一種用於ip電話系統的路由優先級動態調整方法
2023-09-23 07:15:15 1
專利名稱：一種用於ip電話系統的路由優先級動態調整方法
技術領域：
本發明涉及路由選擇的控制方法，特別涉及一種用於IP電話系統的路由優先級動態調整方法。
背景技術：
隨著IP電話的發展，IP電話/傳真技術成為網際網路(Internet)發展以來的一大熱點。IP電話/傳真網絡一般由網關、網守、支撐IP電話/傳真傳輸的IP網絡以及相應的網管、計費和營業系統構成，其中IP電話網守是整個IP電話系統的關鍵設備，負責構建IP電話網絡並完成IP電話網絡的路由管理、安全管理以及其他網絡的對接。路由查找是網守最基本的功能，其一般的實現方式為，當接收到IP電話終端、網關或下級網守的路由解析請求時，網守根據其保存的電話網E.164號碼(或URL地址、Email地址)與IP位址的映射表，將E.164號碼(或URL地址、Email地址)映射為IP目的地址並向終端、網關或下級網守返回映射結果。
隨著網絡設備的增多，或者出於可靠性、負荷均衡等考慮，一個E.164號碼(或URL地址、Email地址)通常有多個對應的IP目的地址。此時網守將向請求終端、網關或下級網守以列表形式返回所有的目的地址，對於下級網守，其再將接收的目的地址列表後回復給請求的網關，而對於請求的網關，其將按照接收的目的地址列表依次試圖建立連接，當連接成功後即可完成通話。
由於不同路由的費率可能不同，語音質量和網絡狀況也不盡相同，並且還可能分屬於不同的運營商，所以運營商希望在多路由情況下能夠對路由選擇進行控制。為此，網守可為路由設置一定的優先級，即根據每條路由的優先級大小來排序返回請求終端、網關或下級網守的地址列表中的目的地址。但是目前的網守設備一般只提供靜態的優先級設定方式，即，優先級一經設定後在整個設備運行過程中始終保持不變，除非有人工幹預。這種靜態優先級設定方式的缺點是不夠靈活，並且不能自動適應網絡狀況的變化。例如，如果採用靜態優先級設定方式，則相同的地址解析請求將始終得到相同的解析結果，因此即使某一網關處於超負荷工作狀態，網守仍然可能繼續為請求網關選擇該網關，此時其它的網關可能長時間處於空閒狀態，從而導致網絡資源和投資的浪費。又如，當高優先級路由對應的設備出現故障時，如果網守根據靜態優先級設定方式設定的優先級仍然仍將該設備選擇為首選設備，將會造成大量的呼損，影響服務的質量。此外，如果運營商希望在不同的時段使用不同的路由，則基於靜態優先級的方法也是無法實現的。
發明內容
本發明的目的是提供一種用於IP電話系統的路由優先級動態調整方法，它可根據網絡路由負載狀況的變化或基於預先設定的策略，動態地設定路由的優先級。
在按照本發明的用於IP電話系統的路由優先級動態調整方法中，路由優先級調整單元為路由表中的每條路由設置一定的優先級，所述路由優先級調整單元按照下列方式中的至少一種來調整每條路由的優先級，其中，方式一包含以下步驟(1a)設定每條路由在不同時段的優先級；以及(1b)當時段更替時根據所述設定的優先級來調整路由當前的優先級；方式二包含以下步驟(2a)設定特定事件發生時需調整優先級的路由及其優先級的調整方向和程度，其中所述特定事件為表徵或導致網絡路由負載變化的事件；以及(2b)監視是否發生所述特定事件，並且如果發生所述特定事件，則根據所述設定的需調整優先級的路由及其優先級的調整方向和程度來調整路由當前的優先級；方式三包含以下步驟(3a)設定特定消息發送或接收時需調整優先級的路由及其優先級的調整方向和程度，其中所述特定消息為表徵或導致網絡路由負載變化的消息；以及(3b)如果接收或發送所述特定消息，則根據所述設定的需調整優先級的路由及其優先級的調整方向和程度來調整路由當前的優先級。
在上述路由優先級動態調整方法中，比較好的是，利用定時器計時所述時段，當定時器達到設定值時復位並根據所述設定的優先級來調整路由當前的優先級。
在上述路由優先級動態調整方法中，比較好的是，所述特定事件為至某個節點的路由請求的失敗次數大於設定閾值，並且通過將該路由當前的優先級降低設定的數值來完成路由優先級的調整。或者，所述特定事件為路由優先級大於設定的上限值，並且通過同比例縮小每條路由當前的優先級來完成路由優先級的調整。或者，所述特定事件為路由優先級小於設定的下限值，並且通過將當前小於設定下限值的優先級取值為下限值來完成路由優先級的調整。
在上述路由優先級動態調整方法中，比較好的是，所述路由優先級調整單元為網守，其響應作為路由請求方的終端、網關或下級網守的路由解析請求，將地址列表返回給路由解析請求方，其中所述地址列表中被叫方的目的地址順序根據每條路由的優先級大小來排序。更好的是，所述特定消息為網守向作為路由解析請求方的網關或終端發送的呼叫接入確認消息，並且通過將返迴路由解析請求方的地址列表中最高優先級路由的優先級降低設定的數值來完成路由優先級的調整。
在上述路由優先級動態調整方法中，比較好的是，所述路由優先級調整單元為網守，所述特定消息為該網守從其上級網守接收的地址解析確認消息，並且通過將該網守至上級網守的路由的優先級降低設定的數值來完成路由優先級的調整。
在本發明的路由優先級動態調整方法中，可基於特定的時段或事件和消息的發生，以預先設定的策略對路由當前的優先級作動態調整，因此適應了網絡路由負載的變化並實現了路由的分時選用。
圖1為按照本發明的路由優先級動態調整方法的一個較佳實施例。
圖2為按照本發明的路由優先級動態調整方法的另一個較佳實施例。
具體實施例方式
在本說明書中，動態調整優先級的含義是指，在IP網絡內節點設備的運行過程中，其路由的優先級由路由優先級調整單元按照一種或多種策略不斷進行調整。作為路由優先級調整單元的網守在處理來自終端、網關或下級網守的路由解析請求的過程中，根據這種動態調整得到的優先級，對通過路由解析得到的路由進行排序並返迴路由解析請求方。當網守與其上級網守之間有多條路由時，作為路由優先級調整單元的網守也可對其至上級網守的多條路由的優先級進行動態調整。值得指出的是，在一般情況下，路由優先級調整功能都由網守實現，路由解析請求方為終端、網關或下級網守，但是這並不意味著在其它節點設備上無法實現路由優先級調整功能，因此本發明中的路由優先級調整單元不應理解為僅限於網守。
本發明的核心思想是，優先級的調整策略基於時段的交替、特定事件的發生或特定消息的發送或接收，也就是說，優先級的調整由時段交替、特定事件和特定消息觸發。就廣義而言，時段交替、特定事件和特定消息都可視為屬於事件範疇，因此，在本發明的方法中，這三類路由優先級調整策略在廣義上都可納入事件驅動型調整策略的範圍。
在時段交替觸發的這類路由優先級調整策略中，路由表內的路由在不同時段設定了不同的優先級，當時段更替事件發生時，對於這些路由，路由優先級調整單元採用其當前所處時段的優先級來更新前一時段的優先級。顯然，在這類調整策略中，可利用定時器來檢測時段交替，即當定時器達到設定值時復位並啟動優先級的調整。
在特定事件觸發的這類路由優先級調整策略中，預先設定路由表內部分或全部路由在某些特定事件發生時需要調整優先級的路由及其調整方向和程度，並由路由優先級調整單元監視這些特定事件的發生情況，當有特定事件發生時，即根據預先設定的需要調整優先級的路由及其調整方向和程度，對路由表內的相應路由調整當前的優先級。這裡的特定事件應該理解為表徵或導致網絡路由負載變化的事件，例如對於某個節點的路由請求的失敗次數大於設定閾值，該事件表明該節點可能存在連接故障，對此採取的具體策略為，一旦失敗次數大於閾值，則將與該節點相連路由的當前優先級降低一個設定的數值，從而間接提升其它路由的優先級級別以指示路由解析請求方嘗試其它的路由。又如，某一路由的優先級大於設定的上限值，這可能導致網絡路由負載分布的異常，對此採取的具體策略為，使每條路由的優先級都同比例縮小。還如，存在優先級小於設定下限值的路由，這也可能導致網絡路由負載的異常，對此採取的具體策略是將當前小於設定下限值的優先級都取值為下限值。應該理解的是，上述三個特定事件僅僅是表徵或導致網絡路由負載變化事件的特例，實際上還有許多這樣的特定事件並且是無法窮舉的，因此上述特例不應理解為是對本發明範圍和精神的限定。
在特定消息觸發的這類路由優先級調整策略中，預先設定路由表內部分或全部路由在某些特定消息發送或接收時需要調整優先級的路由及其調整方向和程度，並由路由優先級調整單元在有特定消息發送或接收時，根據預先設定的需要調整優先級的路由、調整方向和程度，對路由表內的相應路由調整當前的優先級。這裡的特定消息應該理解為表徵或導致網絡路由負載變化的消息，例如網守接收到的來自上級網守的地址解析確認(LCF)消息，為了避免網守以後始終向該上級網守發送路由解析請求從而可能導致該上級網守的訪問量居高不下，該網守在接收到LCF消息後將對應此上級網守的路由優先級降低一個設定的數值，因此經過若干次的同一路由查找後，該網守將會選擇其它備份的網守路由，從而實現網守路由的負載均衡。又如，網守向作為路由解析請求方的網關、終端或下級網守發送的呼叫接入確認(ACF)消息，為了避免路由解析請求方以後始終經由地址列表中最高優先級的路由，該網守可在發送該消息的同時，將返迴路由解析請求方的地址列表中最高優先級路由的優先級降低設定的數值，因此經過若干次的同一路由解析後，網關、終端或下級網守將會選擇其它備份的路由，從而實現路由的負載均衡。應該理解的是，上述兩個特定消息僅僅是表徵或導致網絡路由負載變化消息的特例，實際上還有許多這樣的特定消息並且是無法窮舉的，因此上述特例不應理解為是對本發明範圍和精神的限定。
上述基於時段交替、特定事件發生或特定消息發送或接收的優先級調整策略或過程是相互獨立的，即這些過程可以並行地進行，因此在本發明的實際應用中，可以採用其中任意一類優先級調整策略，也可以並行使用其中兩類優先級調整策略的兩兩組合，甚至還可並行使用全部三類優先級調整策略。
以下藉助附圖描述實現上述優先級調整策略的兩種具體方式，即基於鍊表的優先級調整方式和基於選擇表的優先級調整方式。在下述兩種方式中，路由表中每一表項(對應一條路由)都包含優先級屬性，並且通過採用調整函數處理路由表表項的優先級屬性來實現優先級的調整，每個調整函數的輸入參數為路由表表項所對應路由的優先級，輸出為該路由調整後的優先級，每個調整函數輸入與輸出的映射關係即對應一種具體的優先級調整策略。當時段更替、特定事件發生和特定消息發送或發生時，首先根據預先作出的設定的調整範圍確定所有需要更新的路由表項，然後調用調整函數處理所確定的表項，從而完成優先級的調整。
在圖1所示的基於鍊表的優先級調整方式中，路由表包含多個表項，每個表項由號首(或URL、E-mail地址等)、對應的目的IP位址和路由(即路由解析請求方至該目的IP位址的路徑)的優先級組成，調整方式包含多個優先級調整函數func1、func2……，每個函數都對應一種調整策略，它以被調整路由的當前優先級為參數並輸出調整後的優先級，即Func(優先級)＝新的優先級為了確定每種調整策略的調整範圍，為每個調整函數都預先設置一張鍊表，鍊表中的每個句柄(handle)都映射到某條需要進行優先級調整的路由表項。當特定定時器超時、特定事件發生和特定消息發送或接收觸發一個調整過程時，該調整過程按照相應的調整策略，根據預先設置的鍊表中的句柄查找到所有需要調整優先級的路由表項，從而確定出待調整的範圍，然後以被調整路由當前優先級為輸入參數調用相應的調整函數，並用得到的調整後優先級更新路由表中的優先級。
例如如圖1所示，調整函數Func1和Func2的鍊表都包含映射至節點1、2和3的句柄，在調整函數Func1的作用下，節點1的優先級被調整為最高，節點2的優先級被調整為最低，而在調整函數Func2的作用下，節點1的優先級被調整為次高，節點2的優先級被調整為最高。在本實例中，節點指的是下級網守或網關等。
在圖2所示的基於選擇表的優先級調整方法中，路由表包含多個表項，每個表項由號首(或URL、E-mail地址等)、對應的目的IP位址、路由(即路由解析請求方至該目的IP位址的路徑)的優先級和選擇表項組成，與上述調整方法相似的是，該調整方式也包含多個優先級調整函數func1、func2……，每個函數都對應一種調整策略，它以被調整路由的當前優先級為參數並輸出調整後的優先級，即Func(優先級)＝新的優先級不同之處在於，為了確定每種調整策略的調整範圍，在路由表中設置選擇表，即為每條路由表項都建立了選擇表項，該表項由n項(n為優先級調整函數的數量)組成，其中的每一項對應一個調整策略或調整函數，其取值為TRUE或FALSE，如果取值為TRUE，則表示當採用該調整策略時，該表項或路由的優先級將由相應的調整函數加以調整，反之，則在採用該調整策略時，其優先級不需要調整。當特定定時器超時、特定事件發生和特定消息發送或接收觸發一個調整過程，該調整過程按照相應的調整策略，通過查找路由表中的選擇表項確定出優先級待調整路由的範圍，然後以被調整路由當前優先級為輸入參數調用相應的調整函數，並用得到的調整後優先級更新路由表中的優先級。
權利要求
1.一種用於IP電話系統的路由優先級動態調整方法，路由優先級調整單元為路由表中的每條路由設置一定的優先級，其特徵在於，所述路由優先級調整單元按照下列方式中的至少一種來調整每條路由的優先級，其中，方式一包含以下步驟(1a)設定每條路由在不同時段的優先級；以及(1b)當時段更替時根據所述設定的優先級來調整路由當前的優先級；方式二包含以下步驟(2a)設定特定事件發生時需調整優先級的路由及其優先級的調整方向和程度，其中所述特定事件為表徵或導致網絡路由負載變化的事件；以及(2b)監視是否發生所述特定事件，並且如果發生所述特定事件，則根據所述設定的需調整優先級的路由及其優先級的調整方向和程度來調整路由當前的優先級；方式三包含以下步驟(3a)設定特定消息發送或接收時需調整優先級的路由及其優先級的調整方向和程度，其中所述特定消息為表徵或導致網絡路由負載變化的消息；以及(3b)如果接收或發送所述特定消息，則根據所述設定的需調整優先級的路由及其優先級的調整方向和程度來調整路由當前的優先級。
2.如權利要求1所述的路由優先級動態調整方法，其特徵在於，利用定時器計時所述時段，當定時器達到設定值時復位並根據所述設定的優先級來調整路由當前的優先級。
3.如權利要求2所述的路由優先級動態調整方法，其特徵在於，所述特定事件為至某個節點的路由請求的失敗次數大於設定閾值，並且通過將該路由當前的優先級降低設定的數值來完成路由優先級的調整。
4.如權利要求2所述的路由優先級動態調整方法，其特徵在於，所述特定事件為路由優先級大於設定的上限值，並且通過同比例縮小每條路由當前的優先級來完成路由優先級的調整。
5.如權利要求2所述的路由優先級動態調整方法，其特徵在於，所述特定事件為路由優先級小於設定的下限值，並且通過將當前小於設定下限值的優先級取值為下限值來完成路由優先級的調整。
6.如權利要求1～5中任意一項所述的路由優先級動態調整方法，其特徵在於，所述路由優先級調整單元為網守，其對終端、網關或下級網守的路由解析請求作出響應，將地址列表返回給路由解析請求方，其中所述地址列表中被叫方的目的地址順序根據每條路由的優先級大小來排序。
7.權利要求6所述的路由優先級動態調整方法，其特徵在於，所述特定消息為網守向作為路由解析請求方的網關或終端發送的呼叫接入確認消息，並且通過將返迴路由解析請求方的地址列表中最高優先級路由的優先級降低設定的數值來完成路由優先級的調整。
8.權利要求1～5中任意一項所述的路由優先級動態調整方法，其特徵在於，所述路由優先級調整單元為網守，所述特定消息為該網守從其上級網守接收的地址解析確認消息，並且通過將該網守至上級網守的路由的優先級降低設定的數值來完成路由優先級的調整。
全文摘要
一種用於IP電話系統的路由優先級動態調整方法，路由優先級調整單元為路由表中的每條路由設置一定的優先級，路由優先級調整單元基於特定的時段或事件和消息的發生，以預先設定的策略對路由當前的優先級作動態調整，其中，可為每條路由在不同的時段設定不同的優先級，或者，在發生表徵或導致網絡路由負載變化的特定事件或發送和接收表徵或導致網絡路由負載變化的特定消息時，可為每條路由設定相應的優先級調整方向和程度。由於本發明的方法基於特定的時段或事件和消息的發生，因此適應了網絡路由負載的變化並實現了路由的分時選用。
文檔編號H04Q3/545GK1518325SQ0311495
公開日2004年8月4日 申請日期2003年1月17日 優先權日2003年1月17日
發明者於海, 袁莉, 曾晴, 海 於 申請人:華為技術有限公司