具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法
2023-04-25 04:51:56
專利名稱：具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法
技術領域：
本發明涉及網絡通信技術領域，尤其涉及一種具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法。
背景技術：
隨著Internet規模的不斷增大，各種各樣的網絡服務爭相湧現，先進的多媒體系統層出不窮。由於實時業務對網絡傳輸時延、延時抖動等特性較為敏感，當網絡上有突發性高的FTP(文件傳輸)或者含有圖像文件的HTTP(超文本傳輸協議)等業務時，實時業務就會受到很大影響；另一方面，多媒體業務佔去了大量的帶寬，這樣，現有網絡要保證的關鍵業務就難以得到可靠的傳輸。
基於上述原因，各種QoS(服務質量)技術應運而生。IETF已經建議了很多服務模型和機制，以滿足QoS的需求。目前業界比較認可的是在網絡的接入和邊緣使用綜合業務模型(Int-Serv)，在網絡的核心使用區分業務模型(Diff-serv)。區分業務模型僅設定優先等級保障QoS措施雖然有線路利用率高的特點，但具體的效果難以預測。
為此，業界開始為骨幹網區分業務Diff-Serv引入一個獨立的承載控制層，建立一套專門的Diff-Serv QoS信令機制，如為了推動Diff-Serv的應用，IETF和一些廠商以及研究機構共同推動的QBone試驗網上，使用帶寬代理器(Bandwidth Broker)模型來實現網絡資源和拓撲管理，有其他一些廠商提出了類似的QoS伺服器/資源管理器技術來管理拓撲資源和協調各個區分業務Diff-Serv區域的QoS能力。各方法都是為區分服務Diff-Serv網絡專門建立一個資源管理層管理網絡的拓撲資源，如圖1所示，可以將上述資源管理區分服務Diff-Serv模型稱為具有獨立承載控制層的網絡模型。
在有獨立的承載控制層的網絡模型中，承載網控制伺服器配置了管理規則和網絡拓撲，為客戶的業務帶寬申請分配資源，所述的承載網控制伺服器包括BB(Bandwidth Broker，帶寬代理器)或者QoS伺服器/RM(資源管理器)。每個管理域的承載網控制伺服器相互之間通過信令傳遞客戶的業務帶寬申請請求和結果，以及承載網資源管理器為業務申請分配的路徑信息等。
由於每一個承載網控制伺服器上需要靜態配置本域的網絡拓撲，即相互之間不交互拓撲信息，因此，對於跨域的資源請求需要在承載控制伺服器上完成的配置量相對較大，因而也就難以保證配置信息的準確無誤。同時，對於它域的資源變化，本域無法動態感知，這樣，導致本域保存的拓撲信息的準確性無法保證。因此，無法在業務接入域預先根據保存的拓撲信息計算業務流的全程路徑和帶寬。
為此，目前提供了另一種相應的實現方案，具體為在有獨立的承載控制層的網絡模型中，由承載網控制伺服器相互交換各自負責子網內的資源狀態信息，如帶寬和路徑信息，這樣每個承載網控制伺服器可以建立一個整個網絡域的資源信息庫。當承載網控制伺服器收到一條業務流的資源請求時，不必和其他承載網控制伺服器通信，直接基於整個網絡域的資源信息庫就可計算和返回一個整個域的資源檢查結果。
可以看出，在該機制下，所有承載網控制伺服器在接納每一個呼叫成功後都進行子網的全部資源狀態同步，再接納新呼叫。因此，承載網控制伺服器之間在每一次呼叫成功後，需要通過大量的消息相互交換各自負責子網內的資源狀態信息，頻繁的消息交互及大量的信令信息將佔用大量的網絡資源，因此，必將會影響到網絡的通信性能。
發明內容
鑑於上述現有技術所存在的問題，本發明的目的是提供一種具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法，從而可以通過較少的同步信息量實現承載網控制伺服器間的資源同步。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的本發明提供了一種具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法，包括當具有獨立承載控制層網絡中的資源狀態信息發生變化時，若所述的資源狀態信息發生變化的量度值符合預定的條件，則在網絡中進行資源狀態的同步操作。
所述的預定的條件包括預定的承載網資源的臨界值、預定的時間信息和/或預定的資源變化量。
本發明所述的方法具體包括A、確定承載網資源的臨界值；B、當對具有獨立承載控制層網絡中的承載網控制伺服器完成資源分配處理後，將剩餘資源與臨界值進行比較，並根據比較結果進行資源狀態同步處理。
所述的臨界值包括一個具體數值，或者，一個包含上限值和下限值的區間值。
所述的步驟A包括根據網絡中開展的最大的業務所需要的帶寬資源設定承載網資源的臨界值信息。
所述的步驟A包括為各標籤交換路徑LSP分別設置相應的臨界值。
所述的方法還包括在承載控制層的承載控制伺服器之間進行初始的資源狀態信息的交換，並在各個承載控制伺服器中建立整個網絡域的資源信息庫。
所述的步驟B包括B1、所述承載控制伺服器為一次呼叫分配完成其所需要的資源後，向業務控制層返回資源分配結果；B2、檢查本次資源分配過程中佔用的各LSP的資源剩餘帶寬是否低於相應的臨界值，如果低於，則通知其他承載網控制伺服器進行資源狀態的同步處理，否則，不作處理。
所述的本次資源分配過程中佔用的各LSP包括直接佔用的LSP和間接佔用的LSP，所述的間接佔用的LSP包括被本次資源分配過程搶佔資源的LSP。
所述的步驟B還包括當承載網控制伺服器進行呼叫釋放及資源回收處理時，如果回收之後的資源高於相應的臨界值，則需要通知其他承載網控制伺服器進行資源狀態的同步處理。
所述的方法還包括承載網控制伺服器定時或周期性進行各自負責的子網內的資源狀態的同步處理。
所述的方法還包括當承載網絡中發生了預定情況的變化時，則承載網控制伺服器需要將所述變化通知其他承載網控制伺服器，進行相應的資源狀態同步處理。
由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明是在承載網控制伺服器之間採用非實時同步的方法來同步資源狀態，具體為在資源還足夠的情況下，不需要實時同步資源的狀態；在某項資源不足的情況下，只需要同步發生改變的而且出現資源不足的資源，另外，在某項資源從臨界值以下轉為臨界值以上的時候，也進行該項資源的同步處理，但不需要同步全部的資源信息，因此，同步信息量比較少。
而且，本發明中，還採用了定時或周期性強制相互同步全網的資源狀態，以及，對特定的能夠引起承載網拓撲結構發生重大變化的情況出現時，也進行相應的資源狀態同步處理，因此，本發明可以在佔用網絡開銷較小的情況下實現承載網資源的同步。
圖1為具有獨立承載控制層的網絡模型示意圖；圖2為本發明所述的方法的流程圖。
具體實施例方式
本發明所述的方法的核心是採用非實時更新變化了資源狀態的方法在承載網控制伺服器之間傳遞資源狀態信息，而且只傳遞發生變化的資源信息，而不再傳遞全部的資源，以減少傳遞的信息量。這樣，對於每一個承載控制層設備只更新發生變化的資源狀態即可。
也就是說，本發明是在當具有獨立承載控制層網絡中的資源狀態信息發生變化時，如果所述的資源狀態信息發生變化的量度值符合預定的條件，則在網絡中進行資源狀態的同步操作，否則，不進行同步處理；所述的預定的條件具體可以為預定的承載網資源的臨界值、預定的時間信息(如間隔時間等)和/或預定的資源變化量，等等。
首先，對本發明的可行性進行分析本發明的實現主要是考慮到實際組網中承載網控制伺服器的個數比較少，組網也相對簡單，所以這種承載網控制伺服器之間動態傳遞資源信息不會帶來象Internet的動態路由機制那樣的路由振蕩問題，以及路由不可控問題等等，從而也不會對電信業務帶來服務質量不可控問題，可以滿足業務服務質量達到電信級級要求的要求。
而且，在實際的組網應用中，承載網控制伺服器的數量的確比較小，通常來說一個城市只需要一個承載網控制伺服器，而不是象城域網或者骨幹網等承載層上有那麼多的路由器，在網絡中，只有存在大量的路由器時，各路由器之間的動態路由傳遞過程才會比較複雜，可能會出現不可控的情況，而承載控制層中的承載網控制伺服器數量相對較少，應該不會出現上述不可控的問題。
本發明所述的方法的實現另外還綜合考慮了目前的實時電信業務種類有限，並且業務模型相對固定，申請的帶寬具有一定的規律性。例如，一個純語音業務申請的帶寬大約為16K，而一路H.323可視語音通信申請的帶寬大約為560K等等。
基於上述前提，本發明可以設定承載網各項資源的臨界值，例如，可以設置一項資源可用的臨界值是其剩餘帶寬還可以滿足目前最大的一起業務請求，即一路可視語音通信業務的帶寬要求，也可以根據比例或者其它辦法來設置各項資源的臨界值，臨界值可以是一個具體值，也可以是一個區間值，包括有上限值和下限值。
在承載網中，為承載網控制伺服器管轄的LSP(標籤交換路徑)分別設置相應的臨界值，所述的各個臨界值可以相同，也可以不同。
下面將對本發明所述方法的具體實現過程進行詳細說明，如圖2所示，具體包括以下處理過程步驟21承載控制伺服器之間相互交換各自負責子網內的初始的資源狀態信息，包括帶寬和路徑信息，這樣每個承載網控制伺服器可以建立一個整個網絡域的資源信息庫；通過該步驟可以獲得整個網絡的初始的資源狀態信息，以便於根據該信息進行呼叫的接入處理，為呼叫分配相應的資源；步驟22當有呼叫接入時，則承載網控制伺服器進行呼叫接入的處理，即為本次呼叫確定相應的路徑，並分配本次呼叫所需的資源信息，然後，向業務控制層返回資源分配結果；每次當新的呼叫接入時，承載網控制伺服器均會執行上述處理，這是目前承載網控制伺服器針對接入的呼叫的處理方式，執行完成相應的處理後，依照本發明提供的方法，執行步驟24；步驟24經過步驟22的處理之後，依照本發明，還需要檢查此次分配路徑上的每一條資源剩餘帶寬狀況，即檢查本次資源分配過程中佔用的各條LSP上的剩餘帶寬狀況，判斷所述剩餘帶寬是否低於設定的臨界值，如果沒有低於所述臨界值，則執行步驟25，否則，執行步驟26；所述的本次資源分配過程中佔用的各條LSP包括其進行資源搶佔過程中被搶佔資源的LSP，即本次資源分配過程導致資源量發生變化的LSP均需要檢查其剩餘帶寬狀況是否低於該LSP對應的臨界值；如果所述的臨界值包括上限值和下限值時，則該步驟需要判斷剩餘帶寬是否低於所述的下限值，如果沒有低於所述下限值，則執行步驟25，否則，執行步驟26；步驟25如果所有的資源狀況都沒有達到各自的臨界值，則不需要向其它承載網控制伺服器同步資源狀態；步驟26如果某項資源(某條LSP的資源)經過這次的分配之後剩餘帶寬量較小，少於或者等於該資源的臨界值，則需要向其它的承載網控制伺服器同步該項資源狀態。
從步驟24至步驟26的處理可以看出，本發明只需要同步發生改變的而且資源接近臨界值的資源，不需要同步全部的資源，因此同步的信息量比較少，而且在資源還足夠的情況下，不需要實時同步資源的狀態，所以同步的通信量較小，不會對網絡通信產生不良影響。
本發明中，承載網控制伺服器在處理每一次呼叫釋放的時候，回收路徑上的資源，如果某項資源經過這次的回收之後超過了該資源的臨界值，則需要向其它的承載網控制伺服器同步該項資源狀態。即只需要同步發生改變的而且超過了該資源的臨界值的資源，不需要同步全部的資源，如果沒有出現這種情況，則不需要實時同步資源的狀態，所以同步的通信量並不大。
如果所述的臨界值包括上限值和下限值時，則當經過這次回收之後資源超過了上限值時，需要向其他的承載網控制伺服器同步該項資源狀態。
本發明中，承載網控制伺服器可以設置定時或者周期性地同步各自負責子網內全部資源狀態，所述設定的定時同步時間或周期性地同步時時需要設置在系統相對空閒的時間段，通常網絡系統中空閒的時間段通過針對呼叫量的統計較容易確定。
例如，可以設置每天的凌晨3點鐘進行各自負責子網內全部資源狀態同步，此時，用戶呼叫量很低，全網的負荷已經降到最低的水平，承載網控制伺服器可以利用這段負荷輕的時機進行各自負責子網內全部資源狀態同步。
本發明中，還包括在承載網絡中發生了預定的變化時，則承載網控制伺服器需要進行相應的同步處理，即需要將所述的變化信息通知給其他承載網控制伺服器。具體可以為當承載網絡的拓撲結構有很大變化，例如，CN節點的加入或者刪除或者故障的時候，引起該域的路徑集發生大的改變，此時，承載網控制伺服器需要實時將這種改變同步到其它域中。
但是，當承載網絡的拓撲結構僅有小變化，例如，CN之間的LSP有增加的時候，如果沒有引起該域的路徑集改變，此時，則不需要將這種改變實時同步到其它域，比如，可以稍後一些再同步，當然也可以實時同步。
所述的路徑集是指承載網控制伺服器根據負責子域的邏輯承載網的拓撲結構自動計算出來的子域邊緣CN節點兩兩之間的路徑可達關係的集合，路徑可達是指CN之間可以通過若干條LSP直接或者間接可達。例如，兩個邊緣CN可以通過3條首尾相接的LSP相連，那麼這兩個CN是路徑可達的。
綜上所述，本發明實現了在承載網控制伺服器之間採用非實時同步的方法來同步資源狀態，在資源還足夠的情況下，不需要實時同步資源的狀態；在某項資源不夠的情況下，只需要同步發生改變的而且出現資源不足的資源，另外在某項資源從臨界值以下轉為臨界值以上的時候，也進行該項資源的同步，但不需要同步全部的資源，同步量比較少；而且，最後，本發明還採用周期性強制相互同步全網的資源的使用情況，以及，對特定的能夠引起承載網拓撲結果發生重大變化的情況出現時，也進行相應的資源狀態同步處理的同步處理方式，因此，本發明可以在佔用網絡開銷較小的情況下實現承載網資源的同步。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法，其特徵在於，包括當具有獨立承載控制層網絡中的資源狀態信息發生變化時，若所述的資源狀態信息發生變化的量度值符合預定的條件，則在網絡中進行資源狀態的同步操作。
2.根據權利要求1所述的具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法，其特徵在於，所述的預定的條件包括預定的承載網資源的臨界值、預定的時間信息和/或預定的資源變化量。
3.根據權利要求1具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法，其特徵在於，所述的方法包括A、確定承載網資源的臨界值；B、當對具有獨立承載控制層網絡中的承載網控制伺服器完成資源分配處理後，將剩餘資源與臨界值進行比較，並根據比較結果進行資源狀態同步處理。
4.根據權利要求3所述的具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法，所述的臨界值包括一個具體數值，或者，一個包含上限值和下限值的區間值。
5.根據權利要求3所述的具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法，其特徵在於，所述的步驟A包括根據網絡中開展的最大的業務所需要的帶寬資源設定承載網資源的臨界值信息。
6.根據權利要求3所述的具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法，其特徵在於，所述的步驟A包括為各標籤交換路徑LSP分別設置相應的臨界值。
7.根據權利要求3所述的具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法，其特徵在於，所述的方法還包括在承載控制層的承載控制伺服器之間進行初始的資源狀態信息的交換，並在各個承載控制伺服器中建立整個網絡域的資源信息庫。
8.根據權利要求3至7任一項所述的具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法，其特徵在於，所述的步驟B包括B1、所述承載控制伺服器為一次呼叫分配完成其所需要的資源後，向業務控制層返回資源分配結果；B2、檢查本次資源分配過程中佔用的各LSP的資源剩餘帶寬是否低於相應的臨界值，如果低於，則通知其他承載網控制伺服器進行資源狀態的同步處理，否則，不作處理。
9.根據權利要求8所述的具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法，其特徵在於，所述的本次資源分配過程中佔用的各LSP包括直接佔用的LSP和間接佔用的LSP，所述的間接佔用的LSP包括被本次資源分配過程搶佔資源的LSP。
10.根據權利要求8所述的具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法，其特徵在於，所述的步驟B還包括當承載網控制伺服器進行呼叫釋放及資源回收處理時，如果回收之後的資源高於相應的臨界值，則需要通知其他承載網控制伺服器進行資源狀態的同步處理。
11.根據權利要求1至7任一項所述的具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法，其特徵在於，所述的方法還包括承載網控制伺服器定時或周期性進行各自負責的子網內的資源狀態的同步處理。
12.根據權利要求1至7任一項所述的具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法，其特徵在於，所述的方法還包括當承載網絡中發生了預定情況的變化時，則承載網控制伺服器需要將所述變化通知其他承載網控制伺服器，進行相應的資源狀態同步處理。
全文摘要
本發明涉及一種具有獨立承載控制層網絡中實現資源狀態同步的方法。本發明的核心是在承載網控制伺服器之間採用非實時同步的方法來同步資源狀態，具體包括在資源足夠的情況下，不實時進行同步資源的狀態；在某項資源不足的情況下，則僅同步發生改變的而且出現資源不足的資源。因此，本發明中，進行承載網控制伺服器間同步處理過程中，採用的同步信息量比較少，從而可以在佔用網絡開銷較小的情況下實現承載網資源的同步。
文檔編號H04L12/24GK1870519SQ200510098540
公開日2006年11月29日 申請日期2005年9月2日 優先權日2005年9月2日
發明者段小軍 申請人:華為技術有限公司