CN103430491B - 用于基于云的会话边界网关实现的系统和方法 - Google Patents

用于基于云的会话边界网关实现的系统和方法 Download PDF

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Abstract

呈现了一种用于实现基于分布式虚拟资源（基于云）的会话边界网关（SBG）的功能的系统和方法。因为不像传统的边界网关功能的实现一样需要专用的物理资源被保证用于实现SBG的特征和功能，本发明相对于传统的方法具有显著的成本优势、资源分配优势、集成优势、以及操作优势。另外，新的特征和功能可以被容易地开发并且成本非常有效地与基于云的SBG（CB-SBG）的实现集成。

Description

用于基于云的会话边界网关实现的系统和方法
发明领域
本发明涉及用于使用分布式虚拟计算和通信资源的会话边界网关功能的系统和方法。
背景
会话边界网关（SBG）可被逻辑地分成两个实体，即信令路径功能和数据路径功能。当试图限制被不同的SBG类型解决的功能时，该划分提供了明确性。这两个功能可共同驻留在相同的物理元件中、或可以使用用作它们之间的接口的协议被分开。
按照惯例，SBG特征和功能以不同的方式实现：
a)被称作会话边界控制器（SBC）的独立设备；
b)集成在网络基础设施元件，诸如路由器、网关、交换机、光路终端（OLT）设备、以及基于因特网协议的数字用户线接入多路复用器（IP-DSLAM）中;或
c)无线接入和有线核心传输网络边界上的设备。
SBG特征和功能的列表可在例如MSF会话边界网关要求规范中找到，其中该MSF会话边界网格要求规范可以从如下网页中获得：http://www.msforum.org/techinfo/approved/MSF-PS-SBG-001.00-FINAL.pdf。此外，SBG特征和功能的基于基础设施元件的实现的实例可在题为“Method,ComputerProgramProduct,AndApparatusForProvidingADistributedRouterArchitecture”的第7,656,797号美国专利中找到。
SBG特征和功能的使用基于基础设施元件的实现的一些缺陷如下：
a)成本；
b)用于测试以及与网络集成所需的时间；
c)资源的静态分配；
d)重新定位资源时，灵活性较少；以及
e)计算和通信资源同预先设计的边界特征和功能的紧密耦合性。
在动态且不断发展的网络和服务开发环境下，服务提供者需要：
a)投资保护，即能被迅速地重新用于不同的产生收益的应用和服务的资源上的投资的保护；和/或
b)机敏性和灵活性，即利用网络中已存在的计算资源和通信资源来部署新兴的特征和功能。
发明概述
本发明解决了这些问题并且，例如使服务提供者能够为计算、通信分配它们的预算，并且控制基础设施的发展，而不是建立和安装计算装置和网络装置的仓库，其在实现全部潜能之前，总是经常停留在利用率不足状态或变为不可用状态（或提供投资的所有回报）。
在一个方面，提供了一种方法，其包括：从各种网络资源中获取会话边界网关的信令部件的资源块，其中所述资源块被集成到池中，并且统一的视图被呈现给与所述会话边界网关的所述信令部件进行通信的应用和服务；经由虚拟专用网络链路上的指令，控制来自所述会话边界网关的媒体部件的资源的分配；从各种网络资源中获取所述会话边界网关的所述媒体部件的资源块，其中所述资源块被集成到池中，并且统一的视图被呈现给所述会话边界网关的所述信令部件；以及在一段持续时间内使用用于所述应用和服务的所述资源块。所述持续时间可以为从几秒钟到数十或数百小时。
可选地，所述虚拟专用网络链路运行具有标准化配置文件的开放协议。
可选地，从公用网络、专用网络、或社区网络通过开放的应用编程接口和资源编程接口获取所述资源块。
在另一个方面，提供了一种装置，包括：会话边界网关的信令部件，其包括来自各种网络资源的资源块，其中所述资源块被集成到池中，并且统一的视图被呈现给与所述会话边界网关的所述信令部件进行通信的应用和服务；所述会话边界网关的媒体部件，其包括来自各种网络资源的资源块，其中所述资源块被集成到池中，并且统一的视图被呈现给所述会话边界网关的所述信令部件；其中所述会话边界网关的所述信令部件还被配置成：通过虚拟专用网络链路上的指令控制来自所述会话边界网关的所述媒体部件的资源的分配；以及其中用于所述应用和服务的所述资源块被配置成在一段持续时间内使用。例如，所述持续时间可以为从几秒钟到数十或数百小时。
可选地，所述虚拟专用网络链路运行具有标准化配置文件的开放协议。
可选地，所述资源块通过开放的应用编程接口和资源编程接口来自于公用网络、专用网络、或社区网络。
在又一个方面，提供了一种系统，包括：用于从各种网络资源获取会话边界网关的信令部件的资源块的工具，其中所述资源块被集成到池中，并且统一的视图被呈现给与所述会话边界网关的所述信令部件进行通信的应用和服务；用于控制来自于所述会话边界网关的媒体部件的资源的分配的工具；用于从各种网络资源获取所述会话边界网关的所述媒体部件的资源块的工具，其中所述资源块被集成到池中，并且统一的视图被呈现给所述会话边界网关的所述信令部件；以及用于在一段持续时间内使用用于所述应用和服务的资源块的工具。例如，所述持续时间可以为从几秒钟到数百小时。
可选地，所述虚拟专用网络链路运行具有标准化配置文件的开放协议。
可选地，所述资源块从公用网络、专用网络、或社区网络通过开放的应用编程接口和资源编程接口获取。
在另一个方面，提供了一种包括计算机可读介质的制造物品，其中所述计算机可读介质具有存储在其上的指令，所述指令包括：用于从各种网络资源获取会话边界网关的信令部件的资源块的指令，其中所述资源块被集成到池中，并且统一的视图被呈现给与所述会话边界网关的所述信令部件进行通信的应用和服务；用于经由虚拟专用网络链路上的指令控制来自于所述会话边界网关的媒体部件的资源的分配的指令；用于从各种网络资源获取所述会话边界网关的媒体部件的资源块的指令，其中所述资源块被集成到池中，并且统一的视图被呈现给所述会话边界网关的信令部件；以及用于在一段持续时间内使用用于所述应用和服务的所述资源块的指令。所述持续时间可以为从几秒钟到数百小时。
可选地，所述虚拟专用网络链路运行具有标准化配置文件的开放协议。
可选地，所述资源块从公用网络、专用网络、或社区网络通过开放的应用编程接口和资源编程接口获取。
附图简述
通过参考附图，可以实现对本发明更全面的理解，其中附图不必按照比例来绘制。在附图中，相关技术领域的众所周知的元件已被省略，以便不会因为不必要的细节而使本发明晦涩难懂。
图1示出了用于SBG实现的传统模型的框图；以及
图2示出了基于云的SBG实现模型。
本发明的优选实施方式的详述
在传统的独立的或基于基础设施元件的SBG功能的实现中，需要专用计算资源、存储资源以及通信资源。根据流量管理和隐私/认证/安全管理，这些资源需要与网络基础设施集成，并且以相互协调的方式操作。
因此，使网络准备支持SBG特征/功能所需要的时间以及成功实现所期望的结果的成本会变得相当高。例如，额外的路由器卡、端口、防火墙、和控制/处理资源需要被分配并被集成以支持所期望的SBG特征/功能。集成的费力级别取决于架构。
根据本发明的实施方式，以云为基础的SBG(CB-SBG)的实现克服了前面提出的传统SBG实现的缺陷，因为不需要再预先分配计算资源、存储资源、以及通信资源——无论是独立的设施还是在基础设施网络元件中——以支持SBG特征/功能。相反，可经由开放的应用编程接口和资源编程接口（API和RPI）从公用网络、专用网络或社区网络中获取资源。
这些API/RPI能使用下列协议中的任何一个或多个：SOAP、XML、WSDL、Parlay/Parlay-X、HTTP、CORBA以及类似的协议。API/RPI的设计和分析的详情在本专利申请的范围之外。值得注意的是这些API/RPI不仅简化了对所期望资源的访问，而且还保证了与已有的网络/基础设施的快速集成和互通性、安全性、可用性、服务持续性以及类似特征。这是因为如下事实：通过开放的API/RPI选择性地搜索可用的网络资源并提取它们，所需的SBG特征/功能被获取，以便它们能够在服务期间根据应用和服务的要求被利用。例如，防火墙和DSP资源的实时可用性对于通过公用因特网的实时企业语音通信服务是强制性的。
总之，需要使用SBG特征/功能的任意应用或服务能从网络（例如，因特网）通过开放的API/RPI来获取这些资源，并且随后能够在受保证的安全性和可靠性中，在会话的持续期间使用这些资源。在其它方面，本发明提供了一种具有与上文所描述的内容相一致的特征和优点的系统和计算机程序。
以下参照附图描述示例性实施方式，在附图中示出了示例性的实施方式和实例。本发明的实施方式可以存在于很多不同的形式中，并且不应该被解释成受限于在此阐述的实施方式；相反的，这些实施方式通过实例的方式被提供，以便于本公开内容将符合可应用的法律要求。
图1示意性地显示了SBG实现的传统模型的框图。SBG的信令部件从应用和服务接收用于分配SBG的媒体部件中的资源的关于资源的请求，并且相应地分配资源块。在一些实现中，策略、服务质量、以及安全要求规定这些分配。SBG的信令部件和SBG的媒体部件之间的接口可以是开放（标准的协议）的协议或专用的协议，并且该接口可以是点对点、或者点对多点，以便于通过资源请求的分布来支持可靠性。
云框架参考模型的详情可以在如下网页中找到,其通过引用被全部并入:https://tools.ietf.org/html/draft-khasnabish-cloud-reference-framework-00。
云框架可以基本分为四个水平层：
a)应用/服务层（ASL）；
b)资源控制层（RCL）；
c)资源抽象和虚拟层（RAVL）；
d)物理资源层（PRL）。
以及一个堆叠的垂直层，以支持配置管理、注册、登录和审核、安全管理、以及服务级别协议（SLA）管理。
图2显示了根据本发明的实施方式的CB-SBG实现模型。在该实现中，构成SBG的信令部件的资源（“信令SBG的虚拟块”）从一组网络资源中获取，并在要求的持续时间内被使用。该持续时间可以在几秒到数十或数百小时之间变化。
用于SBG的信令部件的资源块可以从各种网络资源中获取，并且这些资源块必须被集成到SBG资源的信令部件的池中，以便于统一的视图可以被呈现给与SBG块的信令部件进行通信的应用和服务。通过运行具有标准化配置文件的开放协议的虚拟专用网络链路上的指令，SBG的信令部件控制来自SBG的媒体部件的资源的分配。
构成SBG的媒体部件的资源（“媒体SBG的虚拟块”）从一组网络资源中获取，并在要求的持续时间内被使用。该持续时间可以在几秒到数十或数百小时之间变化。用于SBG的媒体部件的资源块可以从各种网络资源中获取，并且这些资源块必须被集成到SBG资源的媒体部件的池中，以便于统一的视图可以被呈现给SBG的信令部件。
应该理解本发明的方法和系统可以使用包括简单或复杂计算机的机器和装置来执行。此外，上文所描述的架构和方法能够部分或全部存储在机器可读介质的形式上。例如，本发明的操作能被存储在机器可读的介质上，诸如磁盘或光盘，它可以通过磁盘驱动器被访问（或计算机可读介质的驱动器）。可选地，上文所论述的执行操作的逻辑，能够在另外的计算机和/或机器可读的介质中被实现，诸如如大规模集成电路（LSI）、专用集成电路（ASIC）的离散的硬件组件、如电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）的固件;以及类似物。某些实施方式的实现还可以采取机器实现的形式，包括网络实现的、计算机软件。
前面的描述示出并描述了本发明的某些实施方式，这些实施方式旨在解释实施本发明的最佳方式，并且使本领域的其它技术人员能够在这些或其它实施方式中利用本发明。可以理解本发明能够用于各种其它组合、修改以及环境中；并且在本文描述的发明构思的范围内能够进行改变或修改，且与上述教导和/或相关领域的技术或知识相匹配。此外，执行权利要求中阐述的方法和/或组合元件的最新发明或开发的设备都在本发明的范围内。因此，可以理解本发明不被限于所公开的实施方式的特定实例，并且那些修改和其它实施方式旨在被包含在所附权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种基于云的会话边界网关实现的方法，包括：
通过开放的应用程序和资源程序接口从各种网络资源中获取会话边界网关的信令部件的资源块，其中所述资源块被集成到池中，并且统一的视图被呈现给与所述会话边界网关的信令部件进行通信的应用和服务；
通过所述会话边界网关的信令部件经由虚拟专用网络链路上的指令，控制对来自所述会话边界网关的媒体部件的资源的分配；
通过开放的应用程序和资源程序接口从各种网络资源中获取所述会话边界网关的媒体部件的资源块，其中所述资源块被集成到池中，并且统一的视图被呈现给所述会话边界网关的信令部件；以及
在一段持续时间内使用用于所述应用和服务的资源块。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述持续时间是从几秒钟到数百小时。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述会话边界网关是分布式且非集成的。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述虚拟专用网络链路运行具有标准化配置文件的开放协议。
5.根据权利要求1所述的方法，其中通过开放的应用编程接口和资源编程接口从公用网络、专用网络、或社区网络获取所述资源块。
6.一种基于云的会话边界网关实现的装置，包括：
会话边界网关的信令部件，其包括通过开放的应用程序和资源程序接口从各种网络资源中获取的资源块，其中所述资源块被集成到池中，并且统一的视图被呈现给与所述会话边界网关的信令部件进行通信的应用和服务；
会话边界网关的媒体部件，其包括通过开放的应用程序和资源程序接口从各种网络资源中获取的资源块，其中所述资源块被集成到池中，并且统一的视图被呈现给所述会话边界网关的信令部件；
其中所述会话边界网关的信令部件还被配置成：通过虚拟专用网络链路上的指令控制来自所述会话边界网关的媒体部件的资源的分配；以及
其中用于所述应用和服务的资源块被配置成在一段持续时间内使用。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述持续时间为从几秒钟到数十或数百小时。
8.根据权利要求6所述的装置，其中所述会话边界网关是分布式且非集成的。
9.根据权利要求6所述的装置，其中所述虚拟专用网络链路运行具有标准化配置文件的开放协议。
10.根据权利要求6所述的装置，其中所述资源块通过开放的应用编程接口和资源编程接口来自于公用网络、专用网络、或社区网络。
11.一种基于云的会话边界网关实现的系统，包括：
用于通过开放的应用程序和资源程序接口从各种网络资源获取用于会话边界网关的信令部件的资源块的工具，其中所述资源块被集成到池中，并且统一的视图被呈现给与所述会话边界网关的信令部件进行通信的应用和服务；
用于通过虚拟专用网络链路上的指令控制来自于所述会话边界网关的媒体部件的资源的分配的工具；
用于通过开放的应用程序和资源程序接口从各种网络资源获取用于所述会话边界网关的媒体部件的资源块的工具，其中所述资源块被集成到池中，并且统一的视图被呈现给所述会话边界网关的信令部件；以及
用于在一段持续时间内使用用于所述应用和服务的资源块的工具。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述持续时间为从几秒钟到数十或数百小时。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述会话边界网关是分布式且非集成的。
14.根据权利要求11所述的系统，其中所述虚拟专用网络链路运行具有标准化配置文件的开放协议。
15.根据权利要求11所述的系统，其中所述资源块通过开放的应用编程接口和资源编程接口获取自公用网络、专用网络、或社区网络。
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