CN100396001C - 一种虚交换系统中的用户连接管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种虚交换系统中的用户连接管理方法，其核心为：根据网络侧不同网络设备分别存储的预定用户连接的用户连接信息进行信息校验，并根据校验结果进行相应的用户连接管理。本发明避免了不同网络设备之间如SCR、VSC、DRE之间的用户连接信息的差异，保证了不同网络设备之间的用户连接信息的一致性；本发明能够及时、灵活的对一条或多条或网络设备中的所有用户连接进行用户连接管理，保证了用户连接的稳定性，且实现方法灵活；从而实现了提高网络设备对用户连接管理的能力，提高网络设备的容错能力，提高故障恢复能力的目的。

Description

一种虚交换系统中的用户连接管理方法

技术领域

本发明涉及网络通讯技术领域，具体涉及一种虚交换系统中的用户连接管理方法。

背景技术

随着Internet网络规模的不断增大，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或者含有图像文件的HTTP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技术应运而生。IETF已经建议了很多服务模型和机制，以满足QoS的需求。

智能虚交换(intelligent v-switch)技术主要用于组建稳定、实用、经济的运营级城域以太网，可以实现QoS保证、网络安全保护、电信级的网络维护和管理等功能，具备基于号码的用户管理、一定的移动性、业务开放管理计费的集中管理等核心业务管理能力，提供包括智能二层流量调度、LAN专线、IP流量规划等业务和服务。智能虚交换的出现填补了目前的网络在纯二层能力上的不足，对新时期城域网的建设具有重要的作用。

V-Switch体系结构具备完善的以太网VLAN交换和调度功能，灵活的业务调度和建立、调整的手段，以及丰富的、可扩展的二层业务提供能力，完善的操作维护管理工具和信息。

V-Switch体系结构的逻辑层次和功能模型图如附图1所示。图1的体系结构中，只对V-Switch做了逻辑分层，并没有进行实际的物理分层，即承载能力层和V-Switch连接控制层在同一个物理设备上，承载设备既要进行带宽控制又要实现转发功能，存在拓扑和管理过于复杂的问题，而且，路径耦合信令限制了承载设备与其他实体集成的灵活性。同时，由于路径不稳定会造成影响，很多技术如负载均衡等都可能使得数据转发路径在数据转发过程中经常发生变化，信令在穿越非信令感知区域时不能保证每次都通过同样的路径，则以前预留的路径资源将得不到应用。路径耦合信令加重了路由器的信令处理以及控制复杂度，路由器将必须维护每个RSVP(资源预留协议)流的状态，RSVP汇聚时在网络边缘也是一样。从移动的角度来说，路径耦合信令对移动的支持有限。在安全性方面，当信令传递到未知的下一跳时，路径耦合信令的安全性比较差。

随着技术的发展，为解决原V-Switch体系结构的不足，提出了信令流和数据流分层的概念，改进后的V-Switch体系结构如附图2所示。

图2中，V-Switch体系结构中的实体主要包括SCR(业务登记控制)、VSC(虚交换控制)和DRE(数据转发实体)。

SCR位于业务控制层，它允许用户根据实际需要，通过动态或静态方式在SCR上进行业务注册，记录用户的相关数据，包含物理位置、权限、计费认证、接口能力信息等。在用户呼叫时通知SCR或者由SCR主动向VSC进行资源申请、修改、释放等相关操作。

VSC位于承载控制层，它的功能主要包括：维护网络中交换资源如设备、接口、链路、Vlan等，即VSC承担端到端的VLAN交换连接的建立、维护、拆除、CDR生成等功能，是V-Switch体系的控制枢纽。VSC为业务流选择业务路径、分配Vlan资源、回收资源等操作及用户所需要进行的资源申请、释放、修改等一系列操作，都需要通过VSC下发到DRE设备上。

DRE位于基础网络层，主要负责根据VSC下发的资源控制信息，进行实际以太网业务流的转发，并将本设备的资源变化信息上报给VSC设备。

改进后的V-Switch体系结构通过V-Switch分布式技术实现了对VLAN交换能力的数据转发实体DRE的QoS控制，将信令流从承载层中分离出来，使承载设备功能单一，实现了对网络资源的集中式统一分配和管理，更有效的保证了全网资源的一致性与控制的合理性。

在SCR、VSC和DRE三者之间，可能会由于链路或网络设备故障或者其他原因出现各网络设备上记录的用户连接信息不一致的情况，使网络设备的容错能力、故障恢复能力差。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种虚交换系统中的用户连接管理方法，保证了不同网络设备之间的用户连接信息的一致性，提高了网络设备对用户连接管理能力，从而实现了提高网络设备的容错能力，提高故障恢复能力的目的。

为达到上述目的，本发明提供的一种虚交换系统中的用户连接管理方法，所述方法包括：根据预定触发条件进行网络设备间预定用户连接的用户连接信息的传输；所述传输用户连接信息的接收方根据所述传输的用户连接信息、以及其存储的用户连接信息进行用户连接信息的校验；所述传输用户连接信息的接收方/发送方根据所述校验结果进行相应的用户连接管理。

所述不同网络设备包括：SCR与至少一个VSC，或SCR与至少一个DRE，或至少两个VSC，或至少一个VSC与至少一个DRE，或SCR与至少一个VSC和至少一个DRE。

所述方法具体包括：

a1、校验发起方根据预定触发条件将其存储的预定用户连接的用户连接信息承载于校验消息中传输至校验接收方；

b1、校验接收方根据校验消息中承载的信息、其自身存储的用户连接信息将相应的校验响应消息传输至校验发起方；

c1、校验发起方根据其接收的校验响应消息进行相应的用户连接管理。

所述步骤b1中校验接收方为多个时，所述步骤b1具体包括：

接收到校验消息的校验接收方根据校验消息中承载的信息、其自身存储的用户连接信息判断校验结果；

如果校验成功、且校验接收方还存在下一跳校验接收方，则校验接收方将校验消息传输至下一跳校验接收方，由下一跳校验接收方继续上述判断过程；

如果校验成功、且校验接收方不存在下一跳校验接收方，则校验接收方将校验成功的校验响应消息传输至校验发起方；

如果校验失败，所述校验接收方将校验失败的校验响应消息传输至校验发起方。

所述方法具体包括：

a2、校验发起方根据预定触发条件将其存储的预定用户连接的用户连接信息承载于校验消息中传输至校验接收方；

b2、校验接收方根据校验消息中承载的信息、其自身存储的用户连接信息进行校验；

c2、校验接收方根据校验结果进行相应的用户连接管理。

所述步骤a1或a2中的预定触发条件为：预定时间间隔、或网络设备主、备倒换、或校验操作命令。

预定用户连接包括：一条用户连接、或多条用户连接、或所有用户连接。

所述用户连接信息包括：用户连接的标识信息；或

所述用户连接信息包括：用户连接的标识信息和用户连接参数。

当所述用户连接信息包括用户连接参数时，所述用户连接参数包括：带宽参数。

所述用户连接管理包括：释放用户连接、恢复用户连接。

通过上述技术方案的描述可知，本发明通过对不同网络设备之间的用户连接信息进行校验，并根据校验结果进行相应的用户连接管理，避免了不同网络设备之间的用户连接信息的差异，保证了不同网络设备之间的用户连接信息的一致性；本发明的信息校验过程能够适用于两个网络设备之间、也能够适用于多个不同的网络设备之间，从而能够使SCR、VSC、DRE之间的用户连接信息一致；通过设置信息校验的粒度，如针对用户连接标识、带宽等连接参数进行信息校验，使用户连接管理的粒度可灵活设置；通过设置预定触发条件，使本发明能够及时进行用户连接管理，如预定触发条件为主备网络设备倒换时，可及时避免网络设备因主备倒换而产生的用户连接信息差异问题，再如预定触发条件为预定时间间隔，能够在用户连接建立后定时对该用户连接进行用户连接管理，保证了该用户连接的稳定性；本发明能够对某一条用户连接进行用户连接管理，也能够对多条用户连接、所有的用户连接同时进行用户连接管理，实现方法灵活；从而通过本发明提供的技术方案实现了提高网络设备对用户连接管理能力，提高网络设备的容错能力，提高故障恢复能力的目的。

附图说明

图1是V-Switch体系结构的逻辑层次和功能模型示意图；

图2是改进后的V-Switch体系结构示意图；

图3是本发明的用户连接管理方法的流程图一；

图4是本发明的用户连接管理方法的流程图二。

具体实施方式

对于某一个用户连接而言，如果能够将该用户连接在不同网络设备中对应存储的用户连接信息进行比较，就能够发现该用户连接在不同网络设备中存储的用户连接信息存在不一致的情况。在确定存在这种不一致的情况时，如果对该用户连接进行相应的连接管理，如释放连接、重新建立连接等，就能够保证该用户连接在不同网络设备之间存储的用户连接信息的一致性，从而提高网络设备的容错能力及故障恢复能力。

因此，本发明的核心是：根据网络侧不同网络设备分别存储的预定用户连接的用户连接信息进行信息校验，并根据校验结果进行相应的用户连接管理。

下面基于本发明的核心思想对本发明提供的技术方案做进一步的描述。

本发明首先需要对预定用户连接在不同网络设备中对应存储的用户连接信息进行信息校验。本发明中的网络设备包括：SCR、VSC和DRE，即本发明的信息校验可以在SCR与VSC之间、VSC和VSC之间，VSC与DRE之间进行。

本发明的信息校验可以在两个以上的网络设备间进行，也可以仅在两个网络设备之间或部分接口之间进行。也就是说，本发明能够对SCR与一个或多个VSC中存储的用户连接信息进行信息校验，能够对SCR与一个或多个DRE中存储的用户连接信息进行信息校验，能够对两个或多个不同的VSC中存储的用户连接信息进行信息校验，也能够对一个或多个VSC与一个或多个DRE中存储的用户连接信息进行信息校验，本发明还能够对SCR与一个或多个VSC和一个或多个DRE中存储的用户连接信息进行信息校验。

本发明可以只针对某一条用户连接的用户连接信息进行信息校验，也可以针对多条用户连接的用户连接信息进行批量信息校验，同样，也可以针对所有用户连接的用户连接信息进行信息校验。某一条或多条或所有用户连接是否需要进行信息校验可以预先配置在网络设备中。

本发明可以根据预先设定的触发条件进行信息校验，预定触发条件可以根据实际需要灵活设置，如预定时间间隔、网络设备的主备倒换、或校验命令等。

当触发条件为预定时间间隔时，预定时间间隔可通过定时器来实现，定时器的设置位置和设置方式有多种，如每个用户连接成功建立后，在SCR、VSC和DRE中分别或单独设置一个定时器、并启动开始计时。这样，网络设备如SCR可以每隔一定的时间对该用户连接的用户连接信息进行信息校验。再如在SCR、VSC和DRE中分别或单独设置一个或多个定时器，设置定时器后，定时器启动并开始计时，这样，网络设备如SCR可以每隔一定的时间对多个用户连接或所有用户连接的用户连接信息进行信息校验。

由于网络设备的主备倒换可能会导致用户连接信息不一致，所以，预定触发条件为网络设备的主备倒换时，能够及时有效的避免因网络设备主备倒换而使不同网络设备中存储的用户连接信息不一致的现象。

网络设备也可根据其接收的校验命令进行信息校验，校验命令可以使网络设备对某个用户连接进行信息校验，也可以使网络设备对多个用户连接进行信息校验，同样，还可以使网络设备对所有用户连接进行信息校验。

本发明中对用户连接的用户连接信息进行信息校验的内容可灵活设置，即信息校验的粒度可根据实际需要灵活设置，如可以仅对是否存在该用户连接进行校验，也可以在是否存在该用户连接的校验基础上对用户连接的连接参数进行校验，连接参数如带宽等。信息校验的粒度可表现为用户连接管理的粒度，从而使用户连接管理的粒度可灵活设置。

当不同网络设备之间通过信息校验确定其各自存储的某个或多个用户连接信息存在不一致的情况时，一方网络设备需要根据另一方网络设备存储的用户连接信息进行相应的用户连接管理，如释放连接、重新建立连接等，使信息校验双方网络设备存储的用户连接信息保持一致。

本发明的不同网络设备之间进行信息校验并根据校验结果进行用户连接管理的实现过程非常灵活，下面结合附图以两个具体的实现过程为例对本发明提供的技术方案进行说明。

两个网络设备之间的信息校验及用户连接管理的实现方法如附图3所示。

图3中，在步骤3-1，用户连接信息校验的预定触发条件满足时，校验发起方触发信息校验过程。这里，预定触发条件可以为预定时间间隔、网络设备的主备倒换、或校验命令等。校验发起方可以是SCR，可以是VSC，也可以是DRE。

到步骤3-2，校验发起方确定需要进行校验的预定用户连接，并将其存储的需要进行信息校验的预定用户连接的用户连接信息承载于校验消息中传输至校验接收方。这里的预定用户连接可以为某个用户连接，可以为多个用户连接，也可以为所有的用户连接。校验消息中承载的用户连接信息即校验粒度信息，如校验粒度为预定用户连接是否存在，则校验消息中的用户连接信息可以为用户连接的标识信息，如果还需要对预定用户连接的连接参数进行信息校验，则校验消息中的用户连接信息还可以包括：带宽等连接参数。

到步骤3-3，校验接收方接收到校验消息后，根据本地记录存储的预定用户连接的用户连接信息对校验消息中的用户连接信息进行比较校验。

到步骤3-4、校验接收方根据信息比较校验结果向校验发起方发送校验响应消息，如校验接收方在确定校验消息中的用户连接信息与其存储的用户连接信息相同时，向校验发起方发送校验成功的校验响应消息；再如校验接收方在确定校验消息中的用户连接信息与其存储的用户连接信息不相同时，向校验发起方发送校验失败的校验响应消息。

校验响应消息中还可以附带一些校验接收方存储的预定用户连接的连接参数，如带宽等。

到步骤3-5、校验发起方接收到校验响应消息后，根据校验结果进行释放预定用户连接、重新发起用户连接等用户连接管理操作，最终使SCR、VSC和DRE三者之间的用户连接信息保持一致的效果。

多个网络设备之间进行信息校验过程类似于资源请求流程，可以看作是两个网络设备之间进行信息校验的组合。多个网络设备之间进行信息校验、用户连接管理的方法最适合于单个用户连接，其中，以SCR发起多网络设备之间的信息校验较为理想。

下面结合附图4，以SCR发起多网络设备之间的单个用户连接的信息校验为例对多个网络设备之间的信息校验及用户连接管理的实现方法进行说明。

图4中，在步骤4-1，用户连接信息校验的预定触发条件满足时，SCR触发信息校验过程。这里，预定触发条件可以为预定时间间隔、网络设备的主备倒换、或校验命令等。

到步骤4-2，SCR确定需要进行校验的单个预定用户连接，并将其存储的需要进行信息校验的预定用户连接的用户连接信息承载于校验消息中传输至VSC1。校验消息中承载的用户连接信息即校验粒度信息，如校验粒度为预定用户连接是否存在，则校验消息中的用户连接信息可以为用户连接的标识信息，如果还需要对预定用户连接的连接参数进行信息校验，则校验消息中的用户连接信息还可以包括：带宽等连接参数。

到步骤4-3，VSC1接收到校验消息后，根据本地记录存储的预定用户连接的用户连接信息对校验消息中的用户连接信息进行比较校验。VSC1根据信息比较校验结果在确定校验失败时，向SCR发送校验失败的校验响应消息，校验失败的校验响应消息中还可以附带一些校验接收方存储的预定用户连接的连接参数，如带宽等。

到步骤4-11，SCR在确定其接收的校验响应消息为校验失败的响应消息时，进行释放预定用户连接、重新发起用户连接等用户连接管理操作本次信息校验、用户连接管理过程结束。

在步骤4-3、VSC1根据信息比较校验结果在确定校验成功时，到步骤4-4，VSC1将其接收的校验消息传输至下一跳网络设备VSC2。

到步骤4-5，VSC2接收到校验消息后，根据本地记录存储的预定用户连接的用户连接信息对校验消息中的用户连接信息进行比较校验。VSC2根据信息比较校验结果在确定校验失败时，VSC2向VSC1发送校验失败的校验响应消息，并由VSC 1将该校验响应消息发送至SCR，校验失败的校验响应消息中还可以附带一些校验接收方存储的预定用户连接的连接参数，如带宽等。

到步骤4-11，SCR在确定其接收的校验响应消息为校验失败的响应消息时，进行释放预定用户连接、重新发起用户连接等用户连接管理操作本次信息校验、用户连接管理过程结束。

在步骤4-5、VSC2根据信息比较校验结果在确定校验成功时，到步骤4-6，VSC2将其接收的校验消息传输至下一跳网络设备DRE1和DRE2。

到步骤4-7、DRE1和DRE2接收到校验消息后，分别根据本地记录存储的预定用户连接的用户连接信息对校验消息中的用户连接信息进行比较校验。DRE1根据信息比较校验结果在确定校验成功/失败时，到步骤4-8、DRE1向VSC2发送校验成功/失败的校验响应消息。同样，在步骤4-7、DRE2根据信息比较校验结果在确定校验成功/失败时，到步骤4-8、DRE2向VSC2发送校验成功/失败的校验响应消息。

到步骤4-9、VSC2接收DRE1和DRE2传输来的校验响应消息，并在确定这两个校验响应消息均为校验成功的响应消息时，将校验成功的响应消息传输至VSC 1；VSC2在确定这两个校验响应消息都是校验失败的响应消息、或其中一个为校验失败的响应消息时，将校验失败的响应消息传输至VSC1。

到步骤4-10、VSC1接收VSC2传输来的校验响应消息，并将该校验响应消息传输至SCR。

到步骤4-11、SCR在确定其接收的校验响应消息为校验成功的响应消息时，不对该预定用户连接进行用户连接管理，本次信息校验、用户连接管理过程结束；SCR在确定其接收的校验响应消息为校验失败的响应消息时，进行释放预定用户连接、重新发起用户连接等用户连接管理操作，最终使SCR、VSC1、VSC2、DRE1和DRE2多网络设备之间的用户连接信息保持一致，本次信息校验、用户连接管理过程结束。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，本发明的申请文件的权利要求包括这些变形和变化。

Claims (10)

1.一种虚交换系统中的用户连接管理方法，其特征在于，所述方法包括：

根据预定触发条件进行网络设备间预定用户连接的用户连接信息的传输；

所述传输用户连接信息的接收方根据所述传输的用户连接信息、以及其存储的用户连接信息进行用户连接信息的校验；

所述传输用户连接信息的接收方/发送方根据所述校验结果进行相应的用户连接管理。

2.如权利要求1所述的一种虚交换系统中的用户连接管理方法，其特征在于，所述不同网络设备包括：SCR与至少一个VSC，或SCR与至少一个DRE，或至少两个VSC，或至少一个VSC与至少一个DRE，或SCR与至少一个VSC和至少一个DRE。

3.如权利要求1所述的一种虚交换系统中的用户连接管理方法，其特征在于，所述方法具体包括：

a1、校验发起方根据预定触发条件将其存储的预定用户连接的用户连接信息承载于校验消息中传输至校验接收方；

b1、校验接收方根据校验消息中承载的信息、其自身存储的用户连接信息将相应的校验响应消息传输至校验发起方；

c1、校验发起方根据其接收的校验响应消息进行相应的用户连接管理。

4.如权利要求3所述的一种虚交换系统中的用户连接管理方法，其特征在于，所述步骤b1中校验接收方为多个时，所述步骤b1具体包括：

接收到校验消息的校验接收方根据校验消息中承载的信息、其自身存储的用户连接信息判断校验结果；

如果校验成功、且校验接收方还存在下一跳校验接收方，则校验接收方将校验消息传输至下一跳校验接收方，由下一跳校验接收方继续上述判断过程；

如果校验成功、且校验接收方不存在下一跳校验接收方，则校验接收方将校验成功的校验响应消息传输至校验发起方；

如果校验失败，所述校验接收方将校验失败的校验响应消息传输至校验发起方。

5.如权利要求1所述的一种虚交换系统中的用户连接管理方法，其特征在于，所述方法具体包括：

a2、校验发起方根据预定触发条件将其存储的预定用户连接的用户连接信息承载于校验消息中传输至校验接收方；

b2、校验接收方根据校验消息中承载的信息、其自身存储的用户连接信息进行校验；

c2、校验接收方根据校验结果进行相应的用户连接管理。

6.如权利要求3、4或5所述的一种虚交换系统中的用户连接管理方法，其特征在于，所述步骤a1或a2中的预定触发条件为：预定时间间隔、或网络设备主、备倒换、或校验操作命令。

7.如权利要求1、2、3、4或5所述的一种虚交换系统中的用户连接管理方法，其特征在于，所述预定用户连接包括：一条用户连接、或多条用户连接、或所有用户连接。

8.如权利要求1、2、3、4或5所述的一种虚交换系统中的用户连接管理方法，其特征在于：

所述用户连接信息包括：用户连接的标识信息；或

所述用户连接信息包括：用户连接的标识信息和用户连接参数。

9.如权利要求8所述的一种虚交换系统中的用户连接管理方法，其特征在于，当所述用户连接信息包括用户连接参数时，所述用户连接参数包括：带宽参数。

10.如权利要求1、2、3、4或5所述的一种虚交换系统中的用户连接管理方法，其特征在于，所述用户连接管理包括：释放用户连接、恢复用户连接。

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