CN106657131B - 一种基于互联网的云通讯平台 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种基于互联网的云通讯平台，包括：多个管理节点和多个业务节点，其中，所有管理节点和业务节点之间采用全连通方式连接，每个所述管理节点和所有业务节点直连连接，所述管理节点与业务节点之间的链路以及两个业务节点之间的链路分别设置为专门的使用类型，并且采用UDP方式进行通信，其中，节点间互联共享一个UDP端口，每个管理节点或业务节点通过互联链路连接至其它各个管理节点或业务节点。本发明采用水晶体结构，所有管理节点和业务节点之间采用全连通方式相互连接，实现简单，提升服务处理效率和增强服务点的承载容量，采用UDP方式进行传输，具有较高的传输可靠性。

Description

一种基于互联网的云通讯平台
技术领域
本发明涉及通讯和云计算技术领域，特别涉及一种基于互联网的云通讯平台。
背景技术
现有的云通讯平台，其结构采用星型结构(如图1所示)或层次结构(如图2所示)。这两种结构在互联网应用中有各种各样的问题，主要表现在可靠性低，扩展难，维护保障困难等。具体造成原因，包括：
(1)强依赖：服务节点部署在互联网，节点间用互联网联通，当节点运行故障或服务运行故障时，从而造成服务中断。
(2)节点生存能力低：服务节点不具备独立生存能力，当中心节点出现故障时，造成大面积全网中断。
(3)互联网链接不可靠：部署在互联网上位于不同地点的服务，网络情况不好时，容易造成服务中断。
(4)通讯资源占用高：服务器中通讯资源是有限的，用高可靠保证的TCP链接，造成业务节点运行效率低，承载能力弱。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种基于互联网的云通讯平台，具有结构简单、传输可靠性高的特点。
为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种基于互联网的云通讯平台，包括：多个管理节点和多个业务节点，其中，所有管理节点和业务节点之间采用全连通方式连接，每个所述管理节点和所有业务节点直连连接，所述管理节点与业务节点之间的链路以及两个业务节点之间的链路分别设置为专门的使用类型，并且采用UDP方式进行通信，
其中，节点间互联共享一个UDP端口，每个管理节点或业务节点通过互联链路连接至其它各个管理节点或业务节点，采用UDP方式进行数据通信过程包括：
通信发送时，每个管理节点或业务节点同时向所有链路发送信息；
通信接收时，每个管理节点或业务节点接收所有来自其它节点的信息，并对此分别处理。
进一步，采用UDP方式进行数据通信，编码方式如下：将通信数据以包结构进行传输，分为数据包和控制包，其中，通过设置包头的第一位作为标志位进行区分。
进一步，所述数据包的结构包括：4字节包序号和1996个字节包内容，其后为应用层数据，
其中，包序号是数据包头中唯一的内容，无符号整数，使用标志位后的31位，每个非重传的包都增加序号1，序号在到达最大值2^31-1的时候覆盖。
进一步，所述控制包的结构包括：4字节包序号和36个字节包内容，其后为控制层数据，
其中，包序号是控制包头中唯一的内容，无符号整数，使用标志位后的31位，每个非重传的包都增加序号1，序号在到达最大值2^31-1的时候覆盖。
进一步，所述控制层数据用于定义控制字段，包括：版本、内部顺序号、扩展字节、最大流量、包序号、往返时延RTT、RTT变量、流量窗口、连接容量。
进一步，所述业务节点的数据进行实时缓冲，其中，缓冲的信息内容包括业务开通与使用、计费模式支持。
进一步，采用UDP方式进行传输，传输的信息内容包括企业黑白名单数据和分机数据。
根据本发明实施例的基于互联网的云通讯平台，采用水晶体结构，所有管理节点和业务节点之间采用全连通方式相互连接，并由服务控制，完成云通讯服务部署、服务管理和服务运行。该结构实现简单，高效提升虚拟运营商的服务水平，提升服务处理效率和增强服务点的承载容量，可以产生较高的经济效益。并且，节点之间采用UDP方式进行传输，具有较高的传输可靠性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为传统的云通讯平台星型结构的示意图；
图2为传统云通讯平台层次结构的示意图；
图3为根据本发明实施例的基于互联网的云通讯平台的架构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图3所示，本发明实施例的基于互联网的云通讯平台，包括：多个管理节点和多个业务节点。
具体的，本发明实施例的基于互联网的云通讯平台采用水晶体结构。所有管理节点和业务节点之间采用全连通方式相互连接，并由服务控制。
每个管理节点和所有业务节点直连连接，管理节点与业务节点之间的链路以及两个业务节点之间的链路分别设置为专门的使用类型，其传输技术、协议及传输速度均可不同，每一链路能支持千兆速率。
本发明的云通讯平台通过采用上述结构，可以实现云通讯平台内的全分散处理：呼叫控制、媒体处理、服务流程处理、企业加载等均分散至每节点，节点间采用直连方式。
在通信发送过程中，每一节点同时向所有链路发送信息。接收时，每节点所有来自其它节点的信息，并对此分别处理。
在本发明的一个实施例中，节点之间并且采用UDP方式进行通信。其中，节点间互联共享一个UDP端口，每个管理节点或业务节点通过互联链路连接至其它各个管理节点或业务节点。
随着网络带宽时延产品(BDP)的增加，通常的TCP协议开始变的低效。这是因为其AIMD(additive increase multiplicative decrease)算法完全减少了TCP拥塞窗口，但不能快速的恢复可用带宽。理论上的流量分析表明TCP在BDP增加到很高的时候比较容易受包损失攻击。另外，继承自TCP拥塞控制的不公平的RTT也成为在分布式数据密集程式中的严重问题。拥有不同往返时延RTT的并发TCP流将不公平地分享带宽。所以严重的限制了其在广域网分布式计算的效率。因此，云通讯平台需要一种在高BDP网络支持高性能数据传输的传输协议，只能采用UDP传输方式。
UDP传输编码方式如下：将通信数据采用固定大小的包结构进行传输，分为数据包和控制包，其中，通过设置包头的第一位作为标志位进行区分。例如，标志位为0，表示是数据包；标志位为1表示是控制包。
具体的，数据包的结构包括：4字节包序号和1996个字节包内容，其后为应用层数据。需要说明的是，应用层数据包含内容由应用来定义。其中，包序号是数据包头中唯一的内容，无符号整数，使用标志位后的31位，每个非重传的包都增加序号1，序号在到达最大值2^31-1的时候覆盖。
控制包的结构包括：4字节包序号和36个字节包内容，其后为控制层数据，其中，包序号是控制包头中唯一的内容，无符号整数，使用标志位后的31位，每个非重传的包都增加序号1，序号在到达最大值2^31-1的时候覆盖。
在本发明的实施例中，控制层数据用于定义控制字段，包括：
32位，版本；32位，内部顺序号；32位，扩展(字节)；32位，最大流量大小(字节)；32位，包序号，先前接收到的包序号；32位，往返时延RTT(微秒)；32位，RTT变量或RTTVar(微秒)；32位，流量窗口大小(包的数量)；32位，连接容量估计(每秒包的数量)。
具体的，采用UDP方式进行数据通信过程包括：
(1)通信发送时，每个管理节点或业务节点同时向所有链路发送信息。
节点之间的通信发送，采用如下方式：
S1:如果发送端的丢失链表是非空的，则重传第一个在链表中的包，并删除该成员，转至S5；
S2：等待有应用程式数据需要发送；
S3：如果未应答的包数量超过了缓冲的数量，则跳转到S1，假如不是包装一个新的包并发送；
S4：如果当前包的序号为16n，其中n为整数，则跳转S2；
S5：在发送控制历史记录中记录包的发送时间；
S6：如果自上次发送速率降低之后的第一个包，等外同步时间；
S7：等外(发送包–t)时间，t为S1至S4之间的总时间，然后跳转至S1。
(2)通信接收时，每个管理节点或业务节点接收所有来自其它节点的信息，并对此分别处理。
S1:查询系统时间来检查各个定时器(例如，RC、ACK、NAK、或EXP定时器)是否过期，如果任一定时器过期，则处理事件并复位过期的定时器；
S2:启动一个时间bounded UDP接收。假如每个包到，跳转至S1。
S3:配置exp-count为1，并更新周期ETP为：ETP＝RTT+4*RTTVar+ATP。
S4:假如任何的发送数据包已被应答，复位EXP时间变量。
S5:检查包头的标志位。假如是个控制包，根据类型处理他，然后跳转至S1。
S6:假如当前数据包的需要是16n+1，n是个整数，记录当前包和上个在对包窗口中数据包的时间间隔。
S7:在PKT历史窗口中记录包到达时间
S8:假如当前数据包的序号大于LRSN+1，将任何在(但不包括)这两个值之间的序号放入接收丢失链表，并在一个NAK包中将这些序号发送给发送端。假如序号小于LRSN，从接收丢失链表中删除他。
S9:更新LRSN，跳转至S1。
本发明采用UDP传输协议，具有效率、公平、稳定的特点。UDP流应该利用任何高速连接提供的可用带宽，即使带宽变化的很剧烈。同时，任何并发的流必须公平地共享带宽，不依赖于不同的带宽瓶劲、起始时间、RTT。稳定性需要包发送速率应该一直会聚可用带宽很快，并且必须避免拥塞碰撞。设计的本传输拥塞控制算法将速率控制和窗口(流量控制)合并起来，前者调整包的发送周期，后者限制最大的位被应答的包。在速率控制中使用的参数通过带宽估计技术来更新，继承来自基于接收的包方法。同时，速率控制周期是估计RTT的常量，流控制参数依赖于对方的数据到达速度，另外接收端释放的缓冲区的大小。
在本发明的实施例中，业务节点的数据进行实时缓冲，其中，缓冲的信息内容包括业务开通与使用、计费模式支持。采用UDP方式进行传输，传输的信息内容包括企业黑白名单数据和分机数据等，具有较高的传输可靠性。采用水晶体节点互联，信息内容包括分时、分区、菜单、转接等服务流程处理信息。
需要说明的是，本发明实施例的基于互联网的云通讯平台的结构不限于云通讯领域，还可以应用于其他相关通讯领域中，在此不再赘述。
根据本发明实施例的基于互联网的云通讯平台，采用水晶体结构，所有管理节点和业务节点之间采用全连通方式相互连接，并由服务控制，完成云通讯服务部署、服务管理和服务运行。该结构实现简单，高效提升虚拟运营商的服务水平，提升服务处理效率和增强服务点的承载容量，可以产生较高的经济效益。并且，节点之间采用UDP方式进行传输，具有较高的传输可靠性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (2)

1.一种基于互联网的云通讯平台，其特征在于，包括：多个管理节点和多个业务节点，其中，所有管理节点和业务节点之间采用全连通方式连接，每个所述管理节点和所有业务节点直连连接，所述管理节点与业务节点之间的链路以及两个业务节点之间的链路分别设置为专门的使用类型，并且采用UDP方式进行通信，
其中，节点间互联共享一个UDP端口，每个管理节点或业务节点通过互联链路连接至其它各个管理节点或业务节点，采用UDP方式进行数据通信过程包括：
通信发送时，每个管理节点或业务节点同时向所有链路发送信息；
通信接收时，每个管理节点或业务节点接收所有来自其它节点的信息，并对此分别处理；
其中，所述业务节点的数据进行实时缓冲，其中，缓冲的信息内容包括业务开通与使用、计费模式支持；
采用UDP方式进行传输，传输的信息内容包括企业黑白名单数据和分机数据，
采用UDP方式进行数据通信，编码方式如下：将通信数据以包结构进行传输，分为数据包和控制包，其中，通过设置包头的第一位作为标志位进行区分；所述数据包的结构包括：4字节包序号和1996个字节包内容，其后为应用层数据，
其中，包序号是数据包头中唯一的内容，无符号整数，使用标志位后的31位，每个非重传的包都增加序号1，序号在到达最大值2^31-1的时候覆盖；
所述控制包的结构包括：4字节包序号和36个字节包内容，其后为控制层数据，
其中，包序号是控制包头中唯一的内容，无符号整数，使用标志位后的31位，每个非重传的包都增加序号1，序号在到达最大值2^31-1的时候覆盖；
用UDP方式进行数据通信过程包括：
(1)通信发送时，每个管理节点或业务节点同时向所有链路发送信息；
节点之间的通信发送，采用如下方式：
S1:如果发送端的丢失链表是非空的，则重传第一个在链表中的包，转至S5；
S2：等待有应用程式数据需要发送；
S3：如果未应答的包数量超过了缓冲的数量，则跳转到S1，假如不是包装一个新的包并发送；
S4：如果当前包的序号为16n，其中n为整数，则跳转S2；
S5：在发送控制历史记录中记录包的发送时间；
S6：如果自上次发送速率降低之后的第一个包，等外同步时间；
S7：等外时间，t为S1至S4之间的总时间，然后跳转至S1；
(2)通信接收时，每个管理节点或业务节点接收所有来自其它节点的信息，并对此分别处理；
S1:查询系统时间来检查各个定时器是否过期，如果任一定时器过期，则处理事件并复位过期的定时器；
S2:启动一个时间bounded UDP接收；假如每个包到，跳转至S1；
S3:配置exp-count为1，并更新周期ETP为：ETP＝RTT+4*RTTVar+ATP；
其中，ETP表示周期，RTT表示往返时延；
S4:假如任何的发送数据包已被应答，复位EXP时间变量；
S5:检查包头的标志位；假如是个控制包，根据类型处理他，然后跳转至S1；
S6:假如当前数据包的需要是16n+1，n是个整数，记录当前包和上个在对包窗口中数据包的时间间隔；
S7:在PKT历史窗口中记录包到达时间；
S8:假如当前数据包的序号大于LRSN+1，将任何在这两个值之间的序号放入接收丢失链表，并在一个NAK包中将这些序号发送给发送端；假如序号小于LRSN，从接收丢失链表中删除他；
S9:更新LRSN，跳转至S1。
2.如权利要求1所述的基于互联网的云通讯平台，其特征在于，所述控制层数据用于定义控制字段，包括：版本、内部顺序号、扩展字节、最大流量、包序号、往返时延RTT、RTT变量、流量窗口、连接容量。
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