CN101420456A - 节点间通讯的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种节点间通讯的方法，应用于单网元的分布式部署的节点间，包括：源节点通过本节点的消息网关向目的节点发送消息，所述消息包括应用消息头和应用消息体，所述应用消息头包括所述消息发送方和接收方信息，所述应用消息体包括节点通讯的内容，所述消息通过传输层协议承载。本发明还提供一种单网元的分布式部署的节点以及一种包括多个分布式部署的节点的网元。应用本发明的技术方案，可以实现单网元的分布式部署的节点间可靠高效通讯。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，特别是涉及一种处节点间通讯的方法和系统。
背景技术
随着软件和硬件技术的发展，通讯网络中单网元的集成度越来越高，容量越来越大。
大容量带来了可靠性上的问题，如果一个大容量网元由于自然灾害、软件错误、误操作等原因导致交换机故障，大量业务将受损。
由于容量的变大，可靠性问题变得尤为突出。通过将大容量网元异地分布式部署可极大地提高网络的可靠性，一个网元分成多个节点进行异地部署，在一个节点故障时其他节点可以接管故障节点的用户继续提供业务，不仅分散了大容量网元的处理负荷的分散降低单网元故障的损失，同时实现了地理容灾。
为实现单网元分布式部署，需实现分布式部署的节点间可靠和高效通讯。现有的通讯方法并没有给出解决的办法。
发明内容
本发明实施例提供了节点间通讯的方法和设备，以实现单网元分布式部署的节点间可靠高效通讯。
本发明实施例提供一种节点间通讯的方法，应用于单网元的分布式部署的节点间，包括：
源节点通过本节点的消息网关向目的节点发送消息，所述消息包括应用消息头和应用消息体，所述应用消息头包括所述消息发送方和接收方信息，所述应用消息体包括节点通讯的内容，所述消息通过传输层协议承载。
本发明实施例还提供一种单网元的分布式部署的节点，包括：
消息收发单元，向消息网关发送目的地为目的节点的消息；
消息网关，从所述消息收发单元接收所述目的地为目的节点的消息并向所述目的节点发送，所述发送的消息包括应用消息头和应用消息体，所述应用消息头包括所述消息发送方和接收方信息，所述应用消息体包括节点通讯的内容，所述消息通过传输层协议承载。
本发明实施例还提供一种网元，包括多个分布式部署的节点，所述分布式部署的节点包括消息收发单元，通过所述分布式部署的节点内部设置的消息网关发送消息，所述消息包括应用消息头和应用消息体，所述应用消息头包括所述消息发送方和接收方信息，所述应用消息体包括节点通讯的内容，所述消息通过传输层协议承载。
本发明实施例中，由于采用传输层协议承载，可以利用其已有传输控制功能保障通讯的可靠性。另外，由于直接承载应用消息头和应用消息体，不需要额外的编码转换等开销，因而通讯效率较高。
附图说明
图1为本发明实施例一个分布式部署网元的组网结构示意图；
图2为本发明实施例节点间通讯消息结构示意图；
图3为网元间通讯及本发明实施例的节点间通讯协议栈结构对比示意图；
图4为本发明实施例节点间通讯方法流程示意图；
图5为本发明实施例分布式部署的节点的结构示意图。
具体实施方式
为更清楚的阐述本发明实施例的技术方案，如图1所示，首先以移动交换中心服务器为例介绍一个分布式部署的网元。
图1中，多个物理上分布部署的节点组成一个移动交换中心服务器，对外表现为一个单一的网元，与基站控制器、媒体网关、归属位置寄存器等其他网元进行信令交互。信令接入单元负责与周边网元的信令交互，外部信令通过信令接入单元接入移动交换中心服务器，业务处理单元负责业务功能的处理，例如呼叫控制、计费等等，业务处理单元和信令接入单元是典型的两种分布部署的节点，但本发明不限与此两种节点。
一个节点的典型结构是包括多个硬件单元，如单板，本发明实施例中统一称为模块。一块单板上包括多个软件单元，本发明实施例中统一称为进程。节点间的通讯就是源节点上源模块的源进程发送消息到目的节点上目的模块的目的进程的过程。源和目的可称为发送方和接收方。同一节点内，模块间进程通讯或模块内进程通讯的方式，可以采用与现有集中部署的网元内部通讯相同的方式，这里不再赘述。
实施例1
本实施例中，在节点内设置MG(Message Gateway，消息网关)进行节点间消息通讯，所有跨节点的消息收发均通过MG进行集中分发，节点内部通讯可以不要经过MG。MG可以是节点内新增的一个模块，也可以是节点内已有模板的新增进程。出于提升可靠性或负荷分担的考虑，一个节点可以设置多个MG。MG与节点内其他进程的通讯，与现有节点内进程间通讯的方式相同。
属于不同节点的MG间设置一条或一组通讯链路，由于是网元内部通信，MG间通讯链路应尽量选择处理性能较高的轻量级传输协议，同时考虑到节点间存在一定的距离，内部链路通信协议应该适合远距离可靠传输。当采用IP(Internet Protocol，网际协议)方式传输信令时，可以选择SCTP(Stream ControlTransmission Protocol，流控制传输协议)作为传输层协议。
如图2所示，当发送方需要将应用消息体即节点通讯的内容发送至接收方时，可以发送包括IP头、SCTP头、应用消息头和应用消息体的IP包。IP头和SCTP头的结构在IP标准协议中已定义。
根据IP头和SCTP头，IP承载网的设备就可以将IP包从源节点MG可靠地发送到目的节点MG。基于IP头和SCTP头的消息路由和传输控制在IP标准协议中已定义。
应用消息头用于在网元内标识消息发送方和接收方，其中一种典型方式如图2所示，应用消息头包括源模块标识、源进程标识、目的模块标识、目的进程标识，其中源和目的模块标识包括节点标识和节点内模块标识。
节点标识用于识网元内分布式部署的多个节点，节点内模块标识用于标识节点内的模块，进程标识用于标识模块内的进程。
也可以采用其他方式定义应用消息头的结构，只要包括能准确标识发送方进程和接收方进程即可。
根据应用消息头，接收方节点的MG将消息转发至节点内目的进程。当需要回送响应消息时，目的进程可以根据应用消息头中的信息确定响应消息的接收方。
本实施例中，应用消息体可以采用标准协议定义的结构。例如信令接入单元从归属位置寄存器接收到承载于N0.7信令之上的MAP(Mobile ApplicationPart，移动应用部分)消息时，将MAP消息部分作为应用消息体按图2的结构封装发送至业务处理单元。或者当节点间传递的是呼叫处理消息时，可以采用标准的Q.931消息作为应用消息体。应用消息体采用标准协议结构时，节点间接口为标准接口，兼容性较好。
应用消息体也可以采用非标准的内部定义的结构。
如图3所示，图3左边的协议栈是网元间通讯的协议栈示意图，图中是以移动交换中心服务器与归属位置寄存器之间的MAP协议通讯为例。图3中间的协议栈是本发明实施例网元内节点间采用标准消息结构通讯的例子，当归属位置寄存器发送MAP消息到信令接入单元后，信令接入单元可以采用这种协议栈结构将消息转发至业务处理单元上负责MAP协议处理的进程。图3右边是网元内节点间采用内部定义的消息结构通讯的例子，如位于一个业务处理单元的呼叫处理进程与位于另一个业务处理单元的计费管理进程间传递呼叫时长、主被叫号码等信息时，可以采用这种协议栈结构。
本实施例中，通过采用SCTP等轻量级传输层协议，作为传输层协议，SCTP本身提供了较强的传输控制能力，可以实现异地节点间可靠通讯。由于SCTP消息中直接封装应用消息头和应用消息体，不进行额外的编码转换，因而效率也较高。
无论采用标准协议定义的结构还是内部定义的结构，节点间通讯时的应用消息体都可以采用节点内通讯的消息结构。采用这种方式时，很容易将节点内通讯改造为节点间通讯，而应用层不需要感知通讯方式的变化。
实施例2
一个节点可以设置多个MG，因而源节点和目节点间可以多个通讯路径。下面以一个节点设置2个MG(MG1和MG2)，一对节点(NODE1和NODE2)间有4条SCTP(链路1：NODE1 MG1到NODE2 MG1、链路2：NODE1 MG1到NODE2 MG2、链路3：NODE1 MG2到NODE2 MG1、链路4：NODE1 MG2到NODE2 MG2)链路为例说明多路径选择的方法。如图4所示，该方法包括：
401 源进程选择本节点内MG，向MG发送消息。
源进程按负荷分担或主备用方式，从NODE1的MG1和MG2中，选择一个MG，向MG发送消息；
负荷分担的具体方法可以是：轮选、随机选择、每次选择CPU负载较小的一个MG等等，假定选择的结果是MG2。
402 源节点MG选择链路，向目的节点MG发送消息。
NODE1 MG2 根据应用消息头中包括的目的节点信息，确定目的节点为NODE2，并按负荷分担或主备用方式，从链路3和链路4中选择一条链路，假定选择的结果是链路3，则通过链路3向NODE2 MG1发送消息。
负荷分担的具体方法可以是：轮选、随机选择、每次选择链路占用率较小的一条链路等等。
403 目的节点MG根据应用消息头向目的进程发送消息。
NODE2 MG1 根据应用消息头中的目的模块标识和目的进程标识，向接收方发送消息。
若NODE2 MG1 根据接收到的应用消息头确定目的节点不是NODE2，或节点内模块不是本节点的模块，或目的进程不是本节点的进程，则判断为错误消息，不进行处理。
本实施例中，通过在一个节点内设置多个MG，以及节点间设置多条链路，降低了单个MG及单条链路的负载，从而减小了出现故障的可能性。同时，由于设置多个MG或多条链路，当系统中部分MG或部分链路故障时，其他状态正常的MG或链路可以继续工作，保障节点间通讯的可靠性。
实施例3
如图5所示，实施例3给出了一种单网元的分布式部署的节点501的结构示意图，单网元的分布式部署的节点501包括：
至少一个消息收发单元502，用于向消息网关503发送目的地为目的节点的消息；
消息网关503，从消息收发单元502接收目的地为目的节点的消息并向所述目的节点发送，所述发送的消息包括应用消息头和应用消息体，所述应用消息头包括所述消息发送方和接收方信息，所述应用消息体包括所述消息的内容，所述消息通过轻量级传输层协议承载。在使用IP承载时，可以使用SCTP协议作为传输层协议。应用消息头部分可以使用节点标识、节点内模块标识、进程标识来标识发送方和接收方信息。应用消息体可以采用标准协议定义的结构，也可以采用内部自定义的结构。
消息网关有可以有多个，如消息网关503、504，这时消息收发单元502进一步包括，网关选择子单元505，用于选择消息网关503、504中的一个消息网关发送消息。选择消息网关的方式可以是负荷分担方式或主备用方式。
消息网关到目的节点的链路可以有多条，此时，消息网关503进一步包括链路选择子单元506，用于选择通过消息网关503到所述目的节点的多条链路中的一条链路向所述目的节点发送所述消息。选择链路的方式可以是负荷分担或主备用方式。同理，消息网关504也可以包括链路选择子单元507。
实施例4
实施例4给出了一种包括多个分布式部署的节点的网元，此网元对外表现为一个单网元，与周边网元进行业务交互。其分布式部署的各节点的结构与实施例3相同，此处不再赘述。
节点间交互的消息包括应用消息头和应用消息体，所述应用消息头包括所述消息发送方和接收方信息，所述应用消息体包括所述消息的内容，所述消息通过轻量级传输层协议承载。在使用IP承载时，可以使用SCTP协议作为传输层协议。应用消息头部分可以使用节点标识、节点内模块标识、进程标识来标识发送方和接收方信息。应用消息体可以采用标准协议定义的结构，也可以采用内部自定义的结构。
节点内可设置多个消息网关，节点间的消息网关间设置通讯链路，因此节点间可以有多条通讯链路。消息发送时，可以采用负荷分担或主备用等方式选择消息网关或选择链路。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以可借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (16)
1、一种节点间通讯的方法，应用于单网元的分布式部署的节点间，其特征在于，包括：
源节点通过本节点的消息网关向目的节点发送消息，所述消息包括应用消息头和应用消息体，所述应用消息体的结构与节点内通讯的应用消息体结构一致，所述消息通过传输层协议承载。
2、如权利要求1所述节点间通讯的方法，其特征在于，所述传输层协议为流控制传输协议。
3、如权利要求1所述节点间通讯的方法，其特征在于，所述应用消息体采用标准协议定义的结构或采用内部定义的结构。
4、如权利要求1所述节点间通讯的方法，其特征在于，所述应用消息头包括所述消息的源和目的的信息。
5、如权利要求4所述节点间通讯的方法，其特征在于，所述消息的源的信息包括源模块标识、源进程标识，所说消息的目的的信息包括目的模块标识、目的进程标识。
6、如权利要求5所述节点间通讯的方法，其特征在于，所述源模块标识包括源节点标识和源节点内源模块标识，所述目的模块标识包括目的节点标识和目的节点内目的模块标识。
7、如权利要求1所述节点间通讯的方法，其特征在于，所述源节点有多个消息网关，所述源节点通过本节点的消息网关向目的节点发送消息包括所述源节点选择所述多个消息网关中的一个消息网关向目的节点发送消息。
8、如权利要求1所述节点间通讯的方法，其特征在于，所述消息网关到所述目的节点有多条链路，所述消息网关选择所述多条链路中的一条链路用于消息发送。
9、一种单网元的分布式部署的节点，其特征在于，包括：
消息收发单元，向消息网关发送目的地为目的节点的消息；
消息网关，从所述消息收发单元接收所述目的地为目的节点的消息并向所述目的节点发送，所述发送的消息包括应用消息头和应用消息体，所述应用消息头包括所述消息的源和目的信息，所述应用消息体包括节点通讯的内容，所述消息通过传输层协议承载。
10、如权利要求9所述的单网元的分布式部署的节点，其特征在于，所述消息网关有至少两个，所述消息收发单元进一步包括：
网关选择子单元，选择向所述多个消息网关中的一个消息网关发送消息。
11、如权利要求9所述的单网元的分布式部署的节点，其特征在于，所述消息网关进一步包括：
链路选择子单元，选择通过所述消息网关到所述目的节点的多条链路中的一条链路向所述目的节点发送所述消息。
12、如权利要求9所述的单网元的分布式部署的节点，其特征在于，所述传输层协议为流控制传输协议。
13、一种网元，包括多个分布式部署的节点，其特征在于，所述分布式部署的节点包括消息收发单元，通过所述分布式部署的节点内部设置的消息网关发送消息，所述消息包括应用消息头和应用消息体，所述应用消息头包括所述消息的源和目的信息，所述应用消息体包括节点通讯的内容，所述消息通过传输层协议承载。
14、如权利要求13所述的网元，其特征在于，所述多个节点中至少一个节点包括至少两个消息网关，所述至少一个节点包括网关选择子单元，选择通过所述多个消息网关中的一个消息网关发送所述消息。
15、如权利要求13所述的网元，其特征在于，所述消息网关包括链路选择子单元，选择所述消息网关到目的节点的多条链路中的一条链路发送所述消息。
16、如权利要求13所述的网元，其特征在于，所述传输层协议为流控制传输协议。
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