网络服务描述符支持¶

https://blueprints.launchpad.net/tacker/+spec/nsd-support

本提案描述了在 Tacker 中添加网络服务描述符 (NSD) 支持的计划。为了实现网络服务的动态组合，NFV 引入了网络服务描述符 (NSD)，用于指定要创建的网络服务。

        TOSCA                                NFV

+-----------------------------------+    +----------------+
|         Service Template          |    | Network Service|
| +-------------------+             |    |    Descriptor  |
| | Topology Template |             |    |                |
| |    +---------+    | +----------+|    |    +-----+     |
| |    |  Node   | <--+-| NodeTypes|<----+----| VNFD|     |
| |    | Template|    | +----------+|    |    +-----+     |
| |    +---------+    |             |    |                |
| |    +---------+    | +----------+|    |    +-----+     |
| |    |  Node   | <--+-| NodeTypes|<----+----| VLD |     |
| |    | Template|    | +----------+|    |    +-----+     |
| |    +---------+    |             |    |                |
| |    +---------+    | +----------+|    |    +-------+   |
| |    |  Node   | <--+-| NodeTypes|<----+----| VNFFGD|   |
| |    | Template|    | +----------+|    |    +-------+   |
| |    +---------+    |             |    |                |
| |    +---------+    | +----------+|    |    +-----+     |
| |    |  Node   | <--+-| NodeTypes|<----+----| PNFD|     |
| |    | Template|    | +----------+|    |    +-----+     |
| |    +---------+    |             |    |                |
| +-------------------+             |    |                |
+-----------------------------------+    +----------------+

如图所示，NSD 可以包括 VNFD、VNFFGD、VLD 和 PNFD。

VNFD –> 虚拟网络功能描述符
VNFFGD –> VNF 转发图
VLD –> 虚拟链路描述符
PNFD –> 物理网络功能

在当前范围内，Tacker 不包括 PNFD。

问题描述¶

Tacker 构建了一个通用的 VNF 管理器和一个 NFV 编排器，用于在 OpenStack 等 NFV 基础设施平台上部署和运行虚拟网络功能 (VNFs)。但目前需要描述和编排一组 VNFs 以呈现网络服务的能力。社区希望管理和编排网络服务。NSD 模板是引入该能力的方式。

为了实现网络服务的动态组合，NFV 引入了网络服务描述符 (NSD)，用于描述要创建的网络服务。NSD 主要描述了要在 NFVI 中实例化所有网络服务的内容。NFV 编排器可以使用 NSD 来实例化一个网络服务，该服务可能包含一个或多个 VNFs、VLs 和 VNFFGs。

Tacker 将提供对 NSD 的支持，以便用户可以编排 VNFs 和网络服务的集合。通过 NSD 支持，Tacker 将提供基于 TOSCA 的端到端网络服务。

提议的变更¶

引入一个新的模板来描述网络服务，其中包含 VNFs、连接点和虚拟链路。

+---------------------------------+
|   Network Service Descriptor    |
|                                 |
|            +--------+           |
|            |  VNF1  |           |
|            +--------+           |
|                                 |
|            +--------+           |
|            |  VNF2  |           |
|            +--------+           |
|                                 |
|                                 |
|                                 |
|            +--------+           |
|            |  VNFn  |           |
|            +--------+           |
|                                 |
|          +------------+         |
|          | End Point1 |         |
|          +------------+         |
|                                 |
|          +------------+         |
|          | End Point2 |         |
|          +------------+         |
|                                 |
|          +-------------+        |
|          |VirtualLink 1|        |
|          +-------------+        |
|                                 |
|          +-------------+        |
|          |VirtualLink 2|        |
|          +-------------+        |
|                                 |
|                                 |
|          +-------------+        |
|          |VirtualLink m|        |
|          +-------------+        |
|                                 |
+---------------------------------+

需要进行多项更改，包括对 Tacker 客户端、Horizon 和服务器的更改。

+-------------------------------------------+
|     +------------------+                  |
|     |Client Application|                  |
|     +--------+---------+                  |
|              |                            |
|       +------v-----+                      |
|       |  NFVO NS   +----------------+     |
|       |    API     |                |     |
|       +------+-----+             +--v---+ |
|              |                   | VNFM | |
|              |                   +---+--+ |
|              |                       |    |
| +------------v-------------+     +---v-+  |
| |Network Service Descriptor|     | VNF |  |
| +--------------------------+     +-----+  |
+-------------------------------------------+

API 更改

将在 NFVO 插件中引入新的 API，用于 NSD 和 NS。

数据库更改

将在数据库中添加新的表来存储 ‘nsd’ 和 ‘ns’。需要对现有的 ‘vnfd’ 进行更改，其中涉及 substitution_mappings。

Mistral 驱动程序更改

在 NFVO 插件和 VNFM 插件之间引入一个新的 Mistral 驱动程序层，将 tosca 模板转换为 Mistral 工作流，并将所有 Mistral API 用于实例化 NS。这个中间层将提供 NFVO 和 Mistral 之间的协调。例如

从 TOSCA 模板生成工作流。

调用 Mistral 接口进行 NS 请求。

在所有 VNFs 变为 ACTIVE 状态之前，在 PENDING_CREATE 状态下等待 NS。

在部分失败的情况下决定前进/后退。

TOSCA 解析器更改

为了处理 nsd 模板，应配置 TOSCA 解析器。TOSCA 解析器将被更新以处理 VNFD、VLD 和 CP，用于网络服务描述符。

A sample Tosca template for VNFD is below.
Please refer appendix section for complete template.

node_types:
   tosca.nodes.nfv.VNF1:
    requirements:
      - virtualLink1:
        type: tosca.nodes.nfv.VL
        required: true
    capabilities:
      forwarder1:
        type: tosca.capabilities.nfv.Forwarder
topology_template:
  substitution_mappings:
    node_type: tosca.nodes.nfv.VNF1
    requirements:
      virtualLink1: [CP11, virtualLink]
    capabilities:
      forwarder1: [CP11, forwarder]
  node_templates:
    VDU1:
      type: tosca.nodes.nfv.VDU.Tacker
              .
              .
    CP11:
      type: tosca.nodes.nfv.CP.Tacker
              .
              .
    CP12:
      type: tosca.nodes.nfv.CP.Tacker
              .
              .
    VDU2:
      type: tosca.nodes.nfv.VDU.Tacker
              .
              .
    CP13:
      type: tosca.nodes.nfv.CP.Tacker
              .
              .
    VL1:
      type: tosca.nodes.nfv.VL
              .
              .
    VL2:
      type: tosca.nodes.nfv.VL
              .
              .


Proposed sample Tosca template for NSD:

tosca_definitions_version:      tosca_simple_profile_for_nfv_1_0
imports:
    - VNF1
    - VNF2
topology_template:
  VNF1:
    type: tosca.nodes.nfv.VNF1
    requirements:
      - virtualLink1: VL1
  VNF2:
    type: tosca.nodes.nfv.VNF2
  VL1:
    type: tosca.nodes.nfv.VL
    properties:
      network_name: net_mgmt
      vendor: tacker

关于上述模板

‘CP’ 属性表示将作为 VNF 的一部分公开的连接点（主要用于将来支持 VNF 转发图）。
对于每个 VNF，可以在属性部分中提及 VIM，否则选择默认 VIM。在当前范围内，所有 VNF 将着陆在同一个 VIM 上，该 VIM 可以在输入中提供。

注意：本规范的范围是处理现有的 vnfd 并定义 NS 的 API，以及支持创建 NS 而不创建转发路径。

数据模型影响¶

数据模型影响包括创建 ‘NetworkServiceTemplate’ 和 ‘NetworkService’ 资源模型。这些模式如下

+--------------------------+
| nsd                      |
+--------------------------+
| id                       |
| name                     |
| type                     |
| description              |
| network_service_template |
| project_id               |
+--------------------------+

+-----------------+
| ns              |
+-----------------+
| id              |
| name            |
| description     |
| nsd_id          |
+-----------------+

现有的 vnfd 资源模型会受到影响。将为 nsd 添加一个新的字段 ‘nsd_id’ 到 vnfd 中。在正常的 VNFD 列表调用中，与 ‘nsd_id’ 对应的行将为空。

REST API 影响¶

需要创建 NSD 才能实例化网络服务。创建 NSD 的方法遵循我们在上述部分中提到的 TOSCA 模板方案。

示例 CLI 调用

首先创建所需的 VNFD

tacker vnfd-create vnf1 --vnfd-file samples/nsd/tosca-vnf1.yaml

tacker vnfd-create vnf2 --vnfd-file samples/nsd/tosca-vnf2.yaml

创建 NSD

tacker nsd-create --name NSD1 --nsd-file samples/nsd/tosca-nsd.yaml

创建 NS

tacker ns-create --name ns1 --nsd-name NSD1 --vim-name VIM1 --param-file <PARAM-FILE>
--config-file <CONFIG-FILE>

示例参数文件

vnfs:
  VNF1:
    vdu-name: VDU1
    cp-name: CP11
nsd:
  virtual-link: VL1

示例配置文件

vnfs:
  VNF1:
   ....config

/nsd

+------------------------------------------------------------------------+
|Attribute     |Type   |Access  |Default   |Validation/ |Description     |
|Name          |       |        |Value     |Conversion  |                |
+------------------------------------------------------------------------+
|id            |string |RO, All |generated |N/A         |identity        |
|              |(UUID) |        |          |            |                |
+------------------------------------------------------------------------+
|name          |string |RW, All |None      |string      |human+readable  |
|              |       |        |(required)|            |name            |
+------------------------------------------------------------------------+
|description   |string |RW, All |''        |string      |description of  |
|              |       |        |          |            |NSD             |
+------------------------------------------------------------------------+
|network_servic|dict   |RW, All |None      |template/   |network service |
|e_template    |       |        |          |dict        |template        |
+------------------------------------------------------------------------+
|project_id    |string |RW, All |None      |string      |project id to   |
|              |       |        |(required)|            |launch NSD      |
+------------------------------------------------------------------------+

+--------------------------------------------------------------------------+
|REST Calls  |Type  |Expected  |Request     |Response    |Description      |
|            |      |Response  |Body Schema |Body Schema |                 |
+--------------------------------------------------------------------------+
|create_nsd  |post  |201       |create_req  |create_resp |Creates NSD      |
|            |      |Created   |            |            |                 |
+--------------------------------------------------------------------------+
|delete_nsd  |delete|204 No    |None        |            |Deletes NSD by   |
|            |      |Content   |            |            |name or ID       |
+--------------------------------------------------------------------------+
|show_nsd    |get   |200 OK    |None        |show_resp   |Returns output of|
|            |      |          |            |            |specific NSD ID  |
+--------------------------------------------------------------------------+
|list_nsd    |get   |200 OK    |None        |list_resp   |Returns list of  |
|            |      |          |            |            |NSD Names/IDs    |
+--------------------------------------------------------------------------+

JSON 请求和响应示例

POST /v1.0/nsds

create_req

{
    "nsd": {
        "name": "NSD_demo",
        "service_types": [
            {
                "service_type": "nsd",
            }
        ],
        "description": "Sample NSD",
        "project_id": "4dd6c1d7b6c94af980ca886495bcfed0",
        "network_service_template": {
            "nsd": "vnf1: template_name:  \r\ndescription: template_description\r\n "vnf2: template_name: OpenWRT \r\ndescription: template_description
        },
    }
}

create_resp

{
    "nsd": {
        "name": "NSD_demo",
        "service_types": [
            {
                "service_type": "nsd",
                "id": "336fe422-9fba-47c7-87fb-d48475c3e0ce"
            }
        ],
        "description": "Sample NSD",
        "project_id": "4dd6c1d7b6c94af980ca886495bcfed0",
        "network_service_template": {
            "nsd": "template_name: OpenWRT \r\ndescription:
            template_description <sample_vnfd_template>"
        },
        "id": "ab10a543-22ee-43af-a441-05a9d32a57da",
    }
}

GET /v1.0/nsds

列出 nsds - 列出存储在目录中的 nsds。

list_res

{
    "nsds": [
        "nsd": {
            "name": "NSD_demo",
            "service_types": [
                {
                    "service_type": "nsd",
                    "id": "336fe422-9fba-47c7-87fb-d48475c3e0ce"
                }
            ],
            "description": "Sample NSD",
            "project_id": "4dd6c1d7b6c94af980ca886495bcfed0",
            "network_service_template": {
                "nsd": "template_name: OpenWRT \r\ndescription:
                template_description <sample_vnfd_template>"
             },
            "id": "ab10a543-22ee-43af-a441-05a9d32a57da",
        }
   ]
}

GET /v1.0/nsds/{nsd_id}

显示 nsd - 显示指定 nsd id 的信息。

show_res

{
    "nsd": {
        "name": "NSD_demo",
        "service_types": [
            {
                "service_type": "nsd",
                "id": "336fe422-9fba-47c7-87fb-d48475c3e0ce"
            }
        ],
        "description": "Sample NSD",
        "project_id": "4dd6c1d7b6c94af980ca886495bcfed0",
        "network_service_template": {
            "nsd": "template_name: OpenWRT \r\ndescription:
            template_description <sample_vnfd_template>"
        },
        "id": "ab10a543-22ee-43af-a441-05a9d32a57da",
    }
}

/ns

+-----------------------------------------------------------------------+
|Attribute   |Type   |Access  |Default   |Validation/ |Description      |
|Name        |       |        |Value     |Conversion  |                 |
+-----------------------------------------------------------------------+
|id          |string |RO, All |generated |N/A         |identity         |
|            |(UUID) |        |          |            |                 |
+-----------------------------------------------------------------------+
|name        |string |RW, All |None      |string      |human+readable   |
|            |       |        |(required)|            |name             |
+-----------------------------------------------------------------------+
|description |string |RW, All |''        |string      |description of   |
|            |       |        |          |            |NSD              |
+-----------------------------------------------------------------------+
|vim_id      |string |RW, All |None      |string      |VIM ID where it  |
|            |       |        |(required)|            |launches         |
+-----------------------------------------------------------------------+
|project_id  |string |RW, All |None      |string      |project id to    |
|            |       |        |(required)|            |launch NSD       |
+-----------------------------------------------------------------------+
|nsd_id      |string |RW, All |None      |string      |NSD id to launch |
|            |       |        |(required)|            |                 |
+-----------------------------------------------------------------------+
|attributes  |dict   |RW, All |None      |dict        |dict containing  |
|            |       |        |(required)|            |config and/or    |
|            |       |        |          |            |param values     |
+-----------------------------------------------------------------------+

+-----------------------------------------------------------------------+
|REST Calls |Type  |Expected  |Body Data |Response   |Description       |
|           |      |Response  |Schema    |Body Schema|                  |
+-----------------------------------------------------------------------+
|create_ns  |post  |202       |schema 1  |           |Creates NSD       |
|           |      |Accepted  |          |           |                  |
+-----------------------------------------------------------------------+
|delete_ns  |delete|202       |None      |           |Deletes NSD by    |
|           |      |Accepted  |          |           |name or ID        |
+-----------------------------------------------------------------------+
|show_ns    |get   |200 OK    |None      |           |Returns output of |
|           |      |          |          |           |specific NSD ID   |
|           |      |          |          |           |                  |
+-----------------------------------------------------------------------+
|list_ns    |get   |200 OK    |None      |           |Returns list of   |
|           |      |          |          |           |NSD Names/IDs     |
+-----------------------------------------------------------------------+

安全影响¶

通知影响¶

无

其他最终用户影响¶

性能影响¶

无

其他部署者影响¶

开发人员影响¶

使用 Mistral 工作流进行 nsd

使用 Mistral 工作流进行 nsd 功能。Tacker NFVO 将通过工作流生成器生成 Mistral 工作流，并调用 Mistral 以获取生成的 workflow 请求。Mistral 将创建资源（VNFs、FFG）并响应 NFVO。

+-------------------------------------------+
|     +------------------+                  |
|     |Client Application|                  |
|     +--------+---------+                  |
|              |            +-------------+ |
|        +-----v----+       |  Workflow   | |
|        | NFVO:NSD +------->  Generator  | |
|        +-----+----+       +---------+---+ |
|              |                      |     |
| +------------v-------------+   +----v---+ |
| |Network Service Descriptor|   | Mistral| |
| +--------------------------+   +----+---+ |
|                                     |     |
|                                 +---v--+  |
|                                 | VNFM |  |
|                                 +------+  |
+-------------------------------------------+

优点

1: 工作流已经可以处理多种情况。 2: 在任何时候发生故障，都可以回滚。 3: 我认为使用 mistral 工作流实现 nsd 类似的功能应该很容易。 4: 在将 mistral 嵌入到 Tacker 之后，任何工作流或其他已经编码的此类修复都将触手可及。

缺点

Mistral 作为第三个组件

1: 由于 Mistral 是第三个组件，因此

Mistral 的任何更改都可能影响 nsd 流程。
有时，在兼容性或其他问题的情况下，我们可能需要与 Mistral 团队合作。
Mistral 接受 json 文件作为输入，因此我们首先需要创建这些 json 数据。在 VNFD 数量很多的情况下，将创建多个文件。需要处理这些创建/清理。（需要对此部分进行调查）
对于 ns 调用
tacker –> Mistral –> tackerClient –> tacker 多次上下文切换导致耗时。

2: 自动生成的工作流可能容易出错，应该更加

小心地创建 mistral 工作流以处理边缘情况。

3: 我们必须为 nsd

模板中的每个资源（即 vnfd/vnf）生成工作流，这在 VNFs 数量很多的情况下可能会很复杂。

实现¶

负责人¶

主要负责人: Dharmendra Kushwaha
其他贡献者: Bharath Thiruveedula <bharath_ves@hotmail.com>

工作项¶

NFVO 插件中 NSD 和 NS 的新 API

NFVO 插件侧的实现。

Tacker DB 配置 ‘NetworkServiceTemplate’ 和 ‘NetworkService’。

TOSCA 解析器支持 NSD。

TOSCA 节点到工作流任务的映射。

工作流生成器：TOSCA 解析器将遍历模板中的每个节点，然后将它们转换为任务。

从 NFVO-NSD 插件到 Mistral 的调用，以实例化 NS。

逻辑，用于在所有 VNFs 变为 ACTIVE 状态之前，在 PENDING_CREATE 状态下等待 NS

逻辑，用于在 NS 级别获取参数并将其传递到 VNFs

tacker-horizon 和 python-tackerclient 中 NSD 的更改。

文档，用于解释 NSD 支持功能。

单元测试用例

功能测试用例

依赖项¶

无

测试¶

单元测试¶

将为新接口添加单元测试。将在 VNFM 中引入新的测试用例，用于相关的扩展。

功能测试¶

将添加功能测试，以检查所有 VNFs 的部署状态。

文档影响¶

用户文档¶

用户文档将描述 NSD 功能、操作和示例。Python-tackerclient 和 tacker-horizon 侧的文档将添加以描述 cli/界面详细信息。

开发者文档¶

添加开发者文档，用于 api 和用法详细信息

参考资料¶

https://review.opendev.org/#/q/status:open+project:openstack/tacker+branch:master+topic:bp/nsd-support

http://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/NFV-MAN/001_099/001/01.01.01_60/gs_nfv-man001v010101p.pdf

http://docs.oasis-open.org/tosca/tosca-nfv/v1.0/csd02/tosca-nfv-v1.0-csd02.html#_Toc433298703

http://docs.oasis-open.org/tosca/tosca-nfv/v1.0/csd02/tosca-nfv-v1.0-csd02.html#_Toc433298756

附录¶

TOSCA 示例 vnf1¶

tosca_definitions_version: tosca_simple_profile_for_nfv_1_0_0

description: Demo example
  node_types:
  tosca.nodes.nfv.VNF1:
    requirements:
      - virtualLink1:
          type: tosca.nodes.nfv.VL
          required: true
      - virtualLink2:
          type: tosca.nodes.nfv.VL
          required: true
    capabilities:
      forwader1:
          type: tosca.capabilities.nfv.Forwarder
      forwader2:
          type: tosca.capabilities.nfv.Forwarder

topology_template:
  substitution_mappings:
    node_type: tosca.nodes.nfv.VNF1
    requirements:
      virtualLink1: [CP11, virtualLink]
      virtualLink2: [CP14, virtualLink]
    capabilities:
      forwarder1: [CP11, forwarder]
      forwarder2: [CP14, forwarder]

  node_templates:
    VDU1:
      type: tosca.nodes.nfv.VDU.Tacker
      properties:
        image: cirros-0.3.4-x86_64-uec
        flavor: m1.tiny
        availability_zone: nova
        mgmt_driver: noop
        config: |
          param0: key1
          param1: key2

    CP11:
      type: tosca.nodes.nfv.CP.Tacker
      properties:
        management: true
        anti_spoofing_protection: false
      requirements:
        - virtualBinding:
            node: VDU1
        - virtualLink:
            node: VL1

    CP12:
      type: tosca.nodes.nfv.CP.Tacker
      properties:
        anti_spoofing_protection: false
      requirements:
        - virtualLink:
            node: VL2
        - virtualBinding:
            node: VDU1

    VDU2:
      type: tosca.nodes.nfv.VDU.Tacker
      properties:
        image: cirros-0.3.4-x86_64-uec
        flavor: m1.medium
        availability_zone: nova
        mgmt_driver: noop
        config: |
          param0: key1
          param1: key2

    CP13:
      type: tosca.nodes.nfv.CP.Tacker
      properties:
        management: true
      requirements:
        - virtualLink:
            node: VL1
        - virtualBinding:
            node: VDU2

    CP14:
      type: tosca.nodes.nfv.CP.Tacker
      requirements:
        - virtualBinding:
            node: VDU2

    VL1:
      type: tosca.nodes.nfv.VL
      properties:
        network_name: net_mgmt
        vendor: Tacker

    VL2:
      type: tosca.nodes.nfv.VL
      properties:
        network_name: net0
        vendor: Tacker

TOSCA 示例 vnf2¶

tosca_definitions_version: tosca_simple_profile_for_nfv_1_0_0

description: Demo example

node_types:
  tosca.nodes.nfv.VNF2:
    capabilities:
      forwarder1:
          type: tosca.capabilities.nfv.Forwarder
topology_template:
  substitution_mappings:
    node_type: tosca.nodes.nfv.VNF2
    capabilities:
      forwarder1: [CP21, forwarder]
  node_templates:
    VDU1:
      type: tosca.nodes.nfv.VDU.Tacker
      properties:
        image: cirros-0.3.4-x86_64-uec
        flavor: m1.tiny
        availability_zone: nova
        mgmt_driver: noop
        config: |
          param0: key1
          param1: key2

    CP21:
      type: tosca.nodes.nfv.CP.Tacker
      properties:
        management: true
        anti_spoofing_protection: false
      requirements:
        - virtualLink:
            node: VL1
        - virtualBinding:
            node: VDU1

    VDU2:
      type: tosca.nodes.nfv.VDU.Tacker
      properties:
        image: cirros-0.3.4-x86_64-uec
        flavor: m1.medium
        availability_zone: nova
        mgmt_driver: noop
        config: |
          param0: key1
          param1: key2

    CP22:
      type: tosca.nodes.nfv.CP.Tacker
      requirements:
        - virtualLink:
            node: VL2
        - virtualBinding:
            node: VDU2

    VL1:
      type: tosca.nodes.nfv.VL
      properties:
        network_name: net_mgmt
        vendor: Tacker

    VL2:
      type: tosca.nodes.nfv.VL
      properties:
        network_name: net0
        vendor: Tacker

TOSCA 示例 nsd 模板¶

tosca_definitions_version: tosca_simple_profile_for_nfv_1_0_0
imports:
    - VNF1
    - VNF2

topology_template:
  node_templates:
      VNF1:
        type: tosca.nodes.nfv.VNF1
        requirements:
          - virtualLink1: VL1

      VNF2:
        type: tosca.nodes.nfv.VNF2

      VL1:
        type: tosca.nodes.nfv.VL
        properties:
          network_name: net_mgmt
          vendor: tacker

TOSCA 示例 nsd 参数¶

vnfs:
  vnf1:
    vdus:
      vdu1:
        param:
          vdu-name: ns-test-vdu11
      vdu2:
        param:
          vdu-name: ns-test-vdu12
      cp11:
        param:
          cp-name: ns-test-cp11
      cp12:
        param:
          cp-name: ns-test-cp12

  vnf2:
    vdus:
      vdu1:
        param:
          vdu-name: ns-test-vdu21
      vdu2:
        param:
          vdu-name: ns-test-vdu22
      cp21:
        param:
          cp-name: ns-test-cp21
      cp22:
        param:
          cp-name: ns-test-cp22

网络服务描述符支持