CN102883347A - 一种对ps域大流量网络数据的监测分析方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对PS域大流量网络数据的监测分析方法及装置，协议过滤分发设备完成协议报文的过滤分发，将信令面数据分发到协议分析探针的信令处理板，将用户面数据分发到协议分析探针的DPI分析板；协议分析探针完成PS域业务数据全协议的解析合成，形成规格化的业务记录，PS域业务数据包括信令面、用户面业务数据；关联回填服务器完成信令面、用户面业务记录信息的关联回填，形成带有完整信息的端到端业务记录。

Description

一种对PS域大流量网络数据的监测分析方法及装置

技术领域

本发明涉及电信网络业务支撑技术领域，尤其是涉及一种对PS域大流量网络数据监测分析方法及装置。

背景技术

在电信网络支撑技术领域，由于PS(分组业务)域网络业务种类多、数据量大，对其业务的监测分析一直缺乏有效的技术手段。在PS域网络，承载的业务数据可分类为信令面和用户面，现有技术方案，对两者的分析是分开独立进行的。

对信令面的业务数据进行监测(PS域信令监测系统)，进而对PS域网络中各业务、网元、链路的运行状况进行实时、精准、系统的分析，为信令网的管理和维护，业务质量监测和分析提供了高效的支撑手段，为网络运行的稳定性和安全性提供保障。但由于缺少对用户面的数据分析，无法提供用户所进行业务的相关信息，在面向用户业务投诉时，无法提供有效支撑。

对用户面的业务数据进行监测(PS域流控系统)，使用深度包检测DPI和深度流检测DFI技术，进行智能化的业务和用户识别，为PS域业务的精细运营、业务管理、统计分析提供了高效的支撑手段，为网络业务的运营分析、安全管控提供保障。但由于缺少对信令面的数据分析，无法提供用户身份信息(IMSI、MSISDN、IMEI)和位置信息(LAC、CI)，因为在面向精准分析和深度挖掘的需求时，无法提供有效支撑。

将PS域网络数据分成信令面、用户面独立进行分析，是由于PS域网络特点和演进造成的。在PS域网络中，信令面业务数据占比非常低，随着移动互联网业务的迅速发展，用户面的数据占比越来越高，按现网实际情况评估，已经超过99％。在PS域网络建设初期，对于用户面业务数据分析的需求很少，考虑到需求和成本的综合因素，单独将信令面的数据进行监测分析，随着PS域网络深入应用和发展，对用户面业务数据分析的需求开始提出，但这部分业务数据量非常大，无法使用原有的信令面分析的技术手段实现，因而衍生了DPI和DFI技术，高效地完成对大流量数据的分析处理。

现有技术方案存在如下缺陷：PS域信令监测系统，缺少对用户面的数据分析，无法提供用户所进行业务的相关信息，相关信息包括用户使用通过PS网络进行业务的类型(如访问Internet网页、QQ、微信、微博等等)、子业务类型(以微博为例，是新浪微博、还是腾讯微博)业务流量、业务时延等。在面向用户业务投诉时，无法提供有效支撑，如客户投诉上网流量计费异常，运营商需要核对其所使用各业务的流量时，传统PS域信令监测系统无法提供这些信息，诸如此类的PS网络所承载的业务信息(用户面)，在PS域信令监测系统中都无法获取。PS域流控系统，缺少对信令面的数据分析，无法提供用户身份信息(IMSI、MSISDN、IMEI)和位置信息(LAC、CI)，因为在面向精准分析和深度挖掘的需求时，例如对用户面数据进行分析，仅能得到某个IP地址的用户进行了什么业务行为(上网、QQ、微信、微博等到)，子业务类型、业务流量、业务时延等信息，但无法与用户身份信息、位置信息进行对应。满足精准分析和深度发掘的需求前提，必须是提供完整的用户信息，比如分析全球通钻石卡用户上网行为，仅通过IP地址是无法判定一个用户是全球通钻石卡用户的，必须通过用户身份信息。否则无法提供有效支撑。

本发明提出了一种方法，同时对信令面和用户面的业务数据进行分析，并将信令面记录和用户面记录的信息关联回填，形成完整信息的端到端记录，用于支持各类PS域业务应用分析功能的快速数据建模。

发明内容

本发明提供了一种对PS域大流量网络数据的监测分析方法，该方法包括以下步骤：步骤(1)协议过滤分发设备完成协议报文的过滤分发，将信令面数据分发到协议分析探针的信令处理板，将用户面数据分发到协议分析探针的DPI分析板；步骤(2)协议分析探针完成PS域业务数据全协议的解析合成，形成规格化的业务记录，PS域业务数据包括信令面、用户面业务数据；步骤(3)关联回填服务器完成信令面、用户面业务记录信息的关联回填，形成带有完整信息的端到端业务记录。

进一步，步骤(3)包括：关联回填服务器通过关联关键字以及时间来将信令面和用户面业务记录信息关联，关联之后，将用户面业务记录中的关键内容提取后补充到信令面业务记录以完成回填。

进一步，同一个用户发起的业务行为所形成信令面和用户面业务信息，两者携带的相同的信息可作为关联关键字。

本发明还提供了一种对PS域大流量网络数据的监测分析装置，该装置包括：协议过滤分发设备，用于完成协议报文的过滤分发，将信令面数据分发到协议分析探针的信令处理板，将用户面数据分发到协议分析探针的DPI分析板；协议分析探针，用于PS域业务数据全协议的解析合成，形成规格化的业务记录，PS域业务数据包括信令面、用户面业务数据；关联回填服务器，用于完成信令面、用户面业务记录信息的关联回填，形成带有完整信息的端到端业务记录。

进一步，协议分析探针包括总控制板、数据交换板、信令处理板、DPI分析板，总控制板用于协议分析探针的总体控制，包括对数据交换板、信令处理板、DPI分析板的管理和控制，硬件级的告警维护管理；数据交换板用于协议分析探针内部板卡之间的数据通信交互；信令处理板用于分析信令面数据，完成信令数据的解码、合成形成所需的信令面业务记录；DPI处理板用于分析用户面数据，使用DPI、DFI技术，形成所需要的用户面业务记录。

进一步，关联回填服务器通过关联关键字以及时间来将信令面和用户面业务记录信息关联，关联之后，将用户面业务记录中的关键内容提取后补充到信令面业务记录以完成回填。

进一步，同一个用户发起的业务行为所形成信令面和用户面业务信息，两者携带的相同的信息可作为关联关键字。

附图说明

图1是示出了根据本发明装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

如图1所示，本发明装置包括协议过滤分发设备、协议分析探针、关联回填服务器，协议过滤分发设备用于完成协议报文的过滤分发，协议过滤分发设备采集完整的PS域业务数据(包括信令面、用户面)，根据过滤规则，将信令面数据分发到信令处理板，将用户面数据分发到DPI分析板，协议过滤分发设备与协议分析探针是直连的，不通过网络交换设备。在PS网络中，一次业务的控制和承载是分离的，信令面数据可以理解为网络为完成一次业务所触发的控制消息，网络设备为完成该业务，需要先协商一些信息，比如通信两端的传输通道(PS域网络中各网元设备交互时使用的IP地址和端口号)；协商好后，通过该通道进行传输的就是用户面信息了。

现有技术中，信令监测系统、流控分析系统分别是各自独立的协议分析设备；在本发明中，协议分析探针从物理形态上将两者合二为一，同时使用了ATCA(先进的电信计算平台)架构，即节省了体积和功耗，从提高了系统的可扩展性和健壮性。协议分析探针是一款符合ATCA架构标准的设备，协议分析探针是高集成度、高性能的协议分析设备，完成PS域业务数据(信令面、用户面)全协议的解析合成，形成规格化的业务记录。其中包括总控制板、数据交换板、信令处理板、DPI分析板，信令处理板处理信令面数据，DPI分析板处理用户面数据，其中信令处理板、DPI分析板具体的使用数量是可以根据网络实际流量进行增加的。总控制板：负责协议分析探针的总体控制，包括对数据交换板、信令处理板、DPI分析板的管理和控制，硬件级的告警维护管理。数据交换板：负责协议分析探针内部板卡之间的数据通信交互。信令处理板：负责分析信令面数据，完成信令数据的解码、合成形成所需的信令面业务记录。DPI处理板：负责分析用户面数据，使用DPI、DFI技术，形成所需要的用户面业务记录。

关联回填服务器完成信令面、用户面业务记录信息的关联回填，形成带有完整信息的端到端业务记录。

对于关联，由同一个用户发起的业务行为所形成信令面和用户面业务信息，会携带一些相同的信息(比如PS域网络中各网元设备交互时使用的IP地址和端口号)，这种我们称之为关联关键字，通过这些关联关键字，加上时间条件来约束，可以将两者对应起来，也就是关联。

回填就是关联之后，基于信令面业务记录，将用户面业务记录中的关键内容(关键内容由上层应用的需求来决定的，比如用户使用PS网络进行业务的类型、子业务类型、使用流量)提取后补充到信令面业务记录的过程。

针对现有技术方案缺点，本方案的核心技术思路如下：

通过协议过滤分发设备，将PS域网络的信令面、用户面业务数件分别处理，由信令处理板完成对信令面的解码合成，由DPI(深度包检测)分析板完成对用户面的分析处理，在通过关联回填技术，信令处理板、DPI分析板的输出记录进行整合，形成含有完整业务信息、用户信息的记录输出到监测应用系统。根据PS域网络业务数据的特点，在本方案中，使用了高性能的硬件设备和处理芯片及优化的软件算法，可完全满足对现行PS域大流量网络业务数据的处理和分析，为电信网络业务支撑和运营提供必要的技术手段。

同时为了满足电信网络业务支撑领域高集成度的需求，本方案中的协议分析探针，集成了总控制板、数据交换板、信令处理板、DPI分析板，并可根据实际网络流量和应用需求进行配置，单设备最大可支持40GE流量接入、3200万并发用户接入的处理。

以上是对本发明的优选实施例进行的详细描述，但本领域的普通技术人员应该意识到，在本发明的范围内和精神指导下，各种改进、添加和替换都是可能的。这些都在本发明的权利要求所限定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种对PS域大流量网络数据的监测分析方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤(1)协议过滤分发设备完成协议报文的过滤分发，将信令面数据分发到协议分析探针的信令处理板，将用户面数据分发到协议分析探针的DPI分析板；

步骤(2)协议分析探针完成PS域业务数据全协议的解析合成，形成规格化的业务记录，PS域业务数据包括信令面、用户面业务数据；

步骤(3)关联回填服务器完成信令面、用户面业务记录信息的关联回填，形成带有完整信息的端到端业务记录。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(3)进一步包括：

关联回填服务器通过关联关键字以及时间来将信令面和用户面业务记录信息关联，关联之后，将用户面业务记录中的关键内容提取后补充到信令面业务记录以完成回填。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

同一个用户发起的业务行为所形成信令面和用户面业务信息，两者携带的相同的信息可作为关联关键字。

4.一种对PS域大流量网络数据的监测分析装置，其特征在于该装置包括：

协议过滤分发设备，用于完成协议报文的过滤分发，将信令面数据分发到协议分析探针的信令处理板，将用户面数据分发到协议分析探针的DPI分析板；

协议分析探针，用于PS域业务数据全协议的解析合成，形成规格化的业务记录，PS域业务数据包括信令面、用户面业务数据；

关联回填服务器，用于完成信令面、用户面业务记录信息的关联回填，形成带有完整信息的端到端业务记录。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：

协议分析探针包括总控制板、数据交换板、信令处理板、DPI分析板，总控制板用于协议分析探针的总体控制，包括对数据交换板、信令处理板、DPI分析板的管理和控制，硬件级的告警维护管理；数据交换板用于协议分析探针内部板卡之间的数据通信交互；信令处理板用于分析信令面数据，完成信令数据的解码、合成形成所需的信令面业务记录；DPI处理板用于分析用户面数据，使用DPI、DFI技术，形成所需要的用户面业务记录。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：

关联回填服务器通过关联关键字以及时间来将信令面和用户面业务记录信息关联，关联之后，将用户面业务记录中的关键内容提取后补充到信令面业务记录以完成回填。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：

同一个用户发起的业务行为所形成信令面和用户面业务信息，两者携带的相同的信息可作为关联关键字。

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