CN109792409B - 用于在拥塞事件期间丢弃消息的方法、系统和计算机可读介质 - Google Patents

用于在拥塞事件期间丢弃消息的方法、系统和计算机可读介质 Download PDF

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Abstract

本文描述的主题涉及用于在拥塞事件期间丢弃消息的方法、系统和计算机可读介质。一种方法包括注册用于在拥塞期间处置与应用相关联的流量的流量拥塞策略。该方法还包括确定与拥塞事件相关联的第一拥塞级别。该方法还包括确定与类似消息优先级值相关联的消息的消息速率，其中消息优先级值是使用流量拥塞策略确定的。该方法还包括使用消息速率、第一拥塞级别和消息丢弃算法来丢弃第一消息，其中消息丢弃算法是使用流量拥塞策略确定的。

Description

用于在拥塞事件期间丢弃消息的方法、系统和计算机可读 介质
优先权声明
本申请要求于2016年9月22日提交的美国专利申请序列No.15/273,069的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本文描述的主题涉及计算机网络流量管理。更具体而言，本主题涉及用于在拥塞事件期间丢弃消息的方法、系统和计算机可读介质。
背景技术
计算机网络中与流量相关的拥塞会阻止或阻碍消息到达适当的目的地。例如，认证消息可以被用于认证订户以进行服务访问。如果订户因为网络或其中的节点过于拥塞以至于无法及时路由或处理认证消息而未被认证，那么订户可以被拒绝服务访问。为了减少与和流量相关的拥塞相关联的问题，许多网络试图在拥塞事件期间(例如，检测到拥塞时(诸如当网络节点过载时)的事件或时间段)丢弃不太重要的消息，同时仍然允许一些重要消息。但是，当确定在检测到拥塞时要丢弃哪些消息以及允许哪些消息时，可能需要考虑各种因素。
发明内容
本文描述的主题涉及用于在拥塞事件期间丢弃消息的方法、系统和计算机可读介质。一种方法包括注册用于在拥塞期间处置与应用相关联的流量的流量拥塞策略。该方法还包括确定与拥塞事件相关联的第一拥塞级别。该方法还包括确定与类似消息优先级值相关联的消息的消息速率，其中消息优先级值是使用流量拥塞策略确定的。该方法还包括使用消息速率、第一拥塞级别和消息丢弃算法来丢弃第一消息，其中消息丢弃算法是使用流量拥塞策略确定的。
一种用于在拥塞事件期间丢弃消息的系统包括至少一个处理器和流量管理器。流量管理器是使用该至少一个处理器实现的。流量管理器被配置成：用于注册用于在拥塞期间处置与应用相关联的流量的流量拥塞策略；用于确定与拥塞事件相关联的第一拥塞级别；用于确定与类似消息优先级值相关联的消息的消息速率，其中消息优先级值是使用流量拥塞策略确定的；以及使用消息速率、拥塞级别和消息丢弃算法中的一个或多个丢弃与该应用相关联的第一消息，其中消息丢弃算法是使用流量拥塞策略确定的。
本文描述的主题可以用软件结合硬件和/或固件来实现。例如，本文描述的主题可以用由处理器执行的软件来实现。在一些实现中，本文描述的主题可以使用其上存储有计算机可执行指令的非瞬态计算机可读介质来实现，所述计算机可执行指令在由计算机的处理器执行时控制计算机执行步骤。适于实现本文描述的主题的示例性计算机可读介质包括非瞬态设备，诸如盘存储器设备、芯片存储器设备、可编程逻辑设备和专用集成电路。此外，实现本文描述的主题的非瞬态计算机可读介质可以位于单个设备或计算平台上，或者可以跨多个设备或计算平台分布。
如本文所使用的，术语“节点”是指包括一个或多个处理器和存储器的至少一个物理计算平台。例如，节点可以包括在物理计算平台上执行的虚拟机和/或软件。
如本文所使用的，术语“功能”或“模块”是指与用于实现本文描述的特征的硬件、固件或者与硬件和/或固件组合的软件。
附图说明
现在将参考附图解释本文描述的主题，附图中：
图1是图示示例计算环境的框图；
图2是图示示例流量管理器的框图；
图3描绘流量拥塞策略信息的示例；
图4描绘流量拥塞策略信息的另一个示例；以及
图5是图示在拥塞事件期间丢弃消息的处理的流程图。
具体实施方式
本文描述的主题涉及用于在拥塞事件期间丢弃消息的方法、系统和计算机可读介质。当网络节点接收的消息多于它可以处理或处置(例如，路由、响应等)的消息时，与流量相关的拥塞会发生。当网络节点经历拥塞时，会出现各种问题，包括掉话和/或终止连接。为了减少与流量相关的拥塞，一些网络可以检测各个拥塞点(例如，其中的一个或多个网络节点或模块)处的拥塞事件，并且当检测到拥塞事件时执行各种动作以减轻拥塞和与拥塞相关的问题。例如，为了减轻拥塞，可以使用消息丢弃策略，该消息丢弃策略定义哪些类型的消息应当被允许和/或被丢弃。
根据本文描述的主题的一些方面，公开了用于可插拔流量拥塞策略的技术、方法、系统或机制。例如，网络节点或模块可以表示网络中的拥塞点。在这个示例中，节点或模块可以被配置用于接收和注册用于一个或多个应用的动态和/或可插拔流量拥塞策略。继续这个示例，节点或模块可以使用特定的流量拥塞策略来确定在拥塞事件期间是允许还是丢弃与特定应用相关联的消息，并且可以使用另一个流量拥塞策略来处置其它流量。
根据本文描述的主题的一些方面，公开了用于在消息丢弃算法中利用消息速率、拥塞级别和/或策略定义的优先级值的技术、方法、系统或机制。例如，流量拥塞策略可以定义或指示消息丢弃算法，该消息丢弃算法确定拥塞事件的拥塞级别(例如，指示拥塞点处的拥塞的值)并且确定与(例如，基于策略定义的因子计算的或确定的)类似消息优先级值相关联的消息的消息速率。继续这个示例，对于给定的拥塞级别，消息丢弃算法可以比与较高消息优先级值相关联的消息的消息速率更多地限制与较低消息优先级值相关联的消息的消息速率，例如，通过丢弃消息。在一些示例中，随着给定拥塞事件的拥塞级别增加，消息丢弃算法可以逐渐限制与各种消息优先级值相关联的消息的消息速率。
有利地，根据本文描述的主题的一些方面，通过使用可插拔流量拥塞策略，例如通过减少拥塞事件的长度和/或通过减轻拥塞相关问题的影响，改善与拥塞管理相关联的计算机能力。另外，当确定在拥塞事件期间是允许还是丢弃消息时，可以通过利用特定于应用的特征和/或因素来改善拥塞管理。
现在将详细参考本文描述的主题的各种示例，其一些示例在附图中示出。只要可能，将在整个附图中使用相同的标号来表示相同或相似的部分。
图1是图示示例计算环境100的框图。参考图1，计算环境100可以包括(一个或多个)节点102、路由节点(RN)104和/或(一个或多个)节点112。(一个或多个)节点102和(一个或多个)节点112中的每个可以表示能够使用至少一个通信协议进行通信的一个或多个合适的实体(例如，在至少一个处理器、一个或多个计算平台等上执行的软件)，使用至少一个通信协议诸如使用一个或多个网络层协议(例如，互联网协议(IP))、一个或多个传输层协议(例如，传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、流控制传输协议(SCTP)和/或可靠数据协议(RDP))和/或一个或多个会话层协议(例如，Diameter协议、超文本传输协议(HTTP)和/或实时传输协议(RTP))。例如，(一个或多个)节点102和112中的每个可以是客户端、服务器、Diameter节点、网络节点、移动性管理实体(MME)、归属订户服务器(HSS)、认证、授权和/或计费(AAA)服务器、Diameter应用服务器、订户简档存储库(SPR)或其它节点。(一个或多个)节点102和112中的每个可以包括用于发送、接收和/或处理各种消息的功能。例如，(一个或多个)节点102可以包括请求订户相关信息的客户端，并且(一个或多个)节点112可以包括提供订户相关信息的服务器。
RN 104可以表示用于接收、处理、路由和/或丢弃消息的任何合适的一个或多个实体(例如，在至少一个处理器、一个或多个计算平台等上执行的软件)，消息诸如IP消息、TCP消息、Diameter消息、HTTP消息和其它消息。例如，RN 104可以包括或表示IP路由器、IP交换机、长期演进(LTE)信令路由器、Diameter信令路由器、Diameter代理服务器、Diameter代理、Diameter路由代理、Diameter中继代理、Diameter翻译代理或Diameter重定向代理。RN104可以包括用于处理和/或路由各种消息的功能。在一些实施例中，此类功能可以被包括在一个或多个模块(例如，会话路由模块)中。
RN 104可以包括用于接收、处理和/或交换或路由各种消息的功能，并且可以包括用于与各种节点通信的各种通信接口，例如，第三代合作伙伴计划(3GPP)LTE通信接口及其它(例如，非LTE)通信接口。用于与各种节点通信的一些示例通信接口可以包括IP接口、TCP接口、UDP接口、HTTP接口、RDP接口、SCTP接口、RTP接口、Diameter接口、LTE接口和/或IMS接口。
RN 104可以促进(一个或多个)节点102和(一个或多个)节点112之间的通信。例如，(一个或多个)节点102可以表示Diameter客户端并且可以向RN 104发送Diameter请求消息(例如，Diameter会话建立请求消息)。Diameter请求消息可以要求来自(一个或多个)节点112的信息或一个或多个服务。RN 104可以在(一个或多个)节点102和(一个或多个)节点112之间路由、中继和/或翻译请求或响应。在接收并处理Diameter请求消息之后，(一个或多个)节点112可以向RN 104发送Diameter响应消息(例如，Diameter会话建立响应消息)。可以响应于由(一个或多个)节点102发起的Diameter请求消息而发送Diameter响应消息。RN 104可以向(一个或多个)节点102提供Diameter响应消息。
在一些实施例中，RN 104可以包括(一个或多个)处理器106、存储器108和/或流量管理器(TM)110。(一个或多个)处理器106可以表示或包括物理处理器、通用微处理器、单核处理器、多核处理器、现场可编程门阵列(FPGA)和/或专用集成电路(ASIC)中的至少一个。在一些实施例中，(一个或多个)处理器106可以被配置为执行存储在一个或多个非瞬态计算机可读介质(诸如存储器108)中的软件。例如，可以将软件加载到存储器结构中以供(一个或多个)处理器106执行。在一些实施例中，例如，在RN 104包括多个处理器的情况下，一些(一个或多个)处理器106可以被配置为独立于其它(一个或多个)处理器106操作。
TM 110可以是用于执行与流量管理和/或和流量相关的拥塞管理相关联的一个或多个方面的任何合适的一个或多个实体(例如，在(一个或多个)处理器106上执行的软件、ASIC、FPGA，或者软件、ASIC或FPGA的组合)。例如，TM 110可以包括或表示任何可编程单元，以基于消息优先级值和RN 104和/或另一个节点(例如，(一个或多个)节点102和112)的拥塞级别来丢弃或允许各种消息(例如，IP消息、Diameter消息、HTTP消息等)。在一些实施例中，TM 110可以使用(一个或多个)处理器106和/或一个或多个存储器(诸如存储器108)来实现。例如，TM 110可以利用(一个或多个)处理器106(例如，使用存储在本地存储器中的软件)和随机存取存储器(RAM)。
在一些实施例中，TM 110可以包括用于接收、注册和/或使用流量拥塞策略的功能。例如，流量拥塞策略可以包括或指示消息丢弃算法，该消息丢弃算法用于使用一个或多个策略可确定因子来确定是丢弃还是允许与应用相关联的消息。策略可确定因子的一些示例可以包括策略定义的消息优先级值、消息参数值、消息类型、消息事件、消息属性(例如，优先级属性值对(AVP))、检测到的拥塞级别、路径相关的拥塞指示符(例如，颜色代码)和/或用于给定消息组(例如，某个优先级的消息)的一个或多个消息速率。在这个示例中，TM110可以被配置用于注册和使用流量拥塞策略，而不要求RN 104和/或TM 110重新引导或重启。
在一些实施例中，TM 110可以包括用于允许应用或其它实体(例如，网络运营商或设备)注册流量拥塞策略的功能，该流量拥塞策略用于在拥塞期间基于策略定义的消息优先级处理消息。例如，流量拥塞策略可以能够支持与消息优先级值(例如，1-15之间的值)相关联的消息的流量监管(traffic policing)，其中消息优先级值与在RN 104处检测到的拥塞级别的数字(1-4之间的值)不同。在这个示例中，流量拥塞策略或相关消息丢弃算法可以将与拥塞级别相关联的至少一些拥塞管理动作映射到与不同消息优先级值相关联的消息组。
在一些实施例中，TM 110可以包括用于跟踪RN 104处的现有或当前流量模式和/或确定类似分组的消息的消息速率的功能。例如，TM 110可以被配置用于使用策略可确定因子(例如，事件优先级、事件类型、消息类型、路径相关的拥塞指示符或特定于应用的参数值)来识别和分组消息(例如，在RN 104处接收的流量)，并且通过识别和分组消息，可以跟踪、测量和/或确定类似分组的消息在RN 104处被接收和/或从RN 104被发送的消息速率。
在一些实施例中，TM 110可以包括用于整形流量(例如，离开RN 104的流量)的功能，例如，通过使用流量模式信息、与节点(例如，RN 104)相关联的拥塞级别和/或一个或多个策略定义的消息优先级值来丢弃至少一些消息。例如，对于给定的拥塞级别，消息丢弃算法可以比与较高优先级值相关联的消息的消息速率更多地限制与较低优先级值相关联的消息的消息速率，例如，通过丢弃这样的消息。在一些示例中，随着给定拥塞事件的拥塞级别增加，消息丢弃算法可以逐渐降低与各种消息优先级值相关联的消息的流量速率限制。
存储器108可以是用于存储与流量管理(例如，流量跟踪、流量整形等)和/或和流量相关的拥塞管理相关联的信息的任何合适的一个或多个实体(例如，一个或多个存储器设备)。例如，存储器108可以存储一个或多个流量拥塞策略、一个或多个消息丢弃算法、消息统计数据、消息优先级值、消息速率和/或其它和流量相关的信息。
将认识到的是，图1是出于说明性目的，并且可以改变、更改、添加或移除上面关于图1描述的各种节点、节点的位置和/或节点的功能(例如，模块)。例如，一些节点和/或功能可以被组合成单个实体。在另一个示例中，一些节点和/或功能可以跨多个节点和/或平台分布。
图2是图示示例TM 110的框图。参考图2，TM 110可以与源任务204和/或目的地任务206交互和/或通信。源任务204可以是向TM 110提供消息的任何实体(例如，节点、模块等)并且目的地任务208可以是从TM 110接收消息的任何实体。例如，源任务204可以包括(一个或多个)节点102和/或RN 104内的模块。在另一个示例中，目的地任务206可以包括(一个或多个)节点112和/或RN104内的模块。在一些实施例中，源任务204和/或目的地任务206可以包括或利用一个或多个缓冲器或存储器来存储消息。例如，源任务204可以存储等待由RN 104和/或TM 110处理的传入消息，并且目的地任务206可以存储来自RN 104和/或TM 110的传出消息，例如，要由RN 104向前发送或路由的消息。
TM 110可以包括跟踪器200和整形器202或与其交互。跟踪器200可以是用于跟踪传入和/或传出消息的消息速率的任何合适的一个或多个实体(例如，在(一个或多个)处理器106上执行的软件、ASIC、FPGA或者软件、ASIC或FPGA的组合)。在一些实施例中，跟踪器200可以利用流量拥塞策略和/或相关的信息来使用策略可确定消息优先级值对消息分类或分组。跟踪器200还可以跟踪类似分组的消息(例如，与相同的消息优先级值相关联的消息)的消息速率。例如，跟踪器200可以确定与消息优先级值“1”相关联的消息的消息速率、与消息优先级值“2”相关联的消息的消息速率以及与消息优先级值“3”相关联的消息的消息速率。
在一些实施例中，TM 110和/或跟踪器200可以利用流量拥塞策略来使用一个或多个消息属性、连接属性和/或路径相关的属性确定各种消息的消息优先级值。例如，流量拥塞策略可以定义或指示优先级AVP和/或颜色代码(例如，由客户规则和/或策略定义的规则指派的路径或连接相关的拥塞指示符)将用于确定Diameter消息的消息优先级。
在一些实施例中，流量拥塞策略可以定义或指示如何生成或计算用于各种消息的消息优先级值。例如，流量拥塞策略可以指示位或字节操作(例如，位级联和/或位算术)可以被用于使用多个因子或值来生成消息优先级值。在这个示例中，流量拥塞策略可以指示可以通过级联来自第一属性的一个或多个位和来自另一个属性的一个或多个位来计算消息优先级值。
在一些实施例中，TM 110或其中相关的实体可以通过级联来自第一属性(例如，来自优先级AVP的值)的多个最高有效(左)位和来自第二属性(例如，颜色代码)的多个最低有效(右)位来生成消息优先级值。例如，假设来自优先级AVP的优先级值可以是0-15(其中15是最高优先级)并且颜色代码可以是0-3(其中3是最高优先级颜色)。继续这个示例，级联优先级值“10”(0xa)和颜色代码“0”(0x0)可以产生消息优先级值“160”(0xa0x0)并且级联优先级值“10”(0xa)和颜色代码“3”(0x3)可以产生消息优先级值“163”(0xa0x0)。
整形器202可以是用于执行流量整形和/或拥塞管理的任何合适的一个或多个实体(例如，在(一个或多个)处理器106上执行的软件、ASIC、FPGA或者软件、ASIC或FPGA的组合)。例如，整形器202可以利用流量拥塞策略和/或相关的信息(例如，拥塞级别和由跟踪器200捕获和/或导出的信息)来确定在拥塞事件期间丢弃或允许哪些消息。在这个示例中，整形器202可以使用消息丢弃算法，该算法限定或限制与某些消息优先级值相关联的消息的消息速率，并且可以在拥塞级别增加时逐渐丢弃更多消息。
在一些实施例中，流量拥塞策略和/或相关的丢弃算法可以在拥塞事件期间对流量进行整形(例如，丢弃一些流量)时使用消息优先级值。例如，在流量拥塞策略和/或相关的丢弃算法使用消息速率限制的情况下，流量拥塞策略和/或相关的丢弃算法可以通过在影响(例如，限制)与较高优先级消息值相关联的消息的消息速率之前首先限制与较低优先级消息值相关联的消息的消息速率来强制执行总消息速率限制(例如，基于在RN 104处接收的消息的所有消息速率)。在这个示例中，在确定要丢弃哪些消息中通过使用策略可确定消息优先级值，流量拥塞策略和/或相关的丢弃算法可以被配置用于任何环境和/或应用使用。
在一些实施例中，跟踪器200可以包括用于在强制执行消息速率限制之前和/或之后确定消息速率的功能。例如，跟踪器200可以在丢弃消息之前跟踪传入消息的消息速率，并且还可以在整形器202丢弃消息之后跟踪和/或核实消息速率(例如，到目的地任务206的传出消息)，以强制执行和/或核实特定消息速率限制。
将认识到的是，图2是出于说明性目的，并且可以改变、更改、添加或移除上面关于图2描述的各种节点、节点的位置和/或节点的功能(例如，模块)。例如，一些节点和/或功能可以被组合成单个实体。在另一个示例中，一些节点和/或功能可以跨多个节点和/或平台分布。
图3描绘了流量拥塞策略信息的示例。在一些实施例中，TM110可以利用流量拥塞策略，该策略基于各种拥塞级别的固定量来调整或降低消息速率。例如，拥塞策略或相关的丢弃算法可以在拥塞级别“1”事件期间强制执行每秒50千个消息(K/sec)的总消息速率限制，在拥塞级别“2”事件期间强制执行35K/sec的总消息速率限制，以及在拥塞级别“3”事件期间强制执行28K/sec的总消息速率限制。在另一个示例中，拥塞策略或相关的丢弃算法可以基于消息优先级值和拥塞级别来强制执行总消息速率，其中较低优先级消息具有比较高优先级消息更低的消息速率限制，并且其中消息速率随着拥塞级别的增加而更多地被限制。
在一些实施例中，可以通过使用一个或多个策略可确定因子来确定每个消息优先级值，该一个或多个策略可确定因子例如事件优先级、事件类型、消息类型、路径相关的拥塞指示符或特定于应用的参数值。在一些实施例中，每个拥塞级别可以表示由RN 104、TM110和/或另一个实体正在经历的特定拥塞量。可以利用各种机制和/或方法(例如，基于队列的技术、基于消息速率的技术和/或其它技术)来确定拥塞级别。
参考图3，表300可以表示流量拥塞策略或相关的消息丢弃算法，其涉及与多个消息优先级值(例如，P-0-P-5)和多个拥塞级别(例如，CL-0-CL-4)相关联的消息速率。如表300中所描绘的，每行可以表示在特定拥塞级别的流量拥塞策略和/或相关的消息丢弃算法。例如，每行可以表示或指示在拥塞级别期间与特定消息优先级值相关联的消息速率是受到限制的(例如，受到限定的)还是未改变的(例如，未受影响的)。在这个示例中，随着拥塞级别增加，更多的消息速率限制可以被强制执行消息速率。在一些实施例中，随着拥塞级别增加，流量拥塞策略可以关于总消息速率(例如，在RN 104处)和/或针对特定消息优先级值强制执行消息速率限制。
如表300的行“CL-0”中所描绘的，流量拥塞策略可以在“CL-0”的拥塞级别(例如，没有检测到拥塞)期间不强制执行消息速率限定或限制。例如，消息速率没有任何消息速率限定或限制被强制执行的“P-0”-“P-5”的消息速率被描绘，并且“P-0”-“P-5”的消息速率之和被描绘为“100K/sec”的总消息速率(例如，由RN 104接收的)。
如表300的行“CL-1”中所描绘的，流量拥塞策略可以在“CL-1”的拥塞级别(例如，检测到轻微拥塞)期间强制执行“50K/sec”的总消息速率限制。例如，为了强制执行“50K/sec”的总消息速率限制，由表300表示的流量拥塞策略可以丢弃与消息优先级值“P-0”-“P-2”相关联的所有消息并且可以允许(例如，处理和/或路由)与消息优先级值“P-3”-“P-5”相关联的所有消息。
如表300的行“CL-2”中所描绘的，流量拥塞策略可以在“CL-2”的拥塞级别(例如，检测到中度拥塞)期间强制执行“35K/sec”的总消息速率限制。例如，为了强制执行“35K/sec”的总消息速率限制，由表300表示的流量拥塞策略可以丢弃与消息优先级值“P-0”-“P-2”相关联的所有消息并且可以丢弃与“P-3”相关联的一些消息，并且可以允许(例如，处理和/或路由)与消息优先级值“P-4”-“P-5”相关联的所有消息。
如表300的行“CL-3”中所描绘的，流量拥塞策略可以在“CL-3”的拥塞级别(例如，检测到严重拥塞)期间强制执行“20K/sec”的总消息速率限制。例如，为了强制执行“20K/sec”的总消息速率限制，由表300表示的流量拥塞策略可以丢弃与消息优先级值“P-0”-“P-3”相关联的所有消息并且可以允许(例如，处理和/或路由)与消息优先级值“P-4”-“P-5”相关联的所有消息。
将认识到的是，表300是出于说明性目的，并且RN 104或TM110可以使用与上面关于图3描述的不同和/或附加信息、逻辑、消息速率和/或数据。还将认识到的是，图3中描绘的评论是出于说明性目的，而不应被解释为RN 104或其中的功能的限制。
图4描绘了流量拥塞策略信息的另一个示例。在一些实施例中，TM 110可以利用流量拥塞策略，该策略基于各种拥塞级别的百分比量来调整或降低消息速率。例如，拥塞策略或相关的丢弃算法可以强制执行比正常(例如，不受限定的)总消息速率小50％的总消息速率限制。在这个示例中，总消息速率限制可以随着拥塞级别增加而逐渐减小，例如，减小正常总消息速率或先前总消息速率限制的百分比。在另一个示例中，拥塞策略或相关的丢弃算法可以基于消息优先级值和拥塞级别来强制执行总消息速率，其中较低优先级消息比较高优先级消息具有更低的消息速率限制，并且其中消息速率随着拥塞级别的增加而更多地被限制。
在一些实施例中，可以通过使用一个或多个策略可确定因子来确定每个消息优先级值，该一个或多个策略可确定因子例如事件优先级、事件类型、消息类型、路径相关的拥塞指示符或特定于应用的参数值。在一些实施例中，每个拥塞级别可以表示由RN 104、TM110和/或另一个实体正在经历的特定拥塞量。可以利用各种机制和/或方法(例如，基于消息队列的技术、基于消息速率的技术和/或其它技术)来确定拥塞级别。
参考图4，表400可以表示流量拥塞策略或相关的消息丢弃算法，其涉及与多个消息优先级值(例如，P-0-P-5)和多个拥塞级别(例如，CL-0-CL-4)相关联的消息速率。如表400中所描绘的，每行可以表示在特定拥塞级别的流量拥塞策略和/或相关的消息丢弃算法。例如，每行可以表示或指示在拥塞级别期间与特定消息优先级值相关联的消息速率是受到限制的(例如，受到限定的)还是未改变的(例如，未受影响的)。在这个示例中，随着拥塞级别增加，更多的消息速率限制可以被强制执行消息速率。在一些实施例中，随着拥塞级别增加，流量拥塞策略可以关于总消息速率(例如，在RN 104处)和/或针对特定消息优先级值强制执行消息速率限制。
如表400的行“CL-0”中所描绘的，流量拥塞策略可以在“CL-0”的拥塞级别(例如，没有检测到拥塞)期间不强制执行消息速率限定或限制。例如，消息速率没有任何消息速率限定或限制被强制执行的“P-0”-“P-5”的消息速率被描绘，并且“P-0”-“P-5”的消息速率之和被描绘为“100K/sec”的总消息速率(例如，由RN 104接收的)。
如表400的行“CL-1”中所描绘的，流量拥塞策略可以在“CL-1”的拥塞级别(例如，检测到轻微拥塞)期间强制执行“50K/sec”(例如，通过将“CL-0”的总消息速率乘以50％来计算)的总消息速率限制。例如，为了强制执行“50K/sec”的总消息速率限制，由表400表示的流量拥塞策略可以丢弃与消息优先级值“P-0”-“P-2”相关联的所有消息并且可以允许(例如，处理和/或路由)与消息优先级值“P-3”-“P-5”相关联的所有消息。
如表400的行“CL-2”中所描绘的，流量拥塞策略可以在“CL-2”的拥塞级别(例如，检测到中度拥塞)期间强制执行“35K/sec”(例如，通过将“CL-1”的总消息速率乘以70％来计算)的总消息速率限制。例如，为了强制执行“35K/sec”的总消息速率限制，由表400表示的流量拥塞策略可以丢弃与消息优先级值“P-0”-“P-2”相关联的所有消息并且可以丢弃与“P-3”相关联的一些消息，并且可以允许(例如，处理和/或路由)与消息优先级值“P-4”-“P-5”相关联的所有消息。
如表400的行“CL-3”中所描绘的，流量拥塞策略可以在“CL-3”的拥塞级别(例如，检测到严重拥塞)期间强制执行“28K/sec”(例如，通过将“CL-2”的总消息速率乘以80％来计算)的总消息速率限制。在这个示例中，为了强制执行“28K/sec”的总消息速率限制，由表400表示的流量拥塞策略可以丢弃与消息优先级值“P-0”-“P-2”相关联的所有消息并且可以丢弃与“P-3”相关联的一些消息，并且可以允许(例如，处理和/或路由)与消息优先级值“P-4”-“P-5”相关联的所有消息。
将认识到的是，表400是出于说明性目的，并且RN 104或TM 110可以使用与上面关于图4描述的不同和/或附加信息、逻辑、消息速率和/或数据。还将认识到的是，图4中描绘的评论是出于说明性目的，而不应被解释为RN 104或RN 104中的功能的限制。
图5是图示在拥塞事件期间丢弃消息的处理的流程图。在一些实施例中，处理500或其部分(例如，步骤502、504、506和/或508)可以由RN 104、TM 110和/或另一个节点或模块执行或在RN 104、TM 110和/或另一个节点或模块处执行。
参考处理500，在步骤502中，可以注册用于在拥塞期间处置与应用相关联的流量的流量拥塞策略。例如，Diameter应用或相关节点可以向RN 104和/或TM 110注册流量拥塞策略用于在RN 104处在拥塞事件期间处理Diameter消息。在另一个示例中，web应用或web服务器可以向RN 104和/或TM 110注册流量拥塞策略用于在RN 104处在拥塞事件期间处理HTTP和/或IP消息。
在步骤504中，可以确定与拥塞事件相关联的第一拥塞级别。例如，RN 104或TM110可以使用基于消息队列的拥塞检测机制，其中当一个或多个消息队列达到增加的阈值量时，拥塞级别增加，例如，0和3之间的值，其中0是没有拥塞并且3是最高级别的拥塞。在另一个示例中，RN 104或TM 110可以使用基于消息速率的拥塞检测机制，其中当总的传入消息速率达到增加的阈值率时，拥塞级别增加。
在步骤506中，可以确定与类似消息优先级值相关联的消息的消息速率。可以使用流量拥塞策略来确定消息优先级值。例如，流量拥塞策略可以定义或指示如何计算消息优先级值和/或在消息优先级值的计算中使用哪些因子，并且可以在确定类似流量的消息速率时使用这些消息优先级值。
在步骤508中，可以使用消息速率、第一拥塞级别和消息丢弃算法中的一个或多个来丢弃与应用相关联的第一消息。可以使用流量拥塞策略来确定消息丢弃算法。例如，流量拥塞策略可以定义或指示对于与各种消息优先级值相关联的消息要强制执行某些流量速率限制，并且TM 110可以在强制执行这些消息速率限制时丢弃消息。
在一些实施例中，可以使用第一消息的消息属性和与第一消息相关联的路径相关的拥塞指示符来确定与第一消息相关联的第一消息优先级值。例如，TM 110和/或跟踪器200可以在确定Diameter消息的消息优先级值时使用来自Diameter消息中的优先级AVP的值和与Diameter消息相关联的颜色代码。
在一些实施例中，可以通过级联来自消息属性的一个或多个位和来自路径相关的拥塞指示符的一个或多个位来计算与第一消息相关联的第一消息优先级值。
在一些实施例中，流量拥塞策略可以是热插拔的。例如，RN104和/或TM 110可以被配置用于基于在拥塞事件期间(例如，当RN 104过载时)正在处置的应用来选择特定的流量拥塞策略。在这个示例中，RN 104和/或TM 110可以在流量拥塞策略之间改变而无需RN 104的重启或重新引导。
在一些实施例中，确定第一拥塞级别可以包括确定排队等待处理的消息的量。例如，TM 110可以通过监视一个或多个消息队列的某些负载量(例如，大于50％满、大于75％满等)来确定RN 104或另一个实体正在经历拥塞。在这个示例中，随着负载量增加，拥塞级别会增加。
在一些实施例中，消息丢弃算法可以通过在第一拥塞级别期间丢弃第一量的消息来限制与第一优先级值相关联的第一消息集合的消息速率。例如，RN 104和/或TM 110可以对与优先级“P-1”(例如，低消息优先级值)相关联的消息强制执行“5K/sec”的消息速率。在这个示例中，假设这些消息通常以“25K/sec”的消息速率接收，那么RN 104和/或TM 110可以丢弃这些消息的80％。在另一个示例中，RN 104和/或TM 110可以对与优先级“P-5”(例如，高消息优先级值)相关联的消息强制执行“50K/sec”的消息速率。在这个示例中，假设这些消息通常以“20K/秒”的消息速率接收，那么RN 104和/或TM 110可以不丢弃任何这些消息。
在一些实施例中，消息丢弃算法可以通过在第二拥塞级别期间丢弃第二量的消息来限制第一消息集合的消息速率，其中第二量可以大于在第一拥塞级别期间丢弃的第一量。例如，RN 104和/或TM 110可以在“CL-1”的拥塞级别对于与优先级“P-1”相关联的消息强制执行“5K/sec”的消息速率，并且可以在“CL-2”的拥塞级别对于这些消息强制执行“0K/sec”的消息速率。在这个示例中，假设这些消息通常以“25K/sec”的消息速率被接收，那么RN 104和/或TM 110可以在“CL-1”的拥塞级别期间丢弃这些消息的80％并且可以在“CL-2”的拥塞级别期间丢弃这些消息的100％。
在一些实施例中，由消息丢弃算法丢弃的消息的第一量可以基于与第一消息集合或第一拥塞级别相关联的第一百分比，其中第一百分比可以不同于与第二消息集合或第二拥塞级别相关联的第二百分比。例如，对于与优先级“P-1”相关联的消息，RN 104和/或TM110可以在“CL-1”的拥塞级别强制执行比这些消息的正常消息速率低25％的消息速率，并且可以在“CL-2”的拥塞级别强制执行比这些消息的正常消息速率低50％的消息速率。
在一些实施例中，由消息丢弃算法丢弃的消息的第一量可以基于针对第一消息集合或第一拥塞级别所允许的第一总消息速率，其中所允许的第一总消息速率可以不同于针对第二消息集合或第二拥塞级别所允许的第二消息速率。例如，对于与优先级别“P-1”相关联的消息，RN 104和/或TM 110可以在“CL-1”的拥塞级别强制执行“10K/sec”的消息速率，并且可以在“CL-2”的拥塞级别强制执行“5K/sec”的消息速率。
将认识到的是，处理500用于说明性目的，并且可以使用不同的和/或附加的动作。还将认识到的是，本文描述的各种动作可以以不同的次序或顺序发生。
应当注意的是，RN 104、TM 110、跟踪器200、整形器202和/或本文描述的功能可以构成专用计算设备，诸如Diameter信令路由器、路由器或交换机。另外，RN 104、TM 110、跟踪器200、整形器202和/或本文描述的功能可以通过使用利用可插拔流量拥塞策略的技术、方法和/或机制和/或通过使用消息丢弃算法来改进与流量相关的拥塞管理和相关的计算机功能的技术领域，其中消息丢弃算法使用流量模式信息(例如，消息速率)、拥塞级别和/或策略定义的消息优先级值(例如，基于一个或多个策略可确定因子的消息优先级值)来确定是丢弃还是允许消息。
本文描述的结构和特征的各种组合和子组合是预期的，并且对于了解本公开的技术人员将是显而易见的。除非在本文中相反地指示，否则本文公开的各种特征和元素中的任何可以与一个或多个其它公开的特征和元素组合。相应地，如下文所要求保护的主题旨在被广泛地理解和解释为包括在权利要求范围内并包括权利要求的等同物的所有这些变化、修改和替代实施例。应当理解的是，在不脱离本公开主题的范围的情况下，可以改变当前公开的主题的各种细节。此外，前面的描述仅仅用于说明的目的，而不是用于限制的目的。

Claims (19)

1.一种用于在拥塞事件期间丢弃消息的方法，所述方法包括：
注册用于在拥塞期间处置与应用相关联的流量的流量拥塞策略；
确定与拥塞事件相关联的第一拥塞级别；
确定与类似消息优先级值相关联的消息的消息速率，其中消息优先级值是使用流量拥塞策略确定的，其中使用第一消息的消息属性和与第一消息相关联的路径相关的拥塞指示符来确定与第一消息相关联的第一消息优先级值，其中路径相关的拥塞指示符包括由网络运营商基于第一消息要遵循的路径而指派的颜色值；以及
使用第一消息优先级值、具有第一消息优先级值的消息的消息速率、第一拥塞级别和消息丢弃算法来丢弃与所述应用相关联的第一消息，其中消息丢弃算法是使用流量拥塞策略确定的。
2.如权利要求1所述的方法，其中通过级联来自消息属性的一个或多个位和来自路径相关的拥塞指示符的一个或多个位来计算与第一消息相关联的第一消息优先级值。
3.如权利要求1所述的方法，其中流量拥塞策略是可热插拔的。
4.如权利要求1所述的方法，其中确定第一拥塞级别包括确定排队等待处理的消息的量。
5.如权利要求1所述的方法，其中消息丢弃算法通过在第一拥塞级别期间丢弃第一量的消息来限制与第一优先级值相关联的第一消息集合的消息速率。
6.如权利要求5所述的方法，其中消息丢弃算法通过在第二拥塞级别期间丢弃第二量的消息来限制第一消息集合的消息速率，其中第二量大于第一量。
7.如权利要求5所述的方法，其中第一量基于与第一消息集合或第一拥塞级别相关联的第一百分比，其中第一百分比不同于与第二消息集合或第二拥塞级别相关联的第二百分比。
8.如权利要求5所述的方法，其中第一量基于针对第一消息集合或第一拥塞级别所允许的第一总消息速率，其中所允许的第一总消息速率不同于针对第二消息集合或第二拥塞级别所允许的第二消息速率。
9.一种用于在拥塞事件期间丢弃消息的系统，所述系统包括：
至少一个处理器；以及
流量管理器，其中流量管理器使用所述至少一个处理器来实现，其中流量管理器被配置成：用于注册用于在拥塞期间处置与应用相关联的流量的流量拥塞策略；用于确定与拥塞事件相关联的第一拥塞级别；用于确定与类似消息优先级值相关联的消息的消息速率，其中消息优先级值是使用流量拥塞策略确定的，其中使用第一消息的消息属性和与第一消息相关联的路径相关的拥塞指示符来确定与第一消息相关联的第一消息优先级值，其中路径相关的拥塞指示符包括由网络运营商基于第一消息要遵循的路径而指派的颜色值；以及用于使用第一消息优先级值、具有第一消息优先级值的消息的消息速率、第一拥塞级别和消息丢弃算法来丢弃与所述应用相关联的第一消息，其中消息丢弃算法是使用流量拥塞策略确定的。
10.如权利要求9所述的系统，其中通过级联来自消息属性的一个或多个位和来自路径相关的拥塞指示符的一个或多个位来计算与第一消息相关联的第一消息优先级值。
11.如权利要求9所述的系统，其中流量拥塞策略是可热插拔的。
12.如权利要求9所述的系统，其中确定第一拥塞级别包括确定排队等待处理的消息的量。
13.如权利要求9所述的系统，其中消息丢弃算法通过在第一拥塞级别期间丢弃第一量的消息来限制与第一优先级值相关联的第一消息集合的消息速率。
14.如权利要求13所述的系统，其中消息丢弃算法通过在第二拥塞级别期间丢弃第二量的消息来限制第一消息集合的消息速率，其中第二量大于第一量。
15.如权利要求13所述的系统，其中第一量基于与第一消息集合或第一拥塞级别相关联的第一百分比，其中第一百分比不同于与第二消息集合或第二拥塞级别相关联的第二百分比。
16.如权利要求13所述的系统，其中第一量基于针对第一消息集合或第一拥塞级别所允许的第一总消息速率，其中所允许的第一总消息速率不同于针对第二消息集合或第二拥塞级别所允许的第二消息速率。
17.一种包括计算机可执行指令的非瞬态计算机可读介质，所述计算机可执行指令在由计算机的至少一个处理器执行时使得计算机执行包括以下的步骤：
注册用于在拥塞期间处置与应用相关联的流量的流量拥塞策略；
确定与拥塞事件相关联的第一拥塞级别；
确定与类似消息优先级值相关联的消息的消息速率，其中消息优先级值是使用流量拥塞策略确定的，其中使用第一消息的消息属性和与第一消息相关联的路径相关的拥塞指示符来确定与第一消息相关联的第一消息优先级值，其中路径相关的拥塞指示符包括由网络运营商基于第一消息要遵循的路径而指派的颜色值；以及
使用第一消息优先级值、具有第一消息优先级值的消息的消息速率、第一拥塞级别和消息丢弃算法来丢弃与所述应用相关联的第一消息，其中消息丢弃算法是使用流量拥塞策略确定的。
18.一种包括计算机可执行指令的非瞬态计算机可读介质，所述计算机可执行指令在由计算机的至少一个处理器执行时使得计算机执行如权利要求2-8中任一项所述的方法的步骤。
19.一种用于在拥塞事件期间丢弃消息的装置，包括用于执行如权利要求1-8中任一项所述的方法的步骤的单元。
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