CN108011754A - 转控分离系统、备份方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种转控分离系统、备份方法和装置，其中，该系统包括：包括：主CP、备CP、主UP、以及备UP；主CP与主UP连接；备CP分别与备UP和主CP连接；主CP，用于将用户的会话表项发送到备CP；备CP，用于接收并存储主CP发送的用户的会话表项，并将会话表项发送到备UP。通过本申请实施例提供的转控分离系统、备份方法和装置，可以保障CP的可靠性。

Description

转控分离系统、备份方法和装置

技术领域

本申请涉及计算机网络技术领域，具体而言，涉及一种转控分离系统、备份方法和装置。

背景技术

目前，转控分离技术是指将控制平面(Control Plane，CP)和用户平面(UserPlane，UP)分开，使得控制平面和转发平面相互独立又协同工作。

转控分离技术在例如宽带远程接入服务器(Broadband Remote Access Server，BRAS)场景的运营商环境中得以应用。即，在BRAS组网中设置独立的用户平面(User Plane，UP)和控制平面(Control Plane，CP)，UP负责转发用户的网络流量，CP负责对用户接入进行认证、计费和管理等。其中，设置UP时会设置主UP和备UP，主UP和备UP都与同一CP连接，CP在确定用户通过身份认证后，会把该用户的会话表项下发到主UP，同时也下发给该备UP，从而对该主UP中的用户的会话表项进行备份，以保证UP的可靠性。

但CP的可靠性无法得到保障。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种转控分离系统、备份方法和装置，以保障CP的可靠性。

第一方面，本申请实施例提供了一种转控分离系统，包括：主控制平面CP、备CP、主用户平面UP、以及备UP；

所述主CP与所述主UP连接；所述备CP分别与所述备UP和所述主CP连接；

所述主CP，用于将用户的会话表项发送到所述备CP；

所述备CP，用于接收并存储所述主CP发送的用户的会话表项，并将所述会话表项发送到所述备UP。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：所述主CP，具体用于：

获取所述主UP发送的所述用户的认证报文；

根据所述认证报文对所述用户的身份进行认证；

当确定所述用户通过身份认证时，生成所述用户的会话表项；

将生成的用户的会话表项分别发送到所述主UP和所述备CP。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：所述主CP具体用于通过以下方式将生成的用户的会话表项分别发送到所述主UP和所述备CP：

所述主CP通过第一通道向所述主UP发送所述用户的会话表项；

通过CP备份通道向所述备CP发送所述用户的会话表项，所述CP备份通道与所述第一通道具有不同的通道类型；

所述备CP，具体用于通过以下方式将所述会话表项发送到所述备UP：

所述备CP，用于通过第二通道向所述备UP发送所述用户的会话表项，所述第二通道与所述CP备份通道具有不同的通道类型。

第二方面，本申请实施例提供一种备份方法，包括：

转控分离系统中的主控制平面CP生成用户的会话表项；

将生成的用户的会话表项分别发送到所述转控分离系统中与所述主CP连接的主用户平面UP和备CP，使得所述备CP将所述用户的会话表项发送到所述转控分离系统中与所述备CP连接的备UP。

结合第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中：转控分离系统中的主CP生成用户的会话表项，包括：

获取所述主UP发送的所述用户的认证报文；

根据所述认证报文对所述用户的身份进行认证；

当确定所述用户通过身份认证时，生成所述用户的会话表项。

结合第二方面，本申请实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中：将生成的用户的会话表项分别发送到所述转控分离系统中与所述主CP连接的主UP和所述备CP，包括：

通过第一通道向所述主UP发送所述用户的会话表项；

通过CP备份通道向所述备CP发送所述用户的会话表项，所述CP备份通道与所述第一通道具有不同的通道类型。

第三方面，本申请实施例提供一种备份方法，包括：

转控分离系统中的备控制平面CP通过CP备份通道接收所述转控分离系统中的主控制平面CP发送的所述用户的会话表项；

通过第二通道向所述转控分离系统中与所述备CP连接的备用户平面UP发送所述用户的会话表项，所述第二通道与所述CP备份通道具有不同的通道类型。

第四方面，本申请实施例提供一种备份装置，所述备份装置应用于转控分离系统中的主控制平面CP，所述装置包括：

生成模块，用于生成用户的会话表项；

发送模块，用于将生成的用户的会话表项分别发送到所述转控分离系统中与所述主CP连接的主用户平面UP和与所述主CP连接的备CP，使得所述备CP将所述用户的会话表项发送到所述转控分离系统中与所述备CP连接的备UP。

结合第四方面，本申请实施例提供了第四方面的第一种可能的实施方式，其中：所述生成模块，包括：

获取单元，用于获取所述主UP发送的所述用户的认证报文；

认证单元，用于根据所述认证报文对所述用户的身份进行认证；

生成单元，用于当确定所述用户通过身份认证时，生成所述用户的会话表项。

结合第四方面，本申请实施例提供了第四方面的第二种可能的实施方式，其中：所述发送模块，包括：

第一发送单元，用于通过第一通道向所述主UP发送所述用户的会话表项；

第二发送单元，用于通过CP备份通道向所述备CP发送所述用户的会话表项，所述CP备份通道与所述第一通道具有不同的通道类型。

第五方面，本申请实施例提供一种备份装置，所述备份装置应用于转控分离系统中的备控制平面CP，所述装置包括：

接收模块，用于通过CP备份通道接收所述转控分离系统中的主控制平面CP发送的用户的会话表项；

发送模块，用于通过第二通道向所述转控分离系统中与所述备CP连接的备用户平面UP发送所述用户的会话表项，所述第二通道与所述CP备份通道具有不同的通道类型。

本申请实施例提供的转控分离系统、备份方法和装置，通过在转控分离系统中设置备CP，主CP会将用户的会话表项发送到备CP，备CP会将会话表项发送到与该备CP连接的备UP，从而通过备UP对CP中的数据进行备份，保障CP的可靠性；而且，形成了主CP与主UP、以及备CP与备UP两个转控分离子系统，可以在主CP或者主UP出现故障时，直接切换到备CP与备UP形成的转控分离子系统，并通过备CP与备UP形成的转控分离子系统继续对用户进行管理，提高了转控分离系统的可靠性。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例1所提供的一种转控分离系统的架构图；

图2示出了本申请实施例2所提供的一种备份方法的流程图；

图3示出了本申请实施例2所提供的另一种备份方法的流程图；

图4示出了本申请实施例3所提供的一种备份装置的具体结构示意图；

图5示出了本申请实施例4所提供的一种备份装置的具体结构示意图。

具体实施方式

若在转控分离系统中只设置一个CP，如果该CP出现故障，会导致通过该转控分离系统接入网络的用户无法继续接入网络，所以在转控分离系统中只设置一个CP，无法确保CP的可靠性。基于此，本申请提出一种转控分离系统和备份方法，以提高CP的可靠性。

本申请方案为了提高CP的可靠性，主要是通过在转控分离系统中增加与主CP连接的备CP(可以是一个，也可以是多个)，以提高CP的可靠性。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请做进一步详细的说明。

实施例1

在BRAS组网初始工作状态下，管理编排器(图1中未示出)(Management andOrchestration，MANO)首先会按照图1所示的转控分离系统中主CP100、备CP102、主UP104、以及备UP106之间的连接关系以及预设的通道类型配置上述各设备之间的通道，以形成图1所示的转控分离系统的架构。

如图1所示，是本申请提出的转控分离系统的架构图。该转控分离系统包括：主CP100、备CP102、主UP104、以及备UP106。

上述主CP100与上述主UP104连接；上述备CP102分别与上述备UP106和上述主CP100连接。

在本实施例中，上述主CP100，主要用于将用户的会话表项发送到上述备CP102；而上述备CP102，用于接收并存储上述主CP100发送的用户的会话表项，对主CP进行备份，并将上述会话表项发送到上述备UP106。

这里，主CP100和备CP102可以采用任何可以处理BRAS业务的服务器。

通过以上转控分离系统的架构中各设备的连接关系可以看出，上述主CP100与上述主UP104连接；上述备CP102与上述备UP106连接；那么主CP100与主UP104之间形成一个转控分离子系统，而备CP102与备UP106之间形成另一个转控分离子系统。这两个转控分离子系统均可以独立对用户的网络流量进行转发。

在配置主CP100、备CP102、主UP104、以及备UP106以及上述各设备之间的通道后，设置主CP100与主UP104形成的转控分离子系统处于激活状态，从而在BRAS组网正常工作中，通过主CP100对用户进行认证，并通过主UP104对用户的网络流量进行转发；而将备CP102与备UP106设置为备用状态。

上述备用状态，是指在主CP100与主UP104正常工作时，备CP102与备UP106形成的转控分离子系统处于运行且无流量经过的状态；那么，在主CP100与主UP104形成的转控分离子系统出现故障时，可以随时切换到备CP102与备UP106之间形成的转控分离子系统下继续正常工作。

通过以上的描述可以看出，将备CP102与备UP106之间形成的转控分离子系统作为主CP100与主UP104之间形成的转控分离子系统的热备。大大提高了BRAS组网工作的可靠性。

在本实施例提出的转控分离系统中，在主CP100与主UP104之间的通道称为第一通道，在主CP100与备CP102之间的通道称为CP备份通道，在备CP102与备UP106之间的通道称为第二通道。为了保证报文传输的可靠性，MANO配置第一通道、第二通道和CP备份通道时会分别向第一通道、第二通道和CP备份通道分配唯一的通道标识。

为了对用户的流量进行转发，上述主UP和备UP还需要分别与交换机108和核心路由器110(Core Router，CR)连接，从而对用户的网络流量进行转发。

在MANO配置主UP104后，主UP104处于激活状态，为了对用户的网络流量进行转发，主UP104会把自己的IP地址发送给CR，与CR建立连接；同时，还会把自己的物理地址(MediumAccess Control，MAC)发送到交换机108，使得交换机108能够对主UP104的MAC地址进行学习，并用学习到的主UP104的MAC地址对存储的MAC表进行更新，让交换机的MAC表出口指向UP1，使得交换机108在获取到用户的转发流量后，会将用户的网络流量通过主UP104进行转发。

在本实施例中提出的转控分离系统的搭建完成之后，BRAS组网的转控分离系统中的主CP会对接入的用户进行身份认证，为了对接入的用户进行身份认证，上述主CP，具体用于执行以下步骤(1)至步骤(4)：

(1)获取上述主UP发送的上述用户的认证报文；

(2)根据上述认证报文对上述用户的身份进行认证；

(3)当确定上述用户通过身份认证时，生成上述用户的会话表项；

(4)将生成的用户的会话表项分别发送到上述主UP和上述备CP。

在上述步骤(1)中，认证报文携带有：用户名、密码以及AAA服务器的互联网协议地址(Internet Protocol Address，IP地址)。

在上述步骤(2)中，主CP在获取到认证报文后，会根据认证报文中携带的AAA服务器的IP地址，将认证报文发送到AAA服务器，使得AAA服务器通过认证报文中记载的用户名和密码对用户进行身份认证，并将认证结果返回到主CP，该认证结果包括用户通过身份认证和用户未通过身份认证。

在上述步骤(3)中，上述用户的会话表项，包括但不限于：用户的用户名、用户接入网络的IP地址、带宽和在线时长。

在上述步骤(4)中，主CP100会向主UP104发送生成的用户的会话表项，以使得主UP104对通过身份认证的用户的网络流量进行转发。同时将生成的用户的会话表项发送到备CP102。上述备CP102在接收到主CP100发送的会话表项后，对该会话表项进行存储，以完成对主CP的备份工作，并将该会话表项发送到上述备UP106。备UP106在接收到备CP102发送的会话表项后，对接收到的会话表项进行存储。

上述备CP102向备UP106发送用户的会话表项的过程，属于路由转发过程。

而在路由转发过程中，不能在同一类型通道中，转发同一报文。而上述MANO给主CP与主UP之间配置的第一通道、与备CP与备UP之间配置的第二通道均是虚拟扩展局域网(Virtual Extensible LAN，Vxlan)中具有普通类型的开放式流(Open Flow，OF)通道，那么MANO需要在主CP和备CP之间配置Vxlan中与普通类型不同类型的通道，才能使主CP可以将接收到的报文转发给备CP进行备份。

在一个实施方式中，MANO可以在主CP和备CP之间配置通道类型为cp-syn的CP备份通道，上述cp-syn类型的CP备份通道与普通类型的通道的不同之处在于：cp-syn类型的CP备份通道与普通类型的通道的属性不同。所以，上述CP备份通道与第一通道以及第二通道的通道类型不同。

所以，在传输生成的用户会话表项的过程中，上述主CP通过第一通道向上述主UP发送上述用户的会话表项；并通过CP备份通道向上述备CP发送上述用户的会话表项。

上述备CP，用于接收并存储上述主CP发送的用户的会话表项，并通过第二通道向上述备UP发送上述用户的会话表项。

其中，主CP将上述用户的会话表项以开放式流表的形式向上述主UP下发。备CP亦将上述用户的会话表项以开放式流表的形式向上述备UP下发。

通过以上的描述可以看出，在主CP和备CP之间配置与普通类型不同类型的CP备份通道，使得主CP和备CP能够转发接收到的用户的会话表项，以对用户的会话表项进行转发和备份。

在图1所示的转控分离系统的架构的基础上，还可以继续增加与主UP连接的第二备CP以及与第二备CP连接的第二备UP，以进一步增加转控分离系统的可靠性，而第二备CP与上述备CP的功能类似，第二备UP也与上述备UP的功能类似，这里不再赘述。

综上所述，本实施例提供的转控分离系统，通过在转控分离系统中设置备CP，主CP会将用户的会话表项发送到备CP，备CP会将会话表项发送到与该备CP连接的备UP，从而通过备UP对CP中的数据进行备份，保障CP的可靠性；而且，形成了主CP与主UP、以及备CP与备UP两个转控分离子系统，可以在主CP或者主UP出现故障时，直接切换到备CP与备UP形成的转控分离子系统，并通过备CP与备UP形成的转控分离子系统继续对用户进行管理，提高了转控分离系统的可靠性。

基于同一发明构思，本申请实施例中还分别提供了与上述转控分离系统对应的备份方法和装置，由于本申请实施例中的备份方法和装置解决问题的原理与本申请实施例上述转控分离系统相似，因此备份方法和装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

实施例2

参见图2所示的一种备份方法，从转控分离系统的主CP侧描述了转控分离系统具体进行用户的会话表项的备份过程。

该备份方法，包括以下步骤：

步骤200、转控分离系统中的主CP生成用户的会话表项。

具体地，上述步骤200包括以下步骤(1)至步骤(3)：

(1)获取主UP发送的上述用户的认证报文；

(2)根据上述认证报文对上述用户的身份进行认证；

(3)当确定上述用户通过身份认证时，生成上述用户的会话表项。

步骤202、将生成的用户的会话表项分别发送到上述转控分离系统中与主CP连接的主UP和备CP，使得上述备CP将上述用户的会话表项发送到上述转控分离系统中与上述备CP连接的备UP。

具体地，上述步骤202包括以下步骤(1)至步骤(2)：

(1)通过第一通道向上述主UP发送上述用户的会话表项；

(2)通过CP备份通道向上述备CP发送上述用户的会话表项，上述CP备份通道与上述第一通道具有不同的通道类型。

上述转控分离系统备份方法，还包括：当通过上述第一通道接收到上述主UP发送的用户的会话表项时，存储上述用户的会话表项，并通过上述CP备份通道向上述备CP转发上述用户的会话表项。

参见图3所示的一种备份方法，从转控分离系统的备CP侧描述了转控分离系统具体进行用户的会话表项的备份过程。

该备份方法，包括以下步骤：

步骤300、转控分离系统中的备CP通过CP备份通道接收上述转控分离系统中的主CP发送的上述用户的会话表项；

步骤302、通过第二通道向上述转控分离系统中与备CP连接的备UP发送上述用户的会话表项，上述第二通道与上述CP备份通道具有不同的通道类型。

综上所述，本实施例提供的备份方法，通过在转控分离系统中设置备CP，主CP会将用户的会话表项发送到备CP，备CP会将会话表项发送到与该备CP连接的备UP，从而通过备UP对CP中的数据进行备份，保障CP的可靠性；而且，形成了主CP与主UP、以及备CP与备UP两个转控分离子系统，可以在主CP或者主UP出现故障时，直接切换到备CP与备UP形成的转控分离子系统，并通过备CP与备UP形成的转控分离子系统继续对用户进行管理，提高了转控分离系统的可靠性。

实施例3

参见图4所示的备份装置的结构，本实施例提出一种备份装置，该备份装置应用于转控分离系统中的主CP，用于执行上述实施例2提出中转控分离系统的主CP侧描述的转控分离系统具体进行用户的会话表项的备份过程。

该备份装置，包括：

生成模块400，用于生成用户的会话表项；

发送模块402，用于将生成的用户的会话表项分别发送到转控分离系统中与主CP连接的主UP和备CP，使得上述备CP将上述用户的会话表项发送到上述转控分离系统中与上述备CP连接的备UP。

具体地，所述生成模块400，包括：

获取单元，用于获取主UP发送的所述用户的认证报文；

认证单元，用于根据所述认证报文对所述用户的身份进行认证；

生成单元，用于当确定所述用户通过身份认证时，生成所述用户的会话表项。

所述发送模块402，包括：

第一发送单元，用于通过第一通道向所述主UP发送所述用户的会话表项；

第二发送单元，用于通过CP备份通道向所述备CP发送所述用户的会话表项，所述CP备份通道与所述第一通道具有不同的通道类型。

综上所述，本实施例提供的备份装置，通过在转控分离系统中设置备CP，主CP会将用户的会话表项发送到备CP，备CP会将会话表项发送到与该备CP连接的备UP，从而通过备UP对CP中的数据进行备份，保障CP的可靠性；而且，形成了主CP与主UP、以及备CP与备UP两个转控分离子系统，可以在主CP或者主UP出现故障时，直接切换到备CP与备UP形成的转控分离子系统，并通过备CP与备UP形成的转控分离子系统继续对用户进行管理，提高了转控分离系统的可靠性。

实施例4

参见图5所示的备份装置的结构，本实施例提出一种备份装置，该备份装置应用于转控分离系统中的备控制平面CP，用于执行上述实施例2提出中转控分离系统的备CP侧描述的转控分离系统具体进行用户的会话表项的备份过程。

该备份装置，包括：

接收模块500，用于通过CP备份通道接收所述转控分离系统中的主控制平面CP发送的用户的会话表项；

发送模块502，用于通过第二通道向所述转控分离系统中与所述备CP连接的备用户平面UP发送所述用户的会话表项，所述第二通道与所述CP备份通道具有不同的通道类型。

综上所述，本实施例提供的备份装置，通过在转控分离系统中设置备CP，主CP会将用户的会话表项发送到备CP，备CP会将会话表项发送到与该备CP连接的备UP，从而通过备UP对CP中的数据进行备份，保障CP的可靠性；而且，形成了主CP与主UP、以及备CP与备UP两个转控分离子系统，可以在主CP或者主UP出现故障时，直接切换到备CP与备UP形成的转控分离子系统，并通过备CP与备UP形成的转控分离子系统继续对用户进行管理，提高了转控分离系统的可靠性。

Claims (11)

1.一种转控分离系统，其特征在于，包括：主控制平面CP、备CP、主用户平面UP、以及备UP；

所述主CP与所述主UP连接；所述备CP分别与所述备UP和所述主CP连接；

所述主CP，用于将用户的会话表项发送到所述备CP；

所述备CP，用于接收并存储所述主CP发送的用户的会话表项，并将所述会话表项发送到所述备UP。

2.根据权利要求1所述的转控分离系统，其特征在于，所述主CP，具体用于：

获取所述主UP发送的所述用户的认证报文；

根据所述认证报文对所述用户的身份进行认证；

当确定所述用户通过身份认证时，生成所述用户的会话表项；

将生成的用户的会话表项分别发送到所述主UP和所述备CP。

3.根据权利要求1或2所述的转控分离系统，其特征在于，所述主CP具体用于通过以下方式将生成的用户的会话表项分别发送到所述主UP和所述备CP：

所述主CP通过第一通道向所述主UP发送所述用户的会话表项；

通过CP备份通道向所述备CP发送所述用户的会话表项，所述CP备份通道与所述第一通道具有不同的通道类型；

所述备CP，具体用于通过以下方式将所述会话表项发送到所述备UP：

所述备CP，用于通过第二通道向所述备UP发送所述用户的会话表项，所述第二通道与所述CP备份通道具有不同的通道类型。

4.一种备份方法，其特征在于，包括：

转控分离系统中的主控制平面CP生成用户的会话表项；

将生成的用户的会话表项分别发送到所述转控分离系统中与所述主CP连接的主用户平面UP和与所述主CP连接的备CP，使得所述备CP将所述用户的会话表项发送到所述转控分离系统中与所述备CP连接的备UP。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，转控分离系统中的主CP生成用户的会话表项，包括：

获取所述主UP发送的所述用户的认证报文；

根据所述认证报文对所述用户的身份进行认证；

当确定所述用户通过身份认证时，生成所述用户的会话表项。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，将生成的用户的会话表项分别发送到所述转控分离系统中与所述主CP连接的主UP和与所述主CP连接的备CP，包括：

通过第一通道向所述主UP发送所述用户的会话表项；

通过CP备份通道向所述备CP发送所述用户的会话表项，所述CP备份通道与所述第一通道具有不同的通道类型。

7.一种备份方法，其特征在于，包括：

转控分离系统中的备控制平面CP通过CP备份通道接收所述转控分离系统中的主控制平面CP发送的用户的会话表项；

通过第二通道向所述转控分离系统中与所述备CP连接的备用户平面UP发送所述用户的会话表项，所述第二通道与所述CP备份通道具有不同的通道类型。

8.一种备份装置，其特征在于，所述备份装置应用于转控分离系统中的主控制平面CP，所述装置包括：

生成模块，用于生成用户的会话表项；

发送模块，用于将生成的用户的会话表项分别发送到所述转控分离系统中与所述主CP连接的主用户平面UP和与所述主CP连接的备CP，使得所述备CP将所述用户的会话表项发送到所述转控分离系统中与所述备CP连接的备UP。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述生成模块，包括：

获取单元，用于获取所述主UP发送的所述用户的认证报文；

认证单元，用于根据所述认证报文对所述用户的身份进行认证；

生成单元，用于当确定所述用户通过身份认证时，生成所述用户的会话表项。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述发送模块，包括：

第一发送单元，用于通过第一通道向所述主UP发送所述用户的会话表项；

第二发送单元，用于通过CP备份通道向所述备CP发送所述用户的会话表项，所述CP备份通道与所述第一通道具有不同的通道类型。

11.一种备份装置，其特征在于，所述备份装置应用于转控分离系统中的备控制平面CP，所述装置包括：

接收模块，用于通过CP备份通道接收所述转控分离系统中的主控制平面CP发送的用户的会话表项；

发送模块，用于通过第二通道向所述转控分离系统中与所述备CP连接的备用户平面UP发送所述用户的会话表项，所述第二通道与所述CP备份通道具有不同的通道类型。