CN1518325B - 一种用于ip电话系统的路由优先级动态调整方法 - Google Patents

Abstract

一种用于IP电话系统的路由优先级动态调整方法，路由优先级调整单元为路由表中的每条路由设置一定的优先级，路由优先级调整单元基于特定的时段或事件和消息的发生，以预先设定的策略对路由当前的优先级作动态调整，其中，可为每条路由在不同的时段设定不同的优先级，或者，在发生表征或导致网络路由负载变化的特定事件或发送和接收表征或导致网络路由负载变化的特定消息时，可为每条路由设定相应的优先级调整方向和程度。由于本发明的方法基于特定的时段或事件和消息的发生，因此适应了网络路由负载的变化并实现了路由的分时选用。

Description

一种用于IP电话系统的路由优先级动态调整方法

技术领域

本发明涉及路由选择的控制方法，特别涉及一种用于IP电话系统的路由优先级动态调整方法。

背景技术

随着IP电话的发展，IP电话/传真技术成为因特网(Internet)发展以来的一大热点。IP电话/传真网络一般由网关、网守、支撑IP电话/传真传输的IP网络以及相应的网管、计费和营业系统构成，其中IP电话网守是整个IP电话系统的关键设备，负责构建IP电话网络并完成IP电话网络的路由管理、安全管理以及其他网络的对接。路由查找是网守最基本的功能，其一般的实现方式为，当接收到IP电话终端、网关或下级网守的路由解析请求时，网守根据其保存的电话网E.164号码(或URL地址、Email地址)与IP地址的映射表，将E.164号码(或URL地址、Email地址)映射为IP目的地址并向终端、网关或下级网守返回映射结果。

随着网络设备的增多，或者出于可靠性、负荷均衡等考虑，一个E.164号码(或URL地址、Email地址)通常有多个对应的IP目的地址。此时网守将向请求终端、网关或下级网守以列表形式返回所有的目的地址，对于下级网守，其再将接收的目的地址列表后回复给请求的网关，而对于请求的网关，其将按照接收的目的地址列表依次试图建立连接，当连接成功后即可完成通话。

由于不同路由的费率可能不同，语音质量和网络状况也不尽相同，并且还可能分属于不同的运营商，所以运营商希望在多路由情况下能够对路由选择进行控制。为此，网守可为路由设置一定的优先级，即根据每条路由的优先级大小来排序返回请求终端、网关或下级网守的地址列表中的目的地址。但是目前的网守设备一般只提供静态的优先级设定方式，即，优先级一经设定后在整个设备运行过程中始终保持不变，除非有人工干预。这种静态优先级设定方式的缺点是不够灵活，并且不能自动适应网络状况的变化。例如，如果采用静态优先级设定方式，则相同的地址解析请求将始终得到相同的解析结果，因此即使某一网关处于超负荷工作状态，网守仍然可能继续为请求网关选择该网关，此时其它的网关可能长时间处于空闲状态，从而导致网络资源和投资的浪费。又如，当高优先级路由对应的设备出现故障时，如果网守根据静态优先级设定方式设定的优先级仍然仍将该设备选择为首选设备，将会造成大量的呼损，影响服务的质量。此外，如果运营商希望在不同的时段使用不同的路由，则基于静态优先级的方法也是无法实现的。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于IP电话系统的路由优先级动态调整方法，它可根据网络路由负载状况的变化或基于预先设定的策略，动态地设定路由的优先级。

在按照本发明的用于IP电话系统的路由优先级动态调整方法中，路由优先级调整单元为路由表中的每条路由设置一定的优先级，所述路由优先级调整单元按照下列方式中的至少一种来调整每条路由的优先级，其中，方式一包含以下步骤：

(1a)设定每条路由在不同时段的优先级；以及

(1b)当时段更替时根据所述设定的优先级来调整路由当前的优先级；

方式二包含以下步骤：

(2a)设定特定事件发生时需调整优先级的路由及其优先级的调整方向和程度，其中所述特定事件为表征或导致网络路由负载变化的事件；以及

(2b)监视是否发生所述特定事件，并且如果发生所述特定事件，则根据所述设定的需调整优先级的路由及其优先级的调整方向和程度来调整路由当前的优先级；

方式三包含以下步骤：

(3a)设定特定消息发送或接收时需调整优先级的路由及其优先级的调整方向和程度，其中所述特定消息为表征或导致网络路由负载变化的消息；以及

(3b)如果接收或发送所述特定消息，则根据所述设定的需调整优先级的路由及其优先级的调整方向和程度来调整路由当前的优先级。

在上述路由优先级动态调整方法中，比较好的是，利用定时器计时所述时段，当定时器达到设定值时复位并根据所述设定的优先级来调整路由当前的优先级。

在上述路由优先级动态调整方法中，比较好的是，所述特定事件为至某个节点的路由请求的失败次数大于设定阈值，并且通过将该路由当前的优先级降低设定的数值来完成路由优先级的调整。或者，所述特定事件为路由优先级大于设定的上限值，并且通过同比例缩小每条路由当前的优先级来完成路由优先级的调整。或者，所述特定事件为路由优先级小于设定的下限值，并且通过将当前小于设定下限值的优先级取值为下限值来完成路由优先级的调整。

在上述路由优先级动态调整方法中，比较好的是，所述路由优先级调整单元为网守，其响应作为路由请求方的终端、网关或下级网守的路由解析请求，将地址列表返回给路由解析请求方，其中所述地址列表中被叫方的目的地址顺序根据每条路由的优先级大小来排序。更好的是，所述特定消息为网守向作为路由解析请求方的网关或终端发送的呼叫接入确认消息，并且通过将返回路由解析请求方的地址列表中最高优先级路由的优先级降低设定的数值来完成路由优先级的调整。

在上述路由优先级动态调整方法中，比较好的是，所述路由优先级调整单元为网守，所述特定消息为该网守从其上级网守接收的地址解析确认消息，并且通过将该网守至上级网守的路由的优先级降低设定的数值来完成路由优先级的调整。

在本发明的路由优先级动态调整方法中，可基于特定的时段或事件和消息的发生，以预先设定的策略对路由当前的优先级作动态调整，因此适应了网络路由负载的变化并实现了路由的分时选用。

附图说明

图1为按照本发明的路由优先级动态调整方法的一个较佳实施例。

图2为按照本发明的路由优先级动态调整方法的另一个较佳实施例。

具体实施方式

在本说明书中，动态调整优先级的含义是指，在IP网络内节点设备的运行过程中，其路由的优先级由路由优先级调整单元按照一种或多种策略不断进行调整。作为路由优先级调整单元的网守在处理来自终端、网关或下级网守的路由解析请求的过程中，根据这种动态调整得到的优先级，对通过路由解析得到的路由进行排序并返回路由解析请求方。当网守与其上级网守之间有多条路由时，作为路由优先级调整单元的网守也可对其至上级网守的多条路由的优先级进行动态调整。值得指出的是，在一般情况下，路由优先级调整功能都由网守实现，路由解析请求方为终端、网关或下级网守，但是这并不意味着在其它节点设备上无法实现路由优先级调整功能，因此本发明中的路由优先级调整单元不应理解为仅限于网守。

本发明的核心思想是，优先级的调整策略基于时段的交替、特定事件的发生或特定消息的发送或接收，也就是说，优先级的调整由时段交替、特定事件和特定消息触发。就广义而言，时段交替、特定事件和特定消息都可视为属于事件范畴，因此，在本发明的方法中，这三类路由优先级调整策略在广义上都可纳入事件驱动型调整策略的范围。

在时段交替触发的这类路由优先级调整策略中，路由表内的路由在不同时段设定了不同的优先级，当时段更替事件发生时，对于这些路由，路由优先级调整单元采用其当前所处时段的优先级来更新前一时段的优先级。显然，在这类调整策略中，可利用定时器来检测时段交替，即当定时器达到设定值时复位并启动优先级的调整。

在特定事件触发的这类路由优先级调整策略中，预先设定路由表内部分或全部路由在某些特定事件发生时需要调整优先级的路由及其调整方向和程度，并由路由优先级调整单元监视这些特定事件的发生情况，当有特定事件发生时，即根据预先设定的需要调整优先级的路由及其调整方向和程度，对路由表内的相应路由调整当前的优先级。这里的特定事件应该理解为表征或导致网络路由负载变化的事件，例如对于某个节点的路由请求的失败次数大于设定阈值，该事件表明该节点可能存在连接故障，对此采取的具体策略为，一旦失败次数大于阈值，则将与该节点相连路由的当前优先级降低一个设定的数值，从而间接提升其它路由的优先级级别以指示路由解析请求方尝试其它的路由。又如，某一路由的优先级大于设定的上限值，这可能导致网络路由负载分布的异常，对此采取的具体策略为，使每条路由的优先级都同比例缩小。还如，存在优先级小于设定下限值的路由，这也可能导致网络路由负载的异常，对此采取的具体策略是将当前小于设定下限值的优先级都取值为下限值。应该理解的是，上述三个特定事件仅仅是表征或导致网络路由负载变化事件的特例，实际上还有许多这样的特定事件并且是无法穷举的，因此上述特例不应理解为是对本发明范围和精神的限定。

在特定消息触发的这类路由优先级调整策略中，预先设定路由表内部分或全部路由在某些特定消息发送或接收时需要调整优先级的路由及其调整方向和程度，并由路由优先级调整单元在有特定消息发送或接收时，根据预先设定的需要调整优先级的路由、调整方向和程度，对路由表内的相应路由调整当前的优先级。这里的特定消息应该理解为表征或导致网络路由负载变化的消息，例如网守接收到的来自上级网守的地址解析确认(LCF)消息，为了避免网守以后始终向该上级网守发送路由解析请求从而可能导致该上级网守的访问量居高不下，该网守在接收到LCF消息后将对应此上级网守的路由优先级降低一个设定的数值，因此经过若干次的同一路由查找后，该网守将会选择其它备份的网守路由，从而实现网守路由的负载均衡。又如，网守向作为路由解析请求方的网关、终端或下级网守发送的呼叫接入确认(ACF)消息，为了避免路由解析请求方以后始终经由地址列表中最高优先级的路由，该网守可在发送该消息的同时，将返回路由解析请求方的地址列表中最高优先级路由的优先级降低设定的数值，因此经过若干次的同一路由解析后，网关、终端或下级网守将会选择其它备份的路由，从而实现路由的负载均衡。应该理解的是，上述两个特定消息仅仅是表征或导致网络路由负载变化消息的特例，实际上还有许多这样的特定消息并且是无法穷举的，因此上述特例不应理解为是对本发明范围和精神的限定。

上述基于时段交替、特定事件发生或特定消息发送或接收的优先级调整策略或过程是相互独立的，即这些过程可以并行地进行，因此在本发明的实际应用中，可以采用其中任意一类优先级调整策略，也可以并行使用其中两类优先级调整策略的两两组合，甚至还可并行使用全部三类优先级调整策略。

以下借助附图描述实现上述优先级调整策略的两种具体方式，即基于链表的优先级调整方式和基于选择表的优先级调整方式。在下述两种方式中，路由表中每一表项(对应一条路由)都包含优先级属性，并且通过采用调整函数处理路由表表项的优先级属性来实现优先级的调整，每个调整函数的输入参数为路由表表项所对应路由的优先级，输出为该路由调整后的优先级，每个调整函数输入与输出的映射关系即对应一种具体的优先级调整策略。当时段更替、特定事件发生和特定消息发送或发生时，首先根据预先作出的设定的调整范围确定所有需要更新的路由表项，然后调用调整函数处理所确定的表项，从而完成优先级的调整。

在图1所示的基于链表的优先级调整方式中，路由表包含多个表项，每个表项由号首(或URL、E-mail地址等)、对应的目的IP地址和路由(即路由解析请求方至该目的IP地址的路径)的优先级组成，调整方式包含多个优先级调整函数func1()、func2()……，每个函数都对应一种调整策略，它以被调整路由的当前优先级为参数并输出调整后的优先级，即：

Func(优先级)＝新的优先级

为了确定每种调整策略的调整范围，为每个调整函数都预先设置一张链表，链表中的每个句柄(handle)都映射到某条需要进行优先级调整的路由表项。当特定定时器超时、特定事件发生和特定消息发送或接收触发一个调整过程时，该调整过程按照相应的调整策略，根据预先设置的链表中的句柄查找到所有需要调整优先级的路由表项，从而确定出待调整的范围，然后以被调整路由当前优先级为输入参数调用相应的调整函数，并用得到的调整后优先级更新路由表中的优先级。

例如如图1所示，调整函数Funcl和Func2的链表都包含映射至节点1、2和3的句柄，在调整函数Funcl的作用下，节点l的优先级被调整为最高，节点2的优先级被调整为最低，而在调整函数Func2的作用下，节点1的优先级被调整为次高，节点2的优先级被调整为最高。在本实例中，节点指的是下级网守或网关等。

在图2所示的基于选择表的优先级调整方法中，路由表包含多个表项，每个表项由号首(或URL、E-mail地址等)、对应的目的IP地址、路由(即路由解析请求方至该目的IP地址的路径)的优先级和选择表项组成，与上述调整方法相似的是，该调整方式也包含多个优先级调整函数func1()、func2()……，每个函数都对应一种调整策略，它以被调整路由的当前优先级为参数并输出调整后的优先级，即：

Func(优先级)＝新的优先级

不同之处在于，为了确定每种调整策略的调整范围，在路由表中设置选择表，即为每条路由表项都建立了选择表项，该表项由n项(n为优先级调整函数的数量)组成，其中的每一项对应一个调整策略或调整函数，其取值为TRUE或FALSE，如果取值为TRUE，则表示当采用该调整策略时，该表项或路由的优先级将由相应的调整函数加以调整，反之，则在采用该调整策略时，其优先级不需要调整。当特定定时器超时、特定事件发生和特定消息发送或接收触发一个调整过程，该调整过程按照相应的调整策略，通过查找路由表中的选择表项确定出优先级待调整路由的范围，然后以被调整路由当前优先级为输入参数调用相应的调整函数，并用得到的调整后优先级更新路由表中的优先级。

Claims (8)

1.一种用于IP电话系统的路由优先级动态调整方法，路由优先级调整单元为路由表中的每条路由设置一定的优先级，其特征在于，所述路由优先级调整单元按照下列方式中的至少一种来调整每条路由的优先级，其中，方式一包含以下步骤：

(1a)设定每条路由在不同时段的优先级；以及

(1b)当时段更替时根据所述设定的优先级来调整路由当前的优先级；

方式二包含以下步骤：

(2a)设定特定事件发生时需调整优先级的路由及其优先级的调整方向和程度，其中所述特定事件为表征或导致网络路由负载变化的事件；以及

(2b)监视是否发生所述特定事件，并且如果发生所述特定事件，则根据所述设定的需调整优先级的路由及其优先级的调整方向和程度来调整路由当前的优先级；

方式三包含以下步骤：

(3a)设定特定消息发送或接收时需调整优先级的路由及其优先级的调整方向和程度，其中所述特定消息为表征或导致网络路由负载变化的消息；以及

(3b)如果接收或发送所述特定消息，则根据所述设定的需调整优先级的路由及其优先级的调整方向和程度来调整路由当前的优先级。

2.如权利要求1所述的路由优先级动态调整方法，其特征在于，利用定时器计时所述时段，当定时器达到设定值时复位，并由所述路由优先级调整单元根据所述设定的优先级来调整路由当前的优先级。

3.如权利要求2所述的路由优先级动态调整方法，其特征在于，所述特定事件为至某个节点的路由请求的失败次数大于设定阈值，并且通过将该路由当前的优先级降低设定的数值来完成路由优先级的调整。

4.如权利要求2所述的路由优先级动态调整方法，其特征在于，所述特定事件为路由优先级大于设定的上限值，并且通过同比例缩小每条路由当前的优先级来完成路由优先级的调整。

5.如权利要求2所述的路由优先级动态调整方法，其特征在于，所述特定事件为路由优先级小于设定的下限值，并且通过将当前小于设定下限值的优先级取值为下限值来完成路由优先级的调整。

6.如权利要求1～5中任意一项所述的路由优先级动态调整方法，其特征在于，所述路由优先级调整单元为网守，其对终端、网关或下级网守的路由解析请求作出响应，将地址列表返回给路由解析请求方，其中所述地址列表中被叫方的目的地址顺序根据每条路由的优先级大小来排序。

7.权利要求6所述的路由优先级动态调整方法，其特征在于，所述特定消息为网守向作为路由解析请求方的网关或终端发送的呼叫接入确认消息，并且通过将返回路由解析请求方的地址列表中最高优先级路由的优先级降低设定的数值来完成路由优先级的调整。

8.权利要求1～5中任意一项所述的路由优先级动态调整方法，其特征在于，所述路由优先级调整单元为网守，所述特定消息为该网守从其上级网守接收的地址解析确认消息，并且通过将该网守至上级网守的路由的优先级降低设定的数值来完成路由优先级的调整。