CN101039267A - 基于ip的虚拟链路管理的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种基于IP的虚拟链路管理的方法及装置。主要包括：根据预先设定的监控参数监测当前基于IP的虚拟链路的实际链路参数是否符合预定的要求，并在确定监测到的当前基于IP的虚拟链路的实际链路参数不符合预定的要求时，发出通知信息；其中，所述监控参数为根据物理处理单元的处理能力设置。因此，本发明的实现使得在基于IP的虚拟链路负荷增加和物理处理单元处理的业务负荷增加时能够及时提醒用户进行扩容和调整，避免给用户造成不必要的损失，同时提供可以量化的指标，给用户扩容和调整提供依据。另外，在网络传输质量发生恶化时及时提醒用户排查原因。

Description

基于IP的虚拟链路管理的方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种基于IP的虚拟链路管理机制。

背景技术

随着IP分组网络技术的逐步成熟，IP分组网络可以用于承载语音、数据、多媒体等业务，必然要求传统的电路交换网络与分组网络可以融合互通。为实现传统电路交换网络与IP分组网络的互通，出现了在IP网络上传输七号信令等电路交换信令协议的需求。

为了保证信令消息可靠地、实时地、安全地在IP网上互通，因特网工程任务组(IETF)设计了用于在IP网上传输信令数据的流控制传输协议(SCTP)，SCTP协议是一种面向连接的可靠的数据包传输协议，下一代网络(NGN)中的很多协议，比如信令传送SIGTRAN(包括M2UA、M3UA、IUA、V5UA、SUA、M2PA)、H248、与承载无关的呼叫控制(BICC)等，都选择SCTP协议作为底层传输协议完成各自消息在IP网上的传输。

SCTP协议是面向连接的协议，对于上层用户而言，SCTP偶联提供了一个在IP网上传递消息的一个虚拟传输通道。在传统电信网中，传递信令的通路被称之为链路，因此对于上层用户而言一个SCTP偶联就如同一条虚拟链路；为便于对SCTP偶联进行管理，业界引入M2UA链路、M3UA链路、IUA链路、V5UA链路、BICC SCTP链路、H248链路等概念，其结合了应用协议对SCTP的管理以及SCTP偶联自身的管理，这些链路统称为宽带链路。

在传统的窄带链路管理中，链路之间都是独立的，典型的如广泛应用的七号信令系统中的MTP(消息传递部分)链路，MTP链路之间都是独立的，每条链路都有独立的带宽及相应的消息传递能力的上限，标准也规定了每条窄带链路允许的负荷范围(如MTP链路用于传递ISUP消息时信令链路负荷一般为0.2爱尔兰，最大不超过0.4爱尔兰，这里，爱尔兰是表征负荷的单位，1爱尔兰表示链路是满负荷100％运行)，这样，每条链路的处理能力也就确定了；同时，窄带链路的传输质量也非常稳定可靠。因此，针对窄带链路的规划、维护都是非常方便。

但是，针对基于SCTP/IP宽带链路的管理就非常复杂了。由于宽带链路是共享IP资源的，IP传输上限为系统的IP传输带宽，其远大于一条宽带链路需要的带宽，因此每个宽带链路都可以认为是没有带宽限制的，只有系统的CPU处理能力限制。目前物理处理单元的CPU处理能力都比较强大，即允许多条宽带链路占用同一个物理处理单元，此时，应解决一个物理处理单元该分配多少宽带链路的问题。

对于不同类型的链路，由于IP传输质量不像窄带那样稳定，即使联向不同方向的相同类型的链路，在相同的业务流量下消耗的物理处理单元的CPU资源也可能不同；而且，随着业务流量的动态变化，每个宽带链路的负荷也会动态变化，此时，宽带链路占用的CPU资源也会有较大的波动。正是因为存在上述诸多不确定因素，使得对所述宽带链路的管理一直是规划和维护过程中很难解决的一个问题。

目前，针对宽带链路的管理主要根据经验数据进行相应的配置，如根据宽带链路服务的用户数或者中继电路数来计算配置的宽带链路个数，或者根据宽带链路服务的窄带链路数按照一定比例来计算配置的宽带链路数等，之后，根据配置的信息进行宽带链路的维护。

在实现本发明过程中，发明人发现上述现有技术至少存在以下问题：

针对宽带链路管理的配置操作存在很大的随意性，无法实现准确量化管理，使得相应的配置很难令宽带链路的配置维护达到合理的标准，这必然会造成宽带链路管理上的混乱。

而且，针对宽带链路提供的日常维护方案仅限于查看宽带链路是否处于工作状态，而对于宽带链路的性能却没有设置任何监控机制。这样，若当宽带链路的负荷超过其配置负荷时，无法提前预知，因而也就无法预先安排扩容等处理机制。若等到宽带链路处理单元无法承受时才发现超负荷的情况，则极可能导致系统运行不稳定，或者系统为了保持稳定，限制业务通过量，造成业务损失，降低用户的满意度，给设备运营商造成损失。

发明内容

本发明的实施例提供一种实现基于IP的虚拟链路管理的方法及装置，使得针对基于IP的虚拟链路有了明确的管理方案，从而便于整个网络规划和日常维护。

本发明实施例提供了一种基于IP的虚拟链路管理的方法，包括：

根据预先设定的监控参数监测当前的基于IP的虚拟链路的实际链路参数是否符合预定的要求，所述监控参数为根据物理处理单元的处理能力设置；

在确定监测到的当前基于IP的虚拟链路的实际链路参数不符合预定的要求时，发出通知信息。

本发明实施例提供了一种基于IP的虚拟链路管理的装置，包括：参数存储单元、检测统计单元和信息通知单元，其中：

参数存储单元，用于保存预先设定的监控参数，所述监控参数为根据物理处理单元的处理能力设置；

监测处理单元，用于根据参数存储单元存储的监控参数对当前链路的实际链路参数进行监测，并确定当前链路的实际链路参数不符合预定的监控参数的要求后，触发所述信息通知单元；

信息通知单元，用于发出通知信息。

由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例的实现不仅提供了对链路和物理处理单元的负荷情况进行监控的手段，而且还提供了链路传输质量的监控手段，使得在链路负荷增加和物理处理单元负荷增加时及时进行扩容和调整，避免给用户造成不必要的损失，同时，在网络传输质量发生恶化时及时提醒用户排查原因。

附图说明

图1为本发明实施例的链路负荷监控的处理流程图；

图2为本发明实施例的物理处理单元负荷监控的处理流程图；

图3为本发明实施例的链路传输质量监控的处理流程图；

图4为本发明实施例的链路监控装置结构图。

具体实施方式

本发明实施例在实际应用过程中，是根据预先设定的用于表征基于IP的虚拟链路运行情况的参数(即为根据物理处理单元的处理能力设置的监控参数)，包括但不限于对链路负荷流量、物理处理单元的综合链路负荷占用率和链路传输质量参数等其中至少一项指标进行监控，以使得用户能够准确了解链路及其物理处理单元的整体负荷情况和网络传输质量，以便于网络规划和日常维护。

所述的基于IP的虚拟链路，通常称为宽带链路，具体是指一种基于面向连接的传输协议(比较典型的是流控制传输协议SCTP和传输控制协议TCP)进行消息交互的虚拟链路的通称，实质是对SCTP偶联或者TCP连接的管理，即宽带链路具体为使用SCTP或TCP作为底层传输协议，并适用于M2UA、M3UA、IUA、SUA、V5UA、BICC、H323、H248等应用的链路。为便于理解，在以下描述中均将以宽带链路的概念表述所述链路。

具体一点讲，本发明实施例中，主要是根据预先设定的监控参数确定当前监测到的实际链路参数是否符合预定的要求，并在确定监测到的当前基于IP的虚拟链路的实际的链路参数不符合预定的要求时，发出通知信息；其中，所述监控参数为根据物理处理单元的处理能力设置，所述的物理处理单元为用于对在基于IP的虚拟链路上传输的数据进行处理的设备或部件，包括但不限于为用于对传输数据进行处理的单板等。

其中，所述监控参数具体可以但不限于包括：链路允许的最大负荷流量、链路允许的传输质量参数和物理处理单元允许的最大综合链路负荷占用率中的至少一项；所述的链路传输质量参数具体可以但不限于包括：流控制传输协议的消息平均确认时延、消息确认时延平均偏差和单位消息包重传率中的至少一项。

在本发明实施例中，所述的确定当前监测到的实际链路参数是否符合预定的要求的具体实现过程包括：

(1)若所述的监控参数采用链路允许的最大负荷流量，则需要实时或定时或在预定的触发条件下监测链路的实际负荷流量是否超过预设的允许最大负荷流量；

(2)若所述的参数采用允许的链路传输质量参数，则需要实时或定时呀在预定的触发条件下检测到当前链路传输质量参数是否符合设定的要求。

(3)若所述的监控参数采用所述物理处理单元允许的最大综合链路负荷占用率，则需要实时或定时或在预定的触发条件下监测当前物理处理单元的综合链路负荷占用率是否超过预设的允许的最大综合链路负荷占用率。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图对宽带链路、物理处理单元、宽带链路传输质量监控的具体实现过程分别进行说明。

一、如图1所示，本发明实施例提供的对宽带链路负荷监控的方法，其具体实现过程如下：

步骤11：首先，在配置宽带链路时，根据宽带链路需要预先设定链路允许的最大负荷流量，即宽带链路允许的最大负荷流量作为参考指标；

步骤12：在运行过程中实时对宽带链路运行的负荷流量进行统计；

步骤13：如果当前统计到的宽带链路的负荷流量超过用户预设的宽带链路允许的最大负荷流量，发送信息通知用户，用户收到通知以后就会根据当前的宽带链路负荷流量，考虑是否需要增加宽带链路的个数；

通过本发明实施例，宽带链路负荷监控系统还可以提供每条宽带链路的连续负荷情况，便于用户准确了解宽带链路的负荷整体情况，也有利于比较相关链路的负荷是否均匀。

二、如图2所示，本发明实施例还提供了对宽带链路物理处理单元工作负荷的监控方法，其具体实现过程如下：

步骤21：首先，根据宽带链路需要设定物理处理单元允许的最大综合链路负荷占用率，即宽带链路物理处理单元允许的最大综合宽带链路负荷占用率作为参考指标；

所述的综合宽带链路负荷占用率表征一个物理处理单元允许的最大负荷流量，为该物理处理单元上配置的每个宽带链路实际负荷除以对应的物理处理单元对所属类型宽带链路处理能力之和；

所述的物理处理单元对各种类型宽带链路的处理能力表示一个物理处理单元对每种类型宽带链路允许支持的消息流量，一般，设备提供厂家可以根据最典型的网络运行场景给出一套缺省值，之后，用户便可以根据网络传输状态调整物理处理单元对某种类型宽带链路的处理能力。

为了便于理解综合宽带链路负荷占用率，下面举例予以说明。比如，一个物理处理单元可以处理H248链路的流量为3000包每秒(接收加上发送双向流量，下同)，一个H248消息包的处理权重就是1/3000；一个物理处理单元可以处理M3UA链路的流量为5000包每秒，一个M3UA消息包的处理权重就是1/5000。如果当前配置了两条H248链路，三条M3UA链路，一条H248链路的流量是800包每秒，另一条是H248链路的流量是600包每秒，每条M3UA链路的负荷是800包每秒，那么该宽带链路处理单元的综合宽带链路负荷占用率＝(600+800)/3000+800×3/5000＝0.95。

步骤22：运行过程中实时对宽带链路物理处理单元的实际综合宽带链路负荷占用率进行统计；

步骤23：如果当前统计到的物理处理单元的实际综合宽带链路负荷占用率超过用户预设的最大综合宽带链路负荷占用率，则发送信息通知用户，用户收到通知以后就会根据当前运行数据，考虑措施增加物理处理单元或者转移部分宽带链路到其他宽带物理处理单元上。

通过本发明实施例，用户可以查看各个物理处理单元上的综合宽带链路负荷占用率，当出现宽带物理处理单元过载，或者某个宽带链路物理处理单元的实际综合宽带链路负荷占用率超过了用户允许的最大综合宽带链路负荷占用率时，可以将发生过负荷的宽带物理处理单元上的一部分宽带链路转移到综合宽带链路负荷占用率比较低的物理处理单元上；同时，物理处理单元负荷监控系统还提供物理处理单元的连续负荷运行情况，便于用户准确评估物理处理单元的整体负荷情况。

三、如图3所示，本发明实施例还提供了宽带链路传输质量监控系统，其具体实现过程如下：

步骤31：首先，预先设定链路允许的传输质量参数，即宽带链路允许的链路传输质量参数；所述的参数包括SCTP协议的消息平均确认时延、消息确认时延平均偏差、单位消息包重传率等。

因为，SCTP协议本身定义了计算消息平均确认时延(与网络传输时延有很强的相关性，可以认为表征了系统传输时延的变化)、消息确认时延平均偏差(与网络传输时延抖动有很强的相关性，可以认为表征了系统传输时延的抖动)的算法，一般系统还都会统计SCTP连接的重传次数(与消息包丢失有很强的相关性，单位发送消息包的重传次数可以认为是网络传输丢包率)；所以通过这些信息可以看出IP承载网络的传输质量。

一般系统缺省指定一些参考指标，必要时，用户可以根据需要调整这些指标，设定上述指标允许的范围。

步骤32：运行过程中实时对实际运行中的宽带链路传输质量参数包含的各项链路传输质量参数进行统计。

步骤33：如果当前统计到的宽带链路传输质量参数超过用户预设的宽带链路允许的链路传输质量参数范围时，则说明某条宽带链路传输质量恶化，需要发送信息通知用户，便于用户及时采取措施干预。

由于网络传输质量比较差时会影响物理处理单元的有效负荷流量(例如，网络传输质量差会导致重传，时延大会导致传输队列变长，访问效率降低)，因此当网络传输质量变差时，为保证宽带链路处理单元负荷监控系统准确运行，用户需要降低物理处理单元对每种宽带链路的处理能力。

本发明实施例中，所述的宽带链路适用于所有使用流控制传输协议连接作为下层传输协议，包括M2UA、M3UA、IUA、V5UA、SUA、H248、BICC或H323协议。

本发明实施例还提供了一种实现宽带链路管理的装置，其具体实现结构如图4所示，包括：参数储存单元、监测统计单元和信息通知单元，其中：

(1)参数存储单元，用于保存预先设定的表征宽带链路运行质量的监控参数；所述监控参数为根据物理处理单元的处理能力设置，而且，所述的监控参数可以但不限于包括链路允许的最大负荷流量、物理处理单元允许的最大综合链路负荷占用率和链路允许的传输质量参数中的至少一项；

(2)监测处理单元，用于根据所述宽带链路的运行质量的监控参数对宽带链路实际运行质量的参数(即实际链路参数)进行监测处理；

所述的各种实际链路参数可以但不限于包括：链路的实际负荷流量、物理处理单元的实际综合链路负荷占用率和表征链路传输质量的链路传输质量参数中的至少一项；

对应的，所述的监测处理单元具体可以包括：用于进行统计链路的实际链路参数的链路负荷流量统计单元、物理处理单元综合链路负荷占用率统计单元和链路传输质量参数统计单元中的至少一个单元，以及判断处理单元，该判断处理单元具体用于根据各统计单元的统计结果及参数存储单元中的监控参数判断当前链路的实际链路参数是否符合预定的监控参数的要求，若确定不符合，则触发所述信息通知单元；

(3)信息通知单元，用于在监测处理单元监测确定当前宽带链路的各种宽带链路的运行质量的指标不符合预定参数的要求后，发送通知信息。

上述各单元的具体执行的处理过程前面已经描述，故在此不再详述。

综上所述，本发明实施例不仅可以很容易知道宽带链路的负荷是否正常，对于负荷增加的链路可以及时扩容，避免扩容不及时给用户造成损失。同时，可以监控物理单元的负荷情况，在物理处理单元将要达到设计处理能力前及时扩容或者调整宽带链路在物理处理单元上的分布，给宽带链路的物理分布调整提供了依据。同时，提供了宽带链路的传输质量监控手段，在网络传输质量发生恶化时及时提醒用户排查原因，避免事故范围进一步扩大；而且，若网络上传输质量持续恶化则要降低每条链路允许的负荷流量和相关物理处理单元允许的综合链路负荷占用率。

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 (10)

1、一种基于IP的虚拟链路管理的方法，其特征在于，包括：

根据预先设定的监控参数监测当前基于IP的虚拟链路的实际链路参数是否符合预定的要求，所述监控参数为根据物理处理单元的处理能力设置；

在确定监测到的当前基于IP的虚拟链路的实际链路参数不符合预定的要求时，发出通知信息。

2、根据权利要求1所述的一种基于IP的虚拟链路管理的方法，其特征在于，所述监控参数包括：链路允许的最大负荷流量、链路允许的传输质量参数或物理处理单元允许的最大综合链路负荷占用率中的至少一项。

3、根据权利要求2所述的一种基于IP的虚拟链路管理的方法，其特征在于，若所述的监控参数采用链路允许的最大负荷流量，则该方法包括：

预先设定链路允许的最大负荷流量，并在监测到链路的实际负荷流量超过预设的允许最大负荷流量后，发出通知信息。

4、根据权利要求2所述的一种基于IP的虚拟链路管理的方法，其特征在于，若所述的参数采用允许的链路传输质量参数，则该方法包括：

预先设定允许的链路传输质量参数，当检测到当前链路传输质量参数不符合设定的要求后，发送通知信息。

5、根据权利要求2所述的一种基于IP的虚拟链路管理的方法，其特征在于，所述的链路传输质量参数包括：流控制传输协议的消息平均确认时延、消息确认时延平均偏差和/或单位消息包重传率。

6、根据权利要求2所述的一种基于IP的虚拟链路管理的方法，其特征在于，若所述的监控参数采用所述物理处理单元允许的最大综合链路负荷占用率，则所述的方法包括：

在监测当前物理处理单元的综合链路负荷占用率是否超过预设的允许的最大综合链路负荷占用率，并在确定超过后，发出通知信息。

7、根据权利要求1至6任一项所述的一种基于IP的虚拟链路管理的方法，其特征在于，所述的基于IP的虚拟链路为使用SCTP或TCP作为下层传输协议的虚拟链路，所述的虚拟链路可以是SCTP偶联或者TCP连接，也可以是包含了SCTP偶联的SCTP上层用户链路。

8、一种基于IP的虚拟链路管理的装置，其特征在于，包括：参数存储单元、检测统计单元和信息通知单元，其中：

参数存储单元，用于保存预先设定的监控参数，所述监控参数为根据物理处理单元的处理能力设置；

监测处理单元，用于根据参数存储单元存储的监控参数对当前链路的实际链路参数进行监测，并确定当前链路的实际链路参数不符合预定的监控参数的要求后，触发所述信息通知单元；

信息通知单元，用于发出通知信息。

9、根据权利要求8所述的一种基于IP的虚拟链路管理的装置，其特征在于，所述的参数存储单元中保存的监控参数包括：链路允许的最大负荷流量、允许的链路传输质量参数、物理处理单元允许的最大综合链路负荷占用率中的一个或者多个参数。

10、根据权利要求8或9所述的一种基于IP的虚拟链路管理的装置，其特征在于，所述的监测处理单元包括：链路负荷流量统计单元、物理处理单元综合链路负荷占用率统计单元和/或链路传输质量参数统计单元，以及判断处理单元，用于根据各统计单元的统计结果及参数存储单元中的监控参数判断当前链路的实际链路参数是否符合预定的监控参数的要求，若确定不符合，则触发所述信息通知单元。

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