CN100433699C

CN100433699C - 一种根据签约业务级别分配服务质量资源的方法

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Publication number: CN100433699C
Application number: CNB2004100703963A
Authority: CN
Inventors: 陈悦鹏; 吴登超; 范灵源; 邹婷
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2004-08-02
Filing date: 2004-08-02
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2024-08-02
Also published as: CN1735073A

Abstract

本发明公开了一种根据签约业务级别分配质量服务(QoS)资源的方法，包括：A、业务控制服务器向承载网资源管理器发送签约业务级别；B、承载网资源管理器为业务连接选择路径，在所选路径的入口路由器中保存该路径和签约业务级别；C、入口路由器将自身作为当前路由器；D、当前路由器依据签约业务级别重新划分自身的实际优先级队列，将签约业务级别映射到该路由器相对的实际优先级上，根据该相对的实际优先级为报文分配QoS资源；并判断自身是否为出口路由器，是，则结束流程，否则，向下游路由器转发报文；E、下游路由器将自身作为当前路由器，返回步骤D。从而实现运营商在业务连接的全路径上为用户提供与签约级别相对应的QoS等级服务。

Description

一种根据签约业务级别分配服务质量资源的方法

技术领域

本发明涉及有独立承载层的区分服务模型(Diff-serv，DifferentiatedService)技术，尤其涉及一种根据签约业务级别分配服务质量(QoS，Qualityof Service)资源的方法。

背景技术

随着互联网规模的不断扩大，各种各样的网络服务争相涌现，先进的多媒体系统也层出不穷。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文件传输(FTP)或者含有图像文件的超文本传输(HTTP)等业务时，实时业务就会受到很大影响；另外，由于多媒体业务将占用大量的带宽，所以也将使得现有网络中需要得到保证的关键业务难以得到可靠的传输。于是，为保证关键业务得到可靠的传输，各种服务质量(QoS，Qualityof Service)技术便应运而生。互联网工程任务组(IETF，Internet Engineering TaskForce)已经提出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或边缘使用综合业务(Int-Serv，Integrated Service)模型，而在网络的核心使用区分业务(Diff-serv，Differentiated Service)模型。

Diff-serv模型仅通过设定优先等级的措施来保障QoS，该模型虽然有线路利用率高的特点，但具体的效果难以预测。因此，业界为骨干网的Diff-Serv模型引入了一个独立的承载控制层，建立了一套专门的Diff-Serv QoS信令机制，并为Diff-Serv网络专门建立了一个资源管理层，管理网络的拓扑资源，这种资源管理Diff-Serv方式被称为有独立承载控制层的Diff-Serv模型。

目前业界已有的有独立承载控制层的Diff-Serv网络模型有：服务质量骨干实验网(QBone)的带宽代理器模型以及NEC公司提出的Rich QoS等方案。

有独立承载控制层的Diff-Serv网络模型拓扑结构参见图1所示，在逻辑承载网络所在的承载层之上，又划分了承载控制层和业务控制层。业务控制层的业务控制服务器(SCS)102实现软交换功能，例如，该业务控制服务器可以为呼叫代理(CA，Call Agent)，用于代理用户的呼叫，并将呼叫转发至承载控制层。在承载控制层中有多个承载网资源管理器101，每个承载网资源管理器101在承载层中所管理的范围称为该承载网资源管理器101的管理域103，每个管理域103内都有若干个路由器与归属的承载网资源管理器101相连，图1中所示圆圈即代表路由器，其中黑色实心圆圈代表边缘路由器，边缘路由器可以作为业务连接的入口路由器或出口路由器，空心圆圈代表中间路由器，边缘路由器和中间路由器统称为逻辑承载网中的节点。通常在承载网资源管理器101中配置了管理规则和网络拓扑，可以为用户的业务申请，建立路径、分配资源，并向承载层路由器下发管理控制命令。每个管理域103的承载网资源管理器101相互之间也可以通过信令传递客户的业务资源申请请求和结果，以及承载网资源管理器101为业务申请分配的资源等。

当前，用户对运营商产生了一种业务需求：即用户预先与运营商签订协议，由运营商向用户提供的不同业务级别的服务业务。例如：运营商将服务业务分成金牌、银牌和铜牌这样的业务级别，分别代表了三种不同的优先等级，由用户选择。运营商为用户提供服务时，在网络中的全路径中提供用户所选择的等级服务，所述的全路径为用户业务连接所经过的所有路径。

但是，在现有的有独立承载控制层的Diff-Serv网络模型中，其承载网资源管理器只是按照优先级0、优先级1、优先级2......这样的编号顺序在逻辑承载网中的每跳路由器中分配QoS资源。然而，在每跳路由器中，其自身的优先级队列数目是不一样的。例如：路由器A中有三个优先级，而路由器B中有六个优先级，那么路由器A中的优先级2实际对应的QoS资源与路由器B中的优先级2实际对应的QoS资源是不相等的，也就是说，路由器A中的优先级2对应的QoS资源为三个等级中的第二个，而路由器B中的优先级2对应的QoS资源为六个等级中的第二个，显然两个路由器中优先级2对应的QoS资源是不相等的。因此，造成了在同一条业务路径上的不同路由器之间，每一跳路由器中为业务分配的QoS资源在该路由器中的相对QoS资源等级不一致。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种根据签约业务级别分配QoS资源的方法，实现在业务的全路径上提供与签约业务级别相对一致的QoS资源等级服务。

一种根据签约业务级别分配服务质量资源的方法，该方法包括：

A、用户终端向业务控制服务器发出包括签约业务级别的业务连接请求，业务控制服务器向承载网资源管理器发送包括签约业务级别的业务连接资源请求；

B、承载网资源管理器为该业务连接选择路径，将所选路径和签约业务级别保存在所选路径的入口路由器中；

C、当入口路由器接收到来自用户终端的报文后，将自身作为当前路由器，执行步骤D；

D、当前路由器将实际优先级的数目值按照签约业务优先级数进行等分，在每个等分中取整数，每个等分中的整数为对应签约业务优先级的实际优先级；当前路由器按照所述签约业务级别与划分后的实际优先级对等的顺序，将签约业务级别映射到自身相对的实际优先级上，根据该实际优先级为报文分配QoS资源；并判断自身是否为所选路径的出口路由器，如果是，结束流程；否则，沿所选路径向下游路由器转发包括签约业务级别的报文；

E、所述下游路由器收到包括签约业务级别的报文后，将自身作为当前路由器，然后执行步骤D。

所述的业务连接资源请求中还包括：所述业务连接的源/目的用户的位置、业务类型和QoS参数，且所述步骤B中承载网资源管理器为该业务连接选择路径的方法为：

承载网资源管理器根据业务连接的源/目的用户位置、业务类型和QoS参数为该业务连接预留带宽资源，并利用路由算法选择该业务连接的路径。

所述步骤B之后，步骤C之前进一步包括：入口路由器创建与所述业务连接对应的业务流分类表项，并在该业务流分类表项中保存所述业务连接的路径和该业务连接对应的签约业务级别。

所述步骤D中，当前路由器利用多协议标签交换MPLS协议中的显示路由方式或者多级标签栈的方式转发所述报文。所述报文为IP报文，且该IP报文包含MPLS头，签约业务级别包含在该MPLS头中的输出EXP域中。

所述的QoS资源包括：带宽资源或路由器自身转发报文的次序。

本发明所述的方法将签约业务级别发送给业务连接所经过的所有承载网路由器，每一个路由器依据该业务级别数对自身的优先级队列重新划分，并将签约业务级别映射到该路由器相对的实际优先级上，从而将自身的绝对优先级转化成与用户签约级别对应的相对优先级，再按照该相对优先级分配QoS资源，实现在业务连接的全路径上每个路由器都能提供与签约业务级别相对一致的等级服务，进而实现运营商在业务连接的全路径上为用户提供与签约级别相对应的等级服务。

附图说明

图1为现有的有独立承载控制层的Diff-Serv网络模型拓扑结构图；

图2为本发明所述根据用户终端的业务连接请求选择路径的流程图；

图3为本发明所述逻辑承载网上的路由器根据签约业务级别为用户业务分配QoS资源的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明的实施方法。

用户对运营商提出了一种需求，即：用户预先与运营商签署约定，由运营商向用户提供不同业务级别的服务业务。该不同的业务级别为签约业务级别，且该签署的约定为用户和运营商之间的业务等级保证(SLA)。例如，运营商为用户提供三种不同的签约业务级别，分别为金牌级、银牌级和铜牌级，用户可与运营商签订协议，选择其中的一种业务级别，要求运营商提供该业务级别的服务。运营商在业务控制服务器中记录用户的标识和用户所要求的业务级别。

针对上述需求，本发明的总体构思为：当路由器转发报文时，先将签约业务级别映射到自身相对的实际优先级上，再根据该相对的实际优先级为转发的报文分配QoS资源，再根据所选的路径转发报文。

根据上述总体构思，下面以一最优的实施例说明本发明所述方法的具体步骤。

首先，用户终端发出业务连接请求，由承载网资源管理器为该业务连接请求选择路径，并建立业务连接。参见图2，其具体步骤包括：

步骤201、用户终端向业务控制层中的业务控制服务器，例如CA，发起业务连接请求。

步骤202、业务控制服务器解析出业务连接请求中包含的源/目的用户的位置、业务类型以及该次业务所需的相关业务QoS参数，并向网络的承载控制层发出包括源/目的用户位置、业务类型和QoS参数的业务连接资源请求。

本实施例中，签约业务级别包含在QoS参数中，且假设该业务级别数为三，级别为金牌、银牌和铜牌；并假设签约业务级别为银牌。

步骤203：承载控制层的承载网资源管理器收到业务连接资源请求后，根据源/目的用户位置、业务类型和QoS参数为该业务进行资源计算和资源控制，为该业务连接预留带宽资源，并利用路由算法选择该业务的路径。

本实施例所述的路径是指标签交换路径(LSP，Label Switch Path)，承载控制层中的各个承载网资源管理器内部可以为用户请求的业务连接请求选择该逻辑承载网管理器所辖管理域中的LSP。

步骤204、承载网资源管理器在选择该业务连接的LSP后，将该LSP和QoS参数通过流映射命令下发给该业务连接的入口路由器。

步骤205、入口路由器创建对应的业务流分类表项，记录该业务连接所要求的QoS参数，以及该业务连接的LSP，其中QoS参数中包括签约业务级别。

步骤206、入口路由器向承载网资源管理器返回流映射命令响应，表示业务连接建立成功。

步骤207、承载网资源管理器向业务控制服务器返回业务连接资源响应，表示成功建立业务连接。

步骤208、业务控制服务器向用户终端返回业务响应，表示业务连接请求成功，可以进行数据通信。

此后，逻辑承载网中与该业务连接相关的路由器根据用户的签约业务级别为业务报文分配QoS资源，用户终端可以利用所分配的QoS资源进行业务通信。参见图3，其具体过程包括：

步骤301、入口路由器收到来自用户终端的该业务的IP报文，根据IP包的五元组信息，即源/目的IP地址、源/目的端口号和协议号，识别出该IP包所属的业务连接，再查找业务流分类表项中所记录的该业务连接的QoS参数和LSP，根据QoS参数和LSP对该IP报文进行区分业务处理。

其中，区分业务处理包括标记、流量分类、流量整形、流量监管、拥塞避免、队列调度和缓冲管理等操作，由于这些操作为现有公知技术，且对本发明的发明目的没有实质性的贡献，因此此处不再详述。

步骤302、入口路由器将自身作为当前路由器，并执行步骤303；

步骤303、当前路由器依据QoS参数中的签约业务级别重新划分自身实际优先级队列，并将签约业务级别映射到当前路由器相对的实际优先级上，然后根据上述业务级别相对的实际优先级为当前IP报文分配QoS资源。此处，该QoS资源可以为：保证QoS的带宽资源、路由器自身转发报文的次序等资源。

本实施例所述重新划分优先级的具体方法为：将当前路由器自身优先级队列的数目值按照业务级别数进行等分，在每个等分中取整数，每个等分中的整数为对应业务级别相对的实际优先级。

例如，用户签约与运营商签订了三种业务级别中的银牌级服务，如果路由器的实际优先级队列为6个，则对6进行3等分。其中，第一等分中取的整数为1和2，第二等分中取的整数为3和4，第三等分中取的整数为5和6。因此，银牌相对的实际优先级为3和4；

另外，如果当前路由器的实际优先级队列为8个，则对8进行3等分。由于其等分点约为2.67和5.34，因此，其第一等分中取的整数为1和2，第二等分中取的整数为3、4和5，第三等分中取的整数为6、7和8。因此，银牌相对的实际优先级为3、4和5。

通过上述步骤303，入口路由器可以将自身的绝对优先级转化成和用户签约级别相对应的相对优先级。

步骤304、当前路由器判断自身是否为所述LSP上的出口路由器，如果是，则结束流程；否则，当前路由器根据所分配的QoS资源，并按照业务流分类表项中记录的业务连接的LSP的方向向逻辑承载网中的下游路由器转发包含签约业务级别的IP报文。

此处，IP报文可以采用公知的多协议标签交换(MPLS)技术中的显示路由技术转发，也可以采用MPLS技术的多级标签栈的方法转发。本实施例采用MPLS技术的多级标签栈方式，给当前IP报文打上多级标签栈，并将签约业务级别写入报文。

本实施例中，采用MPLS的E-LSP(Exp-inferred-PSC LSP)方式设置IP报文中MPLS头中的输出(EXP)域，将签约业务级别保存在该EXP域中。所述多级标签栈的深度由该业务连接所经过的LSP的数量决定，签约业务级别由该IP报文全路径携带。此处的全路径为该业务连接所经过的所有LSP。

步骤305、下游路由器收到IP报文后，将自身作为当前路由器，返回步骤303。

通过上述步骤302至步骤305，业务连接所经过的路由器可以将自身的绝对优先级转化成和用户签约级别相对应的相对优先级，从而在业务连接上的每个路由器中为用户的业务连接分配相对等级的QoS资源。

上述步骤中，用户所签约的业务级别在该业务连接请求中全路径携带，保证了全路径中的每一个路由器都能够将该路由器中的优先级队列依据用户的签约业务级别划分，映射到相对的实际优先级上。

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，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，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。

Claims

1、一种根据签约业务级别分配服务质量资源的方法，其特征在于，该方法包括：

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的业务连接资源请求中还包括：所述业务连接的源/目的用户的位置、业务类型和QoS参数，且所述步骤B中承载网资源管理器为该业务连接选择路径的方法为：

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B之后，步骤C之前进一步包括：入口路由器创建与所述业务连接对应的业务流分类表项，并在该业务流分类表项中保存所述业务连接的路径和该业务连接对应的签约业务级别。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤D中，当前路由器利用多协议标签交换MPLS协议中的显示路由方式或者多级标签栈的方式转发所述报文。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述报文为IP报文，且该IP报文包含MPLS头，签约业务级别包含在该MPLS头中的输出EXP域中。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的QoS资源包括：带宽资源或路由器自身转发报文的次序。