專利名稱：一種保證端到端業(yè)務質量構架中業(yè)務可靠性的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及端到端的業(yè)務質量(Qos)控制技術，特別是指一種通過一致性檢查保證端到端業(yè)務質量構架中業(yè)務可靠性的方法。
背景技術：
隨著因特網(Internet)規(guī)模的不斷擴大，各種各樣的網絡服務爭相涌現(xiàn)，先進的多媒體系統(tǒng)也層出不窮。由于實時業(yè)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(fā)性高的文件傳輸(FTP)或者含有圖像文件的超文本傳輸(HTTP)等業(yè)務時，實時業(yè)務就會受到很大影響；另外，由于多媒體業(yè)務將占用大量的帶寬，所以也將使得現(xiàn)有網絡中需要得到保證的關鍵業(yè)務難以得到可靠的傳輸。于是，為保證關鍵業(yè)務得到可靠的傳輸，各種服務質量(QoS，Quality of Service)技術便應運而生?；ヂ?lián)網工程任務組(IETF，Internet Engineering Task Force)已經提出了很多服務模型和機制，以滿足QoS的需求。目前業(yè)界比較認可的是在網絡的接入或邊緣使用綜合業(yè)務(Int-Serv，Integrated Service)模型，在網絡的核心使用區(qū)分業(yè)務(Diff-serv，Differentiated Service)模型。
Diff-serv模型僅通過設定優(yōu)先等級的措施來保障QoS，該模型雖然有線路利用率高的特點，但具體的效果難以預測。因此，業(yè)界為骨干網的Diff-Serv模型引入了一個獨立的承載控制層，建立了一套專門的Diff-Serv QoS信令機制，并為Diff-Serv網絡專門建立了一個資源管理層，管理網絡的拓撲資源，這種資源管理Diff-Serv方式被稱為有獨立承載控制層的Diff-Serv模型。圖1為該模型的示意圖，其中，101為業(yè)務服務器，屬于業(yè)務控制層，可實現(xiàn)軟交換等功能，如呼叫代理(CA)；102為承載網資源管理器，屬于承載控制層；103為邊緣路由器(ER，Edge Router)，104為核心路由器，103和104都屬于承載網絡。在這種模型中，承載網資源管理器負責配置管理規(guī)則和網絡拓撲，為客戶的業(yè)務帶寬申請分配資源。每個管理域的承載網資源管理器之間通過信令傳遞客戶的業(yè)務帶寬申請請求和結果，以及各承載網資源管理器為業(yè)務申請分配的路徑信息等。當承載控制層處理用戶的業(yè)務帶寬申請時，將確定用戶業(yè)務的路徑，承載網資源管理器會通知ER按照指定的路徑轉發(fā)業(yè)務流。承載網如何根據承載控制層確定的路徑實現(xiàn)用戶業(yè)務流按指定路由轉發(fā)，目前業(yè)界現(xiàn)有的技術主要是利用MPLS技術，使用資源預留方式沿著承載控制層指定的業(yè)務流路徑建立LSP，使用RSVP-TE或CR-LDP的顯式路由機制建立端到端的LSP。
在多層次的網絡結構下，特別是在控制與承載分離的網絡結構下，一個會話連接的建立過程需要經過業(yè)務控制層實體之間的交互、承載控制層實體之間的交互、業(yè)務控制層實體與承載控制層實體之間的交互、承載控制層與承載層實體之間的交互來完成。各個涉及的實體都存在會話的有關的信息，如業(yè)務控制層保存會話建立信息、承載控制層保存會話相關資源建立信息、承載層實體需要保存會話相關數據流策略信息。這些信息需要保持一致，如果其中有某些節(jié)點在信息處理過程中如釋放過程中出現(xiàn)異常，則網絡上的相關信息將出現(xiàn)不一致的情況，則某些節(jié)點上分配與該會話的各種資源，包括內存、緩沖區(qū)、帶寬等，都不能及時釋放，造成資源吊死。
目前，最簡單的保證可靠性的方法是冷備份。冷備份是指一個實體作為另一個實體的完全備份。如果A為實體A，B為實體A的備份實體。當實體A發(fā)生故障時，利用備份實體B完全替代實體A。但是，對于備份實體B而言，實現(xiàn)完全替代的前提條件是承載連接和業(yè)務連接都需要重建。這種冷備份的方法，在網絡建設初期，網絡規(guī)模很小，業(yè)務實時性要求不高，并且由于冷備份不需要進行倒換和平滑，所以冷備份是最有效的路由機制，而且實現(xiàn)簡單。因此，只要業(yè)務量小，允許中斷，冷備份總是能夠出色地工作。但是隨著業(yè)務量的增長，實時性要求高的業(yè)務的膨脹，用戶希望感覺到的是業(yè)務不被中斷，冷備份的方法逐漸顯出不足。這種情況下，設備發(fā)生故障，需要中斷業(yè)務重建，便成了冷備份最大的缺點。所以在復雜的、實時性要求高的廣域網中使用冷備份，會使很多業(yè)務在承載網某段故障時，被迫中斷重建。也因為冷備份需要中斷業(yè)務的缺點，它不具備連接資源一致性檢查的特性。
圖2所示為QBone的帶寬代理器模型，該模型也是一種獨立承載控制層的Diff-Serv模型方案。參見圖2所示，Internet2專門為各個Diff-Serv管理域定義了相應的帶寬代理器，帶寬代理器負責處理來自用戶主機，或者業(yè)務服務器，或者網絡維護人員的帶寬申請請求，帶寬代理器根據當前網絡的資源預留狀況和配置的策略以及與用戶簽訂的業(yè)務SLA，確定是否允許用戶的帶寬申請。寬管理器內記錄各類SLA配置信息、物理網絡的拓撲信息、路由器的配置信息和策略信息，用戶認證信息、當前的資源預留信息、網絡占用狀態(tài)信息等大量靜態(tài)的和動態(tài)的信息。同時，帶寬管理器還需要記錄路由信息，以確立用戶的業(yè)務流路徑和跨域的下游帶寬管理器位置。無可靠性設計。在Internet 2的帶寬管理器模型中，帶寬管理器直接管理區(qū)域內的所有路由器的資源和配置信息，存在拓撲和管理過于復雜的問題；同時，帶寬管理器需要紀錄本區(qū)域的動態(tài)路由信息，存在路由表更新頻繁的問題，造成網絡預留的不穩(wěn)定；帶寬管理器根據本區(qū)域的動態(tài)路由信息確定的業(yè)務路由也很難與業(yè)務流實際的轉發(fā)路由一致。無可靠性設計、無連接資源一致性檢查處理。由于帶寬管理器模型存在的很多實施問題，該模式目前還沒有商用。
圖3所示為日本NEC公司的Rich QoS的結構示意圖。在圖3所示的方案是由QoS服務器作為關鍵部件。其解決方案還包括與QoS服務器相配套的策略服務器和目錄服務器以及網管監(jiān)控服務器。當業(yè)務服務器向QoS服務器發(fā)出帶寬請求后，QoS服務器紀錄該呼叫的資源請求，并根據其QoS要求，以及承載網絡的當前拓撲和當前資源狀況為業(yè)務請求分配滿足要求的承載路徑，將分配的結果反饋業(yè)務服務器。QoS服務器根據業(yè)務的帶寬占用情況，向策略服務器發(fā)出相應的LSP策略修改命令，策略服務器就根據QoS服務器的命令，配置相應的邊緣路由器。邊緣路由器將使用MPLS LSP建立的顯式路由技術，根據QoS服務器指定的路徑，重新建立或調整LSP。
在這種組網方式中，QoS服務器所管理的仍然是一個較復雜的承載網絡，路由器數量多。雖然有業(yè)務執(zhí)行控制，但是沒有可靠性設計，擴展性很差，網絡規(guī)模受限，同時不具備連接資源一致性檢查的功能，不能適應一個全國公眾網的端到端業(yè)務需求。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種保證端到端業(yè)務質量架構中業(yè)務可靠性的方法，使其在多層次的網絡環(huán)境下，防止由于網絡異常導致的各個節(jié)點資源情況不一致的問題。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種保證端到端業(yè)務質量架構中業(yè)務可靠性的方法，該方法包含判斷建立會話連接所經過的所有節(jié)點設備中保存的連接信息是否一致，如果一致，則一致性檢查通過，否則，釋放每個節(jié)點設備中不一致的連接信息。
判斷建立會話連接所經過的所有節(jié)點設備中保存的連接信息是否一致的步驟包括在建立會話連接所經過的所有節(jié)點設備內部進行一致性檢查，以及在每個節(jié)點設備之間進行一致性校驗。
在建立會話連接所經過的所有節(jié)點設備內部進行一致性檢查的步驟包括A.將建立會話連接中對應的最上游節(jié)點設備作為當前節(jié)點設備，向當前節(jié)點設備發(fā)送一致性檢查請求；B.收到一致性檢查請求的節(jié)點設備，判斷當前節(jié)點設備內部各模塊所保存的連接信息是否一致，如果一致，則執(zhí)行步驟B，否則，釋放其中不一致的連接信息；
C.判斷是否還有與其連接的下游節(jié)點設備，如果有，則向下游設備發(fā)送一致性檢查請求，然后執(zhí)行步驟B，如果沒有，在每個節(jié)點設備之間進行一致性校驗，完成一致性檢查。
所述在每個節(jié)點設備之間進行一致性校驗的步驟包括D.判斷是否還有與其連接的上游節(jié)點設備，如果有，則當前節(jié)點設備向與其連接的上游節(jié)點設備發(fā)送一致性檢查響應，其中含有自身的檢查結果，再執(zhí)行步驟E，如果沒有，則完成一致性檢查，跳出本流程；E.收到一致性檢查響應的節(jié)點，根據其中的檢查結果判斷自身保存的連接信息與當前節(jié)點中保存的連接信息是否一致，如果一致，則將自身作為當前節(jié)點，執(zhí)行步驟D，否則，釋放并通知當前節(jié)點釋放不一致的連接信息，將自身作為當前節(jié)點，再執(zhí)行步驟D。
步驟A中所述向當前節(jié)點設備發(fā)送一致性檢查請求是通過在應用層功能實體設置的定時器啟動，或按照運營商需要啟動。
所述連接信息包括每個節(jié)點設備為會話連接分配的資源信息。
所述資源信息為帶寬的占用情況、內存及緩沖區(qū)的使用情況、數據庫數據的一致性情況、接口狀態(tài)一致性情況中的一種或幾種。
本發(fā)明通過全網設備內部以及相關設備之間的一致性檢查，從而保證異常資源得以回收，確保網絡服務能力不受異常情況影響。在網絡規(guī)模比較大時，可以按照會話建立過程的信令流順序完成檢查，當發(fā)現(xiàn)不一致時向上級設備反饋，由于會話數量一般比較大，采用批量的方式進行一致性檢查會減少開銷。應用該方法，可以防止由于網絡異常而導致服務能力下降，提高運營商的網絡可靠性和可用性，有顯著的經濟效益。


圖1為現(xiàn)有技術中獨立的承載控制層網絡模型；圖2為Internet2的帶寬代理器間的SIBBS信令示意圖；圖3為日本NEC公司的Rich QoS方案結構示意圖；
圖4為本發(fā)明進行節(jié)點內部一致性檢查，以及在節(jié)點設備之間一致性檢查具體實施例的流程示意圖；圖5為實現(xiàn)本發(fā)明的具體實施例的流程示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
本發(fā)明的核心思想是判斷建立會話連接所經過的所有節(jié)點設備中保存的連接信息是否一致，如果一致，則一致性檢查通過，否則，釋放每個節(jié)點設備中不一致的連接信息。具體的說，可以首先啟動節(jié)點設備內部的一致性檢查，判斷節(jié)點內部所包括的模塊中保存的連接信息是否一致，如果一致，則不進行處理，完成節(jié)點內部的一致性檢查，如果不一致，則釋放內部各模塊所保存的不一致的連接信息。在完成內部一致性檢查后，該節(jié)點設備向與其連接的相關節(jié)點設備發(fā)起一致性檢查，相關節(jié)點設備確定內部模塊所保存的連接信息一致后，再將自身保存的連接信息與發(fā)起一致性檢查的功能設備實體中的連接信息比較，如果不一致，則釋放內部各模塊保存的不一致的連接信息，否則，一致性檢查通過。
并且，每個節(jié)點設備內部各模塊的保存的連接信息是每個節(jié)點為會話連接分配的資源信息，可以是帶寬的占用情況、內存及緩沖區(qū)的使用情況、數據庫數據的一致性情況、接口狀態(tài)一致性情況等，也可以是其中的一種或幾種。
一致性檢查可以通過定時器啟動，或按照運營商的需要啟動。一致性檢查可以在節(jié)點設備內部進行，也可以在節(jié)點設備與節(jié)點設備之間進行。在節(jié)點設備與節(jié)點設備之間發(fā)起一致性檢查時，可以從網絡中最上游節(jié)點設備開始，然后再向與該節(jié)點設備連接的下游節(jié)點設備發(fā)起一致性檢查，逐一至最下游節(jié)點設備。當然，也可以由中間節(jié)點設備分別向上游和下游節(jié)點設備發(fā)起一致性檢查，也可以從最下游節(jié)點設備開始發(fā)起一致性檢查，再向上游節(jié)點設備發(fā)起，直至最上游節(jié)點設備。這里，下游是指會話建立過程的信令流順序，反之，上游為會話建立過程的信令流的逆順序。
本發(fā)明的一致性檢查的過程可以包括在建立會話連接所經過的所有節(jié)點設備內部進行一致性檢查，以及在每個節(jié)點之間進行一致性校驗兩個過程。
下面結合圖4分別對節(jié)點內部一致性檢查和節(jié)點之間一致性校驗的過程分別說明。
參見圖4所示，本實施例在建立會話連接所經過的所有節(jié)點設備內部進行一致性檢查的過程如下步驟401將建立會話連接中對應的最上游節(jié)點設備作為當前節(jié)點設備，向當前節(jié)點設備發(fā)送一致性檢查請求；步驟402收到一致性檢查請求的節(jié)點設備，判斷當前節(jié)點設備內部各模塊所保存的連接信息是否一致，如果一致，則執(zhí)行步驟402，否則，釋放其中不一致的連接信息；步驟403判斷是否還有與其連接的下游節(jié)點設備，如果有，則向下游設備發(fā)送一致性檢查請求，然后執(zhí)行步驟402，如果沒有，在每個節(jié)點之間進行一致性校驗，完成一致性檢查。
本實施例在每個節(jié)點之間進行一致性校驗的過程包括步驟411當前節(jié)點判斷是否還有與其連接的上游節(jié)點設備，如果有，則當前節(jié)點設備向與其連接的上游節(jié)點設備發(fā)送一致性檢查響應，其中含有自身的檢查結果，再執(zhí)行步驟412，如果沒有，則完成一致性檢查校驗，跳出本流程；步驟412收到一致性檢查響應的節(jié)點，根據其中的檢查結果判斷自身保存的連接信息與當前節(jié)點中保存的連接信息是否一致，如果一致，則將自身作為當前節(jié)點，執(zhí)行步驟411，否則，釋放并通知當前節(jié)點釋放不一致的連接信息，將自身作為當前節(jié)點，然后執(zhí)行步驟411。
參見圖5所示，本實施例是以最上游節(jié)點設備開始一致性檢查為例來說明本發(fā)明的方法。其具體過程如下步驟501可以由應用層功能實體預先設置的定時器啟動或按需啟動一致性檢查，即向設備1發(fā)起一致性檢查請求。這里，由于一致性檢查不可避免的需要處理開銷，建議選在業(yè)務量少時啟動檢查。
步驟502當設備1接收到一致性檢查請求時，首先啟動本設備內部各模塊或各單板之間的資源一致性檢查，判斷內部各模塊或各單板中保存的連接信息是否一致，如果一致，則執(zhí)行步驟503，否則，釋放所有模塊、單板中不一致的連接信息，然后執(zhí)行步驟503。
步驟503設備1啟動與其連接的相關設備的一致性檢查，即向與其連接的下游的相關設備2發(fā)送一致性檢查請求。
步驟504當設備2接收到一致性檢查請求時，查看本設備內部是否已經過進行一致性檢查，若沒有，則啟動內部一致性檢查，執(zhí)行步驟505，若有，執(zhí)行步驟506。
步驟505設備2判斷內部所有模塊或單板中保存的連接信息是否一致，若不一致，則設備2回收本設備的不一致資源，即釋放其中不一致的連接信息，執(zhí)行步驟506，若一致，執(zhí)行步驟506。
步驟506設備2向與其連接的下游的相關設備3發(fā)起一致性檢查，執(zhí)行步驟504、505相同的操作，直至設備n。
步驟507～508設備n執(zhí)行步驟504、505相同的操作，完成內部一致性檢查后，向與其連接的上游設備n-1發(fā)起一致性檢查響應，其中含有自身的一致性檢查結果。這里，一致性檢查結果可以包括連接信息以及連接信息是否一致的信息等。
步驟509～510設備n-1將收到的一致性檢查結果與自身的連接信息進行校驗，如果一致，則發(fā)送含有一致性檢查結果的一致性響應至上游的設備n-2，如果不一致，則釋放自身保存的不一致的連接信息，以及通知設備n-1釋放對應的不一致的連接信息，然后再向上游設備發(fā)送一致性檢查響應，直至設備1。
511設備1將收到的一致性檢查結果與自身的連接信息進行校驗，如果一致，則一致性檢查結束，如果不一致，則釋放自身保存的不一致的連接信息，以及通知設備2釋放對應的不一致的連接信息，一致性檢查結束。
本發(fā)明通過全網設備內部以及相關設備之間的一致性檢查，從而保證異常資源得以回收，確保了網絡服務能力不受異常情況影響。并且，在網絡規(guī)模比較大時，可以按照會話建立過程的信令流順序完成檢查，當發(fā)現(xiàn)不一致時向上級設備反饋，由于會話數量一般比較大，采用批量的方式進行一致性檢查會減少開銷。應用該方法，可以防止由于網絡異常而導致服務能力下降，提高運營商的網絡可靠性和可用性，有顯著的經濟效益。
總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種保證端到端業(yè)務質量構架中業(yè)務可靠性的方法，其特征在于，該方法包括判斷建立會話連接所經過的所有節(jié)點設備中保存的連接信息是否一致，如果一致，則一致性檢查通過，否則，釋放每個節(jié)點設備中不一致的連接信息。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，判斷建立會話連接所經過的所有節(jié)點設備中保存的連接信息是否一致的步驟包括在建立會話連接所經過的所有節(jié)點設備內部進行一致性檢查，以及在每個節(jié)點設備之間進行一致性校驗。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在建立會話連接所經過的所有節(jié)點設備內部進行一致性檢查的步驟包括A.將建立會話連接中對應的最上游節(jié)點設備作為當前節(jié)點設備，向當前節(jié)點設備發(fā)送一致性檢查請求；B.收到一致性檢查請求的節(jié)點設備，判斷當前節(jié)點設備內部各模塊所保存的連接信息是否一致，如果一致，則執(zhí)行步驟B，否則，釋放其中不一致的連接信息；C.判斷是否還有與其連接的下游節(jié)點設備，如果有，則向下游設備發(fā)送一致性檢查請求，然后執(zhí)行步驟B，如果沒有，在每個節(jié)點設備之間進行一致性校驗，完成一致性檢查。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述在每個節(jié)點設備之間進行一致性校驗的步驟包括D.判斷是否還有與其連接的上游節(jié)點設備，如果有，則當前節(jié)點設備向與其連接的上游節(jié)點設備發(fā)送一致性檢查響應，其中含有自身的檢查結果，再執(zhí)行步驟E，如果沒有，則完成一致性檢查，跳出本流程；E.收到一致性檢查響應的節(jié)點，根據其中的檢查結果判斷自身保存的連接信息與當前節(jié)點中保存的連接信息是否一致，如果一致，則將自身作為當前節(jié)點，執(zhí)行步驟D，否則，釋放并通知當前節(jié)點釋放不一致的連接信息，將自身作為當前節(jié)點，再執(zhí)行步驟D。
5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟A中所述向當前節(jié)點設備發(fā)送一致性檢查請求是通過在應用層功能實體設置的定時器啟動，或按照運營商需要啟動。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述連接信息包括每個節(jié)點設備為會話連接分配的資源信息。
7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述資源信息為帶寬的占用情況、內存及緩沖區(qū)的使用情況、數據庫數據的一致性情況、接口狀態(tài)一致性情況中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種保證端到端業(yè)務質量構架中可靠性的方法，該方法包括判斷建立會話連接所經過的所有節(jié)點設備中保存的連接信息是否一致，如果一致，則一致性檢查通過，否則，釋放每個節(jié)點設備中不一致的連接信息。本發(fā)明通過全網設備內部以及相關設備之間的一致性檢查，從而保證異常資源得以回收，確保網絡服務能力不受異常情況影響。在網絡規(guī)模比較大時，可以按照會話建立過程的信令流順序完成檢查，當發(fā)現(xiàn)不一致時向上級設備反饋，由于會話數量一般比較大，采用批量的方式進行一致性檢查會減少開銷。應用該方法，可以防止由于網絡異常而導致服務能力下降，提高運營商的網絡可靠性和可用性，有顯著的經濟效益。
文檔編號H04L12/56GK1710874SQ200410048778
公開日2005年12月21日 申請日期2004年6月18日 優(yōu)先權日2004年6月18日
發(fā)明者慶武, 陳悅鵬, 范靈源, 吳登超, 鄒婷 申請人:華為技術有限公司