CN113746709B - 转控分离动态容量管理方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转控分离动态容量管理方法、装置、设备及存储介质，所述方法通过在检测到有客户端上线时，为客户端提供当前负载最低的用户面；在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面；在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的目标客户端进行转移；能够让用户面的数量实现动态的扩展和回收；让各个用户面的资源负载能够尽量平均；以使转控分离vBRAS系统不会占用过多的无用资源。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种转控分离动态容量管理方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
转控分离虚拟宽带接入服务器(Virtual Broadband Remote Access Server，vBRAS)系统包括宽带接入服务器-控制面BRAS-CP(Broadband Remote Access ServerControl Plane，BRAS-CP)和宽带接入服务器-用户面(Broadband Remote Access ServerUser Plane，BRAS-UP)两种网元；其中CP负责用户控制管理，主要包含：用户控制管理、用户接入控制、用户认证授权计费及地址管理等功能模块；UP负责策略执行，主要包含：转发表维护和流量准发及流量统计等纯转发面功能；在vBRAS系统部署时，会根据需要部署相应数量的UP；客户端client与当前vBRAS系统的所有UP处于统一广播域；当client上线时，上线的请求报文会通过UP上发给CP，CP会通过相应的规则将client登录在某一个选中的UP上，后续的用户报文都会通过此UP完成转发。
client完成登录后，后续此client的报文处理都是通过指定的UP来完成的；每一个client的登录就意味着某一UP有软硬件资源的消耗，同样client的下线也意味着相应的UP有软硬件资源的释放；那么在vBRAS的部署和运行过程中，对于UP来说就存在如下问题：UP的数量是在部署时就确认，当前vBRAS系统的整体能力在部署时就分配完成，跟当前整个系统所需的能力无关；随着不断的有client上下线，会导致系统中不同的UP之间的资源使用出现很不平衡的情况。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种转控分离动态容量管理方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有技术中用户面的数量在部署时就固定，无法与vBRAS系统运行实时相关，导致系统出现不同用户面之间资源使用不平衡的技术问题。
第一方面，本发明提供一种转控分离动态容量管理方法，所述转控分离动态容量管理方法包括以下步骤：
在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面；
在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面；
在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的目标客户端进行转移或者对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源。
可选地，所述在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面，包括：
在检测到有客户端上线时，统计单一用户面的客户端连接数量和/或流量分配值；
将客户端连接数量和/或流量分配值最小的用户面作为当前负载最低的用户面，并为所述客户端提供当前负载最低的用户面。
可选地，所述在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面，包括：
计算当前的系统平均容量消耗；
判断所述系统平均容量消耗是否小于预设平均容量阈值；
在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面。
可选地，所述在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的目标客户端进行转移或者对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源，包括：
在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，获取所有的用户面的客户端连接数量和流量分配值；
计算所述客户端连接数量和流量分配值对应的容量消耗方差；
将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，所述比较结果确定相关操作；
将资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的客户端转移至其他用户面；
对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源。
可选地，所述将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，所述比较结果确定相关操作，包括：
将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，并生成比较结果；
在所述比较结果为所述容量消耗方差小于所述预设容量方差阈值时，结束操作；
在所述比较结果为所述容量消耗方差大于或等于所述预设容量方差阈值时，计算回收一个资源的平均容量消耗；
在所述平均容量消耗不小于X倍的预设平均容量阈值时，将资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上部分目标客户端转移到容量消耗最小的用户面上，X为预设资源系数。
可选地，所述对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源，包括：
将资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面作为使用过少用户面；
对所述使用过少用户面上的所有客户端转移至其他用户面，对所述使用过少用户面的资源进行回收，并对所述使用过少用户面进行释放。
可选地，所述在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面之后，所述转控分离动态容量管理方法还包括：
在检测到有用户面离线时，为离线用户面上的客户端重新分配当前负载最低的可用用户面。
第二方面，为实现上述目的，本发明还提出一种转控分离动态容量管理装置，所述转控分离动态容量管理装置包括：
上线管理模块，用于在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面；
资源回收模块，用于在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面；
资源调度模块，用于在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的目标客户端进行转移或者对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源。
第三方面，为实现上述目的，本发明还提出一种转控分离动态容量管理设备，所述转控分离动态容量管理设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的转控分离动态容量管理程序，所述转控分离动态容量管理程序配置为实现如权利要求上文所述的转控分离动态容量管理方法的步骤。
第四方面，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有转控分离动态容量管理程序，所述转控分离动态容量管理程序被处理器执行时实现如上文所述的转控分离动态容量管理方法的步骤。
本发明提出的转控分离动态容量管理方法，通过在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面；在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面；在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的目标客户端进行转移或者对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源；能够让用户面的数量实现动态的扩展和回收；让各个用户面的资源负载能够尽量平均；以使转控分离vBRAS系统不会占用过多的无用资源；保证了转控分离vBRAS系统中的各个用户面负载均衡；用户面的数量与vBRAS系统运行实时相关，提高了用户面资源利用率，能够自动对转发面进行动态管理，提升了网络通讯数据处理的速度和效率。
附图说明
图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图；
图2为本发明转控分离动态容量管理方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明转控分离动态容量管理方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明转控分离动态容量管理方法第三实施例的流程示意图；
图5为本发明转控分离动态容量管理方法第四实施例的流程示意图；
图6为本发明转控分离动态容量管理方法第五实施例的流程示意图；
图7为本发明转控分离动态容量管理方法第六实施例的流程示意图；
图8为本发明转控分离动态容量管理方法第七实施例的流程示意图；
图9为本发明转控分离动态容量管理装置第一实施例的功能模块图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的解决方案主要是：通过在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面；在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面；在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的目标客户端进行转移或者对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源；能够让用户面的数量实现动态的扩展和回收；让各个用户面的资源负载能够尽量平均；以使转控分离vBRAS系统不会占用过多的无用资源；保证了转控分离vBRAS系统中的各个用户面负载均衡；用户面的数量与vBRAS系统运行实时相关，提高了用户面资源利用率，能够自动对转发面进行动态管理，提升了网络通讯数据处理的速度和效率，解决了现有技术中用户面的数量在部署时就固定，无法与vBRAS系统运行实时相关，导致系统出现不同用户面之间资源使用不平衡的技术问题。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。
如图1所示，该设备可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如Wi-Fi接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(Non-Volatile Memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的设备结构并不构成对该设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及转控分离动态容量管理程序。
本发明设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的转控分离动态容量管理程序，并执行以下操作：
在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面；
在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面；
在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的目标客户端进行转移或者对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的转控分离动态容量管理程序，还执行以下操作：
在检测到有客户端上线时，统计单一用户面的客户端连接数量和/或流量分配值；
将客户端连接数量和/或流量分配值最小的用户面作为当前负载最低的用户面，并为所述客户端提供当前负载最低的用户面。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的转控分离动态容量管理程序，还执行以下操作：
计算当前的系统平均容量消耗；
判断所述系统平均容量消耗是否小于预设平均容量阈值；
在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的转控分离动态容量管理程序，还执行以下操作：
在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，获取所有的用户面的客户端连接数量和流量分配值；
计算所述客户端连接数量和流量分配值对应的容量消耗方差；
将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，所述比较结果确定相关操作；
将资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的客户端转移至其他用户面；
对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的转控分离动态容量管理程序，还执行以下操作：
将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，并生成比较结果；
在所述比较结果为所述容量消耗方差小于所述预设容量方差阈值时，结束操作；
在所述比较结果为所述容量消耗方差大于或等于所述预设容量方差阈值时，计算回收一个资源的平均容量消耗；
在所述平均容量消耗不小于X倍的预设平均容量阈值时，将资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上部分目标客户端转移到容量消耗最小的用户面上，X为预设资源系数。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的转控分离动态容量管理程序，还执行以下操作：
将资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面作为使用过少用户面；
对所述使用过少用户面上的所有客户端转移至其他用户面，对所述使用过少用户面的资源进行回收，并对所述使用过少用户面进行释放。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的转控分离动态容量管理程序，还执行以下操作：
在检测到有用户面离线时，为离线用户面上的客户端重新分配当前负载最低的可用用户面。
本实施例通过上述方案，通过在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面；在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面；在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的目标客户端进行转移或者对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源；能够让用户面的数量实现动态的扩展和回收；让各个用户面的资源负载能够尽量平均；以使转控分离vBRAS系统不会占用过多的无用资源；保证了转控分离vBRAS系统中的各个用户面负载均衡；用户面的数量与vBRAS系统运行实时相关，提高了用户面资源利用率，能够自动对转发面进行动态管理，提升了网络通讯数据处理的速度和效率。
基于上述硬件结构，提出本发明转控分离动态容量管理方法实施例。
参照图2，图2为本发明转控分离动态容量管理方法第一实施例的流程示意图。
在第一实施例中，所述转控分离动态容量管理方法包括以下步骤：
步骤S10、在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面。
需要说明的是，客户端在上线后，上线的请求报文会通过用户面上发至控制面；在检测到有客户端上线时，为所述客户端可以提供当前负载最低的用户面；即给客户端client选择当前负载最低的用户面。
步骤S20、在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面。
需要说明的是，在检测到转控分离vBRAS中有系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，即存在容量消耗较大情况且当前用户面的数量没有达到系统预先设定的上限数量时，可以扩展一个用户面，用来分担当前负载压力。
可以理解的是，所述预设系统平均容量阈值为预先设置的整个转控分离vBRAS系统中存在的唯一一个平均容量阈值，用于规定系统资源的告警时机，所述预设用户面数量阈值为整个转控分离vBRAS系统中存在的唯一一个用户面数量阈值，用于规定系统使用的用户面数量上限，从而决定资源十分扩容，即通过将系统平均容量与预设系统平均容量阈值进行比较，并将当前用户面数量与预设用户面数量阈值进行比较，能够确定是否需要扩展一个新的用户面来增加系统的资源。
在具体实现中，在获得了当前系统的平均容量消耗后，可以判断所述平均容量消耗是否小于平均容量阈值，如果小于平均容量阈值，则结束，如果不小于平均容量阈值，则进一步获取当前用户面数量，判断当前用户面数量是否小于预设用户面数量阈值，在所述当前用户面数量小于预设用户面数量阈值时，结束，在所述当前用户面数量不小于预设用户面数量阈值时，确定扩展一个新的空闲用户面。
步骤S30、在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的目标客户端进行转移或者对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源。
需要说明的是，所述第一预设资源使用率和所述第二预设资源使用率为预先设置的资源使用率阈值，用来筛选出高使用率的用户面和低使用率的用户面，从而分别针对高使用率的用户面和低使用率的用户面采取不同的资源动态管理措施，即在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的目标客户端进行转移或者对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源，即可以将资源使用过多的用户面上的客户端转移到其他用户面上，将资源消耗值较少的用户面的资源进行回收。
本实施例通过上述方案，通过在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面；在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面；在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的目标客户端进行转移或者对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源；能够让各个用户面的资源负载能够尽量平均；以使转控分离vBRAS系统不会占用过多的无用资源；保证了转控分离vBRAS系统中的各个用户面负载均衡；用户面的数量与vBRAS系统运行实时相关，提高了用户面资源利用率，能够自动对转发面进行动态管理，提升了网络通讯数据处理的速度和效率。
进一步地，图3为本发明转控分离动态容量管理方法第二实施例的流程示意图，如图3所示，基于第一实施例提出本发明转控分离动态容量管理方法第二实施例，在本实施例中，所述步骤S10具体包括以下步骤：
步骤S11、在检测到有客户端上线时，统计单一用户面的客户端连接数量和/或流量分配值。
需要说明的是，在检测到有客户端上线时，可以对各个用户面的资源消耗值进行计算，一般来说资源消耗值越大表示资源消耗越大，计算的方式可以是通过统计单一用户面的客户端连接数量来确定资源消耗值，即客户端连接数量越多，即消耗越大，相应的资源消耗值越大，或者通过流量分配值来确定，所述流量分配值为通过资源消耗值对应的每个用户面的流量分配量，即流量分配值越大，资源消耗值越大，或者将客户端连接数量与流量分配值结合来确定资源消耗情况，本实施例对此不加以限制。
步骤S12、将客户端连接数量和/或流量分配值最小的用户面作为当前负载最低的用户面，并为所述客户端提供当前负载最低的用户面。
可以理解的是，客户端连接数量最小的用户面可以作为当前负载最低的用户面，也可以是将流量分配值最小的用户面可以作为当前负载最低的用户面，还可以是将客户端连接数量最小并且流量分配值最小的用户面作为当前负载最低的用户面，从而为客户端提供当前负载最低的用户面，即给客户端选择当前负载最低的用户面。
在具体实现中，在有新的客户端请求时，可以选择用户面资源消耗值最小的用户面，并且可以判断该用户面的资源消耗值是否小于容量阈值，容量阈值为每一个用户面相应的阈值，用于规定对应用户面的资源上限，也就是能承载的最大客户端数量或者是能允许的最大流量分配；即当某个用户面的资源消耗值达到容量阈值时，则该用户面不能再被作为客户端的上线选择；如果没有超过容量阈值，客户端在相应用户面上线，如果超过容量阈值则直接结束。
本实施例通过上述方案，通过在检测到有客户端上线时，统计单一用户面的客户端连接数量和/或流量分配值；将客户端连接数量和/或流量分配值最小的用户面作为当前负载最低的用户面，并为所述客户端提供当前负载最低的用户面；能够在控制面给客户端分配用户面时，选择负载最低的用户面，从而保证了不会主动破坏用户面的负载均衡；保证了转控分离vBRAS系统中的各个用户面负载均衡；用户面的数量与vBRAS系统运行实时相关，提高了用户面资源利用率，能够自动对转发面进行动态管理，提升了网络通讯数据处理的速度和效率。
进一步地，图4为本发明转控分离动态容量管理方法第三实施例的流程示意图，如图4所示，基于第一实施例提出本发明转控分离动态容量管理方法第三实施例，在本实施例中，所述步骤S20具体包括以下步骤：
步骤S21、计算当前的系统平均容量消耗。
需要说明的是，所述平均容量消耗为用于描述整个系统的整体资源消耗情况，越大表示系统中所有用户面的整体消耗越大。
步骤S22、判断所述系统平均容量消耗是否小于预设平均容量阈值。
可以理解的是，一般的，系统中所有用户面的资源消耗值c值减去平均容量消耗ac后平方，并相加，得到的和除以数量之后开方，即为容量消耗方差vc的值；所述容量消耗方差vc用于描述系统中所有用户面的资源消耗值c值的离散程度，值越大表示离散程度越大，例如有n个用户面UP，平均容量消耗为ac，则存在等式vc^2＝((c1-ac)^2+(c2-ac)^2+...+(cn-ac)^2)/n，用户面数量n用于描述系统中用户面的数量，一般是通过统计当前系统中的用户面数量，得到n；用户面的资源消耗值c为用于描述单一用户面的资源消耗情况，越大表示资源消耗越大；用户面的平均容量消耗ac为描述整个系统的整体资源消耗情况，越大表示系统中的所有用户面的整体消耗越大，利用整个系统中所有的用户面的资源消耗值，所有资源消耗值相加的和除以数量，例如有n个用户面，则ac＝(c1+c2+c3+..+cn)/n。
在具体实现中，在某个用户面的客户端上下线或者分配的流量发送改变时，更新该用户面的资源消耗值，更新系统的平均容量消耗和容量消耗方差；一般是扩展或者回收等原因会导致用户面的数量变化，更新n；判断所述当前平均容量消耗是否小于X倍的预设平均容量阈值，X为预设资源系数。
步骤S23、在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面。
应当理解的是，在检测到转控分离vBRAS中有系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，即存在容量消耗较大情况且当前用户面的数量没有达到系统预先设定的上限数量时，可以扩展一个用户面，用来分担当前负载压力。
本实施例通过上述方案，通过计算当前的系统平均容量消耗；判断所述系统平均容量消耗是否小于预设平均容量阈值；在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面；能够在控制面给客户端分配用户面时，选择负载最低的用户面，从而保证了不会主动破坏用户面的负载均衡；保证了转控分离vBRAS系统中的各个用户面负载均衡。
进一步地，图5为本发明转控分离动态容量管理方法第四实施例的流程示意图，如图5所示，基于第一实施例提出本发明转控分离动态容量管理方法第四实施例，在本实施例中，所述步骤S30具体包括以下步骤：
步骤S31、在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，获取所有的用户面的客户端连接数量和流量分配值。
需要说明的是，所述系统资源使用方差值用于描述系统的使用资源的离散程度，所述系统资源使用方差值越大表示离散程度越大，所述系统预设方差值为系统可承受的使用资源的离散上限值，在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，获取资源使用率较大的用户面的客户端连接数量和流量分配值。
可以理解的是，所述第一预设资源使用率为预先设置的用于确定用户面的资源使用程度的使用率阈值，即根据所述第一预设资源使用率可以确定用户面是否资源使用过量，在存在过量用户面，即资源使用率过多的用户面，且其他用户面有充足的剩余资源时，可以获取该使用过量用户面的客户端连接数量和流量分配值，从而确定对应的资源消耗程度。
步骤S32、计算所述客户端连接数量和流量分配值对应的容量消耗方差。
可以理解的是，所述容量消耗方差为客户端连接数量和流量分配值对应的资源消耗值的离散程度，所述容量消耗方差越大则表明离散程度越大。
步骤S33、将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，所述比较结果确定相关操作。
应当理解的是，所述预设容量方差阈值为预先设置的vBRAS系统中唯一一个平均容量方差阈值，用于规定系统可承受的使用资源的离散上限，当系统的容量消耗方差大于或者等于预设容量方差阈值时，则系统将视情况决定是否需要进行用户面的资源回收，通过所述容量消耗方差与预设容量方差阈值的比较结果可以确定部分资源对应的客户端作为目标客户端。
步骤S34、将资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的客户端转移至其他用户面。
可以理解的是，在确定了目标客户端后可以将所述目标客户端转移到其他用户面，从而使得各个用户面负载均衡。
步骤S35、对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源。
应当理解的是，资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面即为资源使用率较小的用户面，能够通过用户面上的所有客户端进行转移，并且回收使用率低用户面的用户面资源。
本实施例通过上述方案，通过在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，获取所有的用户面的客户端连接数量和流量分配值；计算所述客户端连接数量和流量分配值对应的容量消耗方差；将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，所述比较结果确定相关操作；将资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的客户端转移至其他用户面；对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源，能够让各个用户面的资源负载能够尽量平均；以使转控分离vBRAS系统不会占用过多的无用资源；保证了转控分离vBRAS系统中的各个用户面负载均衡；用户面的数量与vBRAS系统运行实时相关，提高了用户面资源利用率。
进一步地，图6为本发明转控分离动态容量管理方法第五实施例的流程示意图，如图6所示，基于第四实施例提出本发明转控分离动态容量管理方法第五实施例，在本实施例中，所述步骤S33具体包括以下步骤：
步骤S331、将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，并生成比较结果。
需要说明的是，通过将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，可以根据比较结果判断是否需要对用户面的资源使用进行调度。
步骤S332、在所述比较结果为所述容量消耗方差小于所述预设容量方差阈值时，结束操作。
可以理解的是，在所述比较结果为所述容量消耗方差小于所述预设容量方差阈值时，即此时容量消耗方差还未超过预先设置的阈值，不需要进行其他操作。
步骤S333、在所述比较结果为所述容量消耗方差大于或等于所述预设容量方差阈值时，计算回收一个资源的平均容量消耗。
应当理解的是，所述预设容量方差阈值为预先设置的整个vBRAS系统存在唯一一个容量方差阈值，用于规定系统可承受的使用资源的离散上限，在所述容量消耗方差大于或等于所述预设容量方差阈值时，可以计算回收一个资源的平均容量消耗。
步骤S334、在所述平均容量消耗不小于X倍的预设平均容量阈值时，将所述容量消耗方差大于所述预设容量方差阈值的部分使用资源对应的客户端作为目标客户端，X为预设资源系数。
需要说明的是，通过将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，可以根据比较结果判断是否需要对用户面的资源使用进行调度，即在所述平均容量消耗不小于X倍的预设平均容量阈值时，在将资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的资源通过用户面资源选择的过程分配到其他用户面上，直到资源消耗值小于容量方差阈值。
在具体实现中，获取当前的容量消耗方差后，可以判断当前的容量消耗方差是否小于容量方差阈值，如果当前的容量消耗方差小于容量方差阈值则结束，如果当前的容量消耗方差不小于容量方差阈值，则计算出回收一个资源后的平均能量消耗；如果ac是否小于X倍的AC；在所述平均容量消耗不小于X倍的预设平均容量阈值时，将所述容量消耗方差大于所述预设容量方差阈值的部分使用资源对应的客户端作为目标客户端，X为预先设置的资源系数，一般可以默认设定为0.8，当然也可以设置为其他数值，本实施例对此不加以限制。
本实施例通过上述方案，通过将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，并生成比较结果；在所述比较结果为所述容量消耗方差小于所述预设容量方差阈值时，结束操作；在所述比较结果为所述容量消耗方差大于或等于所述预设容量方差阈值时，计算回收一个资源的平均容量消耗；在所述平均容量消耗不小于X倍的预设平均容量阈值时，将所述容量消耗方差大于所述预设容量方差阈值的部分使用资源对应的客户端作为目标客户端，X为预设资源系数；能够准确确定需要进行转移的客户端，让各个用户面的资源负载能够尽量平均；以使转控分离vBRAS系统不会占用过多的无用资源；保证了转控分离vBRAS系统中的各个用户面负载均衡；用户面的数量与vBRAS系统运行实时相关，提高了用户面资源利用率。
进一步地，图7为本发明转控分离动态容量管理方法第六实施例的流程示意图，如图7所示，基于第四实施例提出本发明转控分离动态容量管理方法第六实施例，在本实施例中，所述步骤S35具体包括以下步骤：
步骤S351、将资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面作为使用过少用户面。
需要说明的是，所述第二预设资源使用率为预先设置的用于确定用户面的资源使用程度的使用率阈值，即根据所述第二预设资源使用率可以确定用户面是否资源使用过少，可以将转控分离vBRAS的资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面作为使用过少用户面。
步骤S352、对所述使用过少用户面上的所有客户端转移至其他用户面，对所述使用过少用户面的资源进行回收，并对所述使用过少用户面进行释放。
可以理解的是，将资源消耗值最少的用户面上的客户端转移到其他资源充足的用户面上，释放所述使用过少用户面，即将所述使用过少用户面对应的软硬件资源进行释放，由于客户端完成登录后，后续客户端的报文处理都是通过指定的用户面来完成的，每一个客户端的登录就意味着某个用户端有软硬件资源的消耗，同样客户端的下线也意味着相应的用户端有软硬件资源的释放，通过对所述使用过少用户面上的所有客户端转移至其他用户面，对所述使用过少用户面的资源进行回收，并对所述使用过少用户面进行释放，能够节省软硬件资源的消耗。
本实施例通过上述方案，通过将资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面作为使用过少用户面；对所述使用过少用户面上的所有客户端转移至其他用户面，对所述使用过少用户面的资源进行回收，并对所述使用过少用户面进行释放，能够保证了转控分离vBRAS系统中的各个用户面负载均衡；节省了软硬件资源的消耗，提高了用户面资源利用率。
进一步地，图8为本发明转控分离动态容量管理方法第七实施例的流程示意图，如图8所示，基于第一实施例提出本发明转控分离动态容量管理方法第七实施例，在本实施例中，所述步骤S10之后，所述转控分离动态容量管理方法还包括以下步骤：
步骤S101、在检测到有用户面离线时，为离线用户面上的客户端重新分配当前负载最低的可用用户面。
需要说明的是，在控制面发现有用户面意外离线或者故障离线时，需要将离线用户面上的客户端进行转移，即将离线用户面上的客户端案子预先设定的用户面资源选择过程重新分配新的用户面进行连接，一般是为离线用户面上的客户端重新分配当前负载最低的可用用户面，从而不影响当前各用户面的负载均衡，当然也可以通过其他方式为离线用户面上的客户端选择新的用户面，本实施例对此不加以限制。
本实施例通过上述方案，通过在检测到有用户面离线时，为离线用户面上的客户端重新分配当前负载最低的可用用户面；能够让用户面的数量实现动态的扩展和回收；让各个用户面的资源负载能够尽量平均；以使转控分离vBRAS系统不会占用过多的无用资源；保证了转控分离vBRAS系统中的各个用户面负载均衡；用户面的数量与vBRAS系统运行实时相关，提高了用户面资源利用率，能够自动对转发面进行动态管理，提升了网络通讯数据处理的速度和效率。
相应地，本发明进一步提供一种转控分离动态容量管理装置。
参照图9，图9为本发明转控分离动态容量管理装置第一实施例的功能模块图。
本发明转控分离动态容量管理装置第一实施例中，该转控分离动态容量管理装置包括：
上线管理模块10，用于在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面。
资源回收模块20，用于在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面。
资源调度模块30，用于在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的目标客户端进行转移或者对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源。
其中，转控分离动态容量管理装置的各个功能模块实现的步骤可参照本发明转控分离动态容量管理方法的各个实施例，此处不再赘述。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有转控分离动态容量管理程序，所述转控分离动态容量管理程序被处理器执行时实现如下操作：
在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面；
在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面；
在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的目标客户端进行转移或者对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源。
进一步地，所述转控分离动态容量管理程序被处理器执行时还实现如下操作：
在检测到有客户端上线时，统计单一用户面的客户端连接数量和/或流量分配值；
将客户端连接数量和/或流量分配值最小的用户面作为当前负载最低的用户面，并为所述客户端提供当前负载最低的用户面。
进一步地，所述转控分离动态容量管理程序被处理器执行时还实现如下操作：
计算当前的系统平均容量消耗；
判断所述系统平均容量消耗是否小于预设平均容量阈值；
在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面。
进一步地，所述转控分离动态容量管理程序被处理器执行时还实现如下操作：
在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，获取所有的用户面的客户端连接数量和流量分配值；
计算所述客户端连接数量和流量分配值对应的容量消耗方差；
将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，所述比较结果确定相关操作；
将资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的客户端转移至其他用户面；
对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源。
进一步地，所述转控分离动态容量管理程序被处理器执行时还实现如下操作：
将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，并生成比较结果；
在所述比较结果为所述容量消耗方差小于所述预设容量方差阈值时，结束操作；
在所述比较结果为所述容量消耗方差大于或等于所述预设容量方差阈值时，计算回收一个资源的平均容量消耗；
在所述平均容量消耗不小于X倍的预设平均容量阈值时，将资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上部分目标客户端转移到容量消耗最小的用户面上，X为预设资源系数。
进一步地，所述转控分离动态容量管理程序被处理器执行时还实现如下操作：
将资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面作为使用过少用户面；
对所述使用过少用户面上的所有客户端转移至其他用户面，对所述使用过少用户面的资源进行回收，并对所述使用过少用户面进行释放。
进一步地，所述转控分离动态容量管理程序被处理器执行时还实现如下操作：
在检测到有用户面离线时，为离线用户面上的客户端重新分配当前负载最低的可用用户面。
本实施例通过上述方案，通过在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面；在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面；在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的第一目标客户端进行转移或者对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的第二目标客户端进行转移并且回收所述第二目标客户端对应的用户面资源；能够让各个用户面的资源负载能够尽量平均；以使转控分离vBRAS系统不会占用过多的无用资源；保证了转控分离vBRAS系统中的各个用户面负载均衡；用户面的数量与vBRAS系统运行实时相关，提高了用户面资源利用率，能够自动对转发面进行动态管理，提升了网络通讯数据处理的速度和效率。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种转控分离动态容量管理方法，其特征在于，所述转控分离动态容量管理方法包括：
在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面；
在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面；
在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的目标客户端进行转移或者对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源；
其中，所述在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的目标客户端进行转移或者对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源，包括：
在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，获取所有的用户面的客户端连接数量和流量分配值；
计算所述客户端连接数量和流量分配值对应的容量消耗方差；
将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，所述比较结果确定相关操作；
将资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的客户端转移至其他用户面；
对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源；
其中，所述将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，所述比较结果确定相关操作，包括：
将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，并生成比较结果；
在所述比较结果为所述容量消耗方差小于所述预设容量方差阈值时，结束操作；
在所述比较结果为所述容量消耗方差大于或等于所述预设容量方差阈值时，计算回收一个资源的平均容量消耗；
在所述平均容量消耗不小于X倍的预设平均容量阈值时，将资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上部分目标客户端转移到容量消耗最小的用户面上，X为预设资源系数。
2.如权利要求1所述的转控分离动态容量管理方法，其特征在于，所述在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面，包括：
在检测到有客户端上线时，统计单一用户面的客户端连接数量和/或流量分配值；
将客户端连接数量和/或流量分配值最小的用户面作为当前负载最低的用户面，并为所述客户端提供当前负载最低的用户面。
3.如权利要求1所述的转控分离动态容量管理方法，其特征在于，所述在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面，包括：
计算当前的系统平均容量消耗；
判断所述系统平均容量消耗是否小于预设平均容量阈值；
在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面。
4.如权利要求1所述的转控分离动态容量管理方法，其特征在于，所述对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源，包括：
将资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面作为使用过少用户面；
对所述使用过少用户面上的所有客户端转移至其他用户面，对所述使用过少用户面的资源进行回收，并对所述使用过少用户面进行释放。
5.如权利要求1-4中任一项所述的转控分离动态容量管理方法，其特征在于，所述在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面之后，所述转控分离动态容量管理方法还包括：
在检测到有用户面离线时，为离线用户面上的客户端重新分配当前负载最低的可用用户面。
6.一种转控分离动态容量管理装置，其特征在于，所述转控分离动态容量管理装置包括：
上线管理模块，用于在检测到有客户端上线时，为所述客户端提供当前负载最低的用户面；
资源回收模块，用于在检测到转控分离虚拟宽带接入服务器vBRAS中存在系统平均容量消耗不小于系统预设平均容量阈值，且用户面数量未达到系统规定上限时，扩展一个用户面；
资源调度模块，用于在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，根据系统实际使用情况对资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的目标客户端进行转移或者对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源；
所述资源调度模块，还用于在检测到转控分离vBRAS中存在系统资源使用方差值不小于系统预设方差值时，获取所有的用户面的客户端连接数量和流量分配值；计算所述客户端连接数量和流量分配值对应的容量消耗方差；将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，所述比较结果确定相关操作；将资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上的客户端转移至其他用户面；对资源使用率小于第二预设资源使用率的用户面上的所有客户端进行转移并且回收各客户端对应的用户面资源；
所述资源调度模块，还用于将所述容量消耗方差与预设容量方差阈值进行比较，并生成比较结果；在所述比较结果为所述容量消耗方差小于所述预设容量方差阈值时，结束操作；在所述比较结果为所述容量消耗方差大于或等于所述预设容量方差阈值时，计算回收一个资源的平均容量消耗；在所述平均容量消耗不小于X倍的预设平均容量阈值时，将资源使用率大于第一预设资源使用率的用户面上部分目标客户端转移到容量消耗最小的用户面上，X为预设资源系数。
7.一种转控分离动态容量管理设备，其特征在于，所述转控分离动态容量管理设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的转控分离动态容量管理程序，所述转控分离动态容量管理程序配置为实现如权利要求1至5中任一项所述的转控分离动态容量管理方法的步骤。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有转控分离动态容量管理程序，所述转控分离动态容量管理程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的转控分离动态容量管理方法的步骤。
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| CN113746709A (zh) | 2021-12-03 |
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