專利名稱：基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的面向三網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是針對(duì)基于三網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷增大，異構(gòu)性增加，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)多樣化和業(yè)務(wù) 數(shù)量劇增，以及網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化，對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理提出了新的更為苛刻的要求，如良好的可擴(kuò)展性、 可靠性、抗毀性、并能適應(yīng)復(fù)雜異構(gòu)動(dòng)態(tài)環(huán)境。
背景技術(shù)：
隨著基于三網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)的推進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大，異構(gòu)性的增加，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的多樣化 和業(yè)務(wù)數(shù)量的劇增，以及網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化，對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理提出了新的要求，即可擴(kuò)展性、可靠性、 抗毀性、適應(yīng)異構(gòu)動(dòng)態(tài)環(huán)境、和網(wǎng)絡(luò)安全，能在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)、任何平臺(tái)下對(duì)任何網(wǎng) 絡(luò)進(jìn)行管理，能夠解決網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的可集成性和可擴(kuò)展性，使網(wǎng)絡(luò)具有可伸縮性以及網(wǎng)絡(luò)管理 任務(wù)的靈活分布和自動(dòng)執(zhí)行。
目前網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)是按中心化設(shè)計(jì)的，如廣泛部署的SNMP (Si即le Network Management Protocol) , TMN (Telecommunications Management Network), CMIP(common management information protocol)等，這種集中式網(wǎng)絡(luò)管理因其單點(diǎn)失效、可擴(kuò)展性差，不能實(shí)現(xiàn)域間 的網(wǎng)絡(luò)管理等缺點(diǎn)，不能勝任大規(guī)模復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的管理耍求。大量研究的分布式網(wǎng)絡(luò)管理，基 于CORBA或Web Service等技術(shù)能夠克服集中式網(wǎng)絡(luò)管理的缺陷，提高了網(wǎng)絡(luò)管理的可靠性、 抗毀性及網(wǎng)絡(luò)管理性能，同時(shí)又降低了集中式網(wǎng)管方式消耗在通信和計(jì)算上的費(fèi)用。所以可 擴(kuò)展分布式管理是網(wǎng)絡(luò)管理發(fā)展趨勢(shì)以及主要挑戰(zhàn)，以實(shí)現(xiàn)無處不在的未來三網(wǎng)融合的用戶 的需求，但存在分布式數(shù)據(jù)共享問題。P2P網(wǎng)絡(luò)是一種完全分散式的體系結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)中的任何 一個(gè)對(duì)等實(shí)體都處于同等的地位，它既可請(qǐng)求得到服務(wù)，同時(shí)又可提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)資源的共 享。采用基于多層分布式哈希表的P2P網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建分布式網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)，可以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性 和異構(gòu)性，實(shí)現(xiàn)管理信息與資源的定位與共享，而層次的P2P體系結(jié)構(gòu)通過選取性能優(yōu)良的節(jié) 點(diǎn)作為管理節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性和管理異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，適用于基于三網(wǎng)融合的異構(gòu)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的面向二網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)，能實(shí) 現(xiàn)可擴(kuò)展性和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的管理，適用于基于三網(wǎng)融合的大規(guī)模異構(gòu)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的管理。而基于
SLA (Service Level Agreement服務(wù)水平協(xié)議)的面向服務(wù)的自治策略管理模型，實(shí)現(xiàn)以 服務(wù)為驅(qū)動(dòng)，以策略為中心，自配置、自優(yōu)化、自愈和自保護(hù)的自治反饋控制系統(tǒng)，保證了 端到端的用戶可感知和體驗(yàn)的QoS (Quality of Service服務(wù)質(zhì)量)。
技術(shù)方案本發(fā)明提出了基于多層分布式哈希表的面向三網(wǎng)融合的新型網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)， 以及基于服務(wù)水平協(xié)議、面向服務(wù)的自治策略管理模型，能很好地適用于基于三網(wǎng)融合的復(fù) 雜異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)自治策略管理。
本發(fā)明基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的面向三網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)為
3a. 該架構(gòu)是由策略決策網(wǎng)絡(luò)、策略執(zhí)行點(diǎn)PEPs以及用戶組成，其中策略決策點(diǎn)PDP在應(yīng) 用層上組成基于分布式哈希表的多層堤點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，策略代理與策略決策點(diǎn)PDP之間以客戶/ 服務(wù)器方式通信，在管理域內(nèi)釆用分布式管理方式以提高管理性能；
b. 策略決策點(diǎn)的選舉，策略決策點(diǎn)PDP是相對(duì)穩(wěn)定且具有優(yōu)良的性能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，對(duì)于 自組織網(wǎng)絡(luò)而言，通過綜合考慮處理能力、帶寬、在線時(shí)間、動(dòng)態(tài)性，從各終端選舉出來， 以保證由策略決策點(diǎn)PDP自組織而成的覆蓋網(wǎng)絡(luò)PDN能提供較好的可擴(kuò)展性和容錯(cuò)性；
c. 三網(wǎng)融合后網(wǎng)絡(luò)中也包括了移動(dòng)自組織接入，選擇一個(gè)或多個(gè)備用策略決策點(diǎn)PDP, 以備在策略決策點(diǎn)PDP離開時(shí)及時(shí)啟用，防止策略決策點(diǎn)PDP動(dòng)態(tài)地加入與離開網(wǎng)絡(luò)；
d. 策略決策點(diǎn)PDP除了制定本地或者本域的策略外，還要按照策略對(duì)本域的網(wǎng)絡(luò)及其設(shè) 備進(jìn)行管理，同時(shí)作為策略決策點(diǎn)PDP的分布式哈希表覆蓋網(wǎng)絡(luò)的成員，要維護(hù)基于分布式 哈希表的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)策略管理網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各域間策略的共享和傳輸；
e. 具有可擴(kuò)展性，當(dāng)相異的網(wǎng)絡(luò)的用戶間有關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)服務(wù)時(shí)，建立上層的策略決策網(wǎng)絡(luò)， 在需要時(shí)形成多層覆蓋網(wǎng)絡(luò)PDN網(wǎng)絡(luò)層；
f. 具有分布式通信機(jī)制的管理模型。
本發(fā)明采用層次點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)網(wǎng)絡(luò)固有的靈活性好、無中心、自組織、可擴(kuò)展性強(qiáng)和負(fù) 載均衡等優(yōu)勢(shì)，提出了基于DHT(Distributed Hash Table,分布式Hash表)的多層分布式策 略管理體系架構(gòu)，以及基于SLA(服務(wù)水平協(xié)議)、面向服務(wù)的自治策略管理模型，能很好地適 用于基于三網(wǎng)融合的復(fù)雜異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)自治策略管理。 1.基于分布式哈希表的多層分布式策略管理體系架構(gòu)
策略管理框架最早由IETF提出，但由于沒有考慮到動(dòng)態(tài)異構(gòu)的情形，無法處理復(fù)雜的 動(dòng)態(tài)使用模式和不可預(yù)測(cè)的服務(wù)需求，同時(shí)還存在擴(kuò)展性差，以及C/S模式所帶來的負(fù)載不 平衡、容錯(cuò)性差等缺陷。本發(fā)明提出了針對(duì)三網(wǎng)融合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。 (1). 基于分布式哈希表的分布式策略管理體系總體架構(gòu)
基于分布式哈希表的多層分布式策略管理體系結(jié)構(gòu)(見圖1)，它是由策略決策網(wǎng)絡(luò) (Policy Decision Network, PDN),策略執(zhí)行點(diǎn)(PEPs)以及用戶組成，PEPs和用戶統(tǒng)稱 為策略Agent,其中PEPs是執(zhí)行策略的Agent,如路由器和防火墻，也可以是提供服務(wù)的軟 硬件，以執(zhí)行正確使用、安全、計(jì)費(fèi)等策略。策略決策點(diǎn)(PDP，也稱策略服務(wù)器)在應(yīng)用層 上組成基于分布式哈希表的P2P網(wǎng)絡(luò)，策略Agent與策略決策點(diǎn)(PDP)之間以Client /Server 方式通信，在管理域內(nèi)可采用分布式管理方式以提高管理性能。由于策略決策點(diǎn)是相對(duì)穩(wěn)定 且具有優(yōu)良的性能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，對(duì)于自組織網(wǎng)絡(luò)而言，可通過綜合考慮處理能力、帶寬、在 線時(shí)間、動(dòng)態(tài)性等因素從各終端選舉出來的，而對(duì)于固定的有線網(wǎng)絡(luò)，可由網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器 擔(dān)當(dāng)，這樣可保證由PDP自組織而成的覆蓋網(wǎng)絡(luò)PDN能提供較好的可擴(kuò)展性和容錯(cuò)性，而策 略Agent則可以是動(dòng)態(tài)的、能力較弱的及連接易變的節(jié)點(diǎn)，這樣分層的結(jié)構(gòu)可適用于三網(wǎng)融 合情況下有線無線多種接入，固定與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)等多種接入與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共存的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn) 有效網(wǎng)絡(luò)管理。另外考慮到三網(wǎng)融合后網(wǎng)絡(luò)中也包括了移動(dòng)自組織接入，為了防止PDP動(dòng)態(tài) 地加入與離開網(wǎng)絡(luò)，考慮選擇一個(gè)(甚至多個(gè))備用PDP,復(fù)制現(xiàn)役PDP的所有信息并得到及 時(shí)的更新，以備在PDP離開時(shí)及時(shí)啟用。
PDP除了制定本地或者本域的策略外，還要按照策略對(duì)本域的網(wǎng)絡(luò)及其設(shè)備進(jìn)行管理， 同時(shí)作為PDP的分布式哈希表覆蓋網(wǎng)絡(luò)的成員，要維護(hù)基于分布式哈希表的P2P策略管理網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各域間策略的共享和傳輸。
當(dāng)相異的網(wǎng)絡(luò)如中國移動(dòng)與中國聯(lián)通，或三網(wǎng)融合后的電信網(wǎng)與Internet網(wǎng)絡(luò)的用戶間 有關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)服務(wù)時(shí)，建立上層的策略決策網(wǎng)絡(luò)。假設(shè)PDN。層上有PDN。a與PDNw等策略塊策網(wǎng) 絡(luò)相互間有業(yè)務(wù)連接，每個(gè)PDN。網(wǎng)絡(luò)各自選出一個(gè)PDP節(jié)點(diǎn)形成新的上層PDN,網(wǎng)絡(luò)，分屬于 兩個(gè)不同PDN。網(wǎng)絡(luò)的用戶可通過各自的PDP代表節(jié)點(diǎn)獲取協(xié)商的策略，可見上層PDN,網(wǎng)絡(luò)的 任一成員將作為它所代表的PDN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，以透明的方式實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)和可擴(kuò)展性。系統(tǒng)架構(gòu) 還可以在需要時(shí)形成多層PDN網(wǎng)絡(luò)層，即在PDN,網(wǎng)絡(luò)上再形成新的上層邏輯管理網(wǎng)絡(luò)，如PDN2 網(wǎng)絡(luò)，具有很好的靈活性和可擴(kuò)展性。 (2). 基于P2P的分布式網(wǎng)絡(luò)管理模型
域內(nèi)分布式網(wǎng)絡(luò)管理模型如圖2所示，由三部分組成網(wǎng)管服務(wù)器(同時(shí)也作為策略決 策服務(wù)器PDP)、分布式網(wǎng)絡(luò)代理(DNA)和被管設(shè)備。PDP從DNA裝載經(jīng)DNA過濾、合成等 處理的MIB (Management Information Base管理信息庫)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況 進(jìn)行全局管理。DNA是基于P2P的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)、管理和控制系統(tǒng)的基本單元，具有網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測(cè) 與控制、安全接入與認(rèn)證管理、業(yè)務(wù)分類與計(jì)費(fèi)管理等功能，按策略監(jiān)測(cè)并管理各DNA管轄 范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)元素。DNA之間形成分布式P2P管理網(wǎng)絡(luò)，按結(jié)構(gòu)化的或非結(jié)構(gòu)化的P2P通信機(jī) 制進(jìn)行通信，在數(shù)據(jù)庫級(jí)別上共享網(wǎng)管信息，MIB數(shù)據(jù)的共享類似于文件的共享，可以很好地 發(fā)揮P2P網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)協(xié)議的技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。DNA負(fù)責(zé)在其管理群內(nèi)管理、監(jiān)測(cè)和收集 有關(guān)節(jié)點(diǎn)的管理信息，實(shí)現(xiàn)各管理群DNA之間的通信、索引和轉(zhuǎn)發(fā)，維護(hù)一個(gè)本地的數(shù)據(jù)庫， 供DNA間共享管理信息。同時(shí)DNA與PDP進(jìn)行交互，DNA可定時(shí)發(fā)送所需的網(wǎng)絡(luò)管理信息，或 者當(dāng)PDP向DNA發(fā)送請(qǐng)求或輪詢時(shí)，該DNA傳遞相關(guān)的MIB的統(tǒng)計(jì)信息到網(wǎng)管服務(wù)器。如此 大大減輕了網(wǎng)管服務(wù)器的處理負(fù)荷，同樣也減少了管理信息通信量，此外，即使網(wǎng)管服務(wù)器 臨時(shí)失效，也不影響DNA的管理，只是延緩了相互之間的通信。用戶還可通過圖形化用戶接 口進(jìn)行配置管理功能模塊，提高用戶可感知的QoS。 2.基于SLA的面向服務(wù)的自治策略管理模型
基于三網(wǎng)融合的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)在全網(wǎng)IP化是必然的趨勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)管理不可能通過人工管理的 方式來實(shí)現(xiàn)，而需要采用自治策略管理。本發(fā)明在基于分布式哈希表的分布式策略管理體系 總體架構(gòu)下，提出一種通用的IP網(wǎng)絡(luò)上自動(dòng)服務(wù)交付管理模型，該模型采用基于SLA的面向 服務(wù)和端到端用戶QoS的策略指導(dǎo)，協(xié)調(diào)服務(wù)、資源、計(jì)費(fèi)和差錯(cuò)管理，實(shí)現(xiàn)以服務(wù)為驅(qū)動(dòng)， 以策略為中心，自配置、自優(yōu)化、自愈和自保護(hù)的自治反饋控制系統(tǒng)。
該自治策略管理模型是由服務(wù)驅(qū)動(dòng)的，從復(fù)雜的多媒體的應(yīng)用到簡(jiǎn)單的IP包的傳送， 都看成是服務(wù)。在資源之上的底層IP包的傳送為基本服務(wù)，而在其上的各上層應(yīng)用是復(fù)合服 務(wù)(見圖3)。物理資源包括計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)資源如路由器、交換機(jī)、鏈路、服務(wù)和存儲(chǔ)設(shè)備，在 邏輯層面上為物理資源提供一個(gè)統(tǒng)一的、 一致的接口，以簡(jiǎn)化資源管理、服務(wù)合成和動(dòng)態(tài)資 源共享?；痉?wù)層使用由服務(wù)提供商(SP)直接提供給用戶的資源，如具有QoS保障的IP 傳輸服務(wù)，或者從其它SP購買的己成為購買方SP可供支配的基本服務(wù)。復(fù)合服務(wù)包含了多 個(gè)基本服務(wù)和/或復(fù)合服務(wù)，最上層的復(fù)合服務(wù)直接提供給客戶。服務(wù)的合成可分級(jí)遞歸，直 到得到期望的復(fù)合服務(wù)為止。每個(gè)服務(wù)都封閉成一個(gè)自治元素，所有的自治元素與其它元素 在不同服務(wù)等級(jí)上自動(dòng)地、策略可控地交互。
策略管理包括策略產(chǎn)生、存儲(chǔ)、評(píng)估和執(zhí)行。策略代表了可確定管理系統(tǒng)行為的服務(wù)目標(biāo)和操作控制邏輯。策略管理保證了計(jì)算/網(wǎng)絡(luò)資源在符合一定的規(guī)則前提下可以動(dòng)態(tài)配置以 達(dá)到某一目標(biāo)，并能對(duì)環(huán)境變化做出快速反映。管理平面基于策略管理實(shí)現(xiàn)所有的會(huì)理功能 (資源、策略，SLA、計(jì)費(fèi)和賬務(wù)管理)見圖4 ，其中信息庫由五大類組成-
*用戶信息庫包含用戶信息，如個(gè)人信息，訂購的服務(wù)列表和更新的計(jì)費(fèi)方案； *策略信息庫包含實(shí)時(shí)產(chǎn)生的策略，或預(yù)定義的策略。這些策略是基于服務(wù)，用于控制 監(jiān)測(cè)引擎，性能評(píng)估，SLA評(píng)估，問題檢測(cè)，規(guī)劃引擎等操作以及為提供的服務(wù)提供SLA 模板；
*服務(wù)信息庫包含用戶激活的服務(wù)實(shí)例信息，如相關(guān)的參與方(用戶和SP)，服務(wù)交付
的SLA調(diào)整，所需資源的類型及數(shù)量，服務(wù)的計(jì)費(fèi)方案和操作歷史； *資源信息庫SP支配的可獲資源的信息。如資源類型和質(zhì)量等
*知識(shí)信息庫包含在問題出現(xiàn)時(shí)所需的信息，如問題描述、問題產(chǎn)生原因、發(fā)生時(shí)間、 牽涉的參與方、詳細(xì)解決方案和所采取方案的影響。知識(shí)信息庫用丁-規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)管理。
用戶一旦與SP之間完成服務(wù)水平協(xié)議(SLA)協(xié)商，簽署合同，即可激活相應(yīng)的服務(wù)并 期待能達(dá)到所訂購的性能級(jí)別，而用戶信息和計(jì)費(fèi)信息分別送到用戶信息庫和計(jì)費(fèi)管理。為 提供用戶激活的服務(wù)，首先要解釋SLA并把SLA信息轉(zhuǎn)化為所需資源類型和數(shù)量，并為復(fù)合 服務(wù)提供合成方案，接著由資源管理器實(shí)施資源管理和調(diào)度，實(shí)現(xiàn)服務(wù)的交付。在反饋環(huán)節(jié) 中，自治管理系統(tǒng)通過對(duì)不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量的監(jiān)測(cè)，原始數(shù)據(jù)的采集、過濾、合并與 關(guān)聯(lián)及預(yù)測(cè)，并提交給操作執(zhí)行管理器。操作管理器主要執(zhí)行問題檢測(cè)、SLA評(píng)估、網(wǎng)絡(luò)性能 評(píng)估和流量策略控制，鄰把相關(guān)信息反饋給規(guī)劃引擎、計(jì)費(fèi)管理和服務(wù)合成。規(guī)劃引擎是自 主系統(tǒng)自優(yōu)化、自保護(hù)和自愈的核心部分，根據(jù)輸入的服務(wù)信息、策略信息、資源信息、知 識(shí)信息和違例信息調(diào)整策略、重分配服務(wù)和資源。這樣形成反饋的閉環(huán)控制，以達(dá)到良好的 基于SLA的面向服務(wù)的自主管理的目的。最后，計(jì)費(fèi)管理用于調(diào)整用戶的賬單，例如當(dāng)SLA 違例時(shí)，則根據(jù)SP所設(shè)置的計(jì)費(fèi)策略來調(diào)整。
有益效果本發(fā)明采用層次點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)所固有的靈活性好、無中心、自組織、可擴(kuò)展性 強(qiáng)和負(fù)載均衡等優(yōu)勢(shì)，提出基于DHT(Distributed Hash Table,分布式Hash表)的多層分布 式策略管理體系架構(gòu)，以及基于SLA(服務(wù)水平協(xié)議)、面向服務(wù)的自治策略管理模型，能很好 地適用于基于三網(wǎng)融合的復(fù)雜異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)自治策略管理。
本發(fā)明的基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的面向三網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)管理體系架構(gòu)，采用基于分布式哈希表的點(diǎn) 對(duì)點(diǎn)策略決策網(wǎng)絡(luò)所具的靈活性、無中心、自組織、可擴(kuò)展性強(qiáng)和負(fù)載均衡等優(yōu)勢(shì)，建立面 向三網(wǎng)融合的新型網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性，實(shí)現(xiàn)管理信息與資源的定位與共享， 由于層次的體系結(jié)構(gòu)可選取性能優(yōu)良的節(jié)點(diǎn)作為管理節(jié)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的管 理，適用于基于三網(wǎng)融合的大規(guī)模異構(gòu)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的管理。而基于SLA(Service Level Agreement 服務(wù)水平協(xié)議)的面向服務(wù)的自治策略管理模型，實(shí)現(xiàn)以服務(wù)為驅(qū)動(dòng)，以策略為中心，自配 置、自優(yōu)化、自愈和自保護(hù)的自治反饋控制系統(tǒng)，保證了端到端的用戶可感知和體驗(yàn)的QoS (Quality of Service服務(wù)質(zhì)量)。


圖1是基于分布式哈希表的分布式策略管理體系架構(gòu)。圖中給出了面向三網(wǎng)融合的可擴(kuò) 展分布式策略管理網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。圖2是基于P2P的分布式網(wǎng)絡(luò)管理模型圖。圖中給出了網(wǎng)絡(luò)管理各部分層次示意圖。 圖3給出了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)分層示意圖。
圖4基于SLA的面向業(yè)務(wù)的自主管理控制圖。圖中給出了面向業(yè)務(wù)，以管理信息數(shù)據(jù)庫 為中心的網(wǎng)絡(luò)管理自主反饋控制流圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明架構(gòu)為
a. 該架構(gòu)是由策略決策網(wǎng)絡(luò)、策略執(zhí)行點(diǎn)PEPs以及用戶組成，其中策略決策點(diǎn)PDP在應(yīng) 用層上組成基于分布式哈希表的多層堤點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，策略代理與策略決策點(diǎn)PDP之間以客戶/ 服務(wù)器方式通信，在管理域內(nèi)采用分布式管理方式以提高管理性能；
b. 策略決策點(diǎn)的選舉，策略決策點(diǎn)PDP是相對(duì)穩(wěn)定且具有優(yōu)良的性能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，對(duì)于 自組織網(wǎng)絡(luò)而言，通過綜合考慮處理能力、帶寬、在線時(shí)間、動(dòng)態(tài)性，從各終端選舉出來， 以保證由策略決策點(diǎn)PDP自組織而成的覆蓋網(wǎng)絡(luò)PDN能提供較好的可擴(kuò)展性和容錯(cuò)性；
c. 三網(wǎng)融合后網(wǎng)絡(luò)中也包括了移動(dòng)自組織接入，選擇一個(gè)或多個(gè)備用策略決策點(diǎn)PDP， 以備在策略決策點(diǎn)PDP離開時(shí)及時(shí)啟用，防止策略決策點(diǎn)PDP動(dòng)態(tài)地加入與離開網(wǎng)絡(luò)；
d. 策略決策點(diǎn)PDP除了制定本地或者本域的策略外，還要按照策略對(duì)本域的網(wǎng)絡(luò)及其設(shè) 備進(jìn)行管理，同時(shí)作為策略決策點(diǎn)PDP的分布式哈希表覆蓋網(wǎng)絡(luò)的成員，要維護(hù)基于分布式 哈希表的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)策略管理網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各域間策略的共享和傳輸； ，
e. 具有可擴(kuò)展性，當(dāng)相異的網(wǎng)絡(luò)的用戶間有關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)服務(wù)時(shí)，建立上層的策略決策網(wǎng)絡(luò)， 在需要時(shí)形成多層覆蓋網(wǎng)絡(luò)PDN網(wǎng)絡(luò)層；
f. 具有分布式通信機(jī)制的管理模型。
1 建立基于分布式哈希表的分布式策略管理體系總體架構(gòu)
首先建立基于分布式哈希表的多層分布式策略管理體系結(jié)構(gòu)(見圖1 )。策略決策點(diǎn)(PDP) 在應(yīng)用層上組成基于分布式哈希表的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)網(wǎng)絡(luò)，即策略決策網(wǎng)絡(luò)(PDN)。策略Agent (包括用戶和策略執(zhí)行點(diǎn))和策略決策點(diǎn)之間以客戶/服務(wù)器方式通信，在管理域內(nèi)可采用分 布式管理方式以提高管理性能。PDP除了制定本地或者本域的策略外，還要按照策略對(duì)本域的 網(wǎng)絡(luò)及其設(shè)備進(jìn)行管理，同時(shí)作為PDP的分布式哈希表覆蓋網(wǎng)絡(luò)的成員，要維護(hù)基于分布式 哈希表的P2P策略管理網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各域間策略的共享和傳輸。所以，策略決策點(diǎn)是相對(duì)穩(wěn)定 且具有優(yōu)良的性能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，而策略Agent則可以是動(dòng)態(tài)的、能力較弱的及連接易變的節(jié) 點(diǎn)，這樣分層的結(jié)構(gòu)可適用于三網(wǎng)融合情況下有線無線多種接入，固定與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)等多種接 入與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共存的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)有效網(wǎng)絡(luò)管理。
1.1 策略決策點(diǎn)的確定 策略決策點(diǎn)在應(yīng)用層上組成基于分布式哈希表點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，即策略決策網(wǎng)絡(luò)(PDN)。由
于策略決策點(diǎn)是相對(duì)穩(wěn)定且具有優(yōu)良的性能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，對(duì)于自組織網(wǎng)絡(luò)而言，可通過綜合 考慮處理能力、帶寬、在線時(shí)間、動(dòng)態(tài)性等因素從各終端選舉得到；而對(duì)于固定的有線網(wǎng)絡(luò)， 可由網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器擔(dān)當(dāng)，這樣可保證由PDP自組織而成的覆蓋網(wǎng)絡(luò)PDN能提供較好的可擴(kuò) 展性和容錯(cuò)性。
1.2 備用策略決策點(diǎn)機(jī)制 考慮到三網(wǎng)融合后網(wǎng)絡(luò)中也包括了移動(dòng)自組織接入，策略決策點(diǎn)(PDP)則有可能是動(dòng)態(tài)產(chǎn)生，為了防止PDP動(dòng)態(tài)地加入與離開網(wǎng)絡(luò)，考慮選擇一個(gè)(甚至多個(gè))節(jié)點(diǎn)作為備用PDP, 復(fù)制現(xiàn)役PDP的所有信息并得到及時(shí)的更新，以備在PDP離開時(shí)及時(shí)啟用。備用PDP的選擇 方法與PDP的選擇方法相同。
1.3 多層策略決策網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
當(dāng)相異的網(wǎng)絡(luò)如中國移動(dòng)與中國聯(lián)通，或三網(wǎng)融合后的電信網(wǎng)與Internet網(wǎng)絡(luò)的用戶間 有關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)服務(wù)時(shí)，建立上層的策略決策網(wǎng)絡(luò)(見圖l )。假設(shè)PDN。層上有PDN。A與PDN。B等策 略決策網(wǎng)絡(luò)相互間有業(yè)務(wù)連接，每個(gè)PDN。網(wǎng)絡(luò)各自選出一個(gè)PDP節(jié)點(diǎn)形成新的上層PDN,網(wǎng)絡(luò)， 分屬于兩個(gè)不同PDN。網(wǎng)絡(luò)的用戶可通過各自的PDP代表節(jié)點(diǎn)獲取協(xié)商的策略，可見上層PDN, 網(wǎng)絡(luò)的任一成員將作為它所代表的PDN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，以透明的方式實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)和可擴(kuò)展性。系 統(tǒng)架構(gòu)還可以在需要時(shí)形成多層PDN網(wǎng)絡(luò)層，即在PDN,網(wǎng)絡(luò)上再形成新的上層邏輯管理網(wǎng)絡(luò)， 如PDN2網(wǎng)絡(luò)，具有很好的靈活性和可擴(kuò)展性。
1.4 建立域內(nèi)分布式網(wǎng)絡(luò)管理體系
域內(nèi)分布式網(wǎng)絡(luò)管理模型如圖2所示，由三部分組成網(wǎng)管服務(wù)器(同時(shí)也作為策略決 策服務(wù)器PDP)、分布式網(wǎng)絡(luò)代理(DNA)和被管設(shè)備。PDP從DNA裝載經(jīng)DNA過濾、合成等處 理的MIB (Management Information Base管理信息庫)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況進(jìn) 行全局管理。DNA是基于P2P的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)、管理和控制系統(tǒng)的基本單元，具有網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測(cè)與 控制、安全接入與認(rèn)證管理、業(yè)務(wù)分類與計(jì)費(fèi)管理等功能，按策略監(jiān)測(cè)并管理各DNA管轄范 圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)元素。DNA之間形成分布式P2P管理網(wǎng)絡(luò)，按結(jié)構(gòu)化的P2P通信機(jī)制進(jìn)行通信，在 數(shù)據(jù)庫級(jí)別上共享網(wǎng)管信息，MIB數(shù)據(jù)的共享類似于文件的共享，可以很好地發(fā)揮P2P網(wǎng)絡(luò)和 相關(guān)協(xié)議的技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。DNA負(fù)責(zé)在其管理群內(nèi)管理、監(jiān)測(cè)和收集有關(guān)節(jié)點(diǎn)的管理 信息，實(shí)現(xiàn)各管理群DNA之間的通信、索引和轉(zhuǎn)發(fā)，維護(hù)一個(gè)本地的數(shù)據(jù)庫，供DNA間共享 管理信息。同時(shí)DNA與PDP進(jìn)行交互，DNA可定時(shí)發(fā)送所需的網(wǎng)絡(luò)管理信息，或者當(dāng)PDP向 DNA發(fā)送請(qǐng)求或輪詢時(shí)，該DNA傳遞相關(guān)的MIB的統(tǒng)計(jì)信息到網(wǎng)管服務(wù)器?？梢詼p輕網(wǎng)管服務(wù) 器的處理負(fù)荷，并減少管理信息通信量，同時(shí)，即使網(wǎng)管服務(wù)器臨時(shí)失效，也不影響DNA的 管理，只是延緩了相互之間的通信。最后，用戶還可通過圖形化用戶接口進(jìn)行配置管理功能 模塊。
2建立基于服務(wù)水平協(xié)議(SLA)的面向服務(wù)的自治策略管理 2.1建立信息庫
要建立的信息庫由五大類組成
*用戶信息庫包含用戶信息，如個(gè)人信息，訂購的服務(wù)列表和更新的計(jì)費(fèi)方案；
*策略信息庫包含實(shí)時(shí)產(chǎn)生的策略，或預(yù)定義的策略。
*服務(wù)信息庫包含用戶激活的服務(wù)實(shí)例信息，如相關(guān)的參與方，服務(wù)交付的SLA調(diào)整，
所需資源的類型及數(shù)量，服務(wù)的計(jì)費(fèi)方案和操作歷史； *資源信息庫SP支配的可獲資源的信息。
*知識(shí)信息庫包含在問題出現(xiàn)時(shí)所需的信息，如問題描述、問題產(chǎn)生原因、發(fā)生時(shí)間、 牽涉的參與方、詳細(xì)解決方案和所采取方案的影響。 2.2 定義服務(wù)
自治策略管理是由服務(wù)驅(qū)動(dòng)的，從復(fù)雜的多媒體的應(yīng)用到簡(jiǎn)單的IP包的傳送，都看成 是服務(wù)。在資源之上的底層IP包的傳送為基本服務(wù)，而在其上的各上層應(yīng)用是復(fù)合服務(wù)(見圖3)。物理資源包括計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)資源如路由器、交換機(jī)、鏈路、服務(wù)和存儲(chǔ)設(shè)備，在邏輯層 面上為物理資源提供一個(gè)統(tǒng)一的、 一致的接口，以簡(jiǎn)化資源管理、服務(wù)合成和動(dòng)態(tài)資源共享。 基本服務(wù)層使用由服務(wù)提供商(SP)直接提供給用戶的資源，如具有QoS保障的IP傳輸服務(wù), 或者從其它SP購買的已成為購買方SP可供支配的基本服務(wù)。復(fù)合服務(wù)包含了多個(gè)基本服務(wù) 和/或復(fù)合服務(wù)，最上層的復(fù)合服務(wù)直接提供給客戶。服務(wù)的合成可分級(jí)遞歸，直到得到期望 的復(fù)合服務(wù)為止。每個(gè)服務(wù)都封閉成一個(gè)自治元素，所有的自治元素與其它元素在不同服務(wù) 等級(jí)上自動(dòng)地、策略可控地交互。 2.3 實(shí)現(xiàn)自治策略管理。策略管理包括策略產(chǎn)生、存儲(chǔ)、評(píng)估和執(zhí)行。策略代表了可確定管理系統(tǒng)行為的服務(wù)目 標(biāo)和操作控制邏輯。策略管理保證了計(jì)算/網(wǎng)絡(luò)資源在符合一定的規(guī)則前提下可以動(dòng)態(tài)配置以 達(dá)到某一目標(biāo)，并能對(duì)環(huán)境變化做出快速反映。管理平面基于策略管理實(shí)現(xiàn)所有的管理功能。 自治策略過程如下(見圖4):用戶一旦與SP之間完成服務(wù)水平協(xié)議(SLA)協(xié)商，簽署合 同，即可激活柏應(yīng)的服務(wù)并期待能達(dá)到所訂購的性能級(jí)別，而用戶信息和計(jì)費(fèi)信息分別送到 用戶信息庫和計(jì)費(fèi)管理。為提供用戶激活的服務(wù)，首先要解釋SLA并把SLA信息轉(zhuǎn)化為所需 資源類型和數(shù)量，并為復(fù)合服務(wù)提供合成方案，接著由資源管理器實(shí)施資源管理和調(diào)度，實(shí) 現(xiàn)服務(wù)的交付。在反饋環(huán)節(jié)中，自治管理系統(tǒng)通過對(duì)不同的業(yè)務(wù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量的監(jiān)測(cè)，原始 數(shù)據(jù)的采集、過濾、合并與關(guān)聯(lián)及預(yù)測(cè)，并提交給操作執(zhí)行管理器。操作管理器主要執(zhí)行問 題檢測(cè)、SLA評(píng)估、網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估和流量策略控制，并把相關(guān)信息反饋給規(guī)劃引擎、計(jì)費(fèi)管理 和服務(wù)合成。規(guī)劃引擎是自主系統(tǒng)自優(yōu)化、自保護(hù)和自愈的核心部分，根據(jù)輸入的服務(wù)信息、 策略信息、資源信息、知識(shí)信息和違例信息調(diào)整策略、重分配服務(wù)和資源。這樣形成反饋的 閉環(huán)控制，以達(dá)到良好的基于SLA的面向服務(wù)的自主管理的目的。最后，計(jì)費(fèi)管理用于調(diào)整 用戶的賬單，例如當(dāng)SLA違例時(shí)，則根據(jù)SP所設(shè)置的計(jì)費(fèi)策略來調(diào)整。實(shí)現(xiàn)以服務(wù)為驅(qū)動(dòng)， 以策略為中心，自配置、自優(yōu)化、自愈和自保護(hù)的自治反饋控制系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1. 一種基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的面向三網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)，其特征在于該架構(gòu)為a. 該架構(gòu)是由策略決策網(wǎng)絡(luò)、策略執(zhí)行點(diǎn)PEPs以及用戶組成，其中策略決策點(diǎn)PDP在應(yīng)用層上組成基于分布式哈希表的多層堤點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，策略代理與策略決策點(diǎn)PDP之間以客戶/服務(wù)器方式通信，在管理域內(nèi)采用分布式管理方式以提高管理性能；b. 策略決策點(diǎn)的選舉，策略決策點(diǎn)PDP是相對(duì)穩(wěn)定且具有優(yōu)良的性能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，對(duì)于自組織網(wǎng)絡(luò)而言，通過綜合考慮處理能力、帶寬、在線時(shí)間、動(dòng)態(tài)性，從各終端選舉出來，以保證由策略決策點(diǎn)PDP自組織而成的覆蓋網(wǎng)絡(luò)PDN能提供較好的可擴(kuò)展性和容錯(cuò)性；c. 三網(wǎng)融合后網(wǎng)絡(luò)中也包括了移動(dòng)自組織接入，選擇一個(gè)或多個(gè)備用策略決策點(diǎn)PDP，以備在策略決策點(diǎn)PDP離開時(shí)及時(shí)啟用，防止策略決策點(diǎn)PDP動(dòng)態(tài)地加入與離開網(wǎng)絡(luò)；d. 策略決策點(diǎn)PDP除了制定本地或者本域的策略外，還要按照策略對(duì)本域的網(wǎng)絡(luò)及其設(shè)備進(jìn)行管理，同時(shí)作為策略決策點(diǎn)PDP的分布式哈希表覆蓋網(wǎng)絡(luò)的成員，要維護(hù)基于分布式哈希表的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)策略管理網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各域間策略的共享和傳輸；e. 具有可擴(kuò)展性，當(dāng)相異的網(wǎng)絡(luò)的用戶間有關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)服務(wù)時(shí)，建立上層的策略決策網(wǎng)絡(luò)，在需要時(shí)形成多層覆蓋網(wǎng)絡(luò)PDN網(wǎng)絡(luò)層；f. 具有分布式通信機(jī)制的管理模型。
全文摘要
基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的面向三網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)是針對(duì)基于三網(wǎng)融合的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷增大，異構(gòu)性增加，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)多樣化和業(yè)務(wù)數(shù)量劇增，以及網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變化，要求面向三網(wǎng)融合新型網(wǎng)絡(luò)管理具有良好的可擴(kuò)展性、可靠性、抗毀性、并能適應(yīng)異構(gòu)動(dòng)態(tài)環(huán)境。本發(fā)明利用層次點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)固有的靈活性好、無中心、自組織、可擴(kuò)展性強(qiáng)和負(fù)載均衡等優(yōu)勢(shì)，提出了基于分布式哈希表的多層分布式策略管理體系架構(gòu)，以及基于服務(wù)水平協(xié)議并面向服務(wù)的自治策略管理模型，能很好地適用于基于三網(wǎng)融合的復(fù)雜異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)自治策略管理。
文檔編號(hào)H04L12/24GK101521595SQ200910026199
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者嚴(yán)軍榮, 馮慧斌, 孫雁飛, 張載龍, 張順頤, 君 李 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)