CN100382510C - 具有独立承载控制层的网络实现资源管理的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有独立承载控制层的网络实现资源管理的系统及方法。本发明的核心为：首先，将具有独立承载控制层的网络中的承载网络域划分为逻辑承载网；之后，网络中的承载控制层的资源管理器基于各个逻辑承载网对网络中的资源进行管理。由于本发明中CM内的逻辑承载网的数量可以根据需要进行灵活变动，这样既可以拥有逐跳路由的优点，又可以拥有拓扑路径提前计算的优点。业务服务器向资源管理器发资源申请/修改消息的时候，资源管理器可以根据用户地址网段或者CA地址或者业务类型等特定属性，进行相应的LBN上进行业务路由和资源申请，这对业务服务层而言，协议接口可以保持不变，服务更加丰富。

Description

具有独立承载控制层的网络实现资源管理的系统及方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种具有独立承载控制层的网络实现资源管理的系统及方法。

背景技术

随着Internet规模的不断增大，各种各样的网络服务争相涌现，先进的多媒体系统层出不穷。由于实时业务对网络传输时延、延时抖动等特性较为敏感，当网络上有突发性高的FTP(文件传输协议)或者含有图像文件的HTTP(超文本传输协议)等业务时，实时业务就会受到很大影响；另一方面，多媒体业务占去了大量的带宽，这样，现有网络要保证的关键业务就难以得到可靠的传输。于是，各种QoS(服务质量)技术应运而生。

目前，IETF已经建议了很多服务模型和机制，以满足QoS的需求。目前业界比较认可的是在网络的接入和边缘使用Int-Serv(综合业务模型)，在网络的核心使用Diff-serv(区分业务模型)。区分业务模型仅设定优先等级保障QoS措施虽然有线路利用率高的特点，但具体的效果难以预测。

因此，业界开始为骨干网区分业务Diff-Serv引入一个独立的承载控制层，建立一套专门的Diff-Serv QoS信令机制，如为了推动Diff-Serv的应用，IETF和一些厂商以及研究机构共同推动的Qbone(骨干网)试验网上，使用带宽代理器(Bandwidth Broker)模型来实现网络资源和拓扑管理，或者为区分服务Diff-Serv网络专门建立一个资源管理层，管理网络的拓扑资源。对于资源管理区分服务Diff-Serv方式可以统称为具有独立承载控制层的Diff-Serv模型。

在有独立的承载控制层的区分服务(Diff-Serv)模型中，如图1所示，承载网资源管理器{包括带宽代理器(Bandwidth Broker)或者QoS服务器/资源管理器}配置了管理规则和网络拓扑，为客户的业务带宽申请分配资源。每个管理域的承载网控制服务器相互之间通过信令传递客户的业务带宽申请请求和结果，以及承载网资源管理器为业务申请分配的路径信息等。

当承载控制层处理用户的业务带宽申请时，将确定用户业务的路径。承载网资源管理器会通知边缘路由器按照指定的路径转发业务流。

目前，承载网资源管理器在管理本域内的承载网资源时，没有对本管理域内的承载网资源在逻辑上再次进行划分，而是统一进行管理，这种统一进行管理的方式显然存在着承载网资源管理不够灵活的缺点。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种具有独立承载控制层的网络实现资源管理的系统及方法，以适应各种业务的网络规划，提高资源管理的灵活性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种具有独立承载控制层的网络实现资源管理的系统，包括承载网络域和对应用于管理其资源信息的资源管理器，在一个所述的资源管理器管辖的承载网络域内进一步包括若干个相互独立的逻辑承载网，所述的资源管理器对本域内包含的各个逻辑承载网中的资源进行独立的管理。

本发明还提供了一种具有独立承载控制层的网络实现资源管理的方法，包括：

A、将具有独立承载控制层的网络中的一个资源管理器管辖的承载网络域划分为相互独立的逻辑承载网；

B、网络中的承载控制层的资源管理器基于各个逻辑承载网对网络中的资源进行管理。

所述的步骤A包括：

在一个资源管理器管辖的承载网络域中，根据设定的属性信息将所述承载网络域划分为若干个相互独立的逻辑承载网。

所述的设定的属性信息包括：

网络的地理位置信息、行业应用信息、业务类型信息或使用者信息。

所述的步骤A还包括：

在承载控制层，在资源管理器中保存各个逻辑承载网的信息，不同逻辑承载网的信息存储在不同的数据表中或者存储在相同的数据表中以相应字段表示不同的逻辑承载网的信息，并独立地对逻辑承载网内的资源进行管理。

所述的步骤B具体包括：

B1、资源管理器接收连接资源请求消息；

B2、资源管理器根据所述的连接资源请求消息在其包含的各个逻辑承载网域中独立地进行选路，并申请相应的资源信息，完成资源申请时，资源管理器将申请的资源信息下发给各个承载网设备。

所述的步骤B2包括：

B21、资源管理器进行其包含的一个逻辑承载网域内的选路操作，当确定目的终端未在本逻辑承载网域内时向资源管理器包含的相邻的逻辑承载网域进行选路，并申请相应的资源信息。

所述的步骤B21还包括：

当在资源管理器包含的各个逻辑承载网内的选路操作均完成时，若确定目的终端未在本资源管理器所属的承载网络域内，则由资源管理器向相邻的资源管理器发送连接资源请求消息。

所述的步骤B2还包括：

资源管理器给向其发送连接资源请求消息的资源管理器或呼叫代理发送响应消息。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的资源管理方法可以根据网络规划灵活划分及设置逻辑承载网的数量，从而可以适应各种业务的网络规划，并可以根据实际需要为不同LBN(逻辑承载网)进行隔离，以提高网络运营的安全性。

同时，本发明还可以方便地为具体的业务在某个业务LBN中进行资源申请，提高网络中的资源处理的速度。

另外，由于本发明中CM内的逻辑承载网间可以设置路由策略，拥有逐跳路由算法路由策略灵活的优点，又可以在逻辑承载网内预先计算路径，拥有拓扑路径提前计算算法选路速度快的优点。业务服务器向资源管理器发资源申请/修改消息的时候，资源管理器可以根据用户地址或者CA地址或者业务类型等特定属性，在相应的LBN上进行业务路由和资源申请，这对业务服务层而言，协议接口可以保持不变，服务更加丰富。

附图说明

图1为具有独立的承载控制层的网络模型示意图；

图2为本发明所述的系统的结构示意图一；

图3为本发明所述的系统的结构示意图二；

图4a为本发明所述的系统的结构示意图三；

图4b为本发明所述的系统的结构示意图四；

图5为QOS资源请求流程示意图；

图6为本发明所述的资源请求处理过程示意图。

具体实施方式

本发明的实现使得在管理多个分布式的网络结点的资源，并为业务层服务器进行多种业务的资源申请的资源管理器中，能够更加方便地为某种属性的业务连接进行资源申请，或更加有效的管理分布在不同位置的网络结点，以方便不同业务的规划和管理，增强网络的安全性，提高资源申请的处理速度。

本发明提出了LBN(逻辑承载网)的思想，具体是将一个资源管理器管理的承载网络资源进一步划分为多个逻辑的承载网，每个逻辑承载网包含原承载网的一部分资源。具体的划分依据包括网络的地理位置信息、行业应用信息、业务类型信息及使用者信息等信息中的至少一项。

本发明在具体实现过程中可以根据需要将承载网的资源任意进行划分，以下举几种划分方式的示例，但具体实施时并不限于这几种划分示例：

(1)可以将一部分网络节点(如某几个路由器，或某几个以太网交换机等)划分到一个LBN中，另一部分网络节点划分到其它LBN中；

(2)可以将某个网络节点的一部分资源(如路由器的某几个接口，或MPLS网络的某些LSP，ATM网络的某些PVC等)划分到一个LBN中，其它资源划分到其它LBN中；

(3)甚至可以将一部分带宽划分到一个LBN中，其它带宽划分到其它LBN中，如把ATM网络的一个100M带宽的PVC的40M划分到LBN1中，40M划分到LBN2中，另20M划分到LBN3中。

具体如何划分LBN，可以根据网络运行的需要进行，以下举几种划分的方法，具体实施时并不限于这几种划分方法：

(1)根据地理位置信息进行划分，便于分别进行管理，实施路由策略，如图2所示，可以将CM(承载网资源管理器)管理的承载网络根据地址位置划分为三个区域，即朝阳区LBN、海淀区LBN和宣武区LBN，各区LBN可以分别由各区的维护人员进行维护，还可以在各区LBN之间设置不同的路由策略，相对于几个区统一管理的方案，灵活很多。

(2)根据网络归属的行业进行划分，不同行业的资源申请分别在本行业的逻辑承载网中进行，互相隔离，互不干扰，如图3所示，可以将CM管理的承载网络根据行业应用划分为三个逻辑网络，即税务LBN、公安LBN和林业LBN，如果一个税务的应用需要申请资源时，CM即在税务LBN中进行资源分配，税务LBN的资源也不会被其它行业的应用占用。

(3)根据不同业务类型进行划分，如图4所示，可以将CM管理的网络资源根据业务类型划分为三个逻辑网络，即语音LBN、视频LBN、专线LBN，可以根据网络规划，将一部分有良好QoS保证的网络资源划分到语音LBN中进行管理，即使网络中有大量的视频流媒体报文或Web浏览报文等其它数据流，仍能保证相当数量的语音呼叫正常进行。

(4)根据使用网络的客户进行划分，可以将一部分资源划分出来供某个大客户使用，保障该大客户的使用，提高客户满意度，如图5所示，可以将CM管理的网络资源根据网络使用的客户进行划分为三个逻辑网络，即为sohu LBN、sina LBN和Yahoo LBN。

以上划分方法还可以结合使用。如将承载网络先根据地理位置信息划分为朝阳区LBN、海淀区LBN和宣武区LBN后，在朝阳区LBN中又进一步按业务类型划分为朝阳区语音LBN、朝阳区视频LBN，等等。

总之，本发明的核心思想就是在一个CM上划分多个逻辑承载网；这样，业务连接能够在相应LBN上进行业务路由和资源分配，满足不同实际应用需求，兼顾逐跳路由和拓扑路径提前计算两种方法的优点，方便网络业务的规划，提高资源处理的效率和安全性。

本发明中，逻辑承载网是原网络承载网中的一部分资源(路由器、LSP、带宽等)，由CM进行管理，用于资源申请。同时，在资源管理器中为实现各个逻辑承载网之间的相互独立，具体采用两种方式：

(1)不同LBN存储在不同的数据表中；

(2)存储在相同的数据表中，但用某个字段来表示不同的LBN。

基于上述逻辑承载网的划分，本发明便可以针对各个逻辑承载网中的资源进行灵活方便的管理，并根据资源请求的信息及其它相应信息完成资源申请，如对于以地理位置信息划分的LBN，CM可以根据申请中CA信息，以及CM中设置的路由信息等确定在哪个地理区域LBN中进行资源分配；对于以网络归属的行业划分的LBN，CM可以根据申请中CA信息或行业信息等信息确定在哪个行业LBN中进行资源分配；对于以业务类型进行划分的LBN，CM可以根据申请中的业务类型确定在哪个业务LBN中进行资源分配；对于以使用网络的客户进行划分的LBN，CM可以根据申请中的CA信息或客户信息等确定在哪个客户LBN进行资源分配。下面将结合具体的逻辑承载网实例对相应的资源管理过程进行说明。

如图5所示，一次资源请求的过程可以包括以下处理过程：

步骤51：呼叫代理CA1向资源管理器CM1发出连接资源请求消息后，各个CM将根据逻辑承载网信息进行资源分配处理；

即CM1向CM2发送连接资源请求消息后，依次发送连接资源请求消息，并由各个资源管理器进行选路及资源申请处理，直到目的CM；

步骤52：当目的CM完成资源分配处理后，则向前个CM返回响应报文，各个CM依次返回响应，最后由CM1通知CA1资源分配处理的结果信息。

如图6所示，以图2为例，若CM1中的逻辑承载网如图2所示，CA1向CM1发起资源请求，在进行资源分配处理的过程中，一次基于逻辑承载网的处理过程如下(下面的处理过程描述中仅以CM1为例进行描述，具体实现时各CM均可以执行类似步骤)：

步骤61：CM1接收到资源请求消息。

CM1根据五元组中源IP地址，获得该地址归属于哪个ER(边缘路由器)，假设该ER位于朝阳LBN内，其他CM则从资源请求消息中获取本域的入口BR(边界路由器)地址。

利用业务路由算法先在朝阳LBN内进行域内选路，申请域内LSP资源，并记录这些LSP资源信息。

步骤62：判断目的终端是否在该LBN域内，如果是，则执行步骤63，否则，执行步骤64：

步骤63：若目的终端在该LBN内，则CM1完成资源分配后，把执行结果返回CA1。

步骤64：若目的终端不在该LBN内，则向相邻的LBN，如海淀LBN进行业务路由，并分配资源，直到包含多个逻辑承载网的承载网络域内已经全部选路完成，执行步骤65。

步骤65：当CM1内的选路处理完成后，判断目的终端是否在本承载网络域内，即是否在CM1域内，如果在，则执行步骤66，否则，执行步骤67；

步骤66：向CA1返回响应消息，本次处理流程结束；

即目的CM完成业务路由，LSP资源分配后，向上一跳CM或CA返回资源申请响应消息，过程结束。

步骤67：若目的终端不在本CM1管辖的LBN内，则CM1向下一跳资源管理器CM2发送资源请求消息，CM2收到上游CM1来的连接资源请求消息后，执行类似步骤；

所述的连接资源请求消息中包含边界路由器地址、流信息和QoS参数信息等，直至请求到达目的终端所属的CM。

目的CM将资源响应消息发给上一跳CM，直至响应到达CA。

在本发明中，CM管辖的承载网不局限于MPLS网络，可以是ATM网络、光网络和其它支持流量工程的网络。资源管理过程也不局限于上述例子中的流程。

综上所述，本发明中资源管理器可以根据网络规划灵活划分及设置逻辑承载网的数量，可以适应各种业务的网络规划，可以根据实际需要为不同LBN进行隔离，以提高网络运营的安全性。另外，由于本发明中CM内的逻辑承载网间可以设置路由策略，在逻辑承载网内可以进行拓扑路径提前计算，这样既可以拥有逐跳路由的优点，又可以拥有拓扑路径提前计算的优点。业务服务器向资源管理器发资源申请/修改消息的时候，资源管理器可以根据用户地址、业务类型或者CA地址等特定属性，在相应的LBN上进行业务路由和资源申请，这对业务服务层而言，协议接口可以保持不变，服务更加丰富。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种具有独立承载控制层的网络实现资源管理的系统，包括承载网络域和对应用于管理其资源信息的资源管理器，其特征在于，在一个所述的资源管理器管辖的承载网络域内进一步包括若干个相互独立的逻辑承载网，所述的资源管理器对本域内包含的各个逻辑承载网中的资源进行独立的管理。

2.一种具有独立承载控制层的网络实现资源管理的方法，其特征在于，包括：

A、将具有独立承载控制层的网络中的一个资源管理器管辖的承载网络域划分为相互独立的逻辑承载网；

B、网络中的承载控制层的资源管理器基于各个逻辑承载网对网络中的资源进行管理。

3.根据权利要求2所述的具有独立承载控制层的网络中实现资源管理的方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

在一个资源管理器管辖的承载网络域中，根据设定的属性信息将所述承载网络域划分为若干个相互独立的逻辑承载网。

4.根据权利要求3所述的具有独立承载控制层的网络中实现资源管理的方法，其特征在于，所述的设定的属性信息包括：

网络的地理位置信息、行业应用信息、业务类型信息或使用者信息。

5.根据权利要求3所述的具有独立承载控制层的网络中实现资源管理的方法，其特征在于，所述的步骤A还包括：

在承载控制层，在资源管理器中保存各个逻辑承载网的信息，不同逻辑承载网的信息存储在不同的数据表中或者存储在相同的数据表中以相应字段表示不同的逻辑承载网的信息，并独立地对逻辑承载网内的资源进行管理。

6.根据权利要求2至5任一项所述的具有独立承载控制层的网络中实现资源管理的方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：

B1、资源管理器接收连接资源请求消息；

B2、资源管理器根据所述的连接资源请求消息在其包含的各个逻辑承载网域中独立地进行选路，并申请相应的资源信息。

7.根据权利要求6所述的具有独立承载控制层的网络中实现资源管理的方法，其特征在于，所述的步骤B2包括：

B21、资源管理器进行其包含的一个逻辑承载网域内的选路操作，当确定目的终端未在本逻辑承载网域内时向资源管理器包含的相邻的逻辑承载网络域进行选路，并申请相应的资源信息。

8.根据权利要求7所述的具有独立承载控制层的网络中实现资源管理的方法，其特征在于，所述的步骤B21还包括：

当在资源管理器包含的各个逻辑承载网内的选路操作均完成时，若确定目的终端未在本资源管理器所属的承载网络域内，则由资源管理器向相邻的资源管理器发送连接资源请求消息

9.根据权利要求8所述的具有独立承载控制层的网络中实现资源管理的方法，其特征在于，所述的步骤B2还包括：

资源管理器给向其发送连接资源请求消息的资源管理器或呼叫代理发送响应消息。

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