CN1276351C - 实时处理系统中的过载控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在实时处理系统中控制过载的方法，其利用事务标识来自动解决可能瞬时发生的过载问题。根据本发明，根据闲置事务标识数目来分类过载等级；确定各个过载等级上待删除消息的优先级；如果服务器上有过载发生则根据事务标识的使用率来确定当前的过载等级；并根据由客户传来的消息的优先级是否高于当前过载等级上待删除消息的优先级来删除或者处理由客户传来的消息，从而可以有效地利用资源并在最小化系统失效时不间断地提供服务。同时，根据本发明，通过预先检测过载的发生使系统操作员对过载有所准备。此外可以根据相关的过载等级来动态控制过载。
Description
技术领域
本发明涉及实时处理系统中的过载控制方法，特别涉及一种在实时处理系统中通过利用事务标识来自动解决瞬时发生的过载问题的过载控制方法。
背景技术
如果在实时处理系统的服务器中存在多个访问数据库的进程，则服务器中的各个进程都备有消息队列，它们可以暂时存储从客户传来的消息并根据进入消息队列的次序处理这些消息。其中实时系统例如有移动通信系统或银行系统(归属位置寄存器(HLR)、验证中心(AuC)、设备标识寄存器(EIR)、网关移动位置中心(GMLC)、服务控制点(SCP)、和验证、授权及计费(AAA))。
图1显示的是现有技术实时处理系统的过载控制系统的结构。过载控制进程10通过检测发生在应用进程(AP)中的过载来管理多个AP(AP1，AP2，......APn)。
图2显示的是现有技术的实时处理系统中过载控制方法的流程图。
首先，过载控制进程10通过AP的各个消息队列(Q1，Q2，......Qn)向各个AP发送状态信息请求消息(S10)。
接收到在步骤S10中由过载控制进程10通过消息队列传来的状态信息请求消息的各个AP，根据进入消息队列的次序来处理存储在消息队列中的消息，并响应于状态信息请求消息向过载控制进程10传送响应消息。
在步骤S10中通过消息队列向各个AP发送状态信息请求消息的过载控制进程10检查是否有响应于所述状态信息请求消息的响应消息在预定的时间内(比如3秒钟)从各个AP传来(S12)。
如果确认在步骤S12中有响应消息在预定的时间内传来，就可以确定已经正常地执行了消息处理，这是因为可以认为存储在相关AP的消息队列中的消息没有超过最大极限(S14)。
另一方面，如果确认在步骤S12中没有响应消息在预定的时间内传来，就可以确定在相关的AP中发生了过载，并且过载控制进程就读取并删除存储在相关AP的消息队列中的所有消息(S16)。
综上所述，如果确认在某个AP中发生了过载，现有技术的实时处理系统就立即删除存储在相关消息队列中的所有消息而不作任何其它的考虑，这样就没有用户可以接收到相关的服务。其结果是，在现有技术的实时处理系统中资源不能有效地利用。
结合以上的参考资料以更好地说明附加的或可选的细节、特征和/或背景技术。
发明内容
本发明的目的是至少解决上述问题和/或缺点，并至少提供下面的优点。
本发明的另一个目的是通过下列措施，即根据过载程度将过载分类为若干等级，设定各个过载等级上待删除消息的优先级，如果在服务器中有过载发生则通过事务标识的使用率来确定当前的过载等级，以及根据各个过载等级中待删除消息的优先级来删除或处理从客户传来的消息，从而有效地利用资源并在最小化系统失效时不间断地提供服务。
本发明的另一个目的是：通过利用事务标识来控制过载以使系统操作员通过预先检测过载来对过载有所准备并根据相关的过载等级来动态控制过载。
为了达到上述目的，根据本发明的在实时处理系统中控制过载的方法包括以下步骤：根据闲置事务标识的数目将过载分为若干过载等级，并确定消息的优先级；当接收到消息时，在过载控制进程中确定服务器中是否有过载发生；如果确定在服务器中有过载发生，则确定当前过载的等级并根据该等级决定是否删除接收到的消息；以及如果确定要删除接收到的消息，则删除该接收到的消息。
事务标识在列表单中由过载控制进程进行管理。被过载控制进程使用的事务标识被登记在占用列表并在其中被管理，没有被过载控制进程使用的事务标识登记在闲置列表中并在其中被管理。
如果登记在闲置列表中的事务标识数目的比率小于预先确定的比率，就可以确定在服务器上发生过载。
此外，如果登记在占用列表中的事务标识数目的比率不小于预先确定的比率，就可以确定在服务器上发生了过载。
通过确定在过载等级中当前被登记在闲置列表中的事务标识数目属于哪一等级，来确定当前过载等级。
此外，是否需要删除消息由下述的方法决定。如果所接收消息的优先级高于相关过载等级中的待删除消息的优先级，就可以确定收到的消息无须删除。如果所接收消息的优先级不高于相关过载等级中的待删除消息的优先级，就可以确定收到的消息需要被删除。
如果确定收到的消息无须被删除，根据本发明的在实时系统中控制过载的方法还包括以下步骤：将从登记在闲置列表上的事务标识中随意选取的事务标识分配给接收到的消息并将该分配的事务标识登记在占用列表中；向相关AP发送接收到的消息和分配给该消息的事务标识；从该AP中接收对于所述消息的响应消息和事务标识；以及向客户发送接收到的响应消息并将该事务标识登记在闲置列表中。
此外，如果确定服务器上没有发生过载，根据本发明的实时系统中过载控制的方法还包括以下步骤：将从登记在闲置列表上的事务标识中随意选取的事务标识分配给接收到的消息并将该分配的事务标识登记在占用列表中；向相关AP发送接收到的消息和分配给该接收的消息的事务标识；从该AP中接收对于所述消息的响应消息和事务标识；以及向客户发送接收到的响应消息并重新将该事务标识登记在闲置列表中。
本发明的其它优点、目的和特征有一部分将在以下的说明书中进行阐述，有一部分则对于本领域的技术人员经过对以下内容的检验后会变得明了，或者通过本发明的实践而体验到。所附的权利要求书具体指出了本发明的目的和优点。
附图说明
以下参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明，其中相同的标号表示相同的组件。附图中：
图1显示的是现有技术中实时处理系统过载控制装置的结构；
图2显示的是现有技术实时处理系统过载控制方法的流程图；
图3显示的是应用了根据本发明的过载控制方法的实时处理系统过载控制装置的结构；
图4显示的是根据本发明在实时处理系统中过载控制方法的流程图；以及
图5显示的是应用了根据本发明的过载控制方法的移动通信网络结构。
优选实施例详细说明
现在对本发明的优选实施例进行具体阐述，实例将结合附图进行说明。如下所述，为了有效地利用资源并在最小化系统失效时不间断地提供服务，用于操作实时处理系统的本发明根据基于闲置事务标识数目的过载程度来分类过载等级；确定各个过载等级中待删除消息的优先级；如果服务器上有过载发生则通过事务标识的使用率来确定当前的过载等级，并且根据由客户传来的消息的优先级是否高于相关过载等级中待删除消息的优先级的判定结果来删除或者处理由客户传来的消息。
在下文中，将结合图3到图5对根据本发明的实时处理系统中过载控制方法进行详细的说明。
应用了根据本发明的过载控制方法的实时处理系统的过载控制装置有图3所示的结构。如银行系统和移动通信系统的服务器(如HLR、AuC、EIR、GMLC、SCP和AAA)包括多个AP和过载控制进程20。
服务器具有数据库。当服务器从连接在其上的客户(多个客户连接在一个服务器上)接收到待处理的消息时，服务器就应该能够处理接收到的消息并迅速响应。
多个AP通过过载控制进程20接收消息和事务标识并执行一系列过程，直到服务器向先前生成事务的客户发送响应消息(“事务”表示在客户和服务器之间传送的一对消息)。
过载控制进程20是一个控制过载的进程。过载控制进程20通过使用事务标识来管理由客户传来的消息。事务标识在列表中进行管理。有两种事务标识：被过载控制进程20使用的占用事务标识以及没被过载控制进程20使用的闲置事务标识。
因此，开始时所有事务标识被存储在闲置列表中。如果接收到来自客户的消息，一个事务标识就被过载控制进程20分配并被存储在占用列表中。
换言之，若服务器接收到来自客户的消息，过载控制进程20就将从存储在闲置列表内的事务标识中随意选取的一个事务标识分配给从客户发送来的消息并将分配给相关消息的事务标识存入占用列表。
如上所述，如果过载控制进程20接收到来自客户的消息，它将为接收到的消息分配一个事务标识并将带有事务标识的相关消息发送给一个AP，该AP将处理该消息。
随后，如果接收到来自处理相关信息的AP的响应信息和相关事务标识，过载控制进程20就向请求消息处理的相关的客户发送响应消息并将分配给相关消息的事务标识存入闲置列表。
上述的事务标识的最大值是可以变化的，它取决于服务器和客户的处理能力。
下面将结合图4中的流程图，对根据本发明在实时处理系统中过载控制的方法进行说明。
首先，过载被分为若干过载等级，并确定各个过载等级上待删除消息的优先级(S20)。
随后，服务器从客户接收消息(S22)，同时服务器的过载控制进程20确定服务器上是否因为来自客户的消息的瞬时聚集而发生过载(S24)。
在步骤S24，服务器上是否有过载发生是根据没被过载控制进程20使用的事务标识的数目或被过载控制进程20使用的事务标识的数目来决定的。如果没被过载控制进程20使用的事务标识的数目不大于某个比率或是被过载控制进程20使用的事务标识的数目不小于某个比率，就可以确定在服务器上有过载发生。
因为如果来自客户的消息接收瞬时在某一时间点集中，那么被过载控制进程20使用的事务标识的数目增加，没被过载控制进程20使用的事务标识的数目就相应地减少，所以可以进行上述确定。
如果在步骤S24服务器上发生了过载，则确定了当前所发生过载的等级，并确定了是否步骤S22中传来的消息需要被删除(S28)。
在步骤S26，根据没被过载控制进程20使用的事务标识的比率来确定当前所发生过载的等级。
在步骤S28，根据步骤S20中确定的过载等级上待删除消息的优先级来确定是否需要删除在步骤S22中传来的消息。如果步骤S22中传来的消息的优先级不高于步骤S26中确定的过载等级上待删除消息的优先级，那么该消息就需要被删除。
如果在步骤S28中确定在步骤S22中传来的消息是需要删除的消息，那么就删除相关信息(S30)。
如果因为步骤S22中传来的消息的优先级高于步骤S26中确定的过载等级上待删除消息的优先级，而在步骤S28中确定在步骤S22中传来的消息不是要删除的消息，过载控制进程20将从存储在闲置列表上的事务标识中随意选取的事务标识分配给从客户传送的消息并将该事务标识分配给占用列表中的相关消息(S32)。
随后，服务器的过载控制进程20向相关AP传送在步骤S22中传来的消息和在步骤S32分配给相关消息的事务标识(S34)。
在步骤S34中接收到来自过载控制进程20的消息和事务标识的AP将处理相关的消息，然后将关于消息处理的响应消息发送给过载控制进程20。在向过载控制进程20发送响应消息时，AP也会将在步骤S34中接收到的事务标识随同消息一起发送。
在步骤S34中向相关AP发送待处理消息和事务标识的过载控制进程20接收来自相关AP的关于相关消息处理的响应消息和事务标识(S36)。当过载控制进程接收到来自相关AP的关于相关消息处理的响应消息和事务标识时，过载控制进程就向相关客户发送接收到的响应消息，并将随响应消息一起发回的事务标识存储在闲置列表中，以便于再次使用(S38)。
下面将结合图5对应用于移动通信网络中的根据本发明的过载控制方法进行说明。
如图5所示，应用了根据本发明的过载控制方法的移动通信网络包括以下网络元素，如移动终端30，节点B 40，即基站，无线接入网络控制器(RNC)50，即节点B 40的控制器，移动交换中心/访问位置寄存器(MSC/VLR)60，服务通用分组无线业务(GPRS)服务节点(SGSN)/网关GPRS服务节点(GGSN)70，短消息服务中心(SMSC)80以及移动通信网络HLR/AuC/EIR 90，等等。
在上述结构中，移动终端30利用宽带码分多址(WCDMA)方法向节点B 40请求位置登记、呼叫处理或各种附加服务。
MSC/VLR 60根据通过相关节点B 40和RNC 50传来的移动终端30的请求来处理位置登记，呼叫处理以及附加服务。
SGSN/GGSN 70处理分组数据服务，SMSC 80处理短消息服务。
移动通信网络HLR/AuC/EIR 90是存储用户信息的第三代移动通信网络系统，它包括多个应用服务实体(ASE)和事务能力应用部分(TCAP)95，其中TCAP能接收来自客户的消息，如MSC/VLR 60，SGSN/GGSN 70及SMSC 80，并向相关的ASE发送消息。
为了能将根据本发明的过载控制方法应用于上述移动通信网络，就要分类过载等级并确定各个过载等级上待删除消息的优先级。
比如说，假定事务标识的最大值为2000，如表1所示，将过载等级分为5级，并确定各个过载等级上待删除消息的优先级。
表1
| 过载等级1 | 存在闲置列表中的事务标识数目为400或更小 | 删除与附加服务相关的消息 |
| 过载等级2 | 存在闲置列表中的事务标识数目为300或更小 | 删除与基于位置的服务相关的消息 |
| 过载等级3 | 存在闲置列表中的事务标识数目为200或更小 | 删除与拨入呼叫处理相关的消息 |
| 过载等级4 | 存在闲置列表中的事务标识数目为100或更小 | 删除与短消息服务相关的消息 |
| 过载等级5 | 存在闲置列表中的事务标识数目等于0 | 删除与位置登记相关的消息 |
如上所述，在分类过载等级并确定各个过载等级上待删除消息的优先级后，如果通过MSC/VLR 60、SGSN/GGSN 70或SMSC 80，从移动终端30发出任何位置登记、呼叫处理或者附加服务请求，移动通信网络HLR/AuC/EIR 90就处理通过MSC/VLR 60、SGSN/GGSN 70或SMSC 80由移动终端30发出的相关位置登记、呼叫处理或者附加服务并向相关的移动终端30发送响应消息。
如上所述，如果移动通信网络HLR/AuC/EIR 90接收到来自移动终端30的消息并处理该消息的某一时刻消息接收增加，存储在占用列表中的事务标识的数目就逐步增加，而存储在闲置列表中的事务标识的数目就逐步减少。
其结果是，移动通信网络HLR/AuC/EIR 90达到过载状况。TCAP95根据存储在闲置列表中的事务标识的数目(或是存储在占用列表中的事务标识的数目)来连续监视并确定发生在移动通信网络HLR/AuC/EIR 90中过载的等级，然后根据相关过载等级上要删除的消息的优先级来删除来自移动终端30的消息或将传来的消息发送给相关的ASE。
比如说，假定当前过载等级是3，如果来自移动终端30的消息是在过载等级3上应被删除的与拨入呼叫处理相关的消息或者是与基于位置服务或附加服务相关的消息，其中与基于位置服务或附加服务相关的消息的优先级低于与拨入呼叫处理相关的消息的优先级，那么TCAP 95将删除来自移动终端30的信息。
从另一方面讲，如果来自移动终端30的消息是与短消息服务相关的消息或与位置登记服务相关的消息，其中与短消息服务或与位置登记服务相关的消息的优先级高于在过载等级3上应被删除的与拨入呼叫处理相关的信息，TCAP 95就从存储于闲置列表的事务标识中随意选出一个来分配给来自移动终端30的消息，把被分配出去的事务标识存储在占用列表中，并将来自移动终端30的消息连同分配给相关消息的事务标识发送给相关的ASE。
接收到来自于TCAP 95的待处理消息和被分配给相关消息的事务标识的ASE在处理完相关消息后，向TCAP 95发送一个针对相关消息处理的响应消息。同时，ASE还将发送分配给待处理消息的事务标识。
根据上述过程，如果TCAP 95接收到来自于相关ASE的响应消息和事务标识，TCAP 95就通过MSC/VLR 60、SGSN/GGSN 70或SMSC 80向相关的移动终端30发送接收到的响应消息并将随同响应消息传来的事务标识存入闲置列表，以便于再次使用。
如上所述，根据本发明的实时处理系统中过载控制方法根据闲置事务标识数目来分类过载使其有几个等级；确定各个过载等级上待删消息的优先级；如果服务器上有过载发生则根据事务标识的使用率来确定当前的过载等级；并根据由客户传来的消息的优先级是否高于当前过载等级上待删除消息的优先级来删除或者处理由客户传来的消息，就可以有效地利用资源并在最小化系统失效时不间断地提供服务。同时，根据本发明，通过预先检测过载的发生使系统操作员对过载有所准备。此外可以根据相关的过载等级来动态控制过载。
Claims (16)
1.一种在实时处理系统中控制过载的方法，包括以下步骤：
根据闲置事务标识数目将过载分类为若干过载等级并确定消息的优先级；
在接收消息时，根据登记在闲置列表中的事务标识数目的比率或者登记在占用列表中的事务标识数目的比率，在过载控制进程中确定服务器上是否有过载发生；
如果确定在服务器上发生了过载，则根据登记在闲置列表中的事务标识数目的比率或者登记在占用列表中的事务标识数目的比率，确定当前过载的等级，并根据该过载等级与相关过载等级上待删除消息的优先级的比较结果，确定是否要删除接收到的消息；以及
如果确定要删除接收到的消息，则删除该接收到的消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由过载控制进程在列表清单中管理事务标识。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，被过载控制进程使用的事务标识在占用列表中登记和管理。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，没被过载控制进程使用的事务标识在闲置列表中登记和管理。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果登记在闲置列表中的事务标识数目的比率不大于预定的比率，则可以确定在服务器上发生了过载。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果登记在占用列表中的事务标识数目的比率不小于预定的比率，则可以确定在服务器上发生了过载。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过确定当前登记于闲置列表中的事务标识的数目属于所分类的过载等级中的哪一等级，从而确定过载等级。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果接收到的消息的优先级高于相关过载等级上待删除消息的优先级，则确定接收到的消息无须删除，如果接收到的消息的优先级不高于相关过载等级上待删除消息的优先级，则确定接收到的消息要删除。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，消息的优先级由操作者来确定。
10.根据权利要求1所述的方法，如果确定接收到的消息不是需要删除的消息，则还包括以下步骤：
为接收到的消息分配一个从登记在闲置列表中的事务标识中随意选取的事务标识，并将所分配的事务标识登记在占用列表中；
向相关AP发送所接收的消息和分配给所接收消息的事务标识；
接收来自该AP的对于上述消息和事务标识的响应消息；以及
向客户发送接收到的响应消息并将事务标识重新登记在闲置列表中。
11.根据权利要求1所述的方法，如果确定在服务器上没有发生过载，则还包括以下步骤：
为接收到的消息分配一个从登记在闲置列表中的事务标识中随意选取的事务标识，并将所分配的事务标识登记在占用列表中；
向相关AP发送接收到的消息和分配给该接收到的消息的事务标识；
接收来自该AP的对于上述消息和事务标识的响应消息；以及
向客户发送接收到的响应消息并将事务标识重新登记在闲置列表中。
12.一种在实时处理系统中控制过载的方法，包括以下步骤：
根据闲置事务标识数目将过载分类为若干过载等级，并确定消息的优先级；
如果移动通信网络HLR/AuC/EIR通过MSC/VLR、SGSN/GGSN或SMSC从移动终端处接收到位置登记、呼叫处理或附加服务的请求消息，则根据登记在闲置列表中的事务标识数目的比率或者登记在占用列表中的事务标识数目的比率，在TCAP中确定在移动通信网络HLR/AuC/EIR中是否发生了过载；
如果确定在移动通信网络HLR/AuC/EIR中发生了过载，则根据登记在闲置列表中的事务标识数目的比率或者登记在占用列表中的事务标识数目的比率，确定当前过载的等级；
根据当前过载等级与相关过载等级上待删除消息的优先级的比较结果，确定是否需要删除从移动终端接收到的消息；以及
如果确定要删除从移动终端接收到的消息，则删除从移动终端接收到的消息。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，如果登记在闲置列表中的事务标识数目的比率不大于预定的比率，或者如果登记在占用列表中的事务标识数目的比率不小于预定的比率，则确定在移动通信网络HLR/AuC/EIR中发生了过载。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，通过确定当前登记在闲置列表中的事务标识的数目属于所分类的过载等级中哪一等级，从而确定当前过载等级。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，如果从移动终端接收到的消息的优先级高于相关过载等级上待删除消息的优先级，则确定从移动终端接收到的消息无须删除，如果从移动终端接收到的消息的优先级不高于相关过载等级上待删除消息的优先级，则确定从移动终端接收到的消息需要删除。
16.根据权利要求12所述的方法，如果确定接收到的消息不是需要删除的消息，则还包括以下步骤：
为从移动终端接收到的消息分配一个从登记在闲置列表中的事务标识中随意选取的事务标识，并将所分配的事务标识登记在占用列表中；
向相关ASE发送从移动终端接收到的消息和分配给所接收消息的事务标识；
从ASE接收对于从移动终端接收到的消息和所述事务标识的响应消息；以及
通过MSC/VLR、SGSN/GGSN或SMSC向移动终端发送所接收的响应消息，并将事务标识重新登记在闲置列表中。
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