ以上のダウンストリームポート310を有してもよい。Tx/Rx312は、送信機、受信機又はこれらの組み合わせでもよい。Tx/Rx312は、ダウンストリームポート310を介して他のネットワークノードからのフレームを送信及び／又は受信してもよい。同様に、ネットワークエレメント300は、複数のアップストリームポート314に結合された他のTx/Rx312を有してもよい。Tx/Rx312は、アップストリームポート314を介して他のノードからのフレームを送信及び／又は受信してもよい。ダウンストリームポート310及び／又はアップストリームポート314は、電気及び／又は光送信及び／又は受信コンポーネントを含んでもよい。
プロセッサ302は、Tx/Rx312に結合されてもよく、フレームを処理し、及び／又はどのノードにフレームを送出（例えば、送信）するかを決定するように構成されてもよい。一実施例では、プロセッサ302は、１つ以上のマルチコアプロセッサ及び／又はメモリモジュール304を有してもよい。メモリモジュール304は、データストア、バッファ等として機能してもよい。プロセッサ302は、汎用プロセッサとして実現されてもよく、１つ以上の特定用途向け集積回路（ASIC：application specific integrated circuit）及び／又はデジタルシグナルプロセッサ（DSP：digital signal processor）の一部でもよい。単一のプロセッサとして示されているが、プロセッサ302は、これに限定されず、複数のプロセッサを有してもよい。プロセッサ302は、絶対分解法、ネットワーク機能分解法、サービス分解法及び／又は方法1000を含み、ここに記載の方式のいずれかを実現するように構成されてもよい。
図３は、メモリモジュール304がプロセッサ302に結合されてもよく、様々な種類のデータを格納するように構成された過渡的でない媒体でもよいことを示している。メモリモジュール304は、２次ストレージ、読み取り専用メモリ（ROM：read only memory）及びランダムアクセスメモリ（RAM：random access memory）を含むメモリデバイスを有してもよい。２次ストレージは、典型的には、１つ以上のディスクドライブ、ソリッドステートドライブ（SSD：solid-state drive）及び／又はテープドライブで構成され、RAMが全ての動作データを保持するのに十分大きくない場合にオーバーフローしたデータのストレージデバイスとして、データの不揮発性ストレージのために使用される。２次ストレージは、RAMにロードされるプログラムが実行のために選択された場合に、このようなプログラムを格納するために使用されてもよい。ROMは、プログラム実行中に読み取られる命令及び場合によってはデータを格納するために使用される。ROMは、２次ストレージのより大きいメモリ容量に比べて小さいメモリ容量を典型的に有する不揮発性メモリデバイスである。RAMは、揮発性データを格納するために使用され、場合によって命令を格納するために使用される。ROM及びRAMの双方へのアクセスは、典型的には２次ストレージより速い。
メモリモジュール304は、例えば、管理エンティティ104、外部エンティティ108、編成システム210等として、ここに記載のシステム及び方法を実行する命令を収容するために使用されてもよい。一実施例では、メモリモジュール304は、プロセッサ302で実現されてもよいNFVモジュール306を有してもよい。或いは、NFVモジュール306は、直接プロセッサ302に実現されてもよい。NFVモジュール306は、仮想化ネットワークデバイスのために１つ以上のNFをホスト、格納及び実行するように構成されてもよい。１つ以上のNFのホスト、格納及び実行について、図４〜９で説明する。他の実施例では、メモリモジュール304はまた、１つ以上の仮想コンテナを生成、変更、再配置及び／又はマイグレーションしてもよいNFV編成モジュール308を有してもよい。更に、NFV編成モジュール308は、NF、仮想コンテナ及び／又は他の仮想ネットワークノードを一緒にグループ化するために使用されるグループ情報を提供してもよい。VM及び／又は他の仮想コンテナの生成、変更、再配置、マイグレーション及びグループ化について、図２及び４〜１０で詳細に説明する。
ネットワークエレメント300に実行可能命令をプログラム及び／又はロードすることにより、プロセッサ302、キャッシュ及び長期ストレージの少なくとも１つが変更され、ネットワークエレメント300を、この開示により教示される新規の機能を有する特定の機械又は装置（例えば、マルチコア転送アーキテクチャ）に部分的に変換することが分かる。実行可能ソフトウェアをコンピュータにロードすることにより実現され得る機能が当該技術分野において知られている周知の設計ルールによりハードウェアの実現に変換され得ることは、電気工学及びソフトウェア工学分野の基礎である。ソフトウェアに対するハードウェアでの概念の実現の判断は、典型的には、ソフトウェアドメインからハードウェアドメインに変換することに関与するいずれかの問題ではなく、設計の安定性及び生成されるユニットの数の検討事項次第である。一般的に、依然として頻繁な変更に従う設計は、ソフトウェアで実現されることが好ましくてもよい。この理由は、ハードウェアの実現の再設計は、ソフトウェアの設計の再設計より高価であるからである。一般的に、大量に生成される安定した設計は、ハードウェア、例えば、ASICで実現されることが好ましくてもよい。この理由は、大量の生成の実行では、ハードウェアの実現がソフトウェアの実現より低価格になり得るからである。しばしば、設計は、ソフトウェアの形式で開発及びテストされ、当該技術分野において知られた周知の設計ルールにより、ソフトウェアの命令を配線接続するASICの等価なハードウェアの実現に後に変換されてもよい。新たなASICにより制御される機械が特定の機械又は装置であるのと同様に、実行可能命令によってプログラム及び／又はロードされたコンピュータは、同様に特定の機械又は装置として見なされてもよい。
図４は、絶対分解法を使用した仮想化PEノード400の実施例の概略図である。絶対分解法は、PEネットワーク機能を複数のNFに断片化又は分割する。絶対分解法については、PEオーケストレータは、各NFをホストするために仮想コンテナを開始してもよい。仮想コンテナは、サーバファーム402内でコンピューティング及び／又はストレージネットワーク機能を実現する１つ以上のサーバにホストされてもよい。仮想コンテナ、仮想ネットワーク内のVswitch430及び／又は基礎の通信インフラストラクチャ（例えば、ネットワークハードウェア）内のコモディティスイッチ432は、PEのデータプレーンを実現するために使用されてもよい。コモディティスイッチ432は、異なるネットワークカプセル化能力（例えば、マルチプロトコル・ラベル・スイッチング（MPLS：Multiprotocol Label Switching）カプセル化）で構成されてもよい。一実施例では、基礎の通信インフラストラクチャ及びサーバファーム402は、データセンタネットワーク及び／又はサービスプロバイダネットワークの一部でもよい。コモディティスイッチ432は、データセンタ又はサーバプロバイダネットワーク内及び／又は外でデータを伝送するために使用されるEthernetスイッチ、高性能スイッチ及び／又は他の物理ネットワークノードを含んでもよい。Vswitch430は、同様にデータセンタネットワーク又はサービスプロバイダネットワーク内及び／又は外でデータを伝送するために使用される仮想化ネットワークノードでもよい。
絶対分解法は、仮想化PEノード400を一式の相互動作するNFの集合として扱い、仮想コンテナを各コンポーネントに割り当てる。図４に示すように、仮想化PEノード400は、OAM VM404と、アラームVM（Alarms VM）406と、トラヒックエンジニアリング（TE：traffic engineering）データベース（DB）VM408と、オープン・ショーテスト・パス・ファースト（OSPF：Open Shortest Path First）VM410と、インターミディエート・システム・ツー・インターミディエート・システム（IS-IS：Intermediate System to Intermediate System）VM412と、ボーダー・ゲートウェイ・プロトコル（BGP：Border Gateway Protocol）VM414と、リソースマネージャVM416と、ラベル配布プロトコル（LDP：Label Distribution Protocol）VM418と、リソース予約プロトコル（RSVP：resource reservation protocol）-TE VM420と、ルーティング情報ベース（RIB：routing information base）VM422と、転送情報ベース（FIB：forwarding information base）VM424と、ハードウェア抽象化レイヤVM426と、転送及びDPI VM428と、Vswitch430とを有してもよい。OSPF VM410、IS-IS VM412、BGP VM414、LDP VM418及びRSVP-TE VM420は、それぞれOSPF、IS-IS、BGP、LDP及びRSVP-TEプロトコルを実行するように構成されたNFをホストしてもよい。OAM VM404は、OAM動作を実行するように構成されたNFをホストしてもよく、アラームVM406は、ネットワークエラー又は障害から生じた通知又はアラームを生成するように構成されたNFをホストしてもよい。RIB VM422及びFIB VM424は、入来データパケットを適切な宛先ノードにルーティングするために使用される１つ以上のテーブルを有するNFをホストしてもよい。ハードウェア抽象化レイヤVM426は、ハードウェアリソース（例えば、サーバ）への仮想リソース（例えば、VMに割り当てられたリソース）のマッピングを格納するように構成されたNFをホストしてもよい。
リソースマネージャVM416は、VMのそれぞれに使用されるリソースを内部で監視するように構成されたNFをホストしてもよい。最初の開始及びセットアップのときに、VM内にホストされたNFのそれぞれは、ネットワークのダイナミクス及びリアルタイムの要件に基づいて個々に微調整されてもよい。VMリソース変更がプロアクティブでもよく、リアクティブでもよいことを振り返る。例えば、ネットワーク管理者又はオペレータは、ネットワークにおけるBGPピアの数の増加を観測し、PEオーケストレータに対して、より多くのCPU及び／又はメモリリソースをBGP VM414に割り当てるように命令してもよい。或いは、各VMは、VMのリソースの閾値制限と共に高いウォーターマークをプロファイルに基づいて生成されてもよい。PEオーケストレータは、PEオーケストレータが仮想マシンマネージャから受信した通知イベントを検査することにより、VMリソースを監視し、それに従って仮想コンテナに割り当てられたリソースを調整してもよい。
仮想化PEノード400のデータプレーンは、仮想コンテナ、サーバのVswitch430及び／又は基礎の通信インフラストラクチャ（例えば、図１のネットワークハードウェア116）内のコモディティスイッチ432に実現されてもよい。基礎の通信インフラストラクチャは、閉じたシステムにおいてプロセス間通信メッセージを実現するために使用されてもよく、仮想コンテナを一緒に接続する役目を行ってもよい。図４において、転送及びDPI VM428は、基礎のインフラストラクチャ内のコモディティスイッチ432に対してどのようにデータパケットをカプセル化、転送及び検査するかを命令するために使用されてもよい。転送及びDPI VM428は、コモディティスイッチ432と通信するために、オープンフロー（Open Flow）及び／又は他のアプリケーションプログラムインタフェース（API：application program interface）を使用してもよい。転送及びDPI VM248はまた、高性能データプレーンを要求する場合には、特別な加速化モジュールでコモディティスイッチ432を増大してもよい。
絶対分解法を使用したPEノード400の仮想化は、非仮想化PEデバイスより有用なスケーラビリティの利点を提供し得る。非仮想化PEデバイスは、CPUの数、ネットワーク処理ユニット（NPU：network processing unit）、メモリ及びストレージのサイズに関して制限され得るだけでなく、非仮想化PEデバイスはまた、データパスモジュール及びポート（例えば、入出力（I/O）ポート）の数に関して制約され得る。非仮想化PEが全ての利用可能なポート容量を使用した場合、ネットワーク管理者又はオペレータは、ネットワークに新たなPEデバイスを導入する必要があり得る。対照的に、PEノード400を仮想化するために絶対分解法を使用することは、データプレーンのリソースに物理的なハード制限を課さなくてもよい。ネットワーク管理者又はオペレータは、新たなPEの導入に関連する追加のOPEXコストを回避するために、仮想化PEノード400の増大するデータパスの需要を満たすための更に多くのコモディティスイッチ432を導入してもよい。換言すると、仮想化PEノード400を拡張するOPEXコストは、非仮想化PEを使用するネットワーク内に新たなデータパスモジュールを追加するコストに等しくてもよく、これは、新たな非仮想化PEの構成より低いOPEXコストになる。
図５は、ネットワーク機能分解法を使用した仮想化PEノード500の実施例の概略図である。ネットワーク機能分解法は、仮想化PEノード500を形成するために、ネットワークセグメントの接続性に基づいてPEデバイスをサブコンポーネントに分割することにより、PEデバイスを仮想化してもよい。具体的に、ネットワーク機能分解法は、PEデバイスをUNIサブコンポーネントとNNIサブコンポーネントとに分割してもよい。UNIサブコンポーネント及びNNIサブコンポーネントは、別々のVM及び／又は他の仮想コンテナを使用して分離されて実現されてもよい。PEデバイスをUNIサブコンポーネントとNNIサブコンポーネントとに分割することにより、各サブコンポーネントは、互いに独立して微調整されてもよい。更に、PEデバイスの分割は、ネットワークリソースを仮想環境にオフロードすることをネットワーク管理者及びオペレータに提供してもよい。UNIサブコンポーネント及びNNIサブコンポーネントを実現する例示的な実施例について、図６〜８で詳細に説明する。
UNIサブコンポーネントは、カスタマネットワークを仮想PEノード500に接続し、従来ではPEデバイスのVPNルーティング及び転送（VRF：VPN Routing and Forwarding）、VPLS及び／又はVPWSアクセスコンポーネントの一部である機能を提供してもよい。VRF、VPLS及びVPWS機能は、内容が再現されているかのように援用される、2005年3月に公開された“Provider Provisioned Virtual Private Network (VPN) Terminology”という題のインターネットエンジニアリングタスクフォース（IETF：Internet Engineering Task Force）コメント要求（RFC：Request for Comments）4026に詳細に記載されている。UNIサブコンポーネントは、カスタマネットワークと接続するためにCPEノード502と通信してもよい。
図５は、UNIサブコンポーネントがVRF/CPE VM506a-cを使用してホストされ得ることを示している。VRF/CPE VM506a、506b、506cは、それぞれカスタマAネットワーク、カスタマBネットワーク及びカスタマCネットワークを接続するために使用されてもよい。VRF/CPE VM506a-cのそれぞれは、UNIサブコンポーネントにより実行されるPEネットワーク機能に対応する複数のNFを有してもよい。図５に示すように、VRF/CPE VM506a、506b、506cは、カスタマネットワークに接続するために、図４に記載したOAM、アラーム、OPSF、RIB、FIB及びハードウェア抽象化レイヤのネットワーク機能を実現するように構成された複数のNFをそれぞれ有してもよい。CPEノード502は、ルーティング、VPN終端、QoSサポート、DPI、ファイヤウォール及び広域ネットワーク（WAN：wide area network）最適化コントローラ（WOC：WAN Optimization Controller）機能のような典型的なCPEデバイスネットワーク機能を実現するように構成されてもよい。
NNIサブコンポーネントは、仮想化PEノード500が位置するネットワークとの内部ネットワーク通信を管理するように構成されてもよい。例えば、NNIサブコンポーネントは、サービスプロバイダの内部ネットワークとのPE通信を管理してもよく、BGPピア化、MPLSシグナリング及びVPN発見のような様々なネットワーク機能の役目を行ってもよい。図５に示すように、NNIサブコンポーネントは、コア向きPE VM（Core Facing PE VM）508内にホストされてもよい。コア向きPE VM508は、図４に記載したOAM、アラーム、IS-IS、BGP、LDP、RSVP-TE、RIB、FIB、TE-DB、リソース管理、RIB、FIB及びハードウェア抽象化レイヤ機能を含むが、これらに限定されない様々なPEネットワーク機能を実行するように構成された複数のNFを有するVMでもよい。サーバファーム504、Vswitch514、転送及びDPI VM512及びコモディティスイッチ516は、それぞれ図４に記載したサーバファーム402、Vswitch430、転送及びDPI VM428及びコモディティスイッチ432と実質的に同様である。
図６は、ネットワーク機能分解法を使用した仮想化UNIサブコンポーネントと共に動作する非仮想化PEデバイス612を有するNFVシステム600の実施例の概略図である。この実施例では、ネットワーク機能分解法は、PE-1デバイス612のUNIネットワーク機能（例えば、VRF/VPWS/VPLS機能）を仮想環境にオフロード及び移動してもよい。UNI機能は、顧客宅内でCPE-1ノード602に結合される。NNI機能は、非仮想化PE-1デバイス612に残る。非仮想化PE-1デバイス612は、サービスプロバイダのコアネットワーク616に結合される。データセンタ604は、PE-1デバイス612の仮想化側と非仮想化側との間の接続性を提供するために、図１及び２に記載したNFVシステム100及び200を有してもよい。データセンタ604は、サービスプロバイダネットワーク内に位置してもよく、サービスプロバイダネットワークの外部のネットワークでもよい。
図６に示すように、非仮想化PE-1デバイス612は、サービスプロバイダのコアネットワーク616及び他の非仮想化PEデバイス612と通信するために使用されるNNI機能を実現してもよい。データセンタ604内のサーバ606は、CPE-1ノード602を介してカスタマA及びBネットワーク614を接続するために使用されるUNIネットワーク機能を実現するために使用されるPE-1 VRF/VPWS/VPLS VM610を有してもよい。スイッチングノード608は、図４に記載したコモディティスイッチ432と実質的に同様でもよい。従って、スイッチングノード608は、PE-1 VRF/VPWS/VPLS VM610、非仮想化PE-1デバイス612及び／又はCPE-1ノード602の間でデータパケットを交換するために使用されてもよい。
データパケットがサービスプロバイダのコアネットワーク616から非仮想化PE-1デバイス612に到達した場合、データパケットは、最初に、非仮想化PE-1デバイス612内のVRFコンポーネントを識別することにより処理される。典型的には、非仮想化PE-1デバイス612内のVRFコンポーネントは、データパケット内にカプセル化された１つ以上のタグを使用して識別される。しかし、UNIネットワーク機能がオフロードされて仮想化されているため、データパケットを非仮想化PE-1デバイス612内のVRFコンポーネントに転送するのではなく、データパケットは、VRFを実現するために使用される対応するPE-1 VRF/VPWS/VPLS VM610に転送される。カスタマネットワーク614を出る外向きのパケットについては、CPE-1ノード602は、最初にデータパケットを処理するために、パケットを対応するPE-1 VRF/VPWS/VPLS VM610に送出する。その後、PE-1 VRF/VPWS/VPLS VM610は、サービスプロバイダのコアネットワーク616を通した他のピア非仮想化PEデバイス612への送信のため、パケットを非仮想化PEに転送する。
仮想コンテナへのPEデバイスのUNI機能のオフロードは、NNI機能のために使用される非仮想化PE-1デバイス612のリソースを解放してもよい。また、UNI機能を仮想化することにより、ネットワーク管理者又はオペレータは、新たなPE1 VRF/VPWS/VPLS VM610を開始して、これらを新たなカスタマ及び／又はカスタマネットワーク614に関連付けることにより、UNI側を拡張することができる。新たなPE-1 VRF/VPWS/VPLS VM610は、同じサーバ（例えば、サーバS1又はS2 606）にホストされてもよく、異なるサーバ606にホストされてもよい。PE-1 VRF/VPWS/VPLS VM610は、互いに独立しており、固有の保護機構を提供してもよい。非仮想化PE-1デバイス612はそのままの状態で、PE-1 VRF/VPWS/VPLS VM610に割り当てられたリソースは、顧客のニーズを収容するために個々に微調整されてもよい。
図７は、ネットワーク機能分解法を使用した仮想化UNIサブコンポーネント及び仮想化CPEサブコンポーネントと共に動作する非仮想化PEデバイス710を有するNFVシステム700の実施例の概略図である。データセンタ702、サーバ704、スイッチングノード708、非仮想化PEデバイス710、CPEノード712、カスタマネットワーク714及びサービスプロバイダのコアネットワーク716は、それぞれ図６に記載したデータセンタ604、サーバ606、スイッチングノード608、非仮想化PEデバイス612、CPEノード602、カスタマネットワーク614及びサービスプロバイダのコアネットワーク616と実質的に同様である。PE-1 VRF/VPWS/VPLS+CPE VM706は、PE-1 VRF/VPWS/VPLS+CPE VM706が典型的なCPEネットワーク機能もホストすることを除いて、PE-1 VRF/VPWS/VPLS VM610と実質的に同様である。CPEネットワーク機能は、ファイヤウォール、ウェブセキュリティ、WAN加速化及び最適化、並びにルーティング機能を含むが、これらに限定されない。CPEネットワーク機能は、第２の一式のNFに対応してもよい。第２の一式のNF内のNFのそれぞれは、CPEネットワーク機能に対応する。CPEネットワーク機能に対応するNF及びUNI機能に対応するNFは、PE-1 VRF/VPWS/VPLS+CPE VM706によりグループ化されてホストされてもよい。他の実施例では、第２の一式のNF内のCPEネットワーク機能及びUNI機能に対応するNFは、別のVMにおいて開始されてもよく、単一のVMに結合されなくてもよい。ネットワーク管理者又はオペレータは、CAPEXコストを低減するために、CPEネットワーク機能を仮想化環境に移動してもよい。
図８は、ネットワーク機能分解法を使用した仮想化UNIサブコンポーネント、仮想化NNIサブコンポーネント及び仮想化CPEサブコンポーネントを有するNFVシステム800の実施例の概略図である。データセンタ802、サーバ804、スイッチングノード808、非仮想化PEデバイス812、CPEノード814、カスタマネットワーク816及びサービスプロバイダのコアネットワーク838は、それぞれ図６に記載したデータセンタ604、サーバ606、スイッチングノード608、非仮想化PEデバイス612、CPEノード602、カスタマネットワーク614及びサービスプロバイダのコアネットワーク616と実質的に同様である。VRF/VPWS/VPLS+CPE VM806は、図７に記載したPE-1 VRF/VPWS/VPLS+CPE VM706と実質的に同様である。データセンタ802は、NNIネットワーク機能を実行するように構成された仮想化PE-1 VM810を更に有する。換言すると、PE1 VM810は、図５に記載したコア向きPE-1 VM508と実質的に同じ機能を実行する。ネットワーク管理者又はオペレータは、仮想環境においてUNI機能、NNI機能及びCPE機能を移動することにより、ネットワークのCAPEX及びOPEXコストを更に低減し得る。
図９は、PEノードを仮想化するためにサービス分解法を使用するNFVシステム900の実施例の概略図である。サービス分解法は、PEデバイスを、個々のネットワークサービスに対応するNFに分割する。一実施例では、ネットワークサービスは、IETF RFC 4026に記載のIP VPN、VPWS及びVPLSのようなプロバイダにより提供された仮想プライベートネットワークサービス機能でもよい。ネットワークサービスのそれぞれは、異なるカスタマサイトを接続するために使用されるL2及び／又はL3サービスでもよい。サービス分解法では、PEオーケストレータは、ネットワークサービスのそれぞれを別の仮想コンテナで開始してもよい。従って、ネットワークサービスは互いに独立しており、相互のリソースを侵害することなく、自分の要件毎に独立してスケーリングすることができる。図９に示すように、VPLSサイト920は、アクセスVPLS VM906と通信し、IP VPNサイト922は、アクセスIP VPN VM908と通信し、VPWSサイト924は、アクセスVPWS VM910と通信する。VPLSサイト920、IP VPNサイト922及びVPWSサイト924は、それぞれVPLS、IP及びVPWSを実現するように構成されたカスタマネットワークでもよい。アクセスVPLS VM906、アクセスIP VPN VM908及びアクセスVPWS VM910は、OAM、アラーム、OSPF、RIB、FIB及びハードウェア抽象化レイヤ機能のような複数のNFを使用して、PEネットワーク機能を実現するように構成されてもよい。
NNIは、単一のコア向きPE VM912に実現されてもよく複数のコア向きPE VM912に分割されてもよい共有リソースとして扱われてもよい。複数のコア向きPE VM912が使用される場合、コア向きPE VM912のそれぞれは、ネットワークサービス側VMの１つに結合されて対応してもよい。例えば、アクセスVPLS VM906は、第１のコア向きPE VM912に結合されてもよく、アクセスIP VPN VM908は、第２のコア向きPE VM912に結合されてもよい。コア向きPE VM912は、図５に記載したコア向きPE VM508と実質的に同様の機能を実行してもよい。データセンタ902、サーバ904、スイッチングノード926、非仮想化PEデバイス914、CPEノード916及びサービスプロバイダのコアネットワーク918は、それぞれ図６に記載したデータセンタ604、サーバ606、スイッチングノード608、非仮想化PEデバイス612、CPEノード602及びサービスプロバイダのコアネットワーク616と実質的に同様である。
図１０は、ネットワークデバイスでNFV仮想化を実行するために使用される方法1000の実施例のフローチャートである。方法1000は、図２に記載したPEオーケストレータ及び図１に記載したVNFマネージャ内に実現されてもよい。方法1000は、ブロック1002で始まり、ネットワークデバイスのNFV仮想化を実行する命令を受信する。命令は、ネットワーク管理者又はオペレータから生じてもよい。方法1000は、ネットワーク管理者又はオペレータから命令を直接的に受信してもよく、図１のオーケストレータ102のような別のオーケストレータを介してネットワーク管理者から命令を間接的に受信してもよい。その後、方法1000はブロック1004に移動してもよい。
ブロック1004において、方法1000は、受信した命令に従って仮想化ネットワークデバイスを複数のNFに分割してもよい。方法1000は、絶対分解法、ネットワーク機能分解法及び／又はサービス分解法を使用して仮想化ネットワークデバイスを分割してもよい。ネットワーク管理者又はオペレータから生じた受信した命令は、仮想化ネットワークデバイスを分割するためにどの方法が使用されるかを決定してもよい。NFは、仮想ネットワークデバイスにより実行されるネットワーク機能に対応してもよい。絶対分割法がネットワークデバイスを別のNFに対応する別のデバイス機能コンポーネントに分割することを振り返る。ネットワーク機能分解法では、仮想ネットワークデバイスは、ネットワーク接続性に基づいて分割される。例えば、方法1000は、異なるネットワークを接続するために使用されるインタフェース（例えば、UNI及びNNI）に基づいて分割してもよい。サービス分解法は、IP VPN、VPWS及びVPLSのようなネットワークサービスに基づいて仮想化ネットワークデバイスを分割する。方法1000がブロック1004を完了すると、方法1000はブロック1006に移動してもよい。
ブロック1006において、方法1000は、１つ以上の仮想コンテナ内においてNF又はNFグループを開始してもよい。絶対分解法では、NFのそれぞれは、仮想コンテナの１つの中でホストされてもよい。或いは、方法1000は、ネットワーク機能分解法及び／又はサービス分解法を実現する場合、単一の仮想コンテナにおいて１つ以上のNFを開始してもよい。方法1000はブロック1008に進み、仮想化ネットワークデバイスに対応するグループ識別子を使用して仮想コンテナを一緒にグループ化してもよい。一実施例では、グループ識別子は、仮想化ネットワークデバイスを識別するために使用されるデバイス識別子でもよい。次に方法1000はブロック1010に進んでもよい。
ブロック1010において、方法1000は、仮想コンテナのそれぞれについてリソース利用を監視してもよい。仮想コンテナのそれぞれについてリソース利用を取得するために、方法1000は、他の管理エンティティ及び／又は他の仮想化ネットワークノードと通信してもよい。例えば、方法1000は、それぞれ図１及び図２に記載した仮想化インフラストラクチャマネージャ106及び／又は仮想マシンマネージャ204からリソース利用情報を取得してもよい。次に方法1000はブロック1012に移動し、仮想コンテナのそれぞれのリソース利用に従ってリソース割り当てを調整してもよい。リソース割り当ての調整は、プロアクティブな方式又はリアクティブな方式で実現されてもよい。更に、ブロック1012において、方法1000は、現在のサーバ及び／又はハードウェアリソースノードが仮想コンテナにより必要なリソースを提供することができない場合、仮想コンテナを異なるサーバ及び／又は他のハードウェアリソースノードにマイグレーション及び／又は移動してもよい。
少なくとも１つの実施例が開示され、当業者により行われる実施例及び／又は実施例の特徴の変更、組み合わせ及び／又は変形は、この開示の範囲内にある。実施例の特徴の組み合わせ、統合及び／又は省略から生じる別の実施例も、この開示の範囲内にある。数値範囲又は限定が明確に言及されている場合、このような明確な範囲又は限定は、明確に言及された範囲又は限定内にある同様の大きさの繰り返しの範囲又は限定を含むことをが分かるべきである（例えば、約1から約10は、2、3、4等を含み、0.10より大きいは0.11、0.12、0.13等を含む）。例えば、下限Rl及び上限Ruの数値範囲が開示される場合には常に、その範囲内に入るいずれかの数が具体的に開示される。特に、範囲内の以下の数が具体的に開示される。R=Rl+k*(Ru-Rl)、ここで、kは1パーセントの増分で1パーセントから100パーセントの範囲の変数である。すなわち、kは、1パーセント、2パーセント、3パーセント、4パーセント、5パーセント、...、70パーセント、71パーセント、72パーセント、...、95パーセント、96パーセント、97パーセント、98パーセント、99パーセント、又は100パーセントである。更に、前述に規定された２つのRの数により規定されるいずれかの数値範囲も具体的に開示される。約という用語の使用は、特に言及しない限り、続く数の±10%を意味する。特許請求の範囲のいずれかのエレメントに関する“任意選択”という用語の使用は、そのエレメントが要求されること、或いはそのエレメントが要求されないことを意味し、双方の選択肢が特許請求の範囲内にある。有する、含む及び持つのような上位語の使用は、構成される、本質的に構成される及び実質的に含まれるのような下位語のサポートを提供することが分かるべきである。従って、保護範囲は、前述に示された説明により限定されず、以下の特許請求の範囲に規定される。その範囲は、特許請求の範囲の対象物の全ての等価物を含む。それぞれの請求項は、更なる開示として明細書に組み込まれ、請求項がこの開示の実施例になる。この開示における引用文献、特にこの出願の優先日の後の公開日を有するいずれかの引用文献の説明は、従来技術であるという認定ではない。この開示に引用された全ての特許、特許出願及び公開物の開示は、この開示に対する例、手順又は他の詳細の補足を提供する範囲で、ここに援用される。
複数の実施例がこの開示で提供されたが、開示のシステム及び方法は、この開示の要旨又は範囲を逸脱することなく、多くの他の具体的な形式に具現されてもよいことが分かり得る。この例は、限定的ではなく例示としてとして考えられるべきであり、ここに与えられた詳細に限定されることを意図するものではない。例えば、様々なエレメント又はコンポーネントは、他のシステムに組み合わされてもよく統合されてもよく、特定の特徴が省略されてもよく実現されなくてもよい。
更に、別々として或いは別個として様々な実施例に記載又は図示した技術、システム、サブシステム及び方法は、この開示の範囲を逸脱することなく、他のシステム、モジュール、技術又は方法と組み合わされてもよく統合されてもよい。相互に結合若しくは直接結合又は通信するものとして図示又は説明した他の項目は、電気的であれ、機械的であれ、他のものであれ、間接的に結合されてもよく、いくつかのインタフェース、デバイス又は中間コンポーネントを通じて通信してもよい。変更、置換及び代替の他の例は、当業者により確かめることができ、ここに開示された要旨及び範囲から逸脱することなく行われてもよい。

Claims (16)

  1. ネットワーク機能仮想化（NFV）を実行する装置であって、
    メモリと、
    前記メモリに結合されたプロセッサと
    を有し、
    前記メモリは、前記プロセッサにより実行された場合、前記装置に対して、
    ネットワーク内のネットワークデバイスを仮想化する命令を受信し、
    前記命令に従って、前記ネットワークデバイスを、前記ネットワークデバイスに対応する仮想化ネットワークノードを形成するために使用される複数のネットワーク機能ユニット（NF）に分割し、
    １つ以上の仮想コンテナ内において前記NFを開始し、
    前記仮想化ネットワークノードに対応するグループ識別子（ID）を使用して前記仮想コンテナを一緒にグループ化する
    ことを実行させる命令を含み、
    前記NFのそれぞれは、仮想化前に前記ネットワークデバイスにより実行されるネットワーク機能に対応する装置。
  2. 前記グループIDは、前記仮想化ネットワークノードに割り当てられたデバイスIDである、請求項１に記載の装置。
  3. 前記NFのそれぞれは、異なる仮想コンテナにホストされる、請求項１に記載の装置。
  4. 前記NFの少なくともいくつかは、ネットワーク接続性に従って、一緒にグループ化され、前記仮想コンテナの１つの中に配置される、或いは、
    一緒にグループ化され、前記仮想コンテナの前記１つの中に配置された前記NFの少なくともいくつかは、カスタマネットワークを接続するために使用されるユーザ・ネットワーク・インタフェース（UNI）に対応し、前記NFの少なくともいくつかは、前記ネットワークデバイスにより提供されるネットワークサービスに従って、一緒にグループ化され、前記仮想コンテナの１つの中に配置される、請求項１に記載の装置。
  5. 第２の一式のNFは、前記ネットワークと通信するために使用されるネットワーク・ネットワーク・インタフェース（NNI）を実現するために、第２の仮想コンテナ内にグループ化される、請求項４に記載の装置。
  6. 前記仮想コンテナの前記１つは、カスタマプロバイダエッジ（CPE）ノードの機能に対応する１つ以上のNFを有する、請求項４に記載の装置。
  7. 前記仮想化ネットワークノードは、前記ネットワークデバイスにより実行される前記ネットワーク機能の一部を実現するように構成される、請求項１に記載の装置。
  8. ネットワーク機能仮想化（NFV）を実行する装置であって、
    メモリと、
    前記メモリに結合されたプロセッサと
    を有し、
    前記メモリは、前記プロセッサにより実行された場合、前記装置に対して、
    ネットワーク内の非仮想化ネットワークデバイスにより実行される複数のネットワーク機能に対応する複数のNFを生成し、
    １つ以上の仮想コンテナ内において前記NFをロードし、
    非仮想化ネットワークデバイスにより実行される前記ネットワーク機能を識別するグループ識別子（ID）を使用して前記仮想コンテナを一緒にグループ化し、
    前記仮想コンテナのそれぞれについてリソース利用を監視し、
    前記仮想コンテナのそれぞれの前記リソース利用に従ってリソース割り当てを調整する
    ことを実行させる命令を含む装置。
  9. 前記非仮想化ネットワークデバイスにより実行される前記ネットワーク機能の一部は、前記仮想コンテナにオフロードされる、請求項８に記載の装置。
  10. 前記仮想コンテナは、複数のハードウェアリソースノードに位置し、前記プロセッサにより実行される命令は、更に、前記装置に対して、前記ハードウェアリソースノードの１つから他のハードウェアリソースノードへの前記仮想コンテナの１つの移動をトリガーさせる、請求項８に記載の装置。
  11. 前記グループIDは、前記仮想コンテナの中で内部通信を提供するために使用される、請求項８に記載の装置。
  12. 前記プロセッサにより実行される命令は、更に、前記装置に対して、前記グループIDを、基礎のネットワークにより提供されるネットワークIDにマッピングさせる、請求項８に記載の装置。
  13. ネットワーク機能仮想化（NFV）を実行する方法であって、
    ネットワーク内に参加するプロバイダエッジ（PE）デバイスを仮想化する命令を受信するステップと、
    前記PEデバイスを複数のネットワーク機能ユニット（NF）に分割するステップであり、前記NFのそれぞれは、PEネットワーク機能を実行するために使用されるステップと、
    前記命令に基づいて前記NFを１つ以上のNFグループにグループ化するステップと、
    前記NFグループのそれぞれを仮想コンテナに配置するステップと、
    前記仮想コンテナを使用して複数のデータパケットを転送するステップと
    を有する方法。
  14. 前記NFグループの１つは、プロバイダにより提供された仮想プライベートネットワークサービス機能を提供するために使用される、或いは、前記NFグループの１つは、前記ネットワーク内で通信を容易にするために使用されるPEコア側のネットワーク機能を提供するために使用される、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記NFグループの１つをホストする前記仮想コンテナはまた、カスタマプロバイダエッジ（CPE）ネットワーク機能を提供する、請求項１３に記載の方法。
  16. 前記PEデバイスは、前記NFグループの前記１つがPEコア側のネットワーク機能を実現するようにデータパケットを前記ネットワーク内の非仮想化PEデバイスに転送するために、部分的に仮想化され、前記PEコア側のネットワーク機能は、前記ネットワーク内で通信を容易にするために使用される、請求項１４に記載の方法。
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