CN102077513B - 用于管理网络的方法和网络 - Google Patents
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Abstract
为了显著减少网络中资源消耗和网络业务，本发明要求一种用于管理网络的方法，所述网络包括：多个网络单元，每一个网络单元能够运行至少一个网络管理功能，并且能够存储运行所述至少一个管理功能所必需的管理信息，所述方法的特征在于：通过随机化过程，在一个或更多所述网络单元上随机地激活和去激活所述至少一个管理功能。此外，本发明要求一种相应的网络，优选地用于执行上述方法。
Description
技术领域
本发明涉及用于管理网络的方法，所述网络包括：多个网络单元，每一个网络单元能够运行至少一个网络管理功能，并且能够存储运行所述至少一个管理功能所必需的管理信息。此外，本发明涉及一种网络，所述网络包括：多个网络单元，每一个网络单元能够运行至少一个网络管理功能，并且能够存储运行所述至少一个管理功能所必需的管理信息。
具体地，本发明涉及一种分布式架构的网络管理，其处理在网络中放入的网络管理功能。在这种网络中，网络单元运行管理功能。从而，管理功能不像很多已知的网络那样由管理系统在外部运行。
背景技术
为了提供分布式管理功能，相关管理功能与其他单元上的相同功能或与相同或其他单元上的其他功能进行对等通信。
这种分散式功能一般积累来自网络的网络管理信息，并且必须存储和计算信息以用于分析历史。如果所有网络单元运行这些功能，则他们都存储信息，以供稍后由管理功能使用。可能地，该功能使用网络单元上的CPU资源来聚集或运行与其相关的其他计算。
在很多情形中，一些管理功能实际上是冗余的。例如，如果一个故障网络单元的所有邻居网络单元都向中央系统报警，这是冗余的；仅在一些邻居中需要检查邻居故障的功能，而不是在所有邻居中都需要。
另一方面，由于网络和网络单元是动态的，管理信息有可能是不准确或不及时的，并且网络的实时视图一般是不完整的。此外，一些较高级别的管理任务不要求最新的管理信息，或仅要求粗粒度的信息。
最终，协作式分散控制和管理功能倾向于汇聚到同步行为，这引起资源使用峰值中的问题。例如，当所有网络单元同时输出管理信息时，中央接收器可能会过载。
在业务测量领域中，已经使用分组采样的理念来减少管理信息量。或者为了使得在高速链路上以低成本来捕捉分组成为可能，仅捕捉/或输出每n个分组中的第n个分组。
此外，在Encyclopedia of Optimization，C.A.Floudas and P.M.Pardalos，eds.，vol.V，pp.367-372，2001.Kluwer，Dordrecht，author José
中，提供了一种随机调度。在整个规定中，确定性地进行该调度。
在“Random scheduling medium access for wireless ad hocnetworks”，Mergen，G.，Tong，L.，MILCOM 2002.Proceedings：Volume 2，on page(s)：868-872 vol.2，7-10 Oct.2002中，提供一种用于介质接入的随机调度。这是移除分散式介质接入系统的协调功能的已知方法。
最后，WO 2005/104437 A1示出了具有加权随机性的分组调度。
发明内容
本发明的目标是增强并且进一步开发出一种用于管理网络的方法以及用于减少资源消耗和网络业务的相应网络。
依照于本发明，由一种包括权利要求1的特征的方法来实现前述目标。根据该权利要求，所述方法的特征在于：通过随机化过程，在一个或更多网络单元上随机地激活和去激活至少一个管理功能。
此外，由一种包括权利要求23的特征的网络来实现前述目标。根据该权利要求，所述网络的特征在于：通过随机化过程，在一个或更多所述网络单元上随机地激活和去激活所述至少一个管理功能。
根据本发明，已经认识到在很多情况下，不需要在所有网络单元上运行特定的管理功能。在很多情况下，管理功能是冗余的。因此，提出了通过随机化过程，在一个或更多网络单元上随机地激活和去激活至少一个管理功能。在该情况下，在一个或一些网络单元上激活至少一个管理功能，并且在剩下的网络单元上去激活该至少一个管理功能。这将导致显著减少由例如管理功能的冗余执行所引起的资源消耗和网络业务。
优选地，激活和去激活步骤包括打开/关闭至少一个管理功能。这种打开/关闭是激活和去激活管理功能的非常简单的方式。在该情况下，已经安装了相关管理功能，并且当该功能持续保持已安装时，才随机地打开或关闭该相关管理功能。
备选地或附加地，激活和去激活步骤包括安装/移除至少一个管理功能。在该情况下，随机地安装特定管理功能以用于激活，并且随机地移除特定管理功能以用于去激活。
可以在安装步骤之后自动地或直接地提供至少一个管理功能的激活。换言之，可以在安装步骤之后，自动地或直接地打开至少一个管理功能。
作为备选，可以在安装步骤之后，经由附加步骤来打开至少一个管理功能。这种附加步骤提供了用户对网络管理的附加控制。
一般地，上述打开/关闭和上述安装/移除至少一个管理功能之间的差异在于用于安装的附加时间，其导致了用于激活至少一个管理功能的更长时间。
优选地，至少一个管理功能包括故障管理，该故障管理包括故障检测、预防和/或修复。备选地或附加地，至少一个管理功能可以包括性能管理，该性能管理包括监视和/或测量。作为另一个备选，至少一个管理功能可以包括配置管理，具体地，包括维护和/或改变网络配置。然而，管理功能不受限于上述管理功能。
与至于非常有效的管理相关的，至少一个管理功能与其他网络单元上的相同功能进行对等通信。在这点上，至少一个管理功能还可以与相同网络单元和/或其他网络单元上的另一个管理功能或其他管理功能进行对等通信。
优选地，可以通过各种因素来影响随机化过程，并且可以配置随机化过程。与非常有效的随机化相关的，随机化过程可以包括每个管理功能和/或每个网络单元的概率分布。在第一备选中，根据网络单元上的随机化过程的概率分布来运行管理功能。另一个备选将提供随机化过程，其涉及网络单元的一般活动。换言之，可以根据任何网络功能的运行来激活或去激活网络单元。
为了非常显著地减少资源消耗，概率分布可以依赖于可预确定的配置和/或管理功能类型和/或内部和/或外部信息。换言之，可以根据各个的管理功能和/或根据内部和/或外部参数来定制概率分布。
优选地，概率分布可以是指数分布。这将导致对特定管理功能的非常敏感的激活和去激活。
与用于管理网络的非常灵活的方法相关的，在时间间隔i期间可以中断用于至少一个管理功能或特定管理功能的随机化过程。这种时间间隔i可以代表运行特定管理功能或所有管理功能的随机化过程之间的间隔。此外，这种间隔i可以依赖于可预确定的配置和/或管理功能类型和/或内部和/或外部信息。因此，间隔i可以依赖于与影响随机化过程的上述概率分布的参数相同或相当的参数。
优选地，间隔i可以是固定的、动态的或随机的。间隔i的特征可以依赖于要管理的网络的个别情形。
换言之，间隔i的随机性可以受到内部、外部和/或配置信息或概率分布的影响。
与用于管理网络的非常有效的方法相关的，用于影响间隔i的随机性或上述概率分布的信息可以包括特定网络单元的可用空闲存储空间量，其中随机化功能优选地依赖于空闲存储空间量。如果在特定网络单元中存在大量可用的空闲存储空间，则打开管理功能的可能性可以非常高。因此，对于针对运行需要存储空间的管理功能来说(比如测量/监视功能)，运行这些功能的可能性或概率依赖于本地可用的存储空间。优选地，在该情况下，概率分布不是正态分布，而是指数分布，这意味着，只要存储空间足够空，运行该功能的可能性就非常高，但是在特定时间段之后，或依赖于可用的空闲存储空间量，可能性还可以非常快速地增加。
一般地，可以运行随机化过程若干次。所以，功能的激活和去激活可能改变。
备选地或附加地，至少一个管理功能或管理功能本身具有概率化行为。与对这种行为的方便配置相关的，至少一个管理功能可以具有在功能中配置概率分布的接口。为了实现特定的管理目的，例如，可以确定由功能输出的管理信息的精确度。依赖于网络运行的各自环境，需要从外部组件来改变这些值。在优选实施例中，概率分布可以依赖于管理功能或管理功能性的活动级别或CPU使用。当功能或功能性使用大量CPU容量，而不读值或写值时，则假定可以不那么频繁地运行该功能性的功能。可以将运行这种功能的概率设置为更低。
例如，概率可以依赖于要激活和去激活的管理功能或功能性。如果该功能或功能性在操作上是非常关键的，则必须以高概率来运行它。如果功能或功能性没那么重要，则可以将其设置为更低概率。
如果功能或功能性的输出参数在不同网络单元上的所有相同功能或功能性中是相当类似的，则存在很高的可能性这些功能是冗余的，并且可以将概率设置为更低。
另一个示例是针对故障或不当行为而监视邻居的情况。在该情况中，与多少个邻居已经监视网络单元相关的信息与用于判定网络单元添加邻居监视功能的概率相关。在该情况中，在网络单元的随机化过程之间存在某种协作是有用的。
一般地，必须注意到，“随机”也指代任何类型的伪随机过程，在当今的技术中频繁地使用这种过程来取代要求显式和更复杂技术的真正的随机生成器。
本发明与经典的过程调度无关，因为如果将作业或任务关闭或去激活，则甚至不存在要调度的作业或任务。同样地，该方案不优化资源调度，而是优化在整个网络上的整体系统性能。附加地，过程调度方法使用特定优先级规则作为目标，而本专利采用概率权重。
根据本发明的方法和网络不关心与资源相关的作业的优化调度，而且压根不对作业进行调度。附加地，根据本发明，不存储与作业相关的状态。
特别地，在不允许准确的实时视图的大型动态网络中，管理功能的随机化不影响网络的性能。在本发明中，引入了专用的随机化组件。此外，在随机化过程中考虑到了其他参数的影响。相对于非随机化的功能执行，在本发明中提供了对由管理功能(比如监视)的冗余执行所引起的资源消耗和网络业务的显著减少。本发明用减少的管理功能来提供对网络中整体资源使用的减少。本发明对网络动态的更好反应做出了贡献。实现了通过随机化对管理功能的去同步，以及在无需协调的情况下在网络范围上减少了用于管理任务的资源。
本发明的一个其他优点是避免了在收集和处理网络管理信息方面的冗余。
本发明允许资源有效的分散式网络管理以及在动态网络环境中的同等或更好的管理。提供了网络管理行为中的更好的去同步。通过设置概率的机制调整依赖于例如管理功能的功能类型、环境和活动级别。
附图说明
存在以有利的方式来设计和进一步开发本发明的教导的若干方式。为此，一方面应当参见权利要求1的从属权利要求，并且另一方面应当参见下面由附图所示的对本发明的实施例的优选示例的解释。在附图的帮助下，通过对本发明的实施例的优选示例的解释，将解释优选实施例和该教导的进一步开发。在附图中：
图1示出了具有嵌入在网络单元中的网络功能的网络的一般设置，
图2示意性地示出了分散式管理的网络的网络单元，
图3示出了具有概率控制的两个网络单元，以及
图4示出了在每个功能的CPU使用和配置活动之间的关系。
具体实施方式
图1示出了可以用于执行根据本发明的用于管理网络的方法的网络的一般设置。该网络包括具有嵌入式管理功能或过程的多个网络单元。功能与其他网络单元上的相同功能进行对等通信。分散式管理功能典型地在存储器中积累来自网络的网络管理信息。必须计算该信息以用于分析历史。用于管理网络的本发明方法的特征在于：通过随机化过程，在一个或更多网络单元上随机地激活和去激活至少一个管理功能。
图2示意性地示出了网络单元。通过随机化过程，可以打开/关闭管理功能。相应的概率分布可以依赖于配置、功能类型和内部和/或外部信息。示例输入是网络单元中的空闲可用存储空间。如果可用存储空间量大，则将功能变为活跃状态的可能性就高。
图3示出了具有在管理功能中配置概率分布的接口的两个网络单元。术语“Mgt”是术语“管理”的缩写形式。概率可以依赖于管理功能性或管理功能的活跃级别。当功能使用大量CPU，而不读值或写值时，则假定可以不那么频繁地运行该功能。将运行这种功能的概率设置为更低。
图4示出了在每个功能的CPU使用和配置活动之间的关系。具体地，CPU使用和配置活动之间的关系是不相关的。因此，可以预见功能的运行概率的改变。图4中上层功能(由垂直线阴影所指示的)使用CPU的25％，但是不具有任何写操作。因此，可以降低上层(即垂直线阴影)功能运行的可能性。这导致长时间段(不是在判定的时刻)上的CPU使用的减少。但是这与对功能的短时间尺度调度没有任何关系。
例如，概率可以依赖于要激活或去激活的功能性或功能。如果该功能性或功能在操作上是非常关键的，必须以高概率来运行它。如果该功能没那么重要，则可以将其设置为更低的概率。
图4中的下层功能(由水平线阴影所指示的)使用CPU的20％，并且具有很多写操作。因此，可以将运行该功能的概率设置为比图4中上层功能的级别更高的级别。
本文中阐述的本发明的很多修改和其他实施例，对于受益于在前面描述和相关附图中展示的教导的(本发明所适合的)本领域技术人员来说是显而易见的。因此，应当理解，本发明不受限于公开的特定实施例，并且所附权利要求的范围中预期包括该修改和其他实施例。尽管本文使用了特定术语，但是仅以一般性和描述性的意义来使用它们，并且它们不用于限制性的目的。
Claims (19)
1.一种用于管理网络的方法，所述网络包括：多个网络单元，每一个网络单元能够运行至少一个网络管理功能，并且能够存储运行所述至少一个管理功能所必需的管理信息，
所述方法包括步骤：通过随机化过程，在一个或更多所述网络单元上随机地激活和去激活所述至少一个管理功能，
所述方法的特征在于：所述随机化过程包括每个管理功能和／或每个网络单元的概率分布，其中所述概率分布依赖于可预确定的配置和／或管理功能类型和／或内部和／或外部信息；
其中在时间间隔i期间，中断所述至少一个管理功能或特定管理功能的所述随机化过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述激活和去激活步骤包括打开／关闭所述至少一个管理功能。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述激活和去激活步骤包括安装／移除所述至少一个管理功能。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述安装步骤之后，自动或直接打开所述至少一个管理功能。
5.根据权利要求3所述的方法，其中在所述安装步骤之后，经由附加步骤来打开所述至少一个管理功能。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个管理功能包括故障管理，所述故障管理包括故障检测、预防和／或修复。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个管理功能包括性能管理，所述性能管理包括监视和／或测量。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个管理功能包括配置管理，具体地，包括维护和／或改变网络配置。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个管理功能与其他网络单元上的相同功能进行对等通信。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个管理功能与相同网络单元和／或其他网络单元上的另一个管理功能或其他管理功能进行对等通信。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述概率分布是指数分布。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述间隔i依赖于可预确定的配置和／或管理功能类型和／或内部和／或外部信息。
13.根据权利要求1或12所述的方法，其中所述间隔i是固定的、动态的或随机的。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述间隔i的随机性受到内部、外部和／或配置信息的影响或者受到概率分布的影响。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述信息包括特定网络单元的可用空闲存储空间量，其中所述随机化功能依赖于所述空闲存储空间量。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个管理功能本身具有概率化行为。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述至少一个管理功能具有在所述功能中配置概率分布的接口。
18.根据权利要求1所述的方法，其中所述概率分布依赖于所述管理功能或管理功能性的活动级别或CPU使用。
19.一种网络，执行根据权利要求1至18中任一项所述的方法，所述网络包括：多个网络单元，每一个网络单元能够运行至少一个网络管理功能，并且能够存储运行所述至少一个管理功能所必需的管理信息，
所述网络通过随机化过程，在一个或更多所述网络单元上随机地激活和去激活所述至少一个管理功能，
所述网络的特征在于：所述随机化过程包括每个管理功能和／或每个网络单元的概率分布，其中所述概率分布依赖于可预确定的配置和／或管理功能类型和／或内部和／或外部信息；
其中在时间间隔i期间，中断所述至少一个管理功能或特定管理功能的所述随机化过程。
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Owner name: NEC CORP. Free format text: FORMER OWNER: NEC EUROPE LTD. Effective date: 20150825 |
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Effective date of registration: 20150825 Address after: Tokyo, Japan Patentee after: NEC Corp. Address before: Heidelberg Patentee before: NEC Europe Ltd. |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140409 Termination date: 20170807 |