CN101094427A - 全网信令消息采集系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种全网信令消息采集系统及方法，所述系统包括全网信令跟踪系统、呼叫涉及的软交换和网元，所述全网信令跟踪系统在呼叫拨测前启动全网信令跟踪任务，向呼叫涉及的软交换下发信令跟踪任务命令，所述软交换接受所述命令，控制所述网元启动信令跟踪任务，所述软交换和网元记录信令跟踪结果，并将跟踪结果上传到所述全网信令跟踪系统，所述全网信令跟踪系统从所述跟踪结果中采集全网中呼叫涉及的软交换和所有网元的信令消息。本发明的全网信令消息采集系统及方法能实现全网信令消息的统一采集，降低了操作复杂度。

Description

全网信令消息采集系统及方法
技术领域
本发明涉及信令消息采集系统及方法，尤其涉及一种全网信令消息采集系统及方法。
背景技术
当前，随着网络演进，分布式处理渐成主流。在一个NGN(Next GenerationNetwork，下一代网络)中，一次呼叫可能会跨越多个网元。当出现通话故障时，往往需要通过呼叫拨测和抓包来采集信令消息，进行消息跟踪分析和检测故障。
现有的一种信令消息采集方法如下：在呼叫拨测过程中，使用网络抓包工具(如Ethereal)对网元的网络端口进行监听，采集网元发出和接收的所有数据包，如果需要对比网元间的信令消息，则需要在一次呼叫拨测过程中，由多个操作员配合在各自网元侧同时抓包采集数据并对采集到的数据做手工比较。虽然通过网络抓包工具容易获取数据包，操作也比较方便，但用在消息跟踪分析上有如下缺点：需要临时将网络抓包工具接入网元所在网段才能采集网元数据包；没有实现消息过滤，有用和无用信息混杂在一起；不能有效区分信令和业务数据，当数据量大时，信息采集丢失的可能性较大；同时采集一次呼叫拨测中的信令消息比较困难，需要多人配合。
现有的另一种信令消息采集方法如下：设备商一般都提供针对某一网元的专用操作维护工具或独立的信令检测系统，可以采集指定接口或指定类型的信令消息，在呼叫拨测过程中，可以使用专用操作维护工具或独立的信令检测系统实现网元的信令消息采集。但该方法虽然能够实现消息过滤，只采集需要的信令消息，但当需要全网信令消息采集时存在以下缺点：只能采集单一网元的信令，同时采集一次呼叫拨测中的信令消息比较困难，需要多人配合。
发明内容
为了解决现有的信令消息采集方法在采集全网信令消息时存在需要多人配合的问题，本发明提供一种能实现全网信令消息的统一采集，降低操作复杂度的全网信令消息采集系统及方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：提供一种全网信令消息采集系统，所述系统包括全网信令跟踪系统、呼叫涉及的软交换和网元，所述全网信令跟踪系统在呼叫拨测前启动全网信令跟踪任务，向呼叫涉及的软交换下发信令跟踪任务命令，所述软交换接受所述命令，控制所述网元启动信令跟踪任务，所述软交换和网元记录信令跟踪结果，并将跟踪结果分别上传到所述全网信令跟踪系统，所述全网信令跟踪系统从所述跟踪结果中采集全网中呼叫涉及的软交换和所有网元的信令消息。
为解决上述另一技术问题，本发明所采用的技术方案是：提供一种全网信令消息采集方法，其包括以下步骤：
A、在呼叫拨测前，从全网信令跟踪系统上启动全网信令跟踪任务，向呼叫涉及的软交换下发信令跟踪任务命令；
B、所述软交换接受所述命令，控制呼叫涉及的网元启动信令跟踪任务；
C、所述软交换和网元记录跟踪结果，并将跟踪结果分别上传到所述全网信令跟踪系统；
D、所述全网信令跟踪系统从所述跟踪结果中采集全网中呼叫涉及的软交换和所有网元的信令消息。
所述全网信令跟踪系统包括任务管理模块、数据采集模块、服务器、数据管理模块、协议解析模块、时序分析模块和结果显示模块，所述任务管理模块接受用户命令，创建跟踪任务，控制所述软交换启动跟踪任务，并管理当前运行的任务，在任务运行过程中，所述服务器负责接收所述软交换和网元上传的数据；所述数据采集模块监控所述服务器，采集收到的数据；所述数据采集模块将采集的数据交给所述数据管理模块统一保存维护；然后所述数据管理模块将跟踪任务数据经过所述协议解析模块和时序分析模块的实时解析分析，最后由所述结果显示模块显示分析结果。
所述服务器为FTP服务器，所述全网信令跟踪系统作为FTP服务端，所述软交换和网元作为FTP客户端。
所述下发的信令跟踪任务命令消息中包括任务ID、FTP服务器的IP地址和FTP目录。
所述下发的信令跟踪任务命令消息中还包括采集周期。
所述软交换和网元将跟踪结果上传到所述全网信令跟踪系统方式是根据所述采集周期周期地将跟踪结果以FTP文件上传到FTP服务器的FTP目录下。
本发明的有益效果是：由于本发明通过全网信令跟踪系统在呼叫拨测前启动全网信令跟踪任务，采集全网中呼叫涉及的软交换和所有网元的信令消息，因此实现了全网信令消息的统一采集，操作简单；另外，由于本发明利用FTP上传信令消息文件，因此具有以下好处：
1.由于FTP是一种标准协议，便于推广，没有技术壁垒，因此当有其他厂商的设备接入时，只要该设备实现FTP上传机制，即可加入本发明的全网信令跟踪系统，代价很低；
2.FTP适合于海量数据上传，当需要上传海量数据时，利用FTP的处理机制，显然要比通过二进制流上报简单，高效；
3.通过FTP采集，可以避免抓取无用的消息，网络中消息众多，监听端口抓取到的消息会包含大量无用的消息，需要定义一套完整的过滤规则，让设备通过FTP文件上传消息则可以避免这个问题。
附图说明
图1是本发明全网信令消息采集系统的示意图。
图2是本发明全网信令跟踪系统的示意图。
图3是本发明全网信令消息采集过程的示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明全网信令消息采集系统包括全网信令跟踪系统、呼叫涉及的软交换和网元。
全网信令跟踪系统：负责在呼叫拨测前启动全网信令跟踪任务，采集全网中呼叫涉及的软交换和所有网元的信令消息，实现全网信令消息的采集和分析比较。全网信令跟踪系统作为FTP服务端，在创建信令跟踪任务时把任务ID、FTP服务器的IP地址、FTP目录、用户名和密码、及采集周期下发给软交换，并实时扫描FTP目录，以采集呼叫涉及的软交换和网元上传的信令消息文件，统一分析比较所有信令跟踪数据，显示跟踪结果。
软交换：接受全网信令跟踪系统的信令跟踪任务命令，根据跟踪号码确定其所在网关，并向网关下发启动信令跟踪命令；如不能立即确定，则在呼叫产生时才确定呼叫相关的网关和网元，通过扩展控制协议，控制网元启动信令跟踪任务。软交换作为FTP客户端，下发的信令跟踪任务命令消息中包括任务ID、FTP服务器的IP地址、FTP目录、用户名和密码、及采集周期；同时记录信令跟踪结果，并周期地将跟踪结果以FTP文件上传到FTP服务器的FTP目录下。
网元：网元作为FTP客户端，在软交换的控制下启动跟踪任务，记录信令跟踪结果，并周期地将跟踪结果以FTP文件上传到FTP服务器的FTP目录下。
请参阅图2，本发明全网信令跟踪系统包括任务管理模块、数据采集模块、FTP服务器、数据管理模块、协议解析模块、时序分析模块和结果显示模块。各模块的功能描述如下：
任务管理模块：负责创建和停止跟踪任务，管理当前运行的跟踪任务；
数据采集模块：监控FTP服务器收到数据，采集软交换和网元上报的信令跟踪数据；
FTP服务器：接收软交换和网元上传的跟踪数据；
数据管理模块：保存和维护跟踪任务的跟踪数据；支持历史跟踪任务和数据查询；
协议解析模块：负责解析不同协议的信令跟踪数据；
时序分析模块：比较和分析跟踪任务中采集到的所有信令数据；
结果显示模块：图形化显示跟踪任务中信令时序分析结果。
下面以一典型跟踪任务处理流程为例说明各模块间的关系：任务管理模块接受用户命令，创建跟踪任务，控制软交换启动跟踪任务，并管理当前运行的任务，在任务运行过程中，FTP服务器负责接收软交换和网元上传的数据；数据采集模块监控FTP服务器，采集收到的数据；数据采集模块将采集的数据交给数据管理模块统一保存维护；然后数据管理模块将跟踪任务数据经过协议解析模块和时序分析模块的实时解析分析，最后由结果显示模块以图形化实时显示分析结果。
请参阅图3，本发明全网信令消息采集方法包括以下步骤：
A、在呼叫拨测前，从全网信令跟踪系统上启动全网信令跟踪任务，向呼叫涉及的软交换下发信令跟踪任务命令，该命令消息中包括任务ID、FTP服务器的IP地址、FTP目录、用户名和密码、及采集周期；
B、软交换接受该命令，根据跟踪号码确定用户所在网关，并向网关下发启动信令跟踪命令，或在呼叫产生后确定呼叫涉及的网关和网元，并控制网元启动信令跟踪任务，下发的信令跟踪任务命令消息中包括任务ID、FTP服务器的IP地址、FTP目录、用户名和密码、及采集周期；
C、软交换和网元记录跟踪结果，以FTP方式周期地上传到全网信令跟踪系统的指定FTP目录；
D、全网信令跟踪系统实时检测扫描FTP目录，采集所有呼叫涉及的软交换和网元周期上报的信令消息数据；
E、全网信令跟踪系统分析比较所有信令消息数据，显示跟踪结果。
其中，采集周期指的是呼叫涉及的软交换和网元上报FTP文件的周期，在上报过程中，如果出现FTP连接失效的情况，则需要考虑消息缓存策略，其要点有三：
一、缓存大小：缓存大小要根据各设备的硬件条件来灵活配置。对于自带文件系统的设备，如软交换，缓存可以定得大点。对于没有文件系统，所有消息都必须保存在内存中的设备，如接入网关，缓存需要定义的小一点。
二、  提前上报：当缓存已满，而采集周期还没到时，需要把缓存中的消息提前上报，以免丢失信息。
三、消息丢弃：当缓存已满，FTP连接仍未连上时，需要把缓存中的消息丢弃。
FTP连接方面需要考虑制定一个FTP连接控制策略：
一、连接数限制。为了减轻FTP服务端的负担，需要限制同时连接的客户端的数量。这要根据实际情况来制定，考虑的情况包括：服务端的硬件配置和设备的数量。
二、连接保活时间。客户端创建一个连接后，对该连接的处理分两种情况：一种是即连即用，需要上报文件时，即跟服务端创建一个连接，上报结束后即把连接断掉。这种情况适合于设备数量大于服务端连接数上限的场合，可以避免一个设备长期占用连接不放。不过，频繁创建，销毁连接对服务端和客户端都会造成性能上的冲击。另一种是对连接进行保活，使该连接在整个跟踪任务的生命周期内都有效，可以避免频繁创建，销毁连接的开销。不过只能适用于设备数量不大于服务端连接数上限的场合。
软交换和网元上传的文件名采用固定格式，能区分时间，跟踪任务，网元类型和网元名称：
<Startdate>.<Starttime>-<SenderType>.<SenderName>.<TraceReferenceId>
Startdate：FTP文件中第一条记录的日期；
Starttime：FTP文件中第一条记录的时间；
SenderType：上报FTP文件的网元的具体类别；
SenderName；上报FTP文件的网元的设备标识；
TraceReferenceId：信令跟踪任务id。
下面是一个文件名例子：文件名：20051228.211510+080000-SX.123456.12，表示信令点值为123456的SoftX3000在2005年12月28日上报的FTP文件，文件中第一条记录的时间是2005年12月28日21点15分10秒，本地时间比UTC时间晚8个小时，本次信令跟踪任务的id为12。这样，通过文件名就可以知道这些消息是哪个网元在什么时候上报的，方便服务端做预处理。
利用FTP上传信令消息文件，有以下好处：
1.FTP是一种标准协议，便于推广，没有技术壁垒。当有其他厂商的设备接入时，只要该设备实现FTP上传机制，即可加入现有的全网信令跟踪系统，代价很低；
2.FTP适合于海量数据上传。当需要上传海量数据时，利用FTP的处理机制，显然要比通过二进制流上报简单，高效；
3.通过FTP采集，可以避免抓取无用的消息。网络中消息众多，监听端口抓取到的消息会包含大量无用的消息，需要定义一套完整的过滤规则。让设备通过FTP文件上传消息则可以避免这个问题。
另外，本发明也可以采取实时上报的方式，即呼叫涉及的软交换和网元在信令跟踪过程中，通过Socket接口，实时地把信令消息上报给全网信令跟踪系统。若采取实时上报的方式，则全网信令跟踪系统的FTP服务器则为一般的服务器即可。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1、一种全网信令消息采集系统，其特征在于：所述系统包括全网信令跟踪系统、呼叫涉及的软交换和网元，所述全网信令跟踪系统在呼叫拨测前启动全网信令跟踪任务，向呼叫涉及的软交换下发信令跟踪任务命令，所述软交换接受所述命令，控制所述网元启动信令跟踪任务，所述软交换和网元记录信令跟踪结果，并将跟踪结果分别上传到所述全网信令跟踪系统，所述全网信令跟踪系统从所述跟踪结果中采集全网中呼叫涉及的软交换和所有网元的信令消息。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述全网信令跟踪系统包括任务管理模块、数据采集模块、服务器、数据管理模块、协议解析模块、时序分析模块和结果显示模块，所述任务管理模块接受用户命令，创建跟踪任务，控制所述软交换启动跟踪任务，并管理当前运行的任务，在任务运行过程中，所述服务器负责接收所述软交换和网元上传的数据；所述数据采集模块监控所述服务器，采集收到的数据；所述数据采集模块将采集的数据交给所述数据管理模块统一保存维护；然后所述数据管理模块将跟踪任务数据经过所述协议解析模块和时序分析模块的实时解析分析，最后由所述结果显示模块显示分析结果。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：所述服务器为FTP服务器，所述全网信令跟踪系统作为FTP服务端，所述软交换和网元作为FTP客户端。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述下发的信令跟踪任务命令消息中包括任务ID、FTP服务器的IP地址和FTP目录。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于：所述下发的信令跟踪任务命令消息中还包括采集周期。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于：所述软交换和网元将跟踪结果上传到所述全网信令跟踪系统的方式是根据所述采集周期周期地将跟踪结果以FTP文件上传到FTP服务器的FTP目录下。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述软交换和网元将跟踪结果上传到所述全网信令跟踪系统是采用实时上报的方式。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于：所述实时上报的方式是在信令跟踪过程中，实时地把信令消息上报给所述全网信令跟踪系统。
9、一种全网信令消息采集方法，其特征在于包括以下步骤：
A、在呼叫拨测前，从全网信令跟踪系统上启动全网信令跟踪任务，向呼叫涉及的软交换下发信令跟踪任务命令；
B、所述软交换接受所述命令，控制呼叫涉及的网元启动信令跟踪任务；
C、所述软交换和网元记录跟踪结果，并将跟踪结果分别上传到所述全网信令跟踪系统；
D、所述全网信令跟踪系统从所述跟踪结果中采集全网中呼叫涉及的软交换和所有网元的信令消息。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述步骤B进一步包括以下步骤：所述软交换根据跟踪号码确定用户所在网关，并向网关下发启动信令跟踪命令，或在呼叫产生后确定呼叫涉及的网关和网元，并控制网元启动信令跟踪任务。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：所述全网信令跟踪系统包括任务管理模块、数据采集模块、服务器、数据管理模块、协议解析模块、时序分析模块和结果显示模块，所述任务管理模块接受用户命令，创建跟踪任务，控制所述软交换启动跟踪任务，并管理当前运行的任务，在任务运行过程中，所述服务器负责接收所述软交换和网元上传的数据；所述数据采集模块监控所述服务器，采集收到的数据；所述数据采集模块将采集的数据交给所述数据管理模块统一保存维护；然后所述数据管理模块将跟踪任务数据经过所述协议解析模块和时序分析模块的实时解析分析，最后由所述结果显示模块显示分析结果。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：所述服务器为FTP服务器，所述全网信令跟踪系统作为FTP服务端，所述软交换和网元作为FTP客户端。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：所述下发的信令跟踪任务命令消息中包括任务ID、FTP服务器的IP地址和FTP目录。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：所述下发的信令跟踪任务命令消息中还包括采集周期。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于：所述步骤C进一步包括以下步骤：
所述软交换和网元记录跟踪结果，根据所述采集周期以FTP方式周期地上传到全网信令跟踪系统的指定FTP目录。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于：所述步骤D进一步包括以下步骤：
所述全网信令跟踪系统实时检测扫描FTP目录，采集所有呼叫涉及的软交换和网元周期上报的信令消息数据。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于：所述步骤C还包括以下步骤：当所述软交换和网元缓存已满，FTP连接仍未连上时，把缓存中的消息丢弃。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于：所述步骤C还包括以下步骤：当所述软交换和网元缓存已满，而所述采集周期还没到时，把缓存中的消息提前上报。
19.如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述软交换和网元将跟踪结果上传到所述全网信令跟踪系统是采用实时上报的方式。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于：所述实时上报的方式是在信令跟踪过程中，实时地把信令消息上报给所述全网信令跟踪系统。
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