CN100359891C - 一种通过缓存提高多媒体消息中心业务处理性能的方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种通过缓存提高多媒体消息中心业务处理性能的方法，其包括下述步骤：负载均衡设备收到用户终端发送的请求消息，判断该消息的类型，是发送多媒体请求消息，根据负载均衡策略将该消息转发给一业务处理机，该业务处理机将该多媒体消息储存在缓冲区，并为其分配消息参考号，包括该多媒体消息在缓存区的存储位置和业务处理机的节点号，并向接收终端发送携带该消息参考号的通知消息，结束；是获取请求，根据其携带的消息参考号将其转发给相应的业务处理机，该业务处理机根据该消息参考号在缓存区找到该多媒体消息，将其发送给该用户终端，该方法能充分发挥业务处理机的能力，提高多媒体消息业务中心的处理性能。

Description

一种通过缓存提高多媒体消息中心业务处理性能的方法

技术领域

本发明涉及一种多媒体消息业务中心(Multimedia Messaging ServiceCenter，MMSC)业务处理的方法，尤其涉及一种多媒体消息业务中心对多媒体消息进行存储的方法。

背景技术

多媒体消息业务是一种全新的能够在手机和手机之间以及手机和E-mail服务器等其他应用之间传送多媒体内容的消息服务。与目前应用的非常成功的文本形式的短消息业务相比，多媒体消息将为用户提供包括图像、声音等多种媒体格式的消息内容，使运营商可以为用户提供非常丰富的，个性化的服务。比如，可以在旅程中将看到的美景配上背景音乐随时随地发送给远方的亲朋好友发送精心制作的电子贺卡。

一条短消息的内容最大只有140Bytes，通常采用商用数据库实现消息的存贮和管理，以现有的磁盘阵列的性能可以达到每秒上千条短消息的处理能力。而一条多媒体消息的内容要大得多，目前一般为100Kbytes左右，同时，有关多媒体消息业务的协议规范也并没有对多媒体消息的大小做限制，所以，随着终端能力的提高，一条多媒体消息的内容将越来越大。由于多媒体消息业务是非实时业务，所以通常的处理方法是：当多媒体消息业务中心收到提交的多媒体消息之后，先将其存储在磁盘上，然后再进行转发。

在整个多媒体消息业务中心的系统中，由于业务处理机的处理速度往往远大于磁盘存储速度，因此存储设备的I/O速度成为整个系统的瓶颈，限制了业务处理机能力的有效发挥。

目前有些厂家为了克服存储设备的I/O瓶颈，已经在配置单节点业务处理机的系统中使用了缓存机制，将多媒体消息临时存储在业务处理机的内存中，但是使用简单的缓存机制无法实现业务处理机的线性叠加扩容。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种通过缓存提高多媒体消息中心业务处理性能的方法，能够使用缓存机制克服现有系统中存储设备I/O速度的瓶颈，并且实现业务处理机线形叠加。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种通过缓存提高多媒体消息中心业务处理性能的方法，其包括下述步骤：

步骤一.负载均衡设备收到用户终端发送的请求消息，判断该消息的类型，如果是发送多媒体请求消息，根据负载均衡策略将该消息转发给一业务处理机，然后执行步骤二，如果是接收请求消息，根据其携带的消息参考号(即3GPP TS 23.140规范中定义的“Message Reference”)中业务处理机节点号信息将其转发给相应的业务处理机，然后执行步骤三；

步骤二.该业务处理机将该多媒体消息储存在缓冲区，并为其分配消息参考号，该消息参考号包括该多媒体消息在缓存区的存储位置和业务处理机的节点号信息，并向接收终端发送携带该消息参考号的通知消息，完成对发送请求的处理；

步骤三.该业务处理机根据该消息参考号带有的该多媒体消息在缓存区的存储位置信息在缓存区找到该多媒体消息，将其发送给该用户终端。

进一步地，上述通过缓存提高多媒体消息中心业务处理性能的方法可具有以下特点：所述的步骤一中，负载均衡设备判断是接收消息，使用七层交换规则，根据其携带的消息参考号带有的业务处理机节点号信息将其转发给相应的业务处理机。

进一步地，上述通过缓存提高多媒体消息中心业务处理性能的方法可具有以下特点：

所述业务处理机在运行时还对缓存进行监控，在满足设定的转移条件时，将缓存中一定数量的多媒体消息转存到存储设备上；同时

步骤二中所述的消息参考号还包括该多媒体消息在存储设备上的位置信息；

步骤三中如果在缓存区中没找到该多媒体消息时，根据该消息参考号包含的该多媒体消息在存储设备上的位置信息进行寻找。

进一步地，上述通过缓存提高多媒体消息中心业务处理性能的方法可具有以下特点：将缓存区的多媒体消息转存到存储设备上的线程的优先级低于将多媒体消息存储在缓存区的线程的优先级。

进一步地，上述通过缓存提高多媒体消息中心业务处理性能的方法可具有以下特点：如果设定的转移条件包括多媒体消息超时未处理、缓存区已满或者缓区中保存的多媒体消息数量超过了上限，则将缓冲区中超时未处理的、最旧的或优先级最低的多媒体消息，存储到真实的存储设备上。

本发明通过为多媒体消息生成消息参考号，并在MMSC系统中静态地增加缓存软件模块并使用负载均衡设备中的七层交换功能的方式，由于缓存模块具有的完成多媒体消息在内存中的保存、查找、获取以及当内存中消息达到一定数量时自动将时间最长而未获处理的消息保存到实际的存储设备以及消息的查找获取等功能，减少了磁盘操作，克服了现有系统中存储设备I/O速度的瓶颈，能充分发挥业务处理机的能力，提高多媒体消息业务中心的处理性能，在不增加设备投资的情况下大幅提高MMSC的吞吐性能。

附图说明

图1是本发明实施例的MMSC系统结构图；

图2是本发明实施例发送多媒体消息的流程图；

图3是本发明实施例接收多媒体消息的流程图。

具体实施方式

如图1所示为实现本发明实施例的MMSC系统软硬件结构示意图，该MMSC系统包括负载均衡设备、多个业务处理机和多个存储设备，其中业务处理机为独立的商用服务器，每个都具有唯一的节点号作为标识，上面运行着业务处理软件，前端与负载均衡设备通过光纤或快速以太网相连，后端与存储设备通过光纤相连。

每个业务处理机都有以进程方式存在的业务处理模块和新增的缓存模块。其中缓存模块工作在业务处理进程与实际的存储设备之间，与业务处理进程通过消息接口交互(包括存储接口和提取接口)，所述的接口与存储设备和业务处理进程间的接口类似，可以认为，缓存模块对业务处理进程是透明的。

该缓存模块包括主线程模块、辅线程模块和在业务处理机的内存中开辟的一块缓冲区。其中该主、辅线程模块以两个循环线程方式存在，即主线程、辅线程，其中主线程优先级较高，负责与业务处理模块交互，辅线程优先级较低，负责将符合条件的多媒体消息存储到真实的存储设备上。

主线程模块的功能包括：

收到业务处理模块发来的存储消息后，将多媒体消息保存在其维护的缓冲区中，并生成一个本MMSC系统唯一的消息参考号返回给业务处理模块，该消息参考号包括多媒体消息在缓冲区中的位置、消息在存储设备上的位置，以及消息所在的处理机的节点号等信息；

收到业务处理模块发来的提取消息后，先在自己的缓冲区中根据消息参考号查找对应的多媒体消息，如果找到则直接将其返回给业务处理模块，如果找不到，则从真实的存储设备上获取后返回给业务处理模块；

辅线程模块的功能包括：如果满足设定的转移条件，如多媒体消息超时未处理、缓存区已满或者缓区中保存的多媒体消息数量超过了上限，则将缓冲区中一定数量的多媒体消息，如超时未处理的、最旧的或优先级最低的，存储到真实的存储设备上，由于辅助线程的优先级较低，从而尽可能的降低了辅线程对主线程响应速度的影响。

该缓存模块实现对原有业务处理进程完全屏蔽了真实的存储设备。

负载均衡设备配置在该MMSC系统的业务处理机与外界接口之间，使用户的业务处理请求可以负载均衡的转发到内部的各个业务处理机上，可实现业务处理机线性叠加，以便于系统的平滑扩容。目前的负载均衡设备一般都具有七层交换功能，七层交换是指网络设备根据应用层协议的内容决定数据包的转发，通过配置七层交换规则，使其能够在收到接收方发来的处理信息时，根据其中数据包的HTTP头或HTTP体中的某项内容将请求转发到正确的业务处理机上。本发明实施例负载均衡设备通过使用七层交换规则，根据接收到的请求消息携带的消息参考号中的业务处理机节点信息将该请求信息发送给相应的业务处理机。

本发明实施例属于所述系统的两个手机终端间发送多媒体消息业务的方法如图2和图3所示。其中发送过程包括以下步骤，如图2所示(假定该过程中，发送端不要求消息永久存储或延时发送)：

步骤一、用户终端向该MMSC系统发出发送多媒体消息的请求；

步骤二、负载均衡设备对用户终端发来的请求消息的类型进行检查，判断是发送请求，则根据负载均衡策略将请求转发给其后的某一负载较少的业务处理机；

步骤三、该业务处理机上的业务处理模块对该请求进行一系列处理后，如判定可以发送，则向缓存模块发出存储消息；

步骤四、缓存模块的主线程收到业务处理模块发来的存储消息后，将多媒体消息保存在其维护的缓冲区中，并生成一个本MMSC系统唯一的消息参考号返回给业务处理模块，其中该消息参考号包含有该多媒体消息在缓冲区中的位置、在存储设备上的位置，以及消息所在的业务处理机的节点号等信息；

步骤五、业务处理模块向接收终端发送通知消息，在该消息中带有缓存模块返回的消息参考号。

如图3所示，接收多媒体消息的过程包括以下步骤：

步骤一、接收终端收到通知消息后，立即向MMSC发送获取该多媒体消息的请求；

步骤二、该MMSC系统收到来自接收方发送的获取请求后，负载均衡设备先对请求消息的类型进行检查，判定是获取请求，则使用配置好的七层交换规则，根据获取请求中消息参考号带有的业务处理机节点信息，将该请求转发给相应的业务处理机；

步骤三、业务处理机上的业务处理模块对该获取请求进行一系列处理后，如判定可以获取，则向缓存模块发出提取消息；

步骤四、缓存模块的主线程收到业务处理缓存模块发来的提取消息后，先在自己的缓冲区中根据消息参考号带有的该多媒体消息在缓冲区中的位置信息查找该多媒体消息，判断是否找到，是执行步骤五，否执行步骤六；

步骤五、直接将其返回给业务处理模块，然后执行步骤七；

步骤六、根据消息参考号带有的存储设备上的位置信息，在真实的存储设备上获取后返回给业务处理模块；

步骤七、业务处理模块将提取到的多媒体消息发送给接收终端。

当业务处理机要删除多媒体消息时(例如接收到用户拒绝接收多媒体消息)，业务处理模块向缓存模块发出删除消息，缓存模块先在自己的缓冲区中根据消息参考号带有的多媒体消息在缓冲区中的位置信息、查找该多媒体消息，如果找到则直接删除，如果找不到，则在根据其在存储设备上的位置信息从真实的存储设备上删除对应的多媒体消息。

本发明实施例所述方法通过指定消息参考号所需包含的信息、在业务处理机上引入缓存模块和使用负载均衡设备的七层交换功能，克服了存储设备I/O速度对MMSC性能的限制，充分发挥了业务处理机的能力，在不增加设备投资的情况下大幅提高了MMSC系统的吞吐性能。在实际的多媒体消息业务流程中，大多数的多媒体消息接收者都是在收到通知消息的同时立即进行处理(包括立即获取多媒体消息内容或拒绝等)，如果实际运营时，手机终端到终端的业务中90％的用户收到通知后立即作出处理，则本发明实施例所述的方法可以减少90％的存储操作；同时，当当前所有业务处理机的负载已满需要扩容时，MMSC系统可以在使用缓存机制的情况下实现业务处理机的线形叠加，而不影响原先的业务。

本发明实施例所述的系统，所需的设备均是各个厂商现有的，仅需对软硬件稍作增加，即可实现本发明实施例所述的方法。

Claims (5)

1、一种通过缓存提高多媒体消息中心业务处理性能的方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一.负载均衡设备收到用户终端发送的请求消息，判断该请求消息的类型；如果是发送多媒体消息的请求消息，根据负载均衡策略将该请求消息转发给一负载业务相对少的业务处理机，然后执行步骤二，如果是接收多媒体消息的请求消息，根据其携带的消息参考号中的业务处理机节点号信息将其转发给相应的业务处理机，然后执行步骤三；

步骤二.该业务处理机将该多媒体消息储存在业务处理机中开辟的缓存区，并为其分配消息参考号，该消息参考号包括该多媒体消息在缓存区的存储位置和业务处理机的节点号信息，并向接收终端发送携带该消息参考号的通知消息，完成对发送请求的处理；

步骤三.该业务处理机根据该消息参考号带有的该多媒体消息在缓存区的存储位置信息在缓存区找到该多媒体消息，将其发送给该用户终端。

2、如权利要求1所述的通过缓存提高多媒体消息中心业务处理性能的方法，其特征在于：所述的步骤一中，负载均衡设备判断是接收多媒体消息的请求消息，使用七层交换规则，根据其携带的消息参考号带有的业务处理机节点号信息将其转发给相应的业务处理机。

3、如权利要求1所述的通过缓存提高多媒体消息中心业务处理性能的方法，其特征在于：

所述业务处理机在运行时还对缓存进行监控，在满足设定的转移条件时，将缓存区中预定数量的多媒体消息转存到存储设备上；同时

步骤二中所述的消息参考号还包括该多媒体消息在存储设备上的位置信息；

步骤三中如果在缓存区中没找到该多媒体消息时，根据该消息参考号包含的该多媒体消息在存储设备上的位置信息进行寻找。

4、如权利要求3所述的通过缓存提高多媒体消息中心业务处理性能的方法，其特征在于：将缓存区的多媒体消息转存到存储设备上的线程的优先级低于将多媒体消息存储在缓存区的线程的优先级。

5、如权利要求3所述的通过缓存提高多媒体消息中心业务处理性能的方法，其特征在于：如果设定的转移条件为多媒体消息超时未处理、缓存区已满或者缓存区中保存的多媒体消息数量超过了上限，则将缓冲区中超时未处理的、最旧的或优先级最低的多媒体消息，存储到存储设备上。

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