CN101459575A

CN101459575A - 一种实现资源准入控制的方法、系统及设备

Info

Publication number: CN101459575A
Application number: CNA200710160977XA
Authority: CN
Inventors: 王歆平; 刘恩慧
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2009-06-17

Abstract

本发明公开了一种实现资源准入控制的方法、系统、边界实体设备及资源准入控制设备，属于分组网络技术领域。所述方法包括：根据业务流信息中的第一地址域目的地址获取目的边界实体设备的第二地址域地址；确定业务流路径；如果所述业务流路径的资源状况满足业务流的服务质量需求，则通过资源准入。所述系统包括：至少一个数据网，边界实体设备和资源准入控制设备。边界实体设备包括：下行接口，地址查询模块，路径查询模块和资源准入查询模块。资源准入控制设备包括：资源状况表生成模块和资源准入控制模块。采用本发明的技术方案，可以实时、动态的根据业务需求进行资源的准入和分配，实现应用流级的服务质量控制。

Description

一种实现资源准入控制的方法、系统及设备

技术领域

本发明涉及分组网络技术领域，特别涉及一种实现资源准入控制的方法、系统、边界实体设备及资源准入控制设备。

背景技术

随着技术的发展，电信网已顺利完成了由模拟技术向数字技术的过渡，正在进行由TDM(Time-Division Multiplexing，时分多路复用)技术向分组交换技术的过渡。ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)分组技术是这一过渡的代表，但是由于技术难度大和商业运作不成功，电信网的第二步过渡并未实现。20世纪90年代初，基于IP(Internet Protocol，IP协议)分组技术的互联网由于Web技术的应用而获得了极大的成功，迅速扩大成一个和电信网足以抗衡的全球性大网络，进而向电信业务延伸。于是，电信网引进了IP分组技术，并将全部电信业务加载在IP网上，期望由此来实现由TDM技术向分组技术的过渡。

但是，在这一过程中，由于现有的IP网络的典型—互联网是一个自由开放，没有统一管理机制的分组网络，它的设计理念就是自由模式和非赢利商业模型，造成了互联网的不安全、不可信任、缺乏管理、服务质量缺乏保证，使很多重要的商用业务网，以及服务质量要求较高的数据互联业务和实时视频业务，无法保证其安全地加载到公用IP网上去，IP分组技术也不能担当起电信网由TDM技术向分组技术过渡的重任。

为此，现有技术中提出了一种层次化有序地址分组网络(HSAPN，Hierarchical andSequential Address Packet Network)，如公用电信分组数据网，来实现电信网的第二步过渡。如图1所示，该系统包括至少一个HSAPN网、多数个IP网或ATM网、FR(Frame Relay，帧中继)网(因为IP网是当前应用最广泛的网络，所以以下主要以IP网为例来描述)，以及多数个边界实体(ED)设备，IP网通过ED设备与HSAPN网相连接；每个HSAPN网中还包括至少一个地址翻译实体(ADT)；HSAPN网中的所有设备与ED设备配有一个HSAPN地址，IP网中的所有设备和ED设备都分配有IP地址，IP地址与HSAPN地址之间的映射关系保存在ADT内的地址映射表中。这种层次化有序地址分组网HSAPN是用于电信目的的分组网，它用于承载目前业已存在的全部电信业务，并可以保证它承载的电信业务能提供与传统电信业务相同服务质量。它可以承载互联网业务，提供与现有互联网相同的能力，支持目前业已存在的全部互联网业务，它还可以用来承载今后可能产生的其他业务。

现有层次化有序地址分组网络技术中虽然提出了总体的解决方案，但是并没有提出具体的保证服务质量(QoS，Quality of Service)、实现资源准入控制的方法。

另一方面，随着互联网的迅猛发展，当前在路由扩展性、移动性、多归属领域等是通过地址映射设备完成两级地址域之间的转换。但在现有通过地址映射设备完成两级地址域转换的基于IP技术的分组网络中，也没有提出具体的保证服务质量、实现资源准入控制的方法。

发明内容

为了保证服务质量，实现资源准入控制，本发明实施例提供一种实现资源准入控制的方法和系统。所述技术方案如下：

一种实现资源准入控制的方法，

根据所述业务流信息中的第一地址域目的地址查询地址映射表，获取目的边界实体设备的第二地址域地址；

根据源边界实体设备的第二地址域地址和所述目的边界实体设备的第二地址域地址查询路由拓扑图，确定业务流路径；

判断所述业务流路径的资源状况是否满足业务流的服务质量需求，如果满足，则所述路径通过资源准入。

一种实现资源准入控制的系统，所述系统包括：

至少一个数据网；

边界实体设备，用于获取业务流信息；根据所述业务流信息中的第一地址域目的地址查询地址映射表，获取目的边界实体设备的第二地址域地址；根据源边界实体设备的第二地址域地址和所述目的边界实体设备的第二地址域地址查询路由拓扑图，确定业务流路径；向资源准入控制设备发送资源准入请求；

资源准入控制设备，用于生成、维护整网的资源状况表；接收边界实体设备的资源准入请求，判断所述业务流路径的资源状况是否满足业务流的服务质量需求，如果满足，则所述路径通过资源准入；并向所述边界实体设备发送资源准入决策。

一种边界实体设备，所述边界实体设备具体包括：

下行接口，用于获取业务流信息；

地址查询模块，用于根据所述业务流信息中的第一地址域目的地址查询地址映射表，获取目的边界实体设备的第二地址域地址；

路径查询模块，用于根据源边界实体设备的第二地址域地址和所述目的边界实体设备的第二地址域地址确定业务流路径；

资源准入查询模块，用于向所述资源准入控制设备发送资源准入查询请求，并接收所述资源准入控制设备发送的资源准入决策。

一种资源准入控制设备，所述设备包括：

资源状况表生成模块，用于生成、维护整网的资源状况表；

资源准入控制模块，用于接收查询所述业务流路径的资源状况信息的请求，判断所述业务流路径的资源状况是否满足业务流的服务质量需求，如果满足，则所述路径通过资源准入；向所述边界实体设备发送所述通过资源准入的路径。

采用本发明实施例所述的技术方案，通过向资源准入控制设备查询资源准入控制决策，能够对网络的资源状况进行全局的统计和控制，可以实时、动态地根据业务需求进行资源的准入和分配，实现应用流级的精细服务质量控制。

附图说明

图1是现有技术中HSAPN网络示意图；

图2是本发明实施例1中提供的实现资源准入控制的方法流程图；

图3是本发明实施例2中提供的实现资源准入控制的方法流程图；

图4是本发明实施例1提供的HSAPN网络中集中式资源准入控制方式示意图；

图5是本发明实施例1提供的HSAPN网络中分布式资源准入控制方式示意图；

图6是本发明实施例3提供的实现资源准入控制的系统结构图；

图7是本发明实施例3提供的边界实体设备结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

本发明实施例在层次化有序地址分组网络上加入资源准入控制功能(RAC，ResourceAdmission Control)，统一管理、控制资源，使ED设备为应用流提供精确的服务质量保证及服务质量路由控制。

HSAPN的业务网可以是IP网、ATM网、FR网，因为IP网是当前应用最广泛的网络，所以以下主要以IP网为例来描述。

如图2所示，本发明实施例的具体步骤如下：

步骤101：获取业务流信息。

源ED设备的下行接口获取从IP网发送来的业务流信息。业务流信息包括：业务流分类规则、优先级、服务质量等级、带宽需求、源和目的IP地址信息等。其中，业务流分类规则包括端口级业务流分类规则和/或用户级业务流分类规则和/或应用流级业务流分类规则。

业务流分类表包括但不限于以下信息：业务流标识、优先级、服务质量等级、带宽需求、路径信息。根据业务流信息中的业务流分类规则、优先级、服务质量等级、带宽需求等信息分别建立业务流分类表中的业务流标识、优先级、服务质量等级、带宽需求等表项。当业务流量发生变化时，根据该业务流量的变化调整业务流分类表。

业务流分类表可以也可以通过以下途径获得：静态配置、直接从IP网的业务控制设备中获取所述业务流信息。

步骤102：查找地址映射表，确定目的ED设备的HSAPN地址。

源ED设备根据该业务流的目的IP地址，向ADT发起地址查询请求，ADT根据请求查找目的IP地址所属的ED设备的HSAPN地址，即根据IP地址与HSAPN地址的映射表，确定目的ED的HSAPN地址，并将结果返回给源ED设备。

如果业务流来自ATM或FR网，可以根据目的ATM或FR地址，在ADT中查找目的ATM或FR地址所属的HSAPN地址。

步骤103：根据源ED设备和目的ED设备的HSAPN地址，确定在HSAPN网络上从源ED设备到目的ED设备的路径。

由源ED设备向控制管理设备发起路径查询请求，控制管理设备根据源ED设备的HSAPN地址和目的ED设备的HSAPN地址，查找路由(或网络)拓扑图表(该图表记录着整网的路由拓扑信息，是由控制管理设备收集了全网的路由链路状态信息后，统一计算生成的)，就确定了一条从源ED设备到目的ED设备的一条路径。该路径可以是基于不面向连接方式的分组转发的路径，也可以是基于面向连接的标签转发的路径。

步骤104：资源准入决策。

源ED设备向资源准入控制设备发送资源准入请求，(资源准入控制设备从控制管理设备获得整网的路由拓扑信息，并根据该路由拓扑信息和各业务流的资源申请情况，生成资源状况表，该表记录整网的带宽等资源使用的状况信息)。

资源准入控制设备根据资源准入请求查询当前网络中的资源状况，获得与步骤103中计算出来的路径对应的资源状况，判断该条路径的资源状况是否满足该业务流的服务质量需求，资源满足则通过，即同意资源准入，并将资源准入的决策信息发送回源ED设备；否则，不满足则拒绝。

源ED设备收到资源准入控制设备发送的资源准入的决策信息后，如果该决策信息是同意资源准入，则将该准入的路径记录到业务流分类表中的路径信息里，该路径可以是HSAPN网络中预先已经建好的VPN隧道、隧道或者目的ED的HSAPN地址；如果是拒绝资源准入，则不记录任何路径信息，也可以根据需要，将拒绝该路径资源准入的决策记录到业务流分类表中。

本实施例中，RAC的功能即可以集成在控制管理设备和ED设备中，也可以在独立的设备中实现。RAC的工作方式可以是集中的，也可以是分布的。

如图4所示，在集中工作方式下，资源状况的查询和决策由控制管理设备中的RAC功能模块来完成，ED设备根据输入业务流的需求，到控制管理设备中的RAC功能模块中查询资源状况信息，由控制管理设备中的RAC功能模块根据该路径的资源状况信息进行决策，ED设备根据RAC功能模块的决策进行具体的操作。

如图5所示，在分布工作方式下，控制管理设备中的主RAC统一将资源状况信息下发到各ED设备中的子RAC功能模块中，由各ED设备的子RAC根据业务流的服务质量需求进行资源状况的查询和决策，ED设备根据子RAC功能模块的决策进行具体的操作；之后子RAC功能模块将分配后的资源状况信息反馈给主RAC，由其进行资源状况的刷新，并下发到各ED设备中子RAC，完成资源信息的同步。

至此，业务流分类表建立完成。数据平面会根据相同业务流的报文直接查找业务流分类表进行用户数据的转发、处理。具体步骤如下：

步骤105：ED设备的下行接口(与IP网相连的接口)从业务网接收业务流数据。

步骤106：根据业务流数据查找业务流分类表。

步骤107：对进入所述HSAPN网的业务流数据进行分类和处理。

步骤108：ED设备的上行接口(与HSAPN网相连的接口)发送业务流数据到HSAPN网络。

本实施例通过在层次化有序地址分组网络上增加资源准入控制设备对路径的判断功能，能够对网络的资源状况进行全局的统计和准入控制，可以实时、动态地根据业务需求进行资源的准入和分配，实现应用流级的精细服务质量控制，服务质量得到了保证。

实施例2

本发明实施例通过在地址映射设备完成两级地址域转换的基于IP技术的分组网络中，加入资源准入控制(RAC，Resource Admission Contro1)，统一管理、控制资源，使ED设备为应用流提供精确的服务质量保证及服务质量路由控制。

Internet可以分为两部分，一部分为transit(传输)网络，处于网络的中心位置；另一部分为edge(边缘)网络，处于网络的边缘位置。当前Locator/ID分离的技术中，将当前的IP地址域分离成主机标识域和网络标识域，主机标识域用于唯一的代表主机，应用于边缘网络；网络标识域用于传输为目的，应用于传输网络。两个网络之间通过边界路由器(borderrouter，以下简称BR)完成互联，两级地址域之间通过地址映射设备完成地址域之间的转换。

如图3所示，本发明实施例的具体步骤如下：

步骤201：获取业务流信息。

在源BR的下行接口获取从边缘网络发送来的业务流信息。业务流信息包括：业务流分类规则、优先级、服务质量等级、带宽需求、源和目的IP地址信息等。其中，业务流分类规则包括端口级业务流分类规则和/或用户级业务流分类规则和/或应用流级业务流分类规则。

业务流分类表可以通过以下途径获得：静态配置、直接从IP网的业务控制设备中获取所述业务流信息。

步骤202：查找地址映射表，确定目的BR设备的网络标识地址。

源BR设备根据该业务流的目的主机标识地址，向地址映射设备发起地址查询请求，地址映射设备根据请求查找目的主机标识地址所属的BR的网络标识地址，即根据主机标识地址与网络标识地址的映射表，确定目的BR的网络标识地址，并将结果返回给源BR设备。

步骤203：根据源BR和目的BR的网络标识地址，确定在传输网络上从源BR到目的BR的路径。

由源BR根据源BR的网络标识地址和目的BR的网络标识地址，查找路由拓扑图表(该图表记录着整网的路由拓扑信息，可以在BR中，也可以在一个单独的集中路径计算设备中)，就确定了一条从源BR到目的BR的一条路径。该路径可以是基于不面向连接方式的分组转发的路径，也可以是基于面向连接的标签转发的路径。

步骤204：资源准入决策。

源ED设备向资源准入控制设备发送资源准入请求，(资源准入控制设备记录整网的带宽等资源使用的状况信息)。

资源准入控制设备根据资源准入请求查询当前网络中的资源状况，获得与步骤203中计算出来的路径对应的资源状况，判断该条路径的资源状况是否满足该业务流的服务质量需求，资源满足则通过，即同意资源准入，并将资源准入的决策信息发送回源ED设备；否则，不满足则拒绝。

源ED设备收到资源准入控制设备发送的资源准入的决策信息后，如果该决策信息是同意资源准入，则将该准入的路径记录到业务流分类表中的路径信息里，该路径可以是传输网络中预先已经建好的隧道或者目的BR的网络标识地址；如果是拒绝资源准入，则不记录任何路径信息，也可以根据需要，将拒绝该路径资源准入的决策记录到业务流分类表中。

本实施例中，RAC的功能即可以集成在BR中，也可以在独立的设备中实现。RAC的工作方式可以是集中的，也可以是分布的。

在集中工作方式下，资源状况的查询和决策由RAC功能模块来完成，BR根据输入业务流的需求，到控制管理设备中的RAC功能模块中查询资源状况信息，由控制管理设备中的RAC功能模块根据该路径的资源状况信息进行决策，ED设备根据RAC功能模块的决策进行具体的操作。

在分布工作方式下，主RAC统一将资源状况信息下发到各BR中的子RAC功能模块中，由各BR的子RAC根据业务流的服务质量需求进行资源状况的查询和决策，ED设备根据子RAC功能模块的决策进行具体的操作；之后子RAC功能模块将分配后的资源状况信息反馈给主RAC，由其进行资源状况的刷新，并下发到BR中子RAC，完成资源信息的同步。

至此，业务流分类表建立完成，数据平面会根据相同业务流的报文直接查找业务流分类表进行用户数据的转发、处理。具体步骤如下：

步骤205：BR的下行接口(与边缘网络相连的接口)获取业务流信息。

步骤206：根据业务流数据查找业务流分类表。

步骤207：对进入传输网络的业务流数据进行分类和处理。

步骤208：BR的上行出接口(与传输网络相连的接口)发送业务流数据到传输网络。

本实施例通过地址映射设备完成两级地址域转换的基于IP技术的分组网络中增加资源准入控制设备对路径的判断功能，能够对网络的资源状况进行全局的统计和准入控制，可以实时、动态地根据业务需求进行资源的准入和分配，实现应用流级的精细服务质量控制，服务质量得到了保证。

实施例3

本发明实施例提出了一种实现资源准入控制的系统，通过在现有HSAPN网上加入资源准入控制功能模块，统一管理和控制资源，使ED设备为应用流提供精确的服务质量及路由控制。如图6所示，该系统包括：

至少一个数据网；

如图7所示，边界实体设备具体包括：

下行接口，用于获取业务流信息；

上述边界实体设备还可以包括：

业务流分类表建立模块，用于根据所述业务流信息及所述通过资源准入的路径建立业务流分类表；

上行接口，用于根据所述业务流分类信息中路径转发所述处理后的业务流。作为优选的实施方案，资源准入控制设备位于所述边界实体中。

作为另一优选的实施方案，资源准入控制设备位于所述边界实体和所述数据网的控制管理设备中。

此外，边界实体设备还可以包括：

配置管理接口，用于配置网络接口和策略管理接口；

封装模块：用于将第一地址域的报文按照目的边界实体的第二地址域地址和报文格式封装成第二地址域的报文；

HSAPN协议处理模块，用于控制、协调封装模块、路由和上行接口之间的工作；

路由，用于生成路由表，指导HSAPN报文的转发。

作为另一种可行方案，本发明实施例所述的技术方案也可以应用于通过地址映射设备完成两级地址域转换的基于IP技术的分组网络中，数据网可以是在地址映射设备完成两级地址域转换的基于IP技术的分组网络，所述第一地址域为主机标识地址；所述第二地址域地址为网络标识地址，所述边界实体设备为边界路由器。其它内容于本实施例中叙述的内容类似，不再赘述。

本发明实施例通过增加资源准入控制设备，实现了资源准入控制，从而服务质量得到了保证。

本方案也适用于任何其它新型的公用分组电信数据网。其中，控制管理设备也可以是分层、分级的结构来实现。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种实现资源准入控制的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取业务流信息；

根据源边界实体设备的第二地址域地址和所述目的边界实体设备的第二地址域地址查询拓扑图，确定业务流路径；

2.如权利要求1所述的实现资源准入控制的方法，其特征在于，所述判断所述业务流路径的资源状况是否满足业务流的服务质量需求，具体包括：

查询当前网络中的资源状况，获取所述业务流路径对应的资源状况，判断所述路径的资源状况是否满足所述业务流的服务质量需求。

3.如权利要求1所述的实现资源准入控制的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述业务流信息及所述通过资源准入的路径建立业务流分类表。

4.如权利要求3所述的实现资源准入控制的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取业务流数据；

根据所述业务流数据查找所述业务流分类表；

根据查找到的业务流分类信息对业务流数据进行分类和调整；

根据所述业务流分类信息中的路径转发所述处理后的业务流数据。

5.如权利要求1—4中任意一项所述的实现资源准入控制的方法，其特征在于，所述第一地址域至少包括IP地址，ATM地址或FR地址；所述第二地址域地址为层次化有序地址分组网络地址。

6.如权利要求1—4中任意一项所述的实现资源准入控制的方法，其特征在于，所述第一地址域为主机标识地址；所述第二地址域地址为网络标识地址，所述边界实体设备为边界路由器。

7.一种实现资源准入控制的系统，其特征在于，所述系统包括：

至少一个数据网；

8.如权利要求7所述的实现资源准入控制的系统，其特征在于，所述边界实体设备具体包括：

下行接口，用于获取业务流信息；

9.如权利要求7所述的实现资源准入控制的系统，其特征在于，所述边界实体设备还包括：

业务流分类表建立模块，用于根据所述业务流信息及所述通过资源准入的路径建立业务流分类表。

10.如权利要求7所述的实现资源准入控制的系统，其特征在于，所述资源准入控制设备位于所述数据网的控制管理设备中。

11.如权利要求7所述的实现资源准入控制的系统，其特征在于，所述资源准入控制设备位于所述边界实体设备和所述数据网的控制管理设备中。

12.如权利要求7—11中任意一项所述的实现资源准入控制的系统，其特征在于，所述数据网为层次化有序地址分组网；所述第一地址域至少包括IP地址，ATM地址或FR地址；所述第二地址域地址为层次化有序地址分组网络地址。

13.如权利要求7—11中任意一项所述的实现资源准入控制的系统，其特征在于，所述数据网为在地址映射设备完成两级地址域转换的基于IP技术的分组网络，所述第一地址域为主机标识地址；所述第二地址域地址为网络标识地址，所述边界实体设备为边界路由器。

14.一种边界实体设备，其特征在于，所述边界实体设备具体包括：

下行接口，用于获取业务流信息；

15.如权利要求14所述的边界实体设备，其特征在于，所述边界实体设备还包括：

16.一种资源准入控制设备，其特征在于，所述设备包括：

资源状况表生成模块，用于生成、维护整网的资源状况表；

17.如权利要求16所述的资源准入控制设备，其特征在于，所述资源准入控制设备位于数据网的控制管理设备中或位于数据网的控制管理设备和边界实体设备中。