CN107567706A - 通信网络中的订户会话重新分发 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于重新分发订户会话的方法，所述方法用于将源自通信网络的一个或多个接入节点的订户会话重新分发到通信网络的多个服务节点，所述方法包括：监视所述服务节点的至少一个性能参数；将所述至少一个性能参数的值与阈值进行比较；以及如果在给定服务节点处所述值超过所述阈值，那么确定要从所述给定服务节点移动的订户会话的数量；选择至少一个另外的服务节点来重新建立所述数量的订户会话；以及重新配置所述通信网络，以将所述数量的订户会话从所述给定服务节点移动到所述至少一个另外的服务节点。

Description

通信网络中的订户会话重新分发
技术领域
本发明涉及通信网络领域。具体而言，本发明涉及用于将订户会话重新分发给宽带通信网络的多个服务节点的方法。
背景技术
在诸如因特网协议(IP)网络之类的宽带通信网络中，订户通过在订户设备与网络之间建立订户会话来连接到网络。订户设备的示例是计算机、调制解调器、便携式数字助理(PDA)设备、平板电脑、移动电话、智能电话等。
如已知的，点对点(PPP)协议是可用于建立订户会话的ISO-OSI模型的数据链路层的网络通信协议。而且，动态主机配置协议(DHCP)通常在IP网络上用于向请求接入网络的订户设备动态分发网络配置参数(诸如IP地址之类)。
通常，订户会话在客户房屋(premise)处的订户设备与属于网络的服务节点之间建立，所述服务节点在宽带通信网络上向订户和从订户路由流量。例如，服务节点可以是由网络运营商管理的宽带远程接入服务器(BRAS)或提供商边缘(PE)节点。宽带通信网络可以包括多个服务节点。订户的线路物理地连接到由网络运营商管理的接入节点(诸如例如数字订户线路接入复用器(DSLAM)或光学线路终端(OLT)之类)，所述接入节点位于订户设备与服务节点之间的中间位置。通常，多个订户连接到相同的接入节点，接入节点又可以连接到一个或多个服务节点。接入节点和服务节点通过聚合网络连接，聚合网络通常是以太网或IP/多协议标签交换(MPLS)网络。
接入节点的订户会话向通信网络的一个或多个服务节点的分配通常是静态的，并且在网络指配(provisioning)阶段期间执行。
US 2008/0186982公开了一种包括多个聚合节点的系统。每个聚合节点被配置为生成节点使用数据。池主设备被配置为响应于从每个聚合节点接收到的节点使用数据而生成节点使用列表，并响应于节点使用列表而激活多个聚合节点。
US 7,487,243公开了一种包括隧道模块的网络设备，所述隧道模块基于与隧道终端设备相关联的权重跨多个隧道终端设备对订户会话进行负载平衡。权重可以由用户分配给隧道终端设备，或者可以由网络设备基于与隧道终端设备相关联的资源约束来计算。网络设备可以例如基于由每个隧道终端设备支持的最大订户会话数目来计算权重。作为一个示例，这些技术可以应用于对跨L2TP网络服务器(LNS)的点对点(PPP)订户会话进行负载平衡。
发明内容
服务节点通常对订户会话执行多个操作(诸如例如订户识别、认证、计费、服务质量(QoS)策略的应用之类)。这些操作在性能和处理要求方面对服务节点产生影响，特别是它们影响服务节点的中央处理单元(CPU)使用和存储器使用。因此，在同一服务节点上终止的大量会话可能损害节点本身的性能并导致故障或甚至导致服务不可用性。实际上，服务节点的计算资源的过载可能造成一些订户会话的关闭。在这种情况下，经历会话的关闭的订户设备通常尝试重新建立会话，但是这种操作使服务节点过载状况恶化。
发明人已经注意到，根据US 2008/0186982，基于节点使用数据将聚合节点列在节点使用列表中，所述节点使用数据被表示为连接到该节点的订户数量与该节点可以维持的订户会话的最大数量之比。所述列表内的聚合节点逐个变为“活跃”，并且在任何给定时间只有当前活跃的聚合节点可以接受新的订户会话。
发明人还注意到，US 2008/0186982的方法在建立新订户会话的时间方面不是最佳的，尤其是在有必要限制不在服务时间的故障场景的情况下。实际上，如果聚合节点经历故障，那么其正在维持的会话被中断。反过来，正经历这种服务中断的订户设备将尝试重新建立它们的会话。因此，当前的活跃聚合节点开始接受这些会话以及未经历故障状况的新会话。这会造成在活跃聚合节点的接口上的流量拥塞，这导致延迟和由订户感知到的体验质量(QoE)的恶化。
而且，发明人注意到，US 7,487,243中描述的负载平衡技术基于用于跨隧道终端设备分发订户会话的静态方案，这种方案与偏好级别和权重相关。实际上，US 7,487,243没有公开系统可能如何对网络状况方面的干预变化(intervening changes)做出反应，这会影响订户会话的指配。变化的状况可以涉及流量过载、网络故障等，这会导致所建立的订户会话的中断和/或服务不可用性。US 7,487,243中描述的方案使得跨隧道终端设备的会话分发随着时间(during time)保持相同，并且不适用于动态地对网络内变化的状况做出反应。
鉴于以上所述，申请人已经解决了提供克服上述缺陷的、在通信网络中重新分发订户会话的方法的问题。
特别地，申请人已经解决了提供在通信网络中重新分发订户会话的方法的问题，所述方法允许防止服务节点上的过载状况并允许对网络内会影响订户会话指配的变化的状况做出反应。
申请人已经通过提供一种在通信网络中重新分发订户会话的方法解决了这个问题，如果服务节点正在经历临界(critical)负载状况，那么所述方法允许动态地改变接入节点与服务节点之间的用于携带(carry)订户会话的关联。以这种方式，通过接入节点接入网络的订户会话不受这种临界负载状况的影响。该方法既适用于在通信网络的正常操作期间控制服务节点的资源消耗，又适用于在网络正常操作状态中的干预变化的情况(诸如可能使服务节点过载的故障之类)。具体而言，该方法提供了对指示服务节点的稳定性的多个参数进行监视并且，基于这些参数，当这些参数中的一个或多个超过预定义的阈值时，改变接入节点与服务节点之间的关联。该方法还提供自动地重新配置通信网络的节点，以便支持接入节点/服务节点关联的改变。
服务节点的“稳定性”与其资源可用性相关，如将在后面更详细地定义的。
在本描述和权利要求书中：
-术语“会话”将指示表示在网络节点处的网络连接性服务实例的逻辑结构；
-表述“订户会话”将指示意图在网络节点处的网络连接性服务的上下文中表示与那个订户相关联的所有流量的逻辑结构，以便提供用于数据和控制平面策略实施的上下文。订户会话是动态或静态地起动和配置的，并且可以具有相关联的状态。订户会话的示例是PPP会话、IP会话或以太网会话；
-表述“接入节点”将指示在已知的ISO-OSI协议栈的第2层或更高层处理订户的帧或分组的节点。接入节点可以是但不限于DSLAM或OLT(在(G)PON网络的情况下)；
-表述“聚合节点”将指示聚合多个接入节点的节点；以及
-表述“服务节点”将指示被用来为订户创建服务并连接到一个或多个聚合节点的节点。服务节点的示例包括提供商边缘(PE)节点、宽带远程接入服务器(BRAS)和宽带网络网关(BNG)。
根据第一方面，本发明提供一种用于重新分发订户会话的方法，所述方法用于将源自通信网络的一个或多个接入节点的订户会话重新分发到通信网络的多个服务节点，所述方法包括：
a)监视所述服务节点的至少一个性能参数；
b)将所述至少一个性能参数的值与阈值进行比较；以及
如果在给定服务节点处所述值超过所述阈值，那么
c)确定要从所述给定服务节点移动(move)的订户会话的数量；
d)选择至少一个另外的服务节点来重新建立所述数量的订户会话；以及
e)重新配置所述通信网络，以将所述数量的订户会话从所述给定服务节点移动到所述至少一个另外的服务节点。
优选地，所述至少一个性能参数指示以下项中的一个或多个：CPU使用、存储器使用、活跃订户会话的数量、每个服务节点接口上的可用带宽、警报的存在。
根据本发明的实施例，所述至少一个性能参数指示在给定服务节点处的活跃订户会话的数量NS与给定服务节点能维持的订户会话的最大数量NSmax之比R。
根据其它实施例，所述至少一个性能参数包括指示在给定服务节点处的活跃订户会话的数量与给定服务节点能维持的订户会话的最大数量之比的第一参数、指示给定服务节点的CPU使用的第二参数以及指示给定服务节点的存储器使用的第三参数。
优选地，所述方法还包括编写(compile)列表，所述列表包括所述服务节点以及对于所述服务节点中的每一个的与服务节点的所述至少一个性能参数相关的一个或多个数据。
优选地，所述要从所述给定服务节点移动的订户会话的数量等于至少如下订户会话的量：其从所述给定服务节点的移除会使得超过所述阈值的至少一个性能参数的所述值低于对应阈值。
优选地，所述要从所述给定服务节点移动的订户会话的数量大于订户会话的所述量。
优选地，所述要从所述给定服务节点移动的订户会话的数量等于或大于(R-T)·NSmax，T为阈值。
优选地，所述方法还包括，在步骤d)之前，识别要从给定服务节点移动的所述订户会话来自于的接入节点的最小数量。
优选地，选择接入节点的所述最小数量，使得在给定服务节点与最小数量的接入节点之间建立的活跃订户会话的总和大于所述要从所述给定服务节点移动的订户会话的数量。
优选地，选择至少一个另外的服务节点包括选择多个另外的服务节点。
优选地，所述至少一个另外的服务节点被选择作为当前与最小数量的活跃订户会话相关联的另外的服务节点。
优选地，所述接入节点和所述服务节点通过无缝MPLS网络互连。
根据第二方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括当程序在计算机上运行时用于执行如前所述的方法的步骤的计算机可执行指令。
根据第三方面，本发明提供了一种用于重新分发订户会话的装置，所述装置用于将源自通信网络的一个或多个接入节点的订户会话重新分发到通信网络的多个服务节点，所述装置被配置为：
-监视所述服务节点的至少一个性能参数；
-将所述至少一个性能参数的值与阈值进行比较；以及
如果在给定服务节点处所述值超过所述阈值，那么
-确定要从所述给定服务节点移动的订户会话的数量；
-选择至少一个另外的服务节点来重新建立所述数量的订户会话；以及
-重新配置所述通信网络，以将所述数量的订户会话从所述给定服务节点移动到所述至少一个另外的服务节点。
附图说明
根据以下通过示例而非限制给出的详细描述，本发明将变得更加清楚，该描述要参考附图来阅读，其中：
图1示意性地示出了适于实现本发明的方法的通信网络；
图2是根据本发明的方法的流程图；以及
图3示意性地示出了在应用本发明的方法的示例性场景中图1的通信网络。
具体实施方式
图1示意性地示出了适于实现根据本发明的方法的通信网络CN。优选地，通信网络CN包括聚合网络AGN和骨干网络BN。优选地，聚合网络AGN是以太网、IP网络和MPLS网络之一。优选地，骨干网络BN是因特网协议(IP)通信网络。
通信网络CN优选地被配置为向多个订户提供对由服务提供商提供的宽带服务的接入。为了示例，假设每个订户通过一个或多个订户设备(诸如计算机、调制解调器、便携式数字助理(PDA)设备、平板电脑、移动电话、智能电话等)从其房屋连接到网络CN，智能手机等。图1示意性地示出了第一订户设备SD1和第二订户设备SD2，通过这些订户设备，一个或多个订户可以接入通信网络CN。
通信网络CN优选地包括多个接入节点。为了示例，图1示出了第一接入节点AN1和第二接入节点AN2。优选地，每个接入节点AN1、AN2通过有线连接或者通过无线连接而连接到一个或多个订户设备。以这种方式，每个接入节点AN1、AN2优选地被配置为向订户设备SD1、SD2提供到通信网络CN的接入。为了示例，在图1中，第一订户设备SD1通过有线连接而连接到第一接入节点AN1，并且第二订户设备SD2通过无线连接而连接到第二接入节点AN2。而且，每个接入节点AN1、AN2优选地连接到聚合网络AGN。
每个接入节点AN1、AN2可以是例如数字订户线路接入复用器(DSLAM)、光学线路终端(OLT)等。
聚合网络AGN优选地包括多个聚合节点。为了示例，在图1中，聚合网络AGN包括第一聚合节点AGN1和第二聚合节点AGN2。每个聚合节点AGN1、AGN2优选地被配置为聚合来自一个或多个接入节点AN1、AN2的订户的数据流量，并将订户的数据流量转发到骨干网络BN的一个或多个节点。
骨干网络BN优选地包括多个服务节点。为了示例，在图1中，骨干网络BN包括五个服务节点SN1-SN5，第一服务节点SN1、第二服务节点SN2、第三服务节点SN3、第四服务节点SN4和第五服务节点SN5。每个服务节点SN1-SN5可以是例如提供商边缘(PE)节点或宽带远程接入服务器(BRAS)。每个服务节点SN1-SN5优选地包括中央处理单元(CPU)、存储器以及在一侧朝着聚合节点AGN1、AGN2并且在另一侧朝着网络CN(图中未示出)的其它节点的一个或多个接口。
通信网络CN被配置为支持在订户设备SD1、SD2与骨干网络BN的服务节点SN1-SN5之间建立的订户会话。如上面已经描述的，订户会话表示订户设备与服务节点之间的连接，通过所述会话，订户设备接入由服务提供商提供的服务。
根据本发明，通信网络CN优选地包括控制器C。控制器C可以经由软件、经由硬件或硬件和软件的组合来实现。特别地，控制器C可以是独立设备(诸如例如服务器之类)，或者可以是在设备上运行的虚拟机上实现的虚拟化设备。在这些情况下，控制器C优选地被配置为运行用于执行本发明的方法的专用软件，如下文将详细描述的。而且，控制器C可以是在独立设备上或在通信网络CN的节点上运行的软件的形式。特别地，控制器C可以被实现为或者在聚合节点AGN1、AGN2上或者在服务节点SN1-SN5上运行的软件，所述软件被配置为实现根据本发明的方法。
控制器C优选地包括通信网络CN的图。图可以包括识别连接通信网络的节点的链路的信息。图还可以包括识别节点接口的信息，对于每个接口所述信息包括例如接口类型(例如，IP、以太网等)、接口地址和允许表示在通信网络CN内实现的连接性的其它信息。取决于网络拓扑结构由于例如链路中断或者部署新链路或新节点而引起的变化，包括在网络图内的信息可以随时间而改变。
根据本发明的实施例，通信网络CN包括备用控制器(图中未示出)，其被配置为在控制器C发生故障或失灵的情况下进行干预。
控制器C优选地连接到通信网络CN的所有节点(即，接入节点AN1、AN2，聚合节点AGN1、AGN2和服务节点SN1-CN5)。控制器C与节点之间的连接可以是直接(或者有线或者无线)连接。节点还可以通过其它中间节点连接到控制器C。
假设在通信网络CN的正常操作下执行接入节点AN1、AN2与服务节点SN1-SN5之间的静态关联，从而允许订户设备接入订阅的服务。例如，可以基于订户的地理位置来执行这种关联。在这个示例性场景中，位于相同地理区域内并由一个或多个接入节点服务的多个订户可以与最接近那个区域的服务节点相关联。
在下面的描述中，作为非限制性示例，假设在订户设备SD1、SD2与服务节点SN1-SN5之间建立多个订户会话，例如根据上面提到的PPP协议和/或DHCP协议。这些会话在下面将被称为“活跃订户会话”。如图1中所表示的，假设在第一订户设备SD1与第三服务节点SN3之间建立第一订户会话，并且在第二订户设备SD2与第四服务节点SN4之间建立第二订户会话。通信网络CN内第一订户会话的路径在图1中通过连接第一订户设备SD1和第三服务节点SN3的实线来表示。第一订户会话的路径包括第一接入节点AN1、第一聚合节点AGN1、第一服务节点SN1和第三服务节点SN3。通信网络CN内第二订户会话的路径在图1中通过连接第二订户设备SD2和第四服务节点SN4的虚线来表示。第二订户会话的路径包括第二接入节点AN2、第二聚合节点AGN2、第二服务节点SN2和第四服务节点SN4。
图2是图示根据本发明的方法的步骤的流程图。图2的流程图的步骤优选地由控制器C执行。
在步骤201处，控制器C优选地向每个服务节点SN1-SN5发送请求，以便针对每个服务节点SN1-SN5检查指示该服务节点的当前操作状况的多个性能参数。特别地，针对每个服务节点SN1-SN5而检查的多个参数可以指示以下项中的一个或多个：CPU使用、存储器使用、活跃订户会话的数量、每个服务节点接口上的可用带宽、警报的存在。控制器C可以按照服务节点的预定义次序或者随机地检查服务节点SN1-SN5。优选地，控制器C根据管理协议(诸如简单网络管理协议(SNMP)或网络配置协议(NETCONF)之类)执行上述检查。
在步骤202处，优选地，控制器C将每个被检查的参数与预定义的阈值进行比较，所述阈值指示查询的参数的临界值，即，高于该值则服务节点可能在其正常操作期间和/或在故障情况下经历临界状况和失灵的值。在服务节点处所有被检查的参数都低于其对应阈值的状况在下文中将被称为“服务节点是稳定的”。相反，在服务节点处被检查的参数中至少一个高于其对应阈值的状况在下文中将由表述“服务节点是不稳定的”表示。在这后一种情况下，如从以下描述中将更清楚的，控制器C可以关于在其它服务节点中重新分发当前在所考虑的服务节点处建立的订户会话的可能性作出决定。
对于每个参数，相应的阈值对于所有服务节点SN1-SN5可以具有相同的值，或者它可以根据所考虑的服务节点而具有不同的值。在任何情况下，用于服务节点的参数阈值优选地由操作人员(诸如系统管理员之类)来确定，并且优选地基于与服务节点相关联的资源约束。资源约束可能包括以下项中的一个或多个：CPU速度、存储器的量、接口的带宽。
在步骤202处，控制器C基于每个服务节点SN1-SN5的性能参数的当前值是否超过对应的阈值而优选地确定每个服务节点SN1-SN5是否稳定。另外，控制器C优选地编写列表，所述列表包括服务节点SN1-SN5以及对于所述服务节点中的每一个，与其性能参数相关的一个或多个数据。特别地，对于每个参数，所述一个或多个数据指示参数的实际值是否超过相应的阈值。而且，所述一个或多个数据可以包括指示性能参数的当前值与相应阈值之间的差的信息。根据本发明的实施例，对于每个服务节点SN1-SN5，所述列表包括服务节点的标识符和一个或多个标志，每个标志指示对应的性能参数是否超过相应的阈值。
可以根据预定义的次序或随机地将服务节点SN1-SN5引入列表。
对于列表内的每个服务节点SN1-SN5，优选地重复以下步骤204-211。
在步骤203处，控制器C优选地考虑列表中的第一服务节点。为了简单起见，在图2中，服务节点已经用标识符SNi(i＝1，...，N)指示，其中N是服务节点的数量。在图1的示例性情况下，N＝5。假设控制器C开始考虑第一服务节点SN1并执行步骤204-211，然后控制器C考虑第二服务节点SN2并重复步骤204-211等等，直到考虑第五服务节点SN5为止。但是，控制器C考虑服务节点SN1-SN5的次序也可以不同。
在步骤204处，控制器C优选地检查所考虑的服务节点是否稳定。特别地，控制器C优选地从在步骤202处编写的列表中检索指示所考虑的服务节点的性能参数是否超过其对应阈值的数据。
然后，如果所考虑的服务节点是稳定的，那么控制器C优选地考虑列表内的下一个服务节点并重复步骤204，直到列表的最后一个服务节点被考虑为止(步骤205和206)。
如果在步骤204处控制器C基于包含在列表中的数据确定所考虑的服务节点是不稳定的(即，一个或多个性能参数的当前值超过对应的一个或多个阈值)，那么控制器C优选地确定要从所考虑的服务节点移动的订户会话的最小数量，以便恢复其稳定性。特别地，控制器C优选地将要从所考虑的服务节点移动以便恢复其稳定性的订户会话的最小量，确定为如下订户会话的量：所述订户会话从被考虑的服务节点的移除将使得超过其相应阈值的每个性能参数的实际值低于对应阈值(在下文中，这个数量将被称为“超过会话的数量”)(步骤207)。然后，在步骤207处，控制器C优选地确定要从所考虑的服务节点移动的订户会话的实际量。这个实际量可以等于或大于所述超过会话的数量。移动大于所述超过会话的数量的实际量的订户会话有利地允许保证，一旦订户会话将被实际移动到另一个服务节点，所考虑的服务节点的性能参数就将不保持接近阈值。在这种情况下，对于每个临界参数实现了防护边距，这允许避免一旦所考虑的服务节点分配新的订户会话或增加其CPU或存储器使用量，就再次超过阈值的风险。例如，要移动的订户会话的实际量可以是所述超过会话的数量的整数倍。
在步骤208处，控制器C优选地检查其它服务节点是否稳定以重新建立要从被认为不稳定的服务节点移动的订户会话(即，重新建立如在步骤207处所确定的要从考虑的服务节点移动的实际量的订户会话)。如果没有任何稳定的服务节点或者没有足够多稳定的服务节点来分配至少在步骤207处确定的超过订户会话的数量，那么控制器C优选地不采取任何动作(即，它不从被认为不稳定的服务节点移动任何订户会话)。然后，它考虑列表内的下一个服务节点并重复步骤204，直到考虑了列表的最后一个服务节点为止(步骤205和206)。
如果在步骤208处控制器C发现存在至少一个其它稳定的服务节点来重新建立要从被认为不稳定的服务节点移动的订户会话，那么所述控制器C优选地识别要从所考虑的服务节点移动的订户会话。特别地，控制器C优选地识别要从所考虑的服务节点移动的实际量的订户会话来自其中的一个或多个接入节点。更特别地，控制器C优选地识别要从所考虑的服务节点移动的订户会话来自其中的最小数量的接入节点。根据预定标准来执行所述最小数量的接入节点的识别，这将在下面参考一些示例性实施例更详细地说明。
在步骤209处，控制器C优选地选择稳定的至少一个服务节点中的一个或多个服务节点，以便重新建立要从所考虑的服务节点移动的订户会话。如果存在多于一个可选择的稳定的服务节点并且它们中的每一个可以单独地分配要重新建立的订户会话，那么控制器C可以在这些稳定的服务节点中选择当前与最小数量的活跃订户会话相关联的那个服务节点。而且，如果控制器C在步骤208处发现存在多于一个稳定的服务节点，并且需要多于一个服务节点来重新建立要从所考虑的服务节点移动的订户会话(因为稳定的服务节点中没有一个可以单独分配要重新建立的所有订户会话)，那么控制器C可以通过考虑那些服务节点中的当前活跃订户会话的量来按升序选择所需的服务节点。以这种方式，例如，可以选择具有最低当前活跃订户会话量的一个或多个服务节点。此外，如果仅一个稳定的服务节点就足以重新建立订户会话，那么控制器C在步骤208处也可以选择多于一的多个稳定的服务节点。在这种情况下，要重新建立的订户会话在多个稳定的服务节点之间划分，而不是分配给单个稳定的服务节点。这允许实现负载平衡方案，以更高效地利用网络资源。
根据其它实施例，控制器C可以确定要从所考虑的服务节点移动的订户会话的实际数量还可以是超过会话的数量的一小部分。可以预期这种情况，例如假设在步骤208处控制器C确定没有足够多稳定的服务节点来从所考虑的服务节点移动至少超过订户会话的数量并在其它地方重新建立它们。在这种情况下，控制器C可以确定将超过订户会话的数量的一部分从所考虑的服务节点移动到一个或多个另外的服务节点，以便至少部分地恢复所考虑的服务节点的稳定性。
在步骤210处，控制器C优选地重新配置通信网络CN，以重新建立要从所考虑的服务节点移动的订户会话。特别地，控制器C优选地重新配置通信网络CN，以建立与要从所考虑的服务节点移动的订户会话(如在步骤208处识别的)相关联的一个或多个接入节点与在步骤209处识别的一个或多个稳定的服务节点之间的连接性。特别地，对于每个订户会话，控制器C优选地改变包括在与订户会话相关联的接入节点与订户会话在其上重新建立的新服务节点之间的路径内的网络节点(即，接入节点AN1、AN2，聚合节点AGN1、AGN2和服务节点SN1-SN5)的配置。例如，控制器C可以改变接入节点的入端口处的订户线路与同一接入节点的出端口之间的关联，或者它可以改变聚合网络中的传输VLAN，或者它可以改变骨干网络的节点的接口上的其它参数，等等。为了重新配置通信网络，控制器C优选地使用管理协议(诸如简单网络管理协议(SNMP)或网络配置协议(NETCONF)之类)。
最后，控制器C优选地考虑列表内的下一个服务节点，并重复步骤204以及可能地重复步骤207-211(在服务节点不稳定的情况下)，直到考虑了列表的最后一个服务节点为止(步骤205和206)。
优选地，控制器C周期性地执行本发明的方法，即，步骤201-211。该周期优选地等于几分钟，例如5分钟。
为了示例，在图1中所描绘的场景中，假设第三服务节点SN3过载。因此，在步骤204处，控制器C优选地确定第三服务节点SN3是不稳定的。在这种情况下，在步骤207处，控制器C确定要从第三服务节点SN3移动的活跃订户会话的数量。然后，控制器C可以发现第五服务节点SN5是稳定的(步骤208)，并且它可以确定要从第三服务节点SN3移动的订户会话，其中图1中表示的第一订户会话可以在第五服务节点SN5上重新建立，如图3中由箭头“A”示意表示的。
本发明的方法有利地允许通过动态地改变通信网络的接入节点与服务节点之间的关联来自动地防止服务节点上的过载状况。该方法由控制器执行，控制器在其稳定性方面周期性地监视服务节点的状况，并且当一些预定义的阈值被跨过时通过找到具有可用资源的新服务节点来改变接入节点与服务节点之间的关联。然后，该方法提供自动执行在接入节点和新服务节点之间创建路径所需的所有网络配置，并控制订户会话在新服务节点上的建立。这种方法在通信网络的正常操作期间(控制资源消耗并防止过载)以及在故障情况下(通过选择不受故障影响的“备份”服务节点来保护订户会话不受故障影响而使其终止)都是有用的。
参考图2，下面描述本发明的第一示例性实施例。
在步骤201处，控制器C在每个服务节点处检查指示活跃订户会话的数量NS与该服务节点可以维持的订户会话的最大数量NSmax之比的参数R。用于该参数的预定义阈值T可以被选择为80％。在这个示例性情况下，如果R高于T，那么服务节点是不稳定的。根据这个实施例，在步骤202处，控制器C编写列表，所述列表包括服务节点的标识符以及对于每个服务节点，R的相应当前值。在步骤204处，控制器C优选地对于所考虑的服务节点检查R是否高于阈值T并且，在肯定的情况下，它优选地确定在所考虑的服务节点处建立的超过阈值的活跃订户会话的量，即，要从所考虑的服务节点移动以恢复稳定性的订户会话的数量(步骤207)。如果R>T，那么超过订户会话的数量是DS1＝(R-T)·NSmax。另外，在步骤207处，如上所述，控制器C优选地决定要从所考虑的服务节点移动的订户会话的实际量。为了简单起见，下文假设，控制器决定这个数量等于DS1。
如果在步骤208控制器C确定存在稳定的服务节点来重新建立要从所考虑的服务节点移动的DS1个订户会话，那么控制器C优选地识别最小数量的接入节点，使得在所考虑的服务节点与该最小数量的接入节点之间建立的活跃订户会话的总和大于要从所考虑的服务节点移动的订户会话的数量DS1。
然后，在步骤210处，控制器C优选地选择一个或多个稳定服务节点来重新建立要从所考虑的服务节点移动的DS1个订户会话。特别地，根据这个实施例，控制器C优选地在步骤208处识别出的稳定的服务节点中选择具有参数R的最低值的(一个或多个)服务节点。如果多于一个服务节点被考虑以重新建立DS1个订户会话(或者因为单个稳定的服务节点不足够，或者为了负载平衡目的)，那么控制器C优选地关于其参数R的值按照升序来选择一个或多个服务节点。
根据本发明的第二示例性实施例，在步骤201处，控制器C在每个服务节点处检查以下参数：
-第一参数R1，指示活跃订户会话的数量与服务节点可以维持的订户会话的最大数量之比；
-第二参数R2，指示服务节点的CPU使用，并且其可以按0至100的标度表示；以及
-第三参数R3，指示服务节点的存储器使用，并且其可以按0至100的标度表示。
根据该第二示例性实施例，用于第一参数R1、用于第二参数R2和用于第三参数R3的阈值可以具有相同的值，其可以例如等于80％。但是，它们也可以具有不同的值。在下面的描述中，为了清楚起见，用于第一参数R1、用于第二参数R2和用于第三参数R3的阈值将分别被指示为T1、T2、T3。
根据该进一步的实施例，在步骤204处，控制器C对于所考虑的服务节点优选地检查第一参数R1、第二参数R2和第三参数R3中的每一个是否超过相应的阈值。可能会出现以下场景：
1)如果R1≤T1，R2≤T2并且R3≤T3，那么控制器C不采取行动并且考虑列表内的下一个服务节点(步骤205和206)；
2)如果R1≤T1并且第二参数R2和第三参数R3中的至少一个大于其相应的阈值T2、T3，那么控制器C优选地确定超过订户会话的数量DS2至少等于当前活跃订户会话的一部分(步骤207)。例如，超过订户会话的数量可以等于活跃订户会话的10％。
3)如果R1>T1、R2≤T2并且R3≤T3，那么控制器C优选地将超过订户会话的数量DS1确定为超过阈值T1的数量(步骤207)，如上面已经描述的。
4)如果R1>T1并且第二参数R2和第三参数R3中的一个大于其相应的阈值T2、T3，那么控制器C优选地确定超过订户会话的数量至少等于DS1+DS2(步骤207)。
在上面的场景2、3和4中的任何一个当中，在步骤208处，控制器C优选地确定是否存在稳定的服务节点来重新建立要从所考虑的服务节点移动的一定数量的订户会话(该数量在场景2中至少等于DS2，在场景3中至少等于DS1，并且在场景4中至少等于DS1+DS2)。在肯定的情况下，控制器C优选地识别最小数量的接入节点，使得在所考虑的服务节点和该最小数量的接入节点之间建立的活跃订户会话的总和大于要从所考虑的服务节点移动的订户会话的数量(步骤209)。
然后，在步骤210，控制器C优选地选择一个或多个稳定的服务节点来重新建立要从所考虑的服务节点移动的所述数量的订户会话。特别地，根据这个实施例，控制器C优选地在步骤208处识别出的稳定的服务节点中选择具有参数R的最低值的服务节点。在多于一个服务节点被考虑以重新建立所述数量的订户会话的情况下，控制器C优选地按照其参数R1的升序来选择一个或多个稳定的服务节点。
此外，根据本发明的优选实施例，将接入节点AN1、AN2和服务节点SN1-SN5互连的聚合网络AGN是无缝MPLS网络。无缝MPLS架构目前在因特网工程任务组(IETF)的MPLS工作组2014年12月30日的因特网草案“Seamless MPLS Architecture draft-ietf-mpls-seamless-mpls-07”中描述。
根据这些实施例，通信网络CN的节点(接入节点、聚合节点、服务节点)通过由MPLS控制平面创建的标签交换路径(LSP)的全网(full mesh)来连接。接入节点与服务节点之间的订户会话优选地由连接接入节点和服务节点的伪线路(pseudowire)携带。
在这种情况下，有利地，在本发明的方法的步骤211处，控制器将不改变包括在接入节点和新服务节点之间的路径内的所有网络节点的配置。事实上，在伪线路尚未在接入节点与新服务节点之间存在的情况下，控制器应当通过简单的配置伪线路的端点(即，接入节点和新服务节点)来配置接入节点和新服务节点之间的新伪线路。如果伪线路已经存在，那么控制器仅在接入节点上简单地改变订户接入端口(接入侧)与伪线路(网络侧)之间的关联，以建立订户会话。因此，不需要对位于伪线路的端点之间的网络节点的配置进行改变。本领域技术人员将认识到的是，本发明的方法的这些实施例允许以非常简单和有效的方式对于订户会话动态地改变接入节点和服务节点之间的关联。

Claims (15)

1.一种用于重新分发订户会话的方法，所述方法用于将源自通信网络(CN)的一个或多个接入节点(AN1、AN2)的订户会话重新分发到通信网络(CN)的多个服务节点(SN1-SN5)，所述方法包括：
a)监视所述服务节点(SN1-SN5)的至少一个性能参数；
b)将所述至少一个性能参数的值与阈值进行比较；以及
如果在给定服务节点(SN3)处所述值超过所述阈值，那么
c)确定要从所述给定服务节点(SN3)移动的订户会话的数量；
d)选择至少一个另外的服务节点(SN5)来重新建立所述数量的订户会话；以及
e)重新配置所述通信网络(CN)，以将所述数量的订户会话从所述给定服务节点(SN3)移动到所述至少一个另外的服务节点(SN5)。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个性能参数指示以下项中的一个或多个：CPU使用、存储器使用、活跃订户会话的数量、每个服务节点接口上的可用带宽、警报的存在。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个性能参数指示在给定服务节点(SN3)处的活跃订户会话的数量NS与给定服务节点(SN3)能维持的订户会话的最大数量NSmax之比R。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个性能参数包括指示在给定服务节点(SN3)处的活跃订户会话的数量与给定服务节点(SN3)能维持的订户会话的最大数量之比的第一参数、指示给定服务节点(SN3)的CPU使用的第二参数以及指示给定服务节点(SN3)的存储器使用的第三参数。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法还包括编写列表，所述列表包括所述服务节点(SN1-SN5)以及对于所述服务节点中的每一个的与服务节点的所述至少一个性能参数相关的一个或多个数据。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述要从所述给定服务节点(SN3)移动的订户会话的数量等于至少如下订户会话的量：其从所述给定服务节点(SN3)的移除会使得超过所述阈值的至少一个性能参数的所述值低于对应阈值。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述要从所述给定服务节点(SN3)移动的订户会话的数量大于订户会话的所述量。
8.如权利要求3和6所述的方法，其中所述要从所述给定服务节点(SN3)移动的订户会话的数量等于或大于(R-T)·NSmax，T为阈值。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法还包括，在步骤d)之前，识别要从给定服务节点(SN3)移动的所述订户会话来自于的所述接入节点(AN1、AN2)的最小数量。
10.如权利要求9所述的方法，其中选择接入节点(AN1、AN2)的所述最小数量，使得在给定服务节点(SN3)与最小数量的接入节点之间建立的活跃订户会话的总和大于所述要从所述给定服务节点(SN3)移动的订户会话的数量。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤d)选择至少一个另外的服务节点(SN5)包括选择多个另外的服务节点。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述至少一个另外的服务节点(SN5)被选择作为当前与最小数量的活跃订户会话相关联的另外的服务节点。
13.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述接入节点(AN1、AN2)和所述服务节点(SN1-SN5)通过无缝MPLS网络互连。
14.一种计算机程序产品，包括当程序在计算机上运行时用于执行如前述权利要求中任一项所述的方法的步骤的计算机可执行指令。
15.一种用于重新分发订户会话的装置(C)，所述装置(C)用于将源自通信网络(CN)的一个或多个接入节点(AN1、AN2)的订户会话重新分发到通信网络(CN)的多个服务节点(SN1-SN5)，所述装置(C)被配置为：
-监视所述服务节点(SN1-SN5)的至少一个性能参数；
-将所述至少一个性能参数的值与阈值进行比较；以及
如果在给定服务节点(SN3)处所述值超过所述阈值，那么
-确定要从所述给定服务节点(SN3)移动的订户会话的数量；
-选择至少一个另外的服务节点(SN5)来重新建立所述数量的订户会话；以及
-重新配置所述通信网络(CN)，以将所述数量的订户会话从所述给定服务节点(SN3)移动到所述至少一个另外的服务节点(SN5)。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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