CN101836394B - 处理事件通知和事件预订的方法 - Google Patents

Abstract

一种在电信或数据网络(100)中处理事件预订的方法，所述网络包括按簇(102-126)组织成多层(L₀-L₃)的多个节点(A-R)。每个簇(102-106)具有一个簇领导者(A、B、C)。所述方法包括：由每个节点(A-R)保持一个路由表，所述路由表包括其簇中的节点的列表以及一个事件预订储存库；由一个节点向其簇内的所有节点(202、206)以及向该簇的领导者(204、208)转发(410)上行预订(404)；由所述节点向所述节点是领导者的所有层的所有节点(218-222)转发(420)下行预订(404)；以及把所接收到的事件预订添加到所述事件预订储存库中，并且把所述预订与转发了所述预订的节点相关联。

Description

处理事件通知和事件预订的方法

技术领域

本发明一般而言涉及电信和数据网络，特别涉及在电信和数据网络中处理事件通知和事件预订(subscription)。

背景技术

在现有技术解决方案中，事件通知是以集中的方式管理的，即围绕一个(或几个)管理器来进行管理，所述管理器收集与处于其监督下的各网络单元(NE)所生成的事件相关的信息。这种集中式管理范例的特征在于，应用处理和通信量集中在单个网络应用上，而代理的集合则被限制到哑(dumb)事件收集器的角色。由于网络规模的增大，存在通过把一些工作负荷委托给各代理而缓解中央管理站的负荷的趋势，正如3GPP长期演进过程所建议的那样。这些代理是运行在各远程NE上的软件实体，其代表所述中央管理器执行与事件处理相关的任务。

一种处理事件通知的流行方式在于依靠发布/预订范例，其中消费者在预订过程期间向生产者表达其监控需求，并且响应于该预订，生产者向预订者传输已本地触发的事件的通知。

从通信的角度来看，分布式的发布/预订事件通知系统包括通过中间事件路由器的集合来在生产者与预订者之间交换通知和控制消息(即预订和解除预订)。

当考虑分布式事件递送时，可以辨识出三个主要问题。必须要解决的第一个问题是在下述意义上的事件递送结构的组织(配置和管理)，即应当自动执行对所述递送结构的配置和控制。第二个问题涉及创建一种平衡性良好的事件递送结构，以便确保递送一条通知所必需的跳数受到限制。第三个问题是确保在该结构上快速传播所述事件通知。

针对上面的问题的现有解决方案没有提供对于上述问题的足够支持。所能获得的集中式、分级式或者基于多播的事件通知系统假设，网络管理员静态地配置其递送结构。这种假设阻碍了在跨越分布于大的地理区域内的各站点的大规模网络上部署所述系统。另外，所述基于多播的事件通知系统还受困于多播协议的有限且稀疏的部署，这是由于技术原因(复杂的记帐、管理以及安全性顾虑)与非技术原因的组合而造成的。

像例如分布式散列表(DHT)事件通知系统之类的其他已知解决方案显示出自部署能力。然而，它们的完全分布式递送结构在一些标准(例如组成员的地理位置、带宽可用性、以及角色)方面无法受到控制或约束，而这些标准相关于对通知进行聚集或相关并且因此改进所述事件系统的性能。

因此，一种处理事件通知和事件预订的改进的方法将是有利的，特别是一种提供高效的事件通知递送结构的方法，其把所交换的消息数目保持到最小，并且对于网络的改变以及事件消费者的需求改变自动做出反应。

发明内容

因此，本发明设法优选地单独或者以任何组合来减轻、缓解或者消除上面提到的一个或多个缺点。

中间节点(或事件路由器)的集合被动态地组织成具有多层(也被称作叠层)的基于簇(cluster)的结构，其中每个簇具有一个簇领导者(一个簇领导者也是一个事件路由器)，其负责保持与处在其责任范围内的簇成员相关的信息以及与其他路由器的连接。这种底层的基于簇的结构被用于向生产者递送控制消息(预订和解除预订)以及向消费者递送通知。

根据本发明的第一方面，提供一种在电信或数据网络中处理事件预订的方法，所述网络包括按簇组织成多层的多个节点。每个簇具有一个簇领导者。所述方法包括由每个节点保持一个路由表，所述路由表包括其簇中的节点列表以及一个事件预订储存库。所述节点向其簇内的所有节点转发上行(ascending)预订，其中包括其簇的领导者。另外，所述节点还向所述节点是领导者的所有层中的所有节点转发下行(descending)预订。所述节点把所接收到的事件预订添加到所述事件预订储存库中，并且把所述预订与转发了所述预订的节点相链接。

由于所述网络不是静态的并且由于所述事件通知的各个消费者的要求会改变，因此还必需高效地处理解除预订。因此，为了减少通信量，一个节点只有在相应的预订早先被转发到另一个节点时才向该另一个节点转发解除预订。

一旦一个节点产生事件，所述节点就向其簇领导者发送对应于该事件的事件通知。一旦所述簇领导者接收到上行事件通知，则如果任一节点先前已将针对该事件的预订转发到了所述簇领导者，所述簇领导者就把所述上行事件通知转发到该节点。在所述簇领导者接收到下行事件通知的情况下，如果处在所述簇领导者的责任范围内的节点先前已将针对该事件的预订转发到了所述簇领导者，则所述簇领导者就把所述下行事件通知转发到该节点。这种方法确保仅仅把事件通知发送到需要这些事件通知的节点。

本发明允许在存在网络动态特性(例如节点故障)的情况下动态地重新配置所述簇结构。为了实现这种重新配置，网络中的节点周期性地向其簇领导者发送表明所述节点是可操作的消息。如果所述簇领导者在预定义数目的周期内没有检测到所述消息，则所述簇领导者就得出所述节点停机的结论，并且从其路由表中去除关于未能发送所述消息的所述节点的记录。

根据本发明的第二方面，提供一种电信或数据网络，其包括按簇组织成多层的多个节点。每个簇包括一个簇领导者，其中作为簇的成员的节点包括路由表，所述路由表具有其簇中的节点的列表以及一个事件预订储存库。所述节点适于向其簇内的所有节点转发上行预订，其中包括其簇的领导者。另外，所述节点适于向所述节点是领导者的所有层中的所有节点转发下行预订。所述节点还适于把所接收到的事件预订添加到所述事件预订储存库中，并且把所述预订与转发了所述预订的节点相链接。

根据本发明的第三方面，提供一种用于电信或数据网络的节点，其适于与所述网络的其他节点按簇组织成多层，其中每个簇包括一个簇领导者。所述节点包括路由表，所述路由表具有其簇中的节点的列表以及一个事件预订储存库。所述节点适于向其簇内的所有节点转发上行预订，其中包括其簇的领导者。另外，所述节点适于向所述节点是领导者的所有层中的所有节点转发下行预订。所述节点还适于把所接收到的事件预订添加到所述事件预订储存库中，并且把所述预订与转发了所述预订的节点相链接。

在从属权利要求中要求保护本发明的更多特征。

目前所提出的基于簇的发布/预订事件系统提供了把与事件处理相关联的工作负荷分散/分布到各代理的益处，正如3GPP长期演进过程所建议的那样。除了上述内容之外，这种事件通知系统解决了大规模网络的主要承诺：可伸缩性、自主性、以及容错性。更确切地说，可伸缩性得到可伸缩组通信和事件路由机制的支持。自主性是使用自配置及管理的分组服务的结果，所述服务允许在无需人为干预的情况下配置及管理所述递送结构。所得到的递送结构还在面临故障时重新配置其自身，同时提供对所述递送结构的严格控制并且供给潜在的聚集和相关点。容错性归因于松散分布的事件递送结构，其动态地适于任何永久性或瞬时性的网络故障。

本发明的其他期望的特征包括所述事件递送结构的受限的层数和簇尺寸。这方面的优点在于，每个节点处的控制开销的范围大约是log(n_n)。另外，所述基于簇的结构允许在存在网络动态特性(例如节点故障)的情况下动态地重新配置所述分组结构以及保持平衡的递送结构，其确保处于log(n_n)的范围内的受限的递送延迟，其中n_n表示预期加入该组的节点的数目。术语“递送延迟”在这里是指递送消息(事件通知、预订或解除预订)所必需的延迟。

附图说明

通过下面结合附图做出的详细描述，将更全面地理解和认识本发明，其中：

图1是示出创建网络节点的多层的基于簇的结构的图；

图2是示出本发明一个实施例中的事件预订的路由的图；

图3是示出本发明一个实施例中的事件通知的路由的图；

图4是示出本发明一个实施例中的事件预订的处理方法的图；

图5是示出本发明一个实施例中的事件通知的处理方法的图。

具体实施方式

术语“事件路由器”在下文中指的是旨在转发由一个事件预订者(或者对应的事件生产者)发出的事件预订和事件通知的网络单元或网络节点。术语“事件路由器”还指事件预订者或事件生产者。事件路由器的一些例子包括无线基站(RBS)、移动交换中心(MSC)、基站控制器(BSC)、无线网络控制器(RNC)、IP路由器、以及网关节点(MGW)。

术语“上行事件预订”在下文中指的是被传送给上层事件路由器或源自本地事件路由器的事件预订。

术语“下行事件预订”在下文中指的是从同一层上的相邻路由器或上层路由器传送的事件预订。

术语“上行事件通知”在下文中指的是被传送给上层事件路由器或源自本地事件路由器的事件通知。

术语“下行事件通知”在下文中指的是从同一层上的相邻路由器或上层路由器传送的事件通知。

术语“本地事件路由器”指的是一旦接收到事件就决定所述预订或通知是上行的还是下行的事件路由器。

参照图1，给出了创建具有n₁个层的自组织的基于簇的分层结构，其中n₁＝log(n_n)。预期加入该组的节点的数目被表示为n_n。这种分层结构中的每层被划分成一组由簇领导者控制的尺寸受限的簇。对层数和簇尺寸设置限制有两重原因。首先，这可以确保每个节点处的控制开销的范围大约是log(n_n)。其次，被用于递送通知的路径长度以及因此的相关延迟被限制在log(n_n)的范围内。在实践中，为了保证无循环结构，每个节点属于最低层(L₀)，并且只有位于层L_i中的簇的领导者才属于上层L_i+1。为了把所交换的消息的数目保持到最小从而保持最新的组成员关系，一个节点保持限于其(一个或多个)簇的信息。图1中的节点C属于簇102(层L₀)，但它也是该簇102的领导者并且因此属于层L₁，在该层上它与来自簇104和106的节点A和D一起形成簇120。因此，不是任何簇的领导者的节点仅仅保持关于其簇的信息，而作为其簇的领导者的节点则保持关于其在层L₀中的簇以及其所属的任何上层的信息。

一个簇的每个成员周期性地向其簇领导者发送保活消息。因此，簇领导者可以被动地检测节点故障，或者在簇尺寸与所期望的限制显著不同的情况下启动簇合并/分离。

如下处理对所述基于簇的结构的创建；在这里参照图1。当一个新的节点N想要加入该组时，它联系其会合点(RP)，所述会合点提供与组配置相关的自举信息(例如簇领导者R的身份、层数和簇的受限尺寸、以及事件系统配置)。会合点是充当用于愿意处理事件通知的网络单元的会聚地点的网络单元或网络节点。从实际的角度来看，会合点的角色是为想要处理通知的各节点提供自举信息(即配置参数)。配置参数的一个例子是作为所述簇分层结构的根的节点(即簇领导者)的身份。为了防止创建单源瓶颈，所述RP不提供附加的功能。接下来，利用由RP给出的自举信息，N选择最近的簇领导者(其在这里说明的情况中是节点B)并且逐渐细化其在每层的选择，以便最终加入层L₀中的最近簇(即H的簇118)。

随后在上面的叠层基础设施上路由事件通知和控制消息(预订和解除预订)。在路由通知和控制消息(预订和解除预订)时遇到的主要挑战源于对最小化所生成的通信量和所述事件路由器的计算负荷的需求。为了最小化通信量，必须只有在朝向所转发的方向上存在有兴趣接收事件通知的消费者时才向事件路由器转发所述事件通知。另外，必须把消息尽可能近地复制到其对应的消费者，同时把通知尽可能近地过滤到事件生产者。在网络中传播的控制消息的数目必须被保持到最小。

为了选择性地转发通知，每个事件路由器保持一个路由表，所述路由表包括相邻事件路由器的列表。由于节点(事件路由器)保持限于其簇的信息，所以所述路由表被限于同一簇中的事件路由器(除还作为上层上的簇的成员的簇领导者之外)。因此，相邻的事件路由器总是同一簇的成员。这些相邻的事件路由器构成用于转发事件通知的潜在候选。所述路由表还包含一个消费者预订储存库。所述储存库中的每个预订与转发了该预订的相邻路由器相关联(或链接)。该路由表被用来过滤所述通知，即定义沿着预订该通知的所考虑的事件路由器的方向是否存在消费者，以及选择位于将要向其转发所述通知的消费者的方向上的路由器。

预订路由

为了减少预订传播，任一路由器确定是否应当转发预订，以及如果是的话，则确定应当朝向哪个相邻事件路由器转发该预订。

在操作中，一个节点向其簇内的所有节点转发上行预订，所述簇包括该簇的领导者。否则(即当所述预订是下行的时)，把所述预订转发到该节点是领导者的所有层的所有相邻节点。当由一个节点(始发节点)生成一条新的预订时，该始发节点把所述新预订发送到其簇202内的所有节点并且发送到该簇的领导者204。一旦事件路由器接收到事件预订，它就把所述接收到的预订添加到其事件预订储存库中，并且把所述预订与转发了所述预订的节点相链接。

为了阐明这一决定过程，在图2中示出预订的流程，其中两个消费者M和N声明其有兴趣接收事件的通知。对于该图示，假设M和随后的N发送完全相同的预订。

M属于层0并且不是簇领导者，所以它向其各邻居及其簇领导者G发送预订202、204。获得该预订的在层0上节点M的每个邻居将把该预订添加到其自身的预订表中而不做任何进一步的传播，这是因为它们不具有任何子代并且它们将知道簇领导者G将已获得该消息。

作为簇114的领导者的事件路由器G还是层L₁上的簇124的一个成员，并且由于所述预订是上行预订，因此它将所述预订转发206到其在簇124中的邻居(即节点H)并且转发208到其簇领导者B。当H接收到该预订时，它将不会通知其任何邻居，这是因为所述消息不处在上行方向上而是被视为下行的(即来自对等节点或簇领导者)，并且H将把所述预订消息发送210到其在层L₀上的所有子代。一旦接收到所述预订消息，节点B就将把该请求转发212到其所有的对等节点(在本例中是节点A)并且转发214到其簇领导者即节点R，这是因为该消息是上行的。节点B还将把所述预订发送216到其所在的顶层以下的所有层(即层1和0)上的其所有邻居。然而，节点B将排除其从中接收到所述预订的该节点(即节点G)。

从这里开始，将基于所述请求是上行的还是下行的来重复所述模式。事件路由器A把所述消息向下发送218、220、222到其是簇领导者的所有层(即除了最顶层之外其所在的所有层)的邻居。由于节点R在层L₃上没有任何邻居(R是整个树的领导者)，因此它把所述预订发送224-230到其在所有层中的所有邻居。

假设后来节点N向其所有邻居以及其簇的领导者H发送预订(要求始发节点向其簇内的所有节点并且向该簇的领导者发送所述预订请求)。节点H向其邻居(即节点G)、其簇领导者(即节点B)以及除了N之外的所有子代转发预订消息。一旦接收到该请求，节点B就将把节点H添加到其预订表中，但是将阻止所述预订去往任何别的地方，这是因为从这里开始已经覆盖了所述预订。来自节点N的预订与来自节点M的早先预订完全相同，并且已经被节点B分发。因此没有必要再一次分发相同的预订，并且由节点B阻止分发。这允许限制在网络中发送的控制消息的数目。

解除预订路由

为了最小化所传送的解除预订的数目并由此减小相关联的带宽浪费，一个路由器只有在相关的预订先前被转发到该路由器时才转发解除预订。这一过程允许阻止在朝向没有其所涉及的路由器的方向上传播解除预订。所遵循的协议与对于路由预订所采取的协议类似。

事件通知路由

参照图3，给出了本发明一个实施例中的事件通知的路由。最基本的要求是，事件生产者总是把其所生成的事件发送到其簇领导者。

一旦所述簇领导者接收到上行事件通知，则如果任一节点先前已将针对该事件的预订转发到了所述簇领导者，所述簇领导者就把所述上行事件通知转发到所述任一节点。以这种方式，在不需要事件通知的地方不发送所述事件通知。另外，一旦接收到下行事件通知，则如果处在所述簇领导者的责任范围内的节点(例如子代)先前已将针对该事件的预订发送/转发到了所述簇领导者，所述簇领导者就仅把所述下行事件通知转发到该节点。从不把通知发送到它所来自的事件路由器。

在操作中，事件生产者I生成一条通知，其中两个消费者即节点G和H对该通知感兴趣。由于I是所述事件的生产者，所以它把所述事件通知发送302到其簇领导者C。一旦接收到所述通知，节点C就将其传播304到节点A，这是因为节点A先前发出了与该事件通知相匹配的预订并且所述通知是上行的。

节点A把该通知转发306到簇领导者R，这是因为该簇领导者R先前预订了该通知，并且类似地还把该通知转发308到节点B。在下一步中，节点R把所述消息发送310到节点B。

在此阶段所述消息是下行的，并且节点B将其转发312、314到节点G和H，这是因为节点G和H已经预订了该消息。节点G和H随后把该消息发送316、318到其是簇领导者的所有层中的所有感兴趣方，但是它们不把所述消息发送到其所在的最顶层(即L1)的任何感兴趣方，这是因为所述消息将已经被其簇领导者传递。

另一种可能的情况是在路由器E向路由器F发送通知时，所述路由器F曾经感兴趣但是自那之后就解除预订。如果路由器E暂时不可用于原始的解除预订并且没有看到F的解除预订请求，就可能发生这种情况。在这种情况下，F将根据正常的解除预订协议向E重新发出所述解除预订。

Claims (12)

1.一种在电信或数据网络(100)中处理事件预订的方法，所述网络包括按簇(102-126)组织成多层(L₀-L₃)的多个节点(A-R)，每个簇(102-106)具有一个簇领导者(A、B、C)，其中所述方法包括：

-由每个节点(A-R)保持一个路由表，所述路由表包括其簇中的节点的列表以及一个事件预订储存库；

-由一个节点向其簇内的所有节点(202、206)以及向该簇的领导者(204、208)转发(410)上行预订(404)；

-由所述一个节点向该节点是领导者的所有层的所有节点(218-222)转发(420)下行预订(404)；

-每个节点把所接收到的事件预订添加到所述事件预订储存库中，并且把所述预订与转发了所述预订的节点相关联。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，只有在相应的预订早先被转发到一个节点时才向该节点转发解除预订。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，产生事件的节点向其簇领导者发送(302)相应的事件通知。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，一旦所述簇领导者接收到上行(504)事件通知，则所述方法还包括：如果任一节点先前已将针对该事件的预订转发到了所述簇领导者，则所述簇领导者就把所述上行事件通知转发(304、510)到该节点。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，一旦所述簇领导者接收到下行(504)事件通知，则所述方法还包括：如果处在所述簇领导者的责任范围内的节点先前已将针对该事件的预订转发到了所述簇领导者，则所述簇领导者就把所述下行事件通知转发(312、314、520)到该节点。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述网络中的节点周期性地发送表明其发送者是可操作的消息，并且如果所述簇领导者在预定义数目的周期内没有检测到所述消息，则所述簇领导者从其路由表中去除关于未能发送所述消息的节点的记录。

7.一种电信或数据网络(100)，所述网络包括按簇(102-126)组织成多层(L₀-L₃)的多个节点(A-R)，每个簇(102-106)具有一个簇领导者(A-C)，其中作为簇的成员的节点包括路由表，所述路由表具有其簇中的节点的列表以及一个事件预订储存库；所述节点适于向其簇内的所有节点(202、206)以及向其簇的领导者(204、208)转发(410)上行预订(404)，并且向该节点是领导者的所有层的所有节点(218-222)转发(420)下行预订(404)；所述节点还适于把所接收到的事件预订添加到所述事件预订储存库中，并且把所述预订与转发了所述预订的节点相关联。

8.根据权利要求7所述的网络，其中，所述节点适于只有在相应的预订早先被转发到第二节点时才向所述第二节点转发解除预订。

9.根据权利要求7或8所述的网络，其中，产生事件的节点适于向其簇领导者发送相应的事件通知。

10.根据权利要求7或8所述的网络，其中，一旦簇领导者接收到上行事件通知，则所述簇领导者就适于执行以下操作：如果任一节点先前已将针对该事件的预订转发到了所述簇领导者，则所述簇领导者就把所述上行事件通知转发到该节点。

11.根据权利要求7或8所述的网络，其中，一旦簇领导者接收到下行事件通知，则所述簇领导者就适于执行以下操作：如果处在所述簇领导者的责任范围内的节点先前已将针对该事件的预订转发到了所述簇领导者，则所述簇领导者就把所述下行事件通知转发到该节点。

12.根据权利要求7或8所述的网络，其中，所述网络中的各节点适于周期性地发送表明其发送者是可操作的消息，并且如果所述簇领导者在预定义数目的周期内没有检测到所述消息，则所述簇领导者就适于从其路由表中去除关于未能发送所述消息的节点的记录。

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