CN114363883B - 一种漫游号功能分布式部署系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种漫游号功能分布式部署系统。漫游号模块：跟运营商信令网对接，处理PRN、SRI请求，实现MSRN的分配，查询请求。通过哨兵跟Redis对接，获取MSRN资源，保存用户信息；Redis模块：跟漫游号模块通过哨兵对接，保存MSRN资源信息，保存用户IMSI跟MSRN对应关系的数据；提供分布式锁给漫游号模块使用。本发明对漫游号功能进行分布式部署，解决漫游号模块单点故障问题，保证漫游号资源数据一致性问题，实现呼叫功能零呼损，同时也为其它数据一致性的分布式部署提供了一种思路。

Description

一种漫游号功能分布式部署系统

技术领域

本发明涉及一种漫游号功能分布式部署系统。

背景技术

当每次呼叫发生时，主叫侧MSC会向被叫归属的HLR请求路由信息。HLR知道被叫用户处在哪一个MSC/VLR服务区内。为了向主叫侧的MSC提供一个本次路由的信息，HLR请求被叫用户当前所处的MSC/VLR分配一个MSRN给被叫用户，并将此号码传递给HLR。HLR再将此号码转发给主叫侧MSC。此时主叫侧MSC就能根据MSRN将主叫用户的呼叫接续至被叫用户所在的MSC/VLR。

分布式系统是由一组通过网络进行通信、为了完成共同的任务而协调工作的计算机节点组成的系统。分布式系统优点：1）可靠性，一台服务器的系统崩溃并不影响到其余的服务器。2）可扩展性,在分布式计算系统可以根据需要增加更多的机器。3）资源共享,在分布式计算系统中共享数据。4）更快的速度,分布式计算系统可以有多台计算机的计算能力，使得它比其他系统有更快的处理速度。

漫游号功能是呼叫过程中寻址被叫的重要功能，一旦发生异常，将导致呼叫不能正常通话。漫游号资源是共享数据，单模块调用漫游号资源存在单点故障问题，多模块调用漫游号资源存在数据一致性问题。因此为了解决漫游号功能单点问题以及漫游号资源数据一致性问题，实现分布式部署是一个亟需解决的重要课题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种漫游号功能分布式部署系统的技术方案。

所述的一种漫游号功能分布式部署系统，其特征在于包括：

漫游号模块分布式部署：漫游号模块分布式部署在不同的服务器,多个漫游号模块通过竞争获取Redis的分布式锁，当其中一个漫游号模块获取分布式锁成功后，其它漫游号模块等待一段时间后再竞争分布式锁；获取到分布式锁的漫游号模块，进行漫游号分配、漫游号查询操作，完成后释放分布式锁；所有漫游号模块再次竞争分布式锁，然后处理共享的漫游号资源；当一个或多个漫游号模块异常时，剩余漫游号模块仍能正常处理漫游号分配、漫游号查询，异常模块分配的漫游号，其它正常模块仍能正确查询到漫游号跟呼叫号码IMSI对应信息；

Redis模块分布式部署：Redis通过哨兵模式一主二备三哨兵部署，保证每个Redis实例中存储的都是全量数据，单节点故障对数据完整性无影响；哨兵自动完成故障发现和转移，能在master节点故障后自动将slaver节点提升成master节点，不需要人工干预操作就能恢复服务可用。

所述的一种漫游号功能分布式部署系统，其特征在于：

漫游号模块：跟运营商信令网对接，处理PRN、SRI请求，实现MSRN的分配，查询请求；通过哨兵跟Redis对接，获取MSRN共享资源；

Redis模块：跟漫游号模块通过哨兵对接，保存MSRN共享资源信息，保存用户IMSI跟MSRN对应关系的数据，提供分布式锁给漫游号模块使用。

所述的一种漫游号功能分布式部署系统，其特征在于：

漫游号分配：MSRN分配通常是在MSC Number的后面增加几个字节来表示，当收到大网PRN请求时，漫游号模块先成功竞争到Redis分布式锁，获取对Redis数据的操作权限，然后从Redis中获取分配的MSRN号码，成功分配MSRN后响应大网PRN请求,同时保存用户IMSI和MSRN对应关系在Redis中，这组对应关系还需加上超时时间，保证漫游号资源的超时回收，流程结束释放竞争到的分布式锁；

漫游号查询：收到大网SRI请求，漫游号模块先成功竞争到Redis分布式锁，获取对Redis数据的操作权限，漫游号模块从Redis中通过MSRN查询到用户IMSI信息，响应大网SRI请求，然后删除Redis用户IMSI和MSRN对应关系，释放回收MSRN资源；流程结束释放竞争到的分布式锁；

超时回收：Redis中保存的呼叫号码IMSI跟MSRN对应关系，保存一定时间后，漫游号模块还是没有来查询，超时后需要释放回收MSRN资源；超时功能需要在保存呼叫号码IMSI、MSRN对应关系时加上超时时间，由Redis实现自动超时回收。

本发明解决漫游号模块单点故障问题，解决数据一致性问题，实现呼叫功能零呼损；同时分布式部署实现了模块的快速扩缩容，实现无感升级，降低运维成本。本发明适用于漫游号功能分布式部署，同时也为其它数据一致性的分布式部署提供了一种思路。

附图说明

图1为本发明的模块图；

图2漫游号模块处理流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明：

本发明利用一种漫游号功能分布式部署，对漫游号功能进行分布式部署，解决漫游号模块单点故障问题，解决漫游号资源数据一致性问题，实现呼叫功能零呼损，包括漫游号功能，分布式部署功能。

漫游号模块：跟运营商信令网对接，处理PRN（请求用户的漫游号码）,SRI（请求路由信息）请求，实现MSRN的分配，查询请求。通过哨兵跟Redis对接，获取MSRN资源，保存呼叫信息。

Redis模块：跟漫游号模块通过哨兵对接，保存MSRN资源信息，保存用户IMSI跟MSRN对应关系的数据；提供分布式锁给漫游号模块使用。

漫游号功能：包括漫游号分配，漫游号查询，超时释放回收。

漫游号分配：MSRN（漫游号）分配通常是在MSC Number的后面增加几个字节来表示，例如：861380571ABC，ABC从000到999累加循环使用。当收到大网PRN(请求用户的漫游号)请求时，漫游号模块先成功竞争到Redis分布式锁，获取对Redis数据的操作权限，然后从Redis中获取分配的MSRN号码，成功分配MSRN后响应大网PRN请求,同时保存用户IMSI和MSRN对应关系在Redis中，这组对应关系还需加上超时时间，保证漫游号资源的超时回收。流程结束释放竞争到的分布式锁。

漫游号查询：收到大网SRI(请求路由信息)请求，漫游号模块先成功竞争到Redis分布式锁，获取对Redis数据的操作权限，漫游号模块从Redis中通过MSRN查询到用户IMSI信息，响应大网SRI请求，然后删除Redis用户IMSI和MSRN对应关系，释放回收MSRN资源。流程结束释放竞争到的分布式锁。

超时回收：Redis中保存的呼叫号码IMSI跟MSRN对应关系，保存一定时间后，漫游号模块还是没有来查询，超时后需要释放回收MSRN资源。超时功能需要在保存呼叫号码IMSI,MSRN对应关系时加上超时时间，由Redis实现自动超时回收。

分布式部署功能：包括漫游号模块分布式部署，Redis分布式部署。

漫游号模块分布式部署：漫游号模块分布式部署在不同的服务器,多个漫游号模块通过竞争获取Redis的分布式锁，当其中一个漫游号模块获取分布式锁成功后，其它漫游号模块等待一段时间后再竞争分布式锁。获取到分布式锁的漫游号模块，进行漫游号分配，漫游号查询功能，完成后释放分布式锁。所有漫游号模块再次竞争分布式锁，然后处理共享的漫游号资源。当一个或多个漫游号模块异常时，剩余漫游号模块仍能正常处理漫游号分配，漫游号查询。异常模块分配的漫游号，其它正常模块仍能正确查询到漫游号跟呼叫号码IMSI对应信息。

Redis分布式部署：Redis通过哨兵模式一主二备三哨兵部署，保证每个Redis实例中存储的都是全量数据，单节点故障对数据完整性无影响;哨兵自动完成故障发现和转移，能在master节点故障后自动将slaver节点提升成master节点，不需要人工干预操作就能恢复服务可用，实现高可用性。

参见附图1，本发明中漫游号模块，基于Redis哨兵、分布式锁，实现漫游号功能的分布式部署。

参见附图2，漫游号模块处理流程图：

1从消息队列中获取发送到漫游号模块的消息，包括漫游号分配请求，漫游号查询请求；

2根据消息类型判断是分配漫游号请求消息，进入分配漫游号流程；

2.1漫游号模块去Redis竞争获取分布式锁；

2.2漫游号模块获取分布式锁成功后，进入分配漫游号业务逻辑，漫游号从000-999累加申请，需要从空闲的资源中获取漫游号，成功后保存漫游号跟IMSI对应关系到Redis中，并设置超时时间；

2.3漫游号分配逻辑完成后成功，释放分布式锁，供其它漫游号模块操作；

2.4如果漫游号模块竞争获取分布式锁不成功，本模块等待一定超时时间，等待其它漫游号模块释放分布式锁之后，继续竞争获取分布式锁；

3根据消息类型判断是漫游号查询消息，进入漫游号查询流程；

3.1漫游号模块去Redis竞争获取分布式锁；

3.2漫游号模块获取分布式锁成功后，进入漫游号查询逻辑，从Redis中查询MSRN对应的IMSI信息；

3.3查询成功，释放漫游号资源，删除MSRN跟IMSI对应关系；

3.4漫游号模块释放分布式锁，供其它漫游号模块操作；

3.5如果漫游号模块竞争获取分布式锁不成功，本模块等待一定超时时间，等待其它漫游号模块释放分布式锁之后，继续竞争获取分布式锁。

注释：

Redis：REmote DIctionary Server(Redis) 是一个由 Salvatore Sanfilippo写的 key-value 存储系统，是跨平台的非关系型数据库

IMSI：International Mobile Subscriber Identity International MobileSubscriber Identity

Master:主，以写为主

Slaver:从，以读为主

PRN:Provide Roaming Number，提供漫游号码

SRI:Sending Routing Information，请求路由信息

MSRN：Mobile Station Roaming Number 即漫游号码

MSC：Mobile Switching Center 移动交换中心

HLR：Home location register 归属位置寄存器

VLR：visiting location register 访问位置寄存器。

Claims (2)

1.一种漫游号功能分布式部署系统，其特征在于包括：

漫游号模块分布式部署：漫游号模块分布式部署在不同的服务器,多个漫游号模块通过竞争获取Redis的分布式锁，当其中一个漫游号模块获取分布式锁成功后，其它漫游号模块等待一段时间后再竞争分布式锁；获取到分布式锁的漫游号模块，进行漫游号分配、漫游号查询操作，完成后释放分布式锁；所有漫游号模块再次竞争分布式锁，然后处理共享的漫游号资源；当一个或多个漫游号模块异常时，剩余漫游号模块仍能正常处理漫游号分配、漫游号查询，异常模块分配的漫游号，其它正常模块仍能正确查询到漫游号跟呼叫号码IMSI对应信息；

Redis模块分布式部署：Redis通过哨兵模式一主二备三哨兵部署，保证每个Redis实例中存储的都是全量数据，单节点故障对数据完整性无影响；哨兵自动完成故障发现和转移，能在master节点故障后自动将slaver节点提升成master节点，不需要人工干预操作就能恢复服务可用；

漫游号模块：跟运营商信令网对接，处理PRN、SRI请求，实现MSRN的分配，查询请求；通过哨兵跟Redis对接，获取MSRN共享资源；

Redis模块：跟漫游号模块通过哨兵对接，保存MSRN共享资源信息，保存用户IMSI跟MSRN对应关系的数据，提供分布式锁给漫游号模块使用。

2.根据权利要求1所述的一种漫游号功能分布式部署系统，其特征在于：

漫游号分配：MSRN分配通常是在MSC Number的后面增加几个字节来表示，当收到大网PRN请求时，漫游号模块先成功竞争到Redis分布式锁，获取对Redis数据的操作权限，然后从Redis中获取分配的MSRN号码，成功分配MSRN后响应大网PRN请求,同时保存用户IMSI和MSRN对应关系在Redis中，这组对应关系还需加上超时时间，保证漫游号资源的超时回收，流程结束释放竞争到的分布式锁；

漫游号查询：收到大网SRI请求，漫游号模块先成功竞争到Redis分布式锁，获取对Redis数据的操作权限，漫游号模块从Redis中通过MSRN查询到用户IMSI信息，响应大网SRI请求，然后删除Redis用户IMSI和MSRN对应关系，释放回收MSRN资源；流程结束释放竞争到的分布式锁；

超时回收：Redis中保存的呼叫号码IMSI跟MSRN对应关系，保存一定时间后，漫游号模块还是没有来查询，超时后需要释放回收MSRN资源；超时功能需要在保存呼叫号码IMSI、MSRN对应关系时加上超时时间，由Redis实现自动超时回收。