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KR20180000204A - 자동 스케일을 제공하는 방법, 장치 및 시스템 - Google Patents

자동 스케일을 제공하는 방법, 장치 및 시스템 Download PDF

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KR20180000204A
KR20180000204A KR1020160078083A KR20160078083A KR20180000204A KR 20180000204 A KR20180000204 A KR 20180000204A KR 1020160078083 A KR1020160078083 A KR 1020160078083A KR 20160078083 A KR20160078083 A KR 20160078083A KR 20180000204 A KR20180000204 A KR 20180000204A
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KR
South Korea
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vnf
scale
server
manager
resource management
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Withdrawn
Application number
KR1020160078083A
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English (en)
Inventor
이종화
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date 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 date listed.)
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Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
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Abstract

네트워크 기능 가상화 환경에서 자원 관리 정책에 따라 가상 네트워크 기능에 대한 자동 스케일을 제공하는 방법, 장치 및 시스템이 개시된다. NFV 시스템은 VNF 관리자, 가상 자원 정책 관리자 및 모니터링 관리자를 포함한다. VNF 관리자는 VNF로부터 가상 네트워크 기능에 대한 자동 스케일의 수행의 요청을 수신하고, 자원 관리 정책 및 NFV 기반 통신 네트워크의 구성 정보를 사용하여 요청된 자동 스케일을 수행한다. 가상 자원 정책 관리자는 자원 관리 정책을 VNF 관리자에게 제공한다. 모니터링 관리자는 구성 정보를 VNF 관리자에게 제공한다.

Description

자동 스케일을 제공하는 방법, 장치 및 시스템{METHOD, APPARATUS AND SYSTEM FOR PROVIDING AUTO SCALE}
아래의 실시예들은 자동 스케일을 제공하는 방법, 장치 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 네트워크 기능 가상화 환경에서 자원 관리 정책에 따라 가상 네트워크 기능에 대한 자동 스케일을 제공하는 방법, 장치 및 시스템이 개시된다.
네트워크 기능 가상화(Network Function Virtualization; NFV) 환경에서, 가상 네트워크 기능(Virtual Network Function; VNF)은 특정한 네트워크 서비스 또는 기능을 제공하는 소프트웨어라고 할 수 있다. 예를 들면, 소프트웨어는 방화벽(firewall), 패킷 분석(Deep Packet Inspection; DPI), 라우터(router) 및 트랜스코더(transcoder) 등 중 하나일 수 있다.
이러한 VNF들은 네트워크 장비의 개발 업체에 의해 개발된 소프트웨어들이며. 개발 업체에 의해 가상화가 지원되는 NFV 기반 통신 네트워크에 설치될 수 있다. 또한, VNF들은 NFV 기반 통신 네트워크에 설치된 후 제어 및 관리된다.
VNF를 개발하는 개발 업체는 각 VNF에 대하여 1) 일반 정보(general information), 2) 제공되는 기능, 3) 수행 시 고려되어야 할 요구사항(requirement) 등과 같은 정보를 VNF 식별정보(VNF Descriptor; VNFD)에 기록한다. NFV 기반 통신 네트워크에서, 관리 모듈은 VNFD를 활용하여 VNF가 동작하기 위해 요구되는 자원을 VNF에게 할당하고, VNF의 모든 동작을 제어한다. 예를 들면, 관리 모듈은 오케스트레이터 및 VNF 관리자 등일 수 있다.
VNFD에 기록되는 정보 중에는, 자동 스케일 정책이 있다. 자동 스케일 정책은 자동으로 스케일이 발생할 조건 및 스케일의 액션을 정의할 수 있다. 여기에서, 스케일이 발생할 조건은 VNF가 동작하는 과정 중에 발생하는 설정된 성능 기준일 수 있다.
예를 들면, 자동 스케일 정책은 아래의 코드 1과 같이 정의될 수 있다.
[코드 1]
auto_scale_policy :
{criteria-parameter: 10,000 per second,
action-type: scale out}
VFN이 NFV 환경에서 동작하는 과정에서, VNF의 동작이 VNF가 설정한 기준(criteria)-파라미터(parameter) 수치에 도달하면 VNF는 VNF 관리자(VNF Manager)에게 자동 스케일에 관련된 정보를 전달하면서 스케일의 수행을 요청한다. 예를 들면, 요청을 수신한 VNF 관리자는 스케일-아웃의 수행을 위해 스케일-아웃의 대상인 VNF id에 대한 새로운 인스턴스를 생성한다. 이 때, VNF 관리자는 새로운 인스턴스가 요청하는 가상 자원을 새로운 인스턴스에게 할당할 수 있다. 예를 들면, 가상 자원은 중앙처리장치(Central Processing Unit; CPU), 네트워크 용량 및 메모리 등을 포함할 수 있다. 가상 자원이 할당되는 VNF 인스턴스는 물리적 서버에 가상 머신(Virtual Machine; VM)으로서 설치되고, VM으로서 동작한다.
NFV 기반 통신 네트워크를 운용하는 사업자의 입장에서는, 가상 자원뿐만 아니라 물리적 자원의 활용의 효율성을 향상시키기 위해 자원에 대한 관리 정책을 설정할 것이 요구된다. 또한, 설정된 자원 관리 정책에 따라 모든 VNF들이 동작하도록 자원을 제어 및 관리할 것이 요구된다. 예를 들면, 사업자는, 1) 에너지 효율성의 최대화, 2) 서버들 간의 부하(load) 분산 및 3) 각 서버에서 동작하는 VM들의 개수의 제한 등을 설정함으로써, 모든 VNF 들의 동작에 의한 모든 기능들이 상기의 설정에 의해 관리되게 할 수 있다. 여기에서, 기능들은 인스턴스 생성 및 스케일 등을 포함할 수 있다.
이러한 설정 및 관리를 통해 네트워크 제어 및 네트워크 관리의 효율성이 향상될 수 있다.
VNF 관리자가 VNF에 대한 자동 스케일을 수행함에 있어서 통신 네트워크 사업자에 의해 설정된 NFV 자원 정책을 따르지 않는다면, 상호 간의 자원 제어 및 자원 관리에 있어서 호환성 문제가 발생할 수 있다.
VM의 자원 제어와 관련하여, 한국 공개 특허 제10-2015-0062634호 및 제10-2013-0046040호 등이 제시된 바 있다.
일 실시예는 자원 관리 정책 및 서버 자원 상태를 반영하여 VNF에 대한 자동 스케일을 수행하는 방법, 장치 및 시스템을 제공할 수 있다.
일 측에 있어서, 가상 네트워크 기능에 대한 자동 스케일의 수행의 요청을 수신하는 단계; 및 자원 관리 정책 및 네트워크 기능 가상화(Network Function Virtualization; NFV) 기반 통신 네트워크의 구성 정보를 사용하여 상기 요청된 자동 스케일을 수행하는 단계를 포함하는 자동 스케일 방법이 제공된다.
상기 단계들은 상기 NFV 기반 통신 네트워크의 가상 네트워크 기능(Virtual Network Function; VNF) 관리자에 의해 수행될 수 있다.
상기 자동 스케일 방법은, 가상 자원 정책 관리자로부터 상기 자원 관리 정책을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 NFV 기반 통신 네트워크의 구성 정보는 상기 NFV 기반 통신 네트워크의 하나 이상의 서버들의 토폴로지 정보를 포함할 수 있다.
상기 자동 스케일의 수행의 요청은 상기 자동 스케일의 타입의 정보를 포함할 수 있다.
상기 타입은 스케일-인, 스케일-아웃, 스케일-업 및 스케일-다운을 포함할 수 있다.
상기 자동 스케일 방법은, 모니터링 관리자로부터 상기 NFV 기반 통신 네트워크의 하나 이상의 서버들의 서버 자원 상태를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 VNF 관리자는 상기 자동 스케일을 수행함에 있어서 상기 서버 자원 상태를 반영할 수 있다.
상기 자동 스케일을 수행하는 단계는, 상기 자동 스케일의 수행의 결과가 상기 자원 관리 정책에 위배되는 경우가 존재하면, 상기 자원 관리 정책에 위배되는 경우에 대한 통지하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 자동 스케일을 수행하는 단계는, 상기 자동 스케일의 요청의 액션-타입이 스케일-인인 경우, 상기 NFV 기반 통신 네트워크의 하나 이상의 서버들 중 상기 스케일-인의 대상인 가상 머신을 갖는 서버에서 상기 가상 머신을 삭제하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 VNF 관리자는 상기 가상 머신이 삭제된 후 상기 서버의 다른 가상 머신을 상기 하나 이상의 서버들 중 상기 서버 외의 다른 서버로 이동시킬 수 있다.
상기 VNF 관리자는 상기 자원 관리 정책이 에너지 효율성을 최대화하도록 설정되어 있을 경우에 상기 다른 가상 머신을 상기 다른 서버로 이동시킬 수 있다.
상기 VNF 관리자는 상기 다른 가상 머신이 상기 다른 서버로 이동된 후 상기 서버를 슬립 모드로 전환시킬 수 있다.
상기 자동 스케일을 수행하는 단계는, 상기 자동 스케일의 요청의 액션-타입이 스케일-아웃인 경우, 상기 자원 관리 정책을 반영하여 상기 NFV 기반 통신 네트워크의 하나 이상의 서버들 가상 머신을 생성할 서버를 결정하는 단계; 및 상기 서버에서 상기 가상 머신을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 자동 스케일을 수행하는 단계는, 상기 하나 이상의 서버들 중 상기 자원 관리 정책에 위배되지 않는 서버가 존재하지 않는지 여부를 검사하는 단계; 및 상기 자원 관리 정책에 위배되지 않는 서버가 존재하지 않는 경우, 상기 자원 관리 정책에 위배되지 않는 서버가 존재하지 않는다는 것을 통지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 VNF 관리자는 상기 하나 이상의 서버들 중 상기 자원 관리 정책이 나타내는 하나 이상의 정책들의 각 정책에 의해 선택에서 제외된 서버 외의 나머지의 서버 중 상기 스케일-아웃의 대상인 서버를 선택할 수 있다.
상기 자동 스케일을 수행하는 단계는, 상기 자동 스케일의 요청의 액션-타입이 스케일-업인 경우, 상기 스케일-업의 대상인 가상 머신의 용량을 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 자동 스케일을 수행하는 단계는, 상기 자동 스케일의 요청의 액션-타입이 스케일-다운인 경우, 상기 스케일-다운의 대상인 가상 머신의 용량을 감소시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 자원 관리 정책은 에너지 효율성의 정책을 포함할 수 있다.
상기 에너지 효율성의 정책은 상기 NFV 기반 통신 네트워크의 운용에 있어서 에너지 효율성의 최대화를 고려할 지 여부를 나타낼 수 있다.
상기 자원 관리 정책은 중앙처리장치(Central Processing Unit) 부하의 정책을 포함할 수 있다.
상기 CPU 부하의 정책은 상기 NFV 기반 통신 네트워크의 하나 이상의 서버들의 각 서버의 CPU의 부하의 범위를 나타낼 수 있다.
상기 자원 관리 정책은 가상 머신들의 최대 개수의 정책을 포함할 수 있다.
상기 가상 머신들의 최대 개수의 정책은 상기 NFV 기반 통신 네트워크의 하나 이상의 서버들의 각 서버에게 허용된 가상 머신들의 개수의 최대 값을 나타낼 수 있다.
다른 일 측에 있어서, 가상 네트워크 기능에 대한 자동 스케일의 수행의 요청을 수신하는 수신부; 및 자원 관리 정책 및 네트워크 기능 가상화(Network Function Virtualization; NFV) 기반 통신 네트워크의 구성 정보를 사용하여 상기 요청된 자동 스케일을 수행하는 처리부를 포함하는 가상 네트워크 기능(Virtual Network Function; VNF) 관리자가 제공된다.
또 다른 일 측에 있어서, NFV 시스템에 있어서, 가상 네트워크 기능(Virtual Network Function; VNF)에 대한 자동 스케일의 수행의 요청을 수신하고, 자원 관리 정책 및 네트워크 기능 가상화(Network Function Virtualization; NFV) 기반 통신 네트워크의 구성 정보를 사용하여 상기 요청된 자동 스케일을 수행하는 VNF 관리자; 상기 자원 관리 정책을 상기 VNF 관리자에게 제공하는 가상 자원 정책 관리자; 및 상기 구성 정보를 상기 VNF 관리자에게 제공하는 모니터링 관리자를 포함하는 NFV 시스템이 제공된다.
이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 장치, 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다.
NFV 기반 통신 네트워크 환경에서, 여러 개발 업체들에 의해 개발된 VNF들이 요구하는 자동 스케일을 수행하는 방법, 장치 및 시스템이 제공된다.
NFV 기반 통신 네트워크 환경에서, 통신 사업자에 의해 설정된 자원 관리 정책에 부합하는 자동 스케일을 수행하는 방법, 장치 및 시스템이 제공된다.
자원 관리 정책에 부합되는 자동 스케일을 수행함에 따라 자원 관리의 효율성을 증대시키는 방법, 장치 및 시스템이 제공된다.
도 1은 NFV 환경에서 VNF 관리자가 VNF에 대한 자동 스케일을 수행하고, 스케일을 포함하는 VNF 라이프 사이클의 상태 정보를 획득하는 기본적인 절차를 도시한다.
도 2는 일 예에 따른 VNF 관리자의 블록도이다.
도 3은 가상 자원 정책 관리자 및 모니터링 관리자를 포함하는 NFV 기반 통신 네트워크 환경에서의 자동 스케일을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 VNF 스케일을 수행하는 방법의 흐름도이다.
도 5는 일 예에 따른 스케일-인에 대한 처리를 설명한다.
도 6은 일 예에 따른 스케일-아웃인에 대한 처리를 설명한다.
도 7은 일 예에 따른 스케일-업에 대한 처리를 설명한다.
도 8은 일 예에 따른 스케일-다운에 대한 처리를 설명한다.
도 9는 일 예에 따른 자원 관리 정책을 도시한다.
도 10은 일 예에 따른 하나 이상의 서버들의 서버 자원 상태를 나타낸다.
도 11은 일 예에 따른 스케일-아웃에 대한 처리를 설명한다.
도 12는 일 실시예에 따른 상태 정보의 제공 방법의 흐름도이다.
후술하는 예시적 실시예들에 대한 상세한 설명은, 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 실시예를 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 다양한 실시예들은 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 실시예의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 예시적 실시예들의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.
도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
실시예에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 실시예에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않으며, 추가적인 구성이 예시적 실시예들의 실시 또는 예시적 실시예들의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다. 어떤 구성요소(component)가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기의 2개의 구성요소들이 서로 간에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있으나, 상기의 2개의 구성요소들의 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기의 구성요소들은 상기의 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기의 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하여 지칭하기 위해서 사용된다. 예를 들어, 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
또한 실시예들에 나타나는 구성요소들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성요소가 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성 단위로만 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성요소는 설명의 편의상 각각의 구성요소로 나열된 것이다. 예를 들면, 구성요소들 중 적어도 두 개의 구성요소들이 하나의 구성요소로 합쳐질 수 있다. 또한, 하나의 구성요소가 복수의 구성요소들로 나뉠 수 있다. 이러한 각 구성요소의 통합된 실시예 및 분리된 실시예 또한 본질에서 벗어나지 않는 한 권리범위에 포함된다.
또한, 일부의 구성요소는 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성요소일 수 있다. 실시예들은 실시예의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부 만을 포함하여 구현될 수 있고, 예를 들면, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성요소와 같은, 선택적 구성요소가 제외된 구조 또한 권리 범위에 포함된다.
이하에서는, 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 실시예들을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
발명의 배경이 되는 기술에서 전술된 것과 같이, VNF 관리자는 자동 스케일의 동작이 NFV 자원 관리 정책을 반영하여 수행되게 할 수 있고, 자동 스케일이 통신 네트워크 사업자의 자원 관리 정책을 반영하여 동작하도록 지원할 필요가 있다.
아래의 실시예들에서는, NFV 환경에서 VNF 관리자가 VNF 자동 스케일의 수행의 요청에 따라 NFV 자원 관리 정책을 반영하여 자동 스케일 기능을 수행하는 방식이 제안된다.
도 1은 NFV 환경에서 VNF 관리자가 VNF에 대한 자동 스케일을 수행하고, 스케일을 포함하는 VNF 라이프 사이클의 상태 정보를 획득하는 기본적인 절차를 도시한다.
NFV 시스템(100)은 VNF(110), 요소 관리(Element Management; EM)(111), 운영체제 지원 시스템들/비즈니스 지원 시스템들(Operations Support Systems/Business Support Systems; OSS/BSS)(112), NFV 오케스트레이터(120), VNF 관리자(130) 및 가상 인프라 관리자(140) 및 하나 이상의 서버들(150)을 포함할 수 있다.
도 1에서, 하나 이상의 서버들(150)로서, 제1 서버, 제2 서버, 제3 서버, 제4 서버 및 제5 서버가 도시되었다.
NFV 시스템(100)은 NFV 기반 통신 네트워크 환경에서의 시스템일 수 있다. VNF(110), EM(111), OSS/BSS(112), NFV 오케스트레이터(120), VNF 관리자(130) 및 가상 인프라 관리자(140) 및 하나 이상의 서버들(150)의 각각은 NFV 기반 통신 네트워크의 구성요소일 수 있다.
VNF(110)는 하나 이상일 수 있다.
하나 이상의 서버들(150)의 각 서버는 물리적 서버일 수 있다. 각 서버는 하나 이상의 VM들을 실행할 수 있다. 도 1에서, 각 서버에서 실행되는 VM들이 예시적으로 도시되었다. 예를 들면, 제2 서버는 2개의 VM들을 실행할 수 있고, 제5 서버는 VM을 실행하지 않을 수 있다.
단계(150)에서, VNF(110)는 특정한 파라미터의 값이 크리티컬(critical)-파라미터(parameter) 값에 도달하였는지 여부를 모니터링할 수 있다.
특정한 파라미터의 값이 크리티컬-파라미터 값에 도달하면, 단계(151)가 수행될 수 있다.
단계(151)에서, VNF(110)는 VNF 관리자(130)에게 자동 스케일(auto scale)의 요청을 전송할 수 있다. VNF 관리자(130)는 VNF(110)로부터 자동 스케일의 요청을 수신할 수 있다.
단계(152)에서, VNF(110)는 상태 정보의 요청을 VNF 관리자(130)로 전송할 수 있다.
상태 정보는 스케일을 포함할 수 있다. 말하자면, 상태 정보는 하나 이상의 서버들(150)의 적어도 하나의 서버의 스케일에 대한 정보를 포함할 수 있다.
단계들(150, 151 및 152)와 유사하게, EM(111) 및 OSS/BSS(112)에 의해 단계들(160, 161 및 162) 및 단계들(170, 171, 172, 173 및 174)가 각각 수행될 수 있다.
단계(160)에서, EM(111)은 특정한 파라미터의 값이 크리티컬-파라미터 값에 도달하였는지 여부를 모니터링할 수 있다.
특정한 파라미터의 값이 크리티컬-파라미터 값에 도달하면, 단계(161)가 수행될 수 있다.
단계(161)에서, EM(111)은 VNF 관리자(130)에게 자동 스케일의 요청을 전송할 수 있다. VNF 관리자(130)는 EM(111)으로부터 자동 스케일의 요청을 수신할 수 있다.
단계(162)에서, EM(111)은 상태 정보의 요청을 VNF 관리자(130)로 전송할 수 있다.
상태 정보는 스케일을 포함할 수 있다. 말하자면, 상태 정보는 하나 이상의 서버들(150)의 적어도 하나의 서버의 스케일에 대한 정보를 포함할 수 있다.
단계(170)에서, OSS/BSS(112)는 특정한 파라미터의 값이 크리티컬-파라미터 값에 도달하였는지 여부를 모니터링할 수 있다.
특정한 파라미터의 값이 크리티컬-파라미터 값에 도달하면, 단계(171)가 수행될 수 있다.
단계(171)에서, OSS/BSS(112)는 NFV 오케스트레이터(120)에게 자동 스케일의 요청을 전송할 수 있다. NFV 오케스트레이터(120)는 OSS/BSS(112)로부터 자동 스케일의 요청을 수신할 수 있다.
단계(172)에서, NFV 오케스트레이터(120)는 VNF 관리자(130)에게 자동 스케일의 요청을 전송할 수 있다. VNF 관리자(130)는 NFV 오케스트레이터(120)로부터 자동 스케일의 요청을 수신할 수 있다.
자동 스케일의 요청은, OSS/BSS(112)로부터 NFV 오케스트레이터(120)를 경유하여 VNF 관리자(130)로 전송될 수 있다.
단계(173)에서, VNF(110)는 NFV 오케스트레이터(120)에게 상태 정보의 요청을 전송할 수 있다. NFV 오케스트레이터(120)는 OSS/BSS(112)로부터 상태 정보의 요청을 수신할 수 있다.
상태 정보는 스케일을 포함할 수 있다. 말하자면, 상태 정보는 하나 이상의 서버들(150)의 적어도 하나의 서버의 스케일에 대한 정보를 포함할 수 있다.
단계(174)에서, NFV 오케스트레이터(120)는 VNF 관리자(130)에게 상태 정보의 요청을 전송할 수 있다. VNF 관리자(130)는 NFV 오케스트레이터(120)로부터 상태 정보의 요청을 수신할 수 있다.
상태 정보의 요청은, OSS/BSS(112)로부터 NFV 오케스트레이터(120)를 경유하여 VNF 관리자(130)로 전송될 수 있다.
단계들(151, 152, 161, 162, 172 및 174) 중 하나가 수행되면, 단계(180)가 수행될 수 있다.
단계(180)에서, VNF 관리자(130)는 수신된 요청에 상응하는 가상 자원의 할당을 위해, 가상 자원의 할당의 요청을 가상 인프라 관리자(140)로 전송할 수 있다. 여기에서, 수신된 요청은 자동 스케일의 요청 또는 상태 정보의 요청일 수 있다.
자동 스케일의 요청은 VNF 관리자(130) 내의 자동 스케일 수행 모듈에 의해 수행될 수 있다.
가상 자원의 할당은 VM의 생성을 포함할 수 있다. 가상 자원의 할당의 요청은 VM의 생성의 요청일 수 있다. 또는, 가상 자원의 할당의 요청은 VM의 생성의 요청을 포함할 수 있다. 또는, 가상 자원의 할당은 가상 자원에 상응하는 VM의 생성을 포함할 수 있다.
VM의 생성을 위해, VNF 관리자(130)는 하나 이상의 서버들(150) 중 VM을 생성할 서버를 선택할 수 있다. VM의 생성의 요청은 하나 이상의 서버들(150) 중에서 선택된 서버를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
단계(190)에서, 가상 인프라 관리자(140)는 VM을 생성할 수 있다. 가상 인프라 관리자(140)는 하나 이상의 서버들(150) 중 VM을 생성할 서버를 선택할 수 있다. 가상 인프라 관리자(140)는 선택된 서버에서 새로운 VM을 추가할 수 있다. 도 1에서는, 제1 서버에서 VM이 추가되는 것으로 도시되었다.
전술된 설명에 따르면, 제1 서버는 추가된 VM을 포함하여 모두 5개의 VM들을 실행할 수 있다. NFV 자원 관리 정책은 각 서버에서 동작할 수 있는 VM들의 개수에 대한 설정을 포함할 수 있다. 예를 들면, 각 서버에서 동작할 수 있는 VM들의 개수는 4개로 설정될 수 있다. 이러한 설정이 되었다면, 제1 서버에서는 설정에 의해 제한된 개수보다 더 많은 개수의 VM들이 설정될 수 있다. 말하자면, 제1 서버는 NFV 자원 관리 정책에 합치되지 않게 동작할 수 있다.
도 2는 일 예에 따른 VNF 관리자의 블록도이다.
VNF 관리자(130)는 처리부(210), 통신부(220) 및 저장부(230)를 포함할 수 있다.
처리부(210)는 VNF 관리자(130)의 동작을 위해 요구되는 작업을 처리할 수 있다. 처리부(210)는 실시예들에서 설명되는 처리부(210)의 동작 또는 단계의 코드를 실행(execute)할 수 있다.
처리부(210)는 데이터 또는 정보의 생성 및 처리를 수행할 수 있고, 데이터 또는 정보에 관련된 검사, 비교 및 판단 등을 수행할 수 있다. 말하자면, 실시예에서 데이터 또는 정보의 생성 및 처리와 데이터 또는 정보에 관련된 검사, 비교 및 판단은 처리부(210)에 의해 수행될 수 있다.
예를 들면, 처리부(210)는 적어도 하나의 프로세서(processor)일 수 있다.
통신부(220)는 VNF 관리자(130)의 동작을 위해 요구되는 데이터 또는 정보를 수신할 수 있으며, VNF 관리자(130)의 동작을 위해 요구되는 데이터 또는 정보를 전송할 수 있다.
통신부(220)는 네트워크 내의 다른 장치로 데이터 또는 정보를 전송할 수 있고, 다른 장치로부터 데이터 또는 정보를 수신할 수 있다. 말하자면, 실시예에서 데이터 또는 정보의 전송 또는 수신은 통신부(220)에 의해 수행될 수 있다.
예를 들면, 통신부(220)는 네트워크 칩(chip) 또는 포트(port)일 수 있다.
저장부(230)는 VNF 관리자(130)의 동작을 위해 요구되는 데이터 또는 정보를 저장할 수 있다. 실시예에서, VNF 관리자(130)가 갖는 데이터 또는 정보는 저장부(230) 내에 저장될 수 있다.
예를 들면, 저장부(230)는 메모리(memory)일 수 있다. 저장부(230)는 램(RAM) 및 플래시(flash) 메모리 등과 같은 내장형의 저장 매체를 포함할 수 있고, 메모리 카드 등과 같은 탈착가능한 저장 매체를 포함할 수 있다.
저장부(230)는 적어도 하나의 프로그램 또는 적어도 하나의 프로그램의 코드를 저장할 수 있다. 처리부(210)는 적어도 하나의 프로그램을 실행할 수 있다. 처리부(210)는 저장부(230)로부터 적어도 하나의 프로그램의 코드를 독출(read)할 수 있고, 독출된 코드를 실행할 수 있다.
VNF 관리자(130)의 처리부(210), 통신부(220) 및 저장부(230)의 동작, 기능 및 특징에 대해서 실시예들을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 3은 가상 자원 정책 관리자 및 모니터링 관리자를 포함하는 NFV 기반 통신 네트워크 환경에서의 자동 스케일을 도시한다.
실시예에서, NFV 시스템(100)은 가상 자원 정책 관리자(310) 및 모니터링 관리자(320)를 더 포함할 수 있다.
VNF 관리자(130)는 자동 스케일을 수행할 때, 가상 자원 정책 관리자(310)로부터 설정된 자원 관리 정책을 획득할 수 있고, 모니터링 관리자(320)로부터 하나 이상의 서버들(150)의 각 서버의 상태 정보를 나타내는 서버 자원 상태를 획득할 수 있다.
예를 들면, 각 서버의 상태 정보는 각 서버에서 동작하고 있는 VM의 개수 및 각 서버의 가용한 자원 용량 등을 포함할 수 있다.
예를 들면, 자원 관리 정책은 아래의 1), 2) 및 3)의 적어도 일부에 해당할 수 있다.
1) 자원 관리 정책은 에너지 효율성(energy efficiency)에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 자원 관리 정책은 에너지 효율성을 최대화시키는 정보를 포함할 수 있다.
자원 관리 정책은 동작하는 VM들이 하나의 서버에서 수행되게 하는 정보를 포함할 수 있다. 또한, 자원 관리 정책은 VM을 수행하지 않는 서버를 슬립(sleep) 모드로 전환시키는 정보를 포함할 수 있다.
2) 자원 관리 정책은 CPU 가동률에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 자원 관리 정책은 각 서버에서의 CPU 가동률을 설정하는 정보를 포함할 수 있다. 또는, 자원 관리 정책은 하나 이상의 서버들(150) 간의 부하를 조절하는 정보를 포함할 수 있다.
3) 자원 관리 정책은 전체의 자원의 가용성에 관련된 정보를 포함할 수 있다. 자원 관리 정책은 각 서버에서 동작할 수 있는 VM의 최대 개수를 설정하는 정보를 포함할 수 있다.
도 3에서는, 서버에서 동작할 수 있는 VM의 최대 개수가 4개로 설정된 것으로 도시되었다. 예를 들면, 서버에서 동작할 수 있는 VM의 최대 개수를 설정함에 따라 서버의 부하가 최대 60%로 유지될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 VNF 스케일을 수행하는 방법의 흐름도이다.
VNF 관리자(130)는 다수의 기능들을 수행할 수 있다. VNF 관리자(130)의 자동 스케일 수행 모듈은 자원 관리 정책 및 서버 자원 상태를 이용하여 요청된 VNF 스케일의 기능을 수행할 수 있다.
자원 관리 정책은 가상 자원에 대한 가상 자원 관리 정책일 수 있다.
단계(410)에서, VNF(110), EM(111) 또는 OSS/BSS(112)는 자동 스케일의 수행의 요청을 VNF 관리자(130)로 전송할 수 있다. VNF 관리자(130)는 VNF(110), EM(111) 또는 OSS/BSS(112)로부터 자동 스케일의 수행의 요청을 수신할 수 있다.
VNF(110)는 NFV 시스템(100)의 하나 이상의 VNF들 중 임의의 VNF일 수 있다.
자동 스케일의 수행의 요청은 자동 스케일의 타입의 정보를 포함할 수 있다. 자동 스케일의 타입은 스케일-인(scale-in), 스케일-아웃(scale-out), 스케일-업(scale-up) 및 스케일-다운(scale-down)을 포함할 수 있다.
단계(420)에서, VNF 관리자(130)는 VNFD를 획득할 수 있다. VNF 관리자(130)는 자동 스케일의 수행을 요청과 관련된 VNF의 VNFD를 획득할 수 있다. 자동 스케일의 수행의 요청과 관련된 VNF는 자동 스케일의 수행의 요청을 전송한 VNF(110)일 수 있다. 예를 들면, VNF 관리자(130)는 자동 스케일의 수행의 요청을 전송한 VNF(110)의 인스턴스에 해당하는 VNFD 정보를 검색할 수 있다.
VNF 관리자(130)는 VNFD 정보를 사용하여 자동 스케일에 따라서 새로 생성할 VNF의 VNF 정보를 획득할 수 있다. VNF 정보는 가상화 배치 유닛(Virtualization Deployment Unit; VDU) 식별자를 포함할 수 있다.
단계(430)에서, VNF 관리자(130)는 가상 자원 정책 관리자(310)로부터 NFV 시스템(100)의 자원에 대한 자원 관리 정책을 획득할 수 있다.
자원 관리 정책은 NFV 기반 통신 네트워크의 운영을 위해 설정된 정보일 수 있다.
VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책의 요청을 가상 자원 정책 관리자(310)로 전송할 수 있다. 자원 관리 정책의 요청을 수신한 가상 자원 정책 관리자(310)는 VNF 관리자(130)로 자원 관리 정책을 전송할 수 있다.
여기에서, 자원은 가상 자원일 수 있으며, NFV 서비스를 위한 NFV 자원일 수 있다.
단계(440)에서, VNF 관리자(130)는 모니터링 관리자(320)로부터 하나 이상의 서버들(150)들의 서버 자원 상태를 획득할 수 있다.
VNF 관리자(130)는 NFV 기반 통신 네트워크의 구성 정보 및 서버 자원 상태의 요청을 모니터링 관리자(320)로 전송할 수 있다. 요청을 수신한 모니터링 관리자(320)는 VNF 관리자(130)로 NFV 기반 통신 네트워크의 구성 정보 및 서버 자원 상태를 전송할 수 있다.
NFV 기반 통신 네트워크의 구성 정보는 NFV 기반 통신 네트워크의 하나 이상의 서버들(150)의 토폴로지 정보를 포함할 수 있다. 토폴로지 정보는, 하나 이상의 서버들(150)의 개수 및 하나 이상의 서버들(150) 간의 연결 관계를 포함할 수 있다.
단계(450)에서, VNF 관리자(130)는 요청된 자동 스케일을 수행할 수 있다.
VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책 및 NFV 기반 통신 네트워크의 구성 정보를 사용하여 요청된 자동 스케일을 수행할 수 있다.
VNF 관리자(130)는 자동 스케일을 수행함에 있어서 하나 이상의 서버들(150)의 서버 자원 상태를 반영할 수 있다.
단계(450)는 단계들(451, 452, 453 및 454)를 포함할 수 있다.
단계(451)에서, VNF 관리자(130)는 자동 스케일의 수행의 요청의 액션-타입이 스케일-인(scale-in)인지 여부를 검사할 수 있다. 액션-타입이 스케일-인인 경우 도 5를 참조하여 후술될 단계(510)가 수행될 수 있다. 액션-타입이 스케일-인이 아닌 경우, 단계(452)가 수행될 수 있다.
단계(452)에서, VNF 관리자(130)는 자동 스케일의 수행의 요청의 액션-타입이 스케일-아웃(scale-out)인지 여부를 검사할 수 있다. 액션-타입이 스케일-아웃인 경우 도 6를 참조하여 후술될 단계(610)가 수행될 수 있다. 액션-타입이 스케일-아웃이 아닌 경우, 단계(453)가 수행될 수 있다.
단계(453)에서, VNF 관리자(130)는 자동 스케일의 수행의 요청의 액션-타입이 스케일-업(scale-up)인지 여부를 검사할 수 있다. 액션-타입이 스케일-업인 경우 도 7를 참조하여 후술될 단계(710)가 수행될 수 있다. 액션-타입이 스케일-업이 아닌 경우, 단계(454)가 수행될 수 있다.
단계(454)에서, VNF 관리자(130)는 자동 스케일의 수행의 요청의 액션-타입이 스케일-다운(scale-down)인지 여부를 검사할 수 있다. 액션-타입이 스케일-다운인 경우 도 8를 참조하여 후술될 단계(810)가 수행될 수 있다. 액션-타입이 스케일-다운이 아닌 경우, 절차가 종료할 수 있다.
전술된 단계들(451, 452, 453 및 454)의 순서는 단지 예시적인 것으로, 단계들(451, 452, 453 및 454)의 실행의 순서는 임의로 변경될 수 있다.
도 5는 일 예에 따른 스케일-인에 대한 처리를 설명한다.
요청의 액션-타입이 스케일-인인 자동 스케일의 수행이 요청된 경우, VNF 관리자(130)는 아래의 단계들(510, 520 및 530)을 수행할 수 있다.
단계(510)에서, VNF 관리자(130)는 서버에서 스케일-인의 대상인 VM을 삭제할 수 있다. 스케일-인의 대상인 VM은 하나 이상의 서버들(150)에서 동작하는 VM(들) 중 하나일 수 있다.
자동 스케일의 요청의 액션-타입이 스케일-인 경우, VNF 관리자(130)는 NFV 기반 통신 네트워크의 하나 이상의 서버들(150) 중 스케일-인의 대상인 VM을 갖는 서버에서 상기의 VM을 삭제할 수 있다.
예를 들면, VNF 관리자(130)는 스케일-인의 대상인 VM을 삭제하도록 가상 인프라 관리자(140)에게 요청할 수 있고, 가상 인프라 관리자(140)는 스케일-인의 대상인 VM을 삭제할 수 있다.
단계(520)에서, VM의 삭제 후, VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책에 위배되는 경우가 존재하는지 여부를 검사할 수 있다. 자원 관리 정책에 위배되는 경우가 존재할 경우 단계(530)가 수행될 수 있다. 자원 관리 정책에 위배되는 경우가 존재하지 않는 경우 절차가 종료할 수 있다.
예를 들면, 자원 관리 정책 중 "에너지 효율성"이 "온(on)"으로 설정된 경우, 에너지 효율성의 최대화가 이루어져야 할 수 있다. "에너지 효율성"에 따라, 하나 이상의 서버들(150)들 중 가능한 최소의 서버(들)만이 동작하고, 하나 이상의 서버들(150)들 중 나머지의 서버(들)은 슬립 모드로 전환하여야 할 수 있다. 예를 들면, 한 서버의 모든 VM들이 다른 서버로 이동될 수 있다면, 슬립 모드로 전환될 수 있는 서버가 VM을 실행하고 있는 것이므로, "에너지 효율성"의 자원 관리 정책이 위반된 것일 수 있다.
단계(530)에서, VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책에 위배되는 경우에 대한 통지를 할 수 있다. 자동 스케일의 수행의 결과가 자원 관리 정책에 위배되는 경우가 존재하면, VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책에 위배되는 경우에 대한 통지를 할 수 있다.
또는, VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책에 대한 위배가 발생하였음을 나타내는 정보를 출력할 수 있다. 예를 들면, VNF 관리자(130)는 스케일-인의 대상인 VM을 서버에서 삭제한 후, 상기의 서버의 다른 VM들을 다른 VM(들)로 이동시키고, 상기의 서버를 슬립 모드로 전환하는 것이 가능하다는 것을 출력할 수 있다. 예를 들면, 출력은 팝업 창의 메시지의 형태로 이루어질 수 있다.
통지 이후, VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책에 대한 위배를 해결할 수 있다. 예를 들면, 자원 관리 정책 중 "에너지 효율성"이 "온"으로 설정된 경우, VNF 관리자(130는 "에너지 효율성"을 최대화시키기 위해 서버의 VM이 삭제된 후, 상기의 서버의 다른 VM들을 다른 서버로 이동시킬 수 있고, 다른 VM들이 다른 서버로 이동된 후 상기의 서버를 슬립 모드로 전환시킬 수 있다.
VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책에 대한 위배를 해결하기 위한 요청을 가상 인프라 관리자(140)로 전송할 수 있다. 예를 들면, VNF 관리자(130)는 VM의 이동을 가상 인프라 관리자(140)에게 요청할 수 있고, 서버를 슬립 모드로 전환시킬 것을 가상 인프라 관리자(140)에게 요청할 수 있다. 가상 인프라 관리자(140)는 자원 관리 정책에 대한 위배를 해결하기 위한 동작을 수행할 수 있다.
도 6은 일 예에 따른 스케일-아웃인에 대한 처리를 설명한다.
요청의 액션-타입이 스케일-아웃인 자동 스케일의 수행이 요청된 경우, VNF 관리자(130)는 아래의 단계들(610, 620, 630, 640 및 650)을 수행할 수 있다.
단계(610)에서, 자동 스케일의 요청의 액션-타입이 스케일 아웃인 경우, VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책을 반영하여 하나 이상의 서버들(150)들 중 VM을 생성할 서버를 결정할 수 있다.
단계(620)에서, VNF 관리자(130)는 하나 이상의 서버들(150) 중 자원 관리 정책에 위배되지 않는 서버가 존재하지 않는지 여부를 검사할 수 있다. 자원 관리 정책에 위배되지 않는 서버가 존재하지 않는 경우, 단계(610)에서는 VM을 생성할 서버가 결정되지 못했을 수 있다. 자원 관리 정책에 위배되지 않는 서버가 존재할 경우, 단계(610)에서 자원 관리 정책에 위배되지 않는 것으로 판단된 서버가 VM가 생성될 서버로서 결정될 수 있다.
자원 관리 정책에 위배되지 않는 서버가 경우가 존재하지 않을 경우 단계(630)가 수행될 수 있다. 자원 관리 정책에 위배되지 않는 서버가 존재할 경우 단계(640)가 수행될 수 있다.
단계(630)에서, 자원 관리 정책에 위배되지 않는 서버가 존재하지 않는 경우, VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책에 위배되지 않는 서버가 존재하지 않는다는 것을 통지할 수 있다.
또는, VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책에 대한 위배되지 않는 서버가 존재하지 않고, VM이 생성되지 못한다는 것을 나타내는 정보를 출력할 수 있다. 예를 들면, 출력은 팝업 창의 메시지의 형태로 이루어질 수 있다.
단계(640)에서, VNF 관리자(130)는 스케일-아웃에 상응하는 가상 자원을 할당할 수 있다. VNF 관리자(130)는 스케일-아웃에 상응하는 가상 자원의 할당을 위해, 가상 자원의 요청을 가상 인프라 관리자(140)로 전송할 수 있다. 가상 인프라 관리자(140)는 가상 자원을 할당할 수 있다.
단계(650)에서, VNF 관리자(130)는 결정된 서버에서 VM을 생성할 수 있다. VNF 관리자(130)는 스케일-아웃에 따른 VM의 생성의 요청을 가상 인프라 관리자(140)로 전송할 수 있다. 여기에서, VM의 생성은 VM의 이미지의 생성을 의미할 수 있다. 가상 인프라 관리자(140)는 VM을 생성할 수 있다.
도 7은 일 예에 따른 스케일-업에 대한 처리를 설명한다.
요청의 액션-타입이 스케일-업인 자동 스케일의 수행이 요청된 경우, VNF 관리자(130)는 아래의 단계들(710, 720 및 730)을 수행할 수 있다.
단계(710)에서, 자동 스케일의 요청의 액션-타입이 스케일-업인 경우, VNF 관리자(130)는 서버에서 스케일-업의 대상인 VM의 용량을 증가시킬 수 있다. 스케일-업의 대상인 VM은 하나 이상의 서버들(150)에서 동작하는 VM(들) 중 하나일 수 있다.
예를 들면, VNF 관리자(130)는 스케일-업의 대상인 VM의 용량을 증가시키도록 가상 인프라 관리자(140)에게 요청할 수 있고, 인프라 관리자(140)는 스케일-업의 대상인 VM의 용량을 증가시킬 수 있다.
단계(720)에서, VM의 용량의 증가 후, VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책에 위배되는 경우가 존재하는지 여부를 검사할 수 있다. 자원 관리 정책에 위배되는 경우가 존재할 경우 단계(730)가 수행될 수 있다. 자원 관리 정책에 위배되는 경우가 존재하지 않는 경우 절차가 종료할 수 있다.
단계(730)에서, VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책에 위배되는 경우에 대한 통지를 할 수 있다.
또는, VNF 관리자(130)는 스케일-업의 대상인 VM의 용량을 증가시킴에 따라 자원 관리 정책에 대한 위배가 발생하였음을 나타내는 정보를 출력할 수 있다.
통지 이후, VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책에 대한 위배를 해결할 수 있다. VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책에 대한 위배를 해결하기 위한 요청을 가상 인프라 관리자(140)로 전송할 수 있다. 가상 인프라 관리자(140)는 자원 관리 정책에 대한 위배를 해결하기 위한 동작을 수행할 수 있다.
도 8은 일 예에 따른 스케일-다운에 대한 처리를 설명한다.
요청의 액션-타입이 스케일-다운인 자동 스케일의 수행이 요청된 경우, VNF 관리자(130)는 아래의 단계들(810, 820 및 830)을 수행할 수 있다.
단계(810)에서, 자동 스케일의 요청의 액션-타입이 스케일-다운인 경우, VNF 관리자(130)는 서버에서 스케일-다운의 대상인 VM의 용량을 감소시킬 수 있다. 스케일-다운의 대상인 VM은 하나 이상의 서버들(150)에서 동작하는 VM(들) 중 하나일 수 있다.
예를 들면, VNF 관리자(130)는 스케일-다운의 대상인 VM의 용량을 감소시키도록 가상 인프라 관리자(140)에게 요청할 수 있고, 인프라 관리자(140)는 스케일-다운의 대상인 VM의 용량을 감소시킬 수 있다.
단계(820)에서, VM의 용량의 감소 후, VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책에 위배되는 경우가 존재하는지 여부를 검사할 수 있다. 자원 관리 정책에 위배되는 경우가 존재할 경우 단계(830)가 수행될 수 있다. 자원 관리 정책에 위배되는 경우가 존재하지 않는 경우 절차가 종료할 수 있다.
단계(830)에서, VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책에 위배되는 경우에 대한 통지를 할 수 있다.
또는, VNF 관리자(130)는 스케일-다운의 대상인 VM의 용량을 감소시킴에 따라 자원 관리 정책에 대한 위배가 발생하였음을 나타내는 정보를 출력할 수 있다.
통지 이후, VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책에 대한 위배를 해결할 수 있다. VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책에 대한 위배를 해결하기 위한 요청을 가상 인프라 관리자(140)로 전송할 수 있다. 가상 인프라 관리자(140)는 자원 관리 정책에 대한 위배를 해결하기 위한 동작을 수행할 수 있다.
아래에서는, 도 9, 도 11 및 도 12를 참조하여 스케일-아웃에 대한 처리의 일 예가 설명된다.
도 9는 일 예에 따른 자원 관리 정책을 도시한다.
도 9에서는, 자원 관리 정책의 내용이 도시되었다. 예를 들면, 자원 관리 정책은, 1) "에너지 효율성(energy efficiency)"의 최대화의 적용 여부, 2) "CPU 부하(CPU load)"의 제한 및 3) "각 서버의 VM들의 최대 개수"의 제한을 나타낼 수 있다.
도 9의 첫 번째 줄에서, "에너지 효율성(energy efficiency)"은 "온"으로 설정되었다. "에너지 효율성"의 정책은 NFV 기반 통신 네트워크의 운용에 있어서 에너지 효율성의 최대화를 고려할 지 여부를 나타낼 수 있다.
"에너지 효율성"이 "온"으로 설정된 것은 NFV 기반 통신 네트워크의 운용에 있어서 에너지 효율성이 최대화되어야 한다는 것을 의미할 수 있다. "에너지 효율성"이 "오프(OFF)"로 설정된 것은 NFV 기반 통신 네트워크의 운용에 있어서 에너지 효율성의 최대화가 강제되지 않아도 된다는 것을 의미할 수 있다.
도 9의 두 번째 줄에서, "CPU 부하(CPU load)"는 60%의 이하로 설정되었다. "CPU 부하"는 하나 이상의 서버들(150)의 각 서버의 CPU의 부하의 범위를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 도 9의 두 번째 줄에 따르면, NFV 기반 통신 네트워크의 운용에 있어서 각 서버는 각 서버의 CPU의 부하가 60%의 이하가 되도록 운영될 수 있다
도 9의 세 번째 줄에서, "각 서버의 VM들의 최대 개수(Maximum VM numbers in each server)"는 5로 설정되었다. "각 서버의 VM들의 최대 개수"는 하나 이상의 서버들(150)의 각 서버에게 허용된 VM들의 최대 값을 나타낼 수 있다. 말하자면, 도 9의 세 번째 줄에 따르면, NFV 기반 통신 네트워크의 운용에 있어서 각 서버에서 동작하는 VM들은 최대 5개로 제한될 수 있다.
도 10은 일 예에 따른 하나 이상의 서버들의 서버 자원 상태를 나타낸다.
서버 자원 상태는 하나 이상의 서버들(150)이 하나 이상의 서버들(150)의 자원을 활용하는 상태를 나타낼 수 있다.
하나 이상의 서버들(150)의 서버 자원 상태는 하나 이상의 서버들(150)의 각 서버의 1) 식별자, 2) CPU 부하 및 3) VM들의 개수를 포함할 수 있다.
예를 들면, 도 10에서, 하나 이상의 서버들(150) 중 제1 서버의 CPU 부하는 60%이고, 제1 서버는 4개의 VM들을 갖는 것으로 도시되었다.
도 11은 일 예에 따른 스케일-아웃에 대한 처리를 설명한다.
단계(1110)은 도 6을 참조하여 전술된 단계(610)에 대응할 수 있다.
단계(1110)에서, VNF 관리자(130)는 자원 관리 정책을 반영하여 하나 이상의 서버들(150) 중 스케일-아웃의 대상인 서버의 선택을 수행할 수 있다. 스케일-아웃의 대상인 서버는 VM을 설정할 서버를 의미할 수 있다.
단계(1110)는 단계들(1111, 1112, 1113 및 1114)을 포함할 수 있다.
단계들(1111, 1112 및 1113)에서, VNF 관리자(130)는 하나 이상의 서버들(150) 중 자원 관리 정책이 나타내는 하나 이상의 정책들의 각 정책을 충족시키지 못하는 서버를 선택의 대상에서 제외할 수 있다.
자원 관리 정책은 "에너지 효율성"의 정책, "CPU 부하"의 정책 및 "VM의 최대 개수"의 정책을 포함할 수 있다.
단계(1111)에서, VNF 관리자(130)는 하나 이상의 서버들(150) 중 "에너지 효율성"의 정책을 충족시키지 못하는 서버를 선택의 대상에서 제외할 수 있다.
도 9를 참조하면, "에너지 효율성"은 "온"으로 설정되었다. "에너지 효율성"의 정책의 설정에 따라, VNF 관리자(130)는 하나 이상의 서버들(150) 중 "에너지 효율성"을 최대화한다는 정책을 충족시키지 못하는 서버를 선택의 대상에서 제외할 수 있다.
현재 VM을 가지고 있지 않은 서버에서 새로운 VM이 생성되는 경우, 서버는 슬립 모드에서 활성(active) 모드로 전환될 수 있다. 서버의 모드가 전환되면, 서버는 슬립 모드로 있었을 때 보다 더 많은 에너지를 소비할 수 있다. 말하자면, (VM을 생성할 수 있는 다른 서버가 존재할 때) VM을 가지고 있지 않은 서버에서 새로운 VM이 생성되는 것은 "에너지 효율성"의 정책에 위배될 수 있다. 이러한 이유에 따라, VNF 관리자(130)는 하나 이상의 서버들(150) 중 VM을 가지고 있지 않은 서버를 선택의 대상에서 제외할 수 있다. 예를 들면, 도 10에 따르면, VM을 하나도 가지고 있지 않은 제5 서버는 선택의 대상에서 제외될 수 있다.
단계(1112)에서, VNF 관리자(130)는 하나 이상의 서버들(150) 중 "CPU 부하"의 정책을 충족시키지 못하는 서버를 선택의 대상에서 제외할 수 있다.
도 9를 참조하면, "CPU 부하"는 60%의 이하로 설정되었다. "CPU 부하"의 정책의 설정에 따라, VNF 관리자(130)는 하나 이상의 서버들(150) 중 VM의 생성으로 인해 "CPU 부하"의 정책을 충족시키지 못하게 될 서버를 선택의 대상에서 제외할 수 있다.
현재 VM을 가지고 있지 않은 서버에서 새로운 VM이 생성되는 경우, 서버의 "CPU 부하"는 상승할 수 있다. 이러한 이유에 따라, VNF 관리자(130)는 하나 이상의 서버들(150) 중 "CPU 부하"가 기준 값(threshold value) 이상인 서버를 선택의 대상에서 제외할 수 있다. 예를 들면, 기준 값은 "CPU 부하"의 설정에 의한 최대 값일 수 있다. 또는, 기준 값은 "CPU 부하"의 설정에 의한 최대 값에서 기정의된 값을 뺀 값일 수 있다. 기정의된 값은 VM의 생성으로 인한 CPU 부하의 증가 값의 예상 값일 수 있다. 예를 들면, 도 10에 따르면, 이미 CPU 부하가 최대 값인 60%에 도달한 제1 서버 및 제4 서버는 선택의 대상에서 제외될 수 있다.
단계(1113)에서, VNF 관리자(130)는 하나 이상의 서버들(150) 중 "각 서버의 VM들의 최대 개수"의 정책을 충족시키지 못하는 서버를 선택의 대상에서 제외할 수 있다.
도 9를 참조하면, "각 서버의 VM들의 최대 개수"는 5로 설정되었다. "각 서버의 VM들의 최대 개수"의 정책의 설정에 따라, VNF 관리자(130)는 하나 이상의 서버들(150) 중 VM의 생성으로 인해 "각 서버의 VM들의 최대 개수"의 정책을 충족시키지 못하게 될 서버를 선택의 대상에서 제외할 수 있다. 말하자면, VNF 관리자(130)는 하나 이상의 서버들(150) 중 VM의 개수가 이미 "각 서버의 VM들의 최대 개수"에 도달한 서버를 선택의 대상에서 제외할 수 있다. 예를 들면, 도 10에 따르면, 이미 5개의 VM들을 가진 제2 서버는 선택의 대상에서 제외될 수 있다.
도 9를 참조하면, 단계들(1111, 1112 및 1113)을 통해 제1 서버, 제2 서버, 제4 서버 및 제5 서버가 선택의 대상에서 제외될 수 있다.
단계들(1111, 1112 및 1113)의 순서는 단지 예시적인 것이고, 단계들(1111, 1112 및 1113)의 순서는 서로 바뀔 수 있다.
단계(1114)에서, VNF 관리자(130)는 하나 이상의 서버들(150) 중 자원 관리 정책이 나타내는 하나 이상의 정책들을 충족시키는 서버를 선택할 수 있다. VNF 관리자(130)는 하나 이상의 서버들(150) 중 자원 관리 정책이 나타내는 하나 이상의 정책들의 각 정책에 의해 선택에서 제외된 서버 외의 나머지의 서버 중 스케일-아웃의 대상인 서버의 선택을 수행할 수 있다. 예를 들면, VNF 관리자(130)는 하나 이상의 서버들(150) 중 단계들(1111, 1112 및 1113)에서 제외되지 않은 제3 서버를 선택할 수 있다.
전술된 단계들(1110, 1111, 1112, 1113 및 1114)의 내용은 스케일-아웃 외의 다른 자동 스케일에 대해서도 서버를 선택함에 있어서 적용될 수 있다.
단계(1120)에서, VNF 관리자(130)는 가상 자원의 할당의 요청을 가상 인프라 관리자(140)로 전송할 수 있다.
가상 자원의 할당의 요청은 새로운 VNF가 요구하는 가상 자원을 선택된 서버에게 할당해줄 것을 나타내는 요청일 수 있다.
여기에서, 새로운 VNF가 요구하는 가상 자원은 VDU 디스크립터(descriptor)에서 정의된 가상 자원일 수 있다. VNF 관리자(130)는 VDU 식별자를 사용하여 VDU 디스크립터에 의해 정의된 가상 자원을 확인할 수 있다.
VDU 식별자는 도 4를 참조하여 전술된 단계(420)에서 획득될 수 있다.
가상 인프라 관리자(140)는 VNF 관리자(130)로부터 가상 자원의 할당의 요청을 수신할 수 있다. 가상 인프라 관리자(140)는 새로운 VNF가 요구하는 가상 자원을 할당할 수 있다.
단계(1120)는 도 6을 참조하여 전술된 단계(640)에 대응할 수 있다.
단계(1130)에서, VNF 관리자(130)는 VNF의 생성의 요청을 가상 인프라 관리자(140)로 전송할 수 있다. 가상 인프라 관리자(140)는 VNF 관리자(130)로부터 VNF의 생성의 요청을 수신할 수 있다. 가상 인프라 관리자(140)는 VNF를 생성할 수 있다.
또한, 단계(1130)에서, VNF 관리자(130)는 VNF의 동작을 위해 요구되는 정보의 셋팅을 수행할 수 있다. 예를 들면, VNF의 동작을 위해 요구되는 정보는 아이피(IP) 및 포트(port) 번호를 포함할 수 있다.
단계(1130)는 도 6을 참조하여 전술된 단계(650)에 대응할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 상태 정보의 제공 방법의 흐름도이다.
단계들(1210 및 1222)는 도 4를 참조하여 전술된 단계(450)가 수행된 후에 수행될 수 있다. 말하자면, 일 실시예에 따른 자동 스케일 방법은 도 4를 참조하여 전술된 단계들(410, 420, 430, 440 및 450)을 포함할 수 있고, 도 12를 참조하여 전술될 단계들(1210 및 1220)을 더 포함할 수 있다.
단계(1210)에서, VNF(110), EM(111) 또는 OSS/BSS(112)는 스케일을 포함하는 VNF 라이프 사이클에 대한 처리 상태 정보의 요청을 VNF 관리자(130)로 전송할 수 있다. VNF 관리자(130)는 VNF(110), EM(111) 또는 OSS/BSS(112)로부터 처리 상태 정보의 요청을 수신할 수 있다.
처리 상태 정보에 있어서, 스케일은 전술된 자동 스케일을 나타내거나, 자동 스케일의 결과를 나타낼 수 있다.
단계(1220)에서, VNF 관리자(130)는 처리 상태 정보의 요청을 전송한 VNF(110), EM(111) 또는 OSS/BSS(112)로 처리 상태 정보를 전송할 수 있다.
처리 상태 정보는, 처리 중, 성공 및 실패 중 하나를 나타낼 수 있다. 여기에서, 처리 중, 성공 및 실패는 1) 도 4를 참조하여 전술된 단계(410)에서 요청된 자동 스케일이 아직 수행되고 있다는 것, 2) 상기의 자동 스케일의 수행이 성공하였다는 것 및 3) 상기의 자동 스케일의 수행이 실패하였다는 것을 각각 나타낼 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto--tical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
100: NFV 시스템
110: VNF
120: NFV 오케스트레이터
130: VNF 관리자
140: 가상 인프라 관리자
150: 하나 이상의 서버들
310: 가상 자원 정책 관리자
320: 모니터링 관리자
1

Claims (1)

  1. 가상 네트워크 기능에 대한 자동 스케일의 수행의 요청을 수신하는 단계; 및
    자원 관리 정책 및 가상 네트워크 기능(Virtual Network Function; VNF) 기반 통신 네트워크의 구성 정보를 사용하여 상기 요청된 자동 스케일을 수행하는 단계
    를 포함하는 자동 스케일 방법.
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