CN101345760B - 一种实现会话初始协议消息动态分发的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现会话初始协议消息的动态分发系统和方法，其方法包括：设置一个或多个应用服务器和核心网网元之间的SIP动态分发设备实时获取应用服务器最新的状态信息并保存；SIP动态分发设备接收到核心网网元发送的SIP消息后，如判断SIP消息为初始消息，则根据应用服务器的状态信息和/或从SIP消息中提取的特性信息选择出目标应用服务器，将SIP消息转发给目标应用服务器。本发明实现了能够根据各应用服务器的当前状态做出合理的决定，从而动态地将SIP消息发送到合理的应用服务器上，还对核心网隐藏了应用服务器侧的内部拓扑结构，增加了应用服务器的冗余和容错机制。
Description
技术领域
本发明涉及IP通信网络领域，更具体地说，涉及一种实现SIP(SessionInitialization Protocol，会话初始协议)消息动态分发的系统和方法。
背景技术
在NGN(Next Generation Network，下一代网络)网络或IMS(IP MultimediaSubsystem，IP多媒体子系统)网络中，应用服务器(AS：Application Server)处于核心网之上，用来处理复杂的业务逻辑控制，其性能受到业务逻辑的复杂性和数据库访问的频繁性等因素影响，一台应用服务器的处理性能有限，在话务量不断增加时，需要扩充应用服务器的数目来增强应用服务器的处理性能。然而在多应用服务器的情况下，各应用服务器的当前状态会随着应用服务器的负载、业务逻辑及其部署、管理员的配置和用户数据的驻留情况等因素的变化而时刻变化。
目前，还没有一种合理的向应用服务器分发SIP消息的系统和方法。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种实现会话初始协议消息动态分发的系统和方法，可以根据各应用服务器的当前状态，动态地将SIP消息分发合理的应用服务器上。
为了解决上述问题，本发明提供了一种实现会话初始协议SIP消息动态分发的方法，包括：
设置一个或多个应用服务器和核心网网元之间的SIP动态分发设备实时获取所述应用服务器最新的状态信息并保存；
所述SIP动态分发设备接收到所述核心网网元发送的SIP消息后，如判断所述SIP消息为初始消息，则根据所述应用服务器的状态信息和/或从所述SIP消息中提取的特性信息选择出目标应用服务器，将所述SIP消息转发给所述目标应用服务器。
本发明所述的方法，其中，所述SIP动态分发设备实时获取所述应用服务器的状态信息的方式为：
所述SIP动态分发设备向所述应用服务器发送订阅消息，请求订阅一种或多种状态信息；
所述应用服务器收到订阅消息后，将所订阅的最新的状态信息发送给所述SIP动态分发设备，并在所订阅的状态信息发生变化后，将最新的状态信息发送给所述SIP动态分发设备；
所述SIP动态分发设备收到所述应用服务器返回的状态信息后，保存所述状态信息或更新所述应用服务器原有的状态信息。
本发明所述的方法，其中，所述SIP动态分发设备接收到所述核心网网元发送的SIP消息后，如判断该SIP消息不是初始消息，则将该SIP消息直接发送到该SIP消息对应的初始消息所发送到的目标应用服务器上。
其中，所述状态信息包括状态码和状态数据，所述状态码为状态的标识，所述状态数据为状态的状态值，所述状态对应于所述应用服务器以下特征参数中的一种或多种：业务特征、应用服务器数量及性能、用户数量及特征、应用服务器的拓扑结构、应用服务器的负载情况和用户的注册情况。
其中，从所述SIP消息中提取的内容为特性信息，包括主叫信息、被叫信息、业务键信息和接入码信息中的一种或多种。
其中，所述如判断所述SIP消息为初始消息，则根据所述应用服务器的状态信息和/或从所述SIP消息中提取的特性信息选择出目标应用服务器，进一步还包括：
所述如判断所述SIP消息为初始消息，则根据所述应用服务器的状态信息和/或从所述SIP消息中提取的特性信息，按配置的动态分发策略选择出目标应用服务器。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种实现会话初始协议SIP消息动态分发的系统，包括核心网网元，一个或多个应用服务器，其特征在于，还包括在所述核心网网元和所述应用服务器之间设置的一个SIP动态分发设备，
其中：
所述SIP动态分发设备进一步包括：
所述状态获取单元，用于实时获取所述应用服务器最新的状态信息并发送给所述分发单元；
所述消息接收处理单元，用于接收所述核心网网元发送的SIP消息，如判断该SIP消息为初始消息，从该初始消息中提取特性信息并和该初始消息一起发送给所述分发单元；
所述分发单元，用于根据所述应用服务器的状态信息和/或从所述初始消息中提取的特性信息选择出目标应用服务器，将所述初始消息转发给所述目标应用服务器；
所述应用服务器，用于将最新的状态信息发送给SIP动态分发设备。
本发明所述的系统，其中，所述SIP动态分发设备同每一个应用服务器之间具有两个通道：信令通道和状态通道，所述信令通道为标准SIP接口，用于交互SIP消息，所述状态通道用于在SIP动态分发设备和应用服务器之间传递状态信息和状态控制信息。
本发明所述的系统，其中，所述SIP动态分发设备的状态获取单元，用于向所述应用服务器发送订阅消息，请求订阅一种或多种状态信息，并在收到所述应用服务器返回的状态信息后，保存所述状态信息或更新所述应用服务器原有的状态信息；
所述应用服务器收到订阅消息后，将所订阅的最新的状态信息发送给所述SIP动态分发设备，并在所订阅的状态信息发生变化后，将最新的状态信息发送给所述SIP动态分发设备。
其中，所述消息接收处理单元接收所述核心网网元发送的SIP消息，如判断该SIP消息不是初始消息，从该SIP消息直接发送给所述分发单元；
所述分发单元收到该SIP消息后，将该SIP消息直接发送到该SIP消息对应的初始消息所发送到的目标应用服务器上。
其中，所述分发单元中配置的动态分发策略包括以下信息：需从SIP消息中提取的内容，根据这些内容以及应用服务器的状态信息进行的逻辑运算，以及逻辑运算的结果和目标应用服务器的对应关系。
其中，所述分发单元，配置有动态分发策略，用于根据所述应用服务器的状态信息和/或从所述初始消息中提取的特性信息，按配置的动态分发策略选择出目标应用服务器，将所述初始消息转发给所述目标应用服务器。
与现有技术相比较，本发明实现了能够根据各应用服务器的当前状态做出合理的决定，从而动态地将SIP消息发送到合理的应用服务器上，还对核心网隐藏了应用服务器侧的内部拓扑结构，增加了应用服务器的冗余和容错机制。
附图说明
图1是本发明实施例所述的实现动态会话初始协议消息分发系统的结构框图；
图2是本发明一个应用示例的SIP动态分发的流程图。
具体实施方式
以下对具体实施方式进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
本发明实施例所述的动态分发系统，包括核心网网元、一个或多个应用服务器，以及在核心网网元和所述应用服务器之间设置的一个SIP动态分发设备，其中核心网网元在本实施例中以NGN网络中的软交换设备(SoftSwitch，SS)为例，但本发明对其不做限制，可以是任何系统中任何需要通过SIP消息与应用服务器通信的网元。
如图1所示，在前端，SIP动态分发设备与软交换设备相连接，并通过标准SIP接口同核心网网元交换SIP信令。在后端，SIP动态分发设备同应应用服务器AS1、AS2、AS3相连。SIP动态分发设备同每一个应用服务器之间都有两个通道：信令通道和状态通道；这里的信令通道为标准SIP接口，交互的是SIP消息；状态通道可以为一私有接口，用于在SIP动态分发设备和应用服务器之间传递状态信息和状态控制信息。
SIP动态分发设备进一步包括：
状态获取单元，用于实时获取所述应用服务器最新的状态信息并发送给分发单元；
消息接收处理单元，用于接收所述核心网网元发送的SIP消息，如判断该SIP消息为初始消息，从该初始消息中提取特性信息并和该初始消息一起发送给分发单元；
分发单元，配置有动态分发策略，用于根据应用服务器的状态信息和从初始消息中提取的特性信息，按配置的动态分发策略选择出目标应用服务器，将初始消息转发给目标应用服务器。
首先，需要对SIP动态分发设备和应用服务器进行必要的配置。
在配置阶段，网络管理员需要根据客户需求及现场的实际情况，对动态分发系统进行合理地配置。包括在SIP动态分发设备和应用服务器上对状态的配置和在SIP动态分发设备上对动态分发策略的配置。其中：
状态配置，即分析并归纳出现场需要的所有状态，对每种状态定义状态码(即状态的标识)、状态类型(即状态数据的类型)和状态数据(即状态值)等。状态是可定制的，具体对应的特征参数可以是以下参数中的一种或组合：业务特征、应用服务器的数量及各自的性能、用户数量及特征、应用服务器的拓扑结构、应用服务器的负载情况和用户的注册情况等等。网络管理员根据现场实际情况定义合适的状态码，并赋予这些状态码实际的物理含义即上述特征参数，SIP动态分发设备并不关心状态背后的实际语义。
动态分发策略配置，即根据动态分发需求定义反映SIP动态分发逻辑的动态分发策略树，动态分发策略树设置了状态信息、特性信息以及根据状态信息和特性信息选择目标应用服务器的处理逻辑，即动态分发策略树中详细地定义了具体的分发行为，包括从SIP消息中的提取哪些特性信息，使用这些特性信息以及状态信息进行怎样的逻辑运算，逻辑运算的结果和目标应用服务器有怎样的对应关系。上述特性信息可以是主叫信息、被叫信息、业务键信息和接入码信息中的一种或多种，均是在SIP协议标准中定义的内容。其中，在一优选实施中，动态分发策略的设置，可通过用户的自定义实现，用户可初始或按需求定期/随时设置特征信息、状态信息的在分发策略选择中权重/阀值或优先级，通过SIP消息反馈的特征信息和状态信息，对比预先设置的分发权重/阀值或优先级，排序出可用AS的优先级，以供SIP初始消息的优先转发，当然，分发权重/阀值或优先级的设置，在现有技术中有介绍，在此不赘言。
在运行阶段，SIP动态分发设备和应用服务器进行以下处理：
SIP动态分发设备通过状态通道向一个或多个应用服务器发送订阅消息，请求订阅一种或多种状态信息，状态信息中包含状态码和状态数据；
应用服务器收到订阅消息后，通过状态通道将所订阅的最新的状态信息发送给SIP动态分发设备，并在所订阅的状态信息发生变化后，将最新的状态信息通过状态通道发送给SIP动态分发设备；
SIP动态分发设备收到应用服务器返回的状态信息后，保存这些状态信息或更新原有的相应状态信息；
SIP动态分发设备接收到来自核心网网元的SIP消息后，如判断该SIP消息是初始消息，则根据各AS的状态信息和/或从该SIP消息中提取的内容(本实施例为上文中提到的特性信息)，进行动态分发策略中设置的逻辑运算，选择出目标应用服务器并将该SIP消息转发给该目标应用服务器；如判断该SIP消息是非初始消息，则将该SIP消息直接发送到该SIP消息对应的初始消息所发送到的目标应用服务器上。
SIP消息分为对话内消息和对话外消息，属于同一个对话的所有消息需要转发到同一个应用服务器上；同一个对话内消息又有所区别，对话内的第一条消息需要创建一个对话，而对话内的后继消息则属于这个对话；对话内的第一条消息和对话外消息统称为初始消息。
SIP动态分发设备除了可以采用订阅方式实时获取各AS的状态信息外，也可以采用其他方式，例如，AS可以在启动后和状态信息更新时主动向SIP动态分发设备发送最新的状态信息，或者SIP动态分发设备采用轮询方式读取AS的状态信息等等。
如图2所示，为本发明一个应用示例的SIP动态分发的流程图，该流程主要用于解释SIP消息动态分发的具体实施方法。在本例中模拟的应用场景包含了两个应用服务器：AS1(Application Server，应用服务器)和AS2，定义的状态至少包括第一状态state1和第二状态state2。
本示例中的流程如下：
步骤201，SIP动态分发设备通过状态通道向AS1请求订阅第一状态state1信息；
步骤202，AS1收到第一状态state1信息的订阅请求后，立刻将自身的最新的第一状态state1信息发送给SIP动态分发设备，同时AS1存储订阅请求，从而可以在第一状态state1信息发生变化时通知SIP动态分发设备，SIP动态分发设备保存收到的第一状态state1信息；
步骤203，SIP动态分发设备通过状态通道向AS2请求订阅该应用服务器上与动态分发策略树对应的第一状态state1信息；
步骤204，AS2收到第一状态state1信息的订阅请求后，立刻将自身的最新的第一状态state1信息发送给SIP动态分发设备，同时AS2存储订阅请求，从而可以在第一状态state1信息发生变化时通知SIP动态分发设备，SIP动态分发设备保存收到的第一状态state1信息；
步骤205，SIP动态分发设备通过状态通道向AS1请求订阅第二状态state2信息；
步骤206，AS1收到第二状态state2信息的订阅请求后，立刻将自身的最新的第二状态state2信息发送给SIP动态分发设备，同时AS1存储订阅请求，从而可以在第二状态state2发生变化时通知SIP动态分发设备，SIP动态分发设备保存收到的第二状态state2信息；
步骤207，SIP动态分发设备从核心网侧软交换设备收到初始SIP消息INVITE；
步骤208，SIP动态分发设备根据当前保存的各AS的状态信息和从INVITE消息中获取的特性信息，进行动态分发策略中设置的逻辑运算，选择该INVITE消息的目标应用服务器，假定为AS1，然后将该INVITE消息转发给AS1；
步骤209，AS1中的第二状态state1信息发生了变化，由于SIP动态分发设备订阅了第二状态state1信息，所以AS1将最新的第二状态state1信息通过状态通道发送给SIP动态分发设备，SIP动态分发设备用收到的AS1的第二状态state2信息更新原来保存的AS1的第二状态state2信息；
步骤210，AS2中的第一状态state1信息发生了变化，由于SIP动态分发设备订阅了第一状态state1信息，所以AS2将最新的第一状态state1信息通过状态通道发送给SIP动态分发设备，SIP动态分发设备用收到的AS2的第一状态state1信息更新原来保存的AS2的第一状态state1信息；
步骤211，SIP动态分发设备从核心网侧软交换设备收到初始SIP消息INVITE；
步骤212，SIP动态分发设备根据当前保存的各AS的状态信息和从INVITE消息中获取的特性信息，进行动态分发策略中设置的逻辑运算，选择该INVITE消息的目标应用服务器，假定为AS2，然后将该INVITE消息转给AS2。
本发明具有以下效果：能够根据各应用服务器的当前状态，动态地将SIP消息发送到合适的应用服务器上，如可以根据应用服务器的负载来分发以实现负载平衡等。此外，还可以对核心网隐藏了应用服务器侧的内部拓扑结构和状态信息，增加了应用服务器的冗余和容错机制。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (11)
1.一种实现会话初始协议SIP消息动态分发的方法，其特征在于，包括：
设置一个或多个应用服务器和核心网网元之间的SIP动态分发设备实时获取所述应用服务器最新的状态信息并保存；所述SIP动态分发设备同每一个应用服务器之间都有两个通道：信令通道和状态通道，信令通道用于交互SIP消息；状态通道用于在SIP动态分发设备和应用服务器之间传递状态信息和状态控制信息；
所述SIP动态分发设备接收到所述核心网网元发送的SIP消息后，如判断所述SIP消息为初始消息，则根据所述应用服务器的状态信息和/或从所述SIP消息中提取的特性信息选择出目标应用服务器，将所述SIP消息转发给所述目标应用服务器。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SIP动态分发设备实时获取所述应用服务器的状态信息的方式为：
所述SIP动态分发设备向所述应用服务器发送订阅消息，请求订阅一种或多种状态信息；
所述应用服务器收到订阅消息后，将所订阅的最新的状态信息发送给所述SIP动态分发设备，并在所订阅的状态信息发生变化后，将最新的状态信息发送给所述SIP动态分发设备；
所述SIP动态分发设备收到所述应用服务器返回的状态信息后，保存所述状态信息或更新所述应用服务器原有的状态信息。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
所述SIP动态分发设备接收到所述核心网网元发送的SIP消息后，如判断该SIP消息不是初始消息，则将该SIP消息直接发送到该SIP消息对应的初始消息所发送到的目标应用服务器上。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
所述状态信息包括状态码和状态数据，所述状态码为状态的标识，所述状态数据为状态的状态值，所述状态对应于所述应用服务器以下特征参数中的一种或多种：业务特征、应用服务器数量及性能、用户数量及特征、应用服务器的拓扑结构、应用服务器的负载情况和用户的注册情况。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
从所述SIP消息中提取的特性信息包括主叫信息、被叫信息、业务键信息和接入码信息中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述如判断所述SIP消息为初始消息，则根据所述应用服务器的状态信息和/或从所述SIP消息中提取的特性信息选择出目标应用服务器，进一步还包括：
所述如判断所述SIP消息为初始消息，则根据所述应用服务器的状态信息和/或从所述SIP消息中提取的特性信息，按配置的动态分发策略选择出目标应用服务器。
7.一种实现会话初始协议SIP消息动态分发的系统，包括核心网网元，一个或多个应用服务器，其特征在于，还包括在所述核心网网元和所述应用服务器之间设置的一个SIP动态分发设备，所述SIP动态分发设备同每一个应用服务器之间具有两个通道：信令通道和状态通道，所述信令通道为标准SIP接口，用于交互SIP消息，所述状态通道用于在SIP动态分发设备和应用服务器之间传递状态信息和状态控制信息，其中：
所述SIP动态分发设备进一步包括：
状态获取单元，用于实时获取所述应用服务器最新的状态信息并发送给所述分发单元；
消息接收处理单元，用于接收所述核心网网元发送的SIP消息，如判断该SIP消息为初始消息，从该初始消息中提取特性信息并和该初始消息一起发送给所述分发单元；
分发单元，用于根据所述应用服务器的状态信息和/或从所述初始消息中提取的特性信息选择出目标应用服务器，将所述初始消息转发给所述目标应用服务器；
所述应用服务器，用于将最新的状态信息发送给SIP动态分发设备。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于：
所述SIP动态分发设备的状态获取单元，用于向所述应用服务器发送订阅消息，请求订阅一种或多种状态信息，并在收到所述应用服务器返回的状态信息后，保存所述状态信息或更新所述应用服务器原有的状态信息；
所述应用服务器收到订阅消息后，将所订阅的最新的状态信息发送给所述SIP动态分发设备，并在所订阅的状态信息发生变化后，将最新的状态信息发送给所述SIP动态分发设备。
9.如权利要求7或8所述的系统，其特征在于：
所述消息接收处理单元接收所述核心网网元发送的SIP消息，如判断该SIP消息不是初始消息，将该SIP消息直接发送给所述分发单元；
所述分发单元收到该SIP消息后，将该SIP消息直接发送到该SIP消息对应的初始消息所发送到的目标应用服务器上。
10.如权利要求7所述的系统，其特征在于：
所述分发单元，配置有动态分发策略，用于根据所述应用服务器的状态信息和/或从所述初始消息中提取的特性信息，按配置的动态分发策略选择出目标应用服务器，将所述初始消息转发给所述目标应用服务器。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于：
所述分发单元中配置的动态分发策略包括以下信息：需从SIP消息中提取的内容，根据这些内容以及应用服务器的状态信息进行的逻辑运算，以及逻辑运算的结果和目标应用服务器的对应关系。
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