CN1889563A - 基于Diameter协议的负载控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于Diameter协议的负载控制方法。本发明主要包括：当Diameter服务器侧确定需要降低负载时，则向相应的Diameter客户端发送过载通知请求消息，在Diameter客户端接收到所述的过载通知请求消息后，停止向Diameter服务器端发送消息，且整个过程保持Diameter客户端与Diameter服务器之间的连接不释放。因此，本发明的实现使得在调整Diameter服务负载的过程中无需释放及重新建立下层的SCTP和TCP连接，从而使得相应的控制管理更为快捷、灵活。而且，本发明的实现使得无论下层连接是SCTP和TCP连接的客户端还是SCTP和TCP连接的服务器端，都可以重新建立Diameter服务器和客户端间的SCTP和TCP连接，从而恢复正常的通信过程。

Description

基于Diameter协议的负载控制方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种基于Diameter协议的负载控制方法。

背景技术

自网络诞生以来，AAA(Authentication、Authorization、Accounting，鉴别、授权、计费)，即认证、授权以及计费体制就成为其运营的基础。网络中各类资源的使用，需要由认证、授权和计费进行管理。对于一个商业系统来说，鉴别是至关重要的，只有确认了用户的身份，才能知道所提供的服务应该向谁收费，同时，也能防止非法用户(黑客)对网络进行破坏。在确认用户身份后，根据用户开户时所申请的服务类别，系统可以授予客户相应的权限，即授权。最后，在用户使用系统资源时，需要有相应的设备来统计用户所对资源的占用情况，据此向客户收取相应的费用。

Diameter系列协议是新一代的AAA技术，由于其强大的可扩展性和安全保证，正在得到越来越多的关注。在ITU(国际电信联盟)，3GPP和3GPP2等国际标准组织中，已经正式将其作为NGN(下一代网络)，WCDMA(宽带码分多址)和cdma2000等未来通信网络的首选AAA协议。

Diameter协议下层使用SCTP(流控制传送协议)和TCP(传送控制协议)协议通信。当两个Diameter协议的实体要互相通信时，首先需要建立SCTP和TCP协议的相关连接。当两个Diameter协议实体不再通信时，可以断开建立的SCTP和TCP协议的相关连接。

SCTP或者是TCP的连接分为客户端和服务器端，当需要建立SCTP和TCP的连接时，作为连接的服务器端，首先处于监听状态，然后连接的客户端发起连接建立请求，连接的服务器端接受连接客户端的连接建立请求后，连接才能建立成功。如果连接的服务器端没有监听，那么连接客户端发起的连接建立请求就会失败；同时，只有连接的客户端才能发起连接建立请求，连接的服务器端不能发起连接建立请求。

在基于Diameter协议实现的网络中，为了实现AAA应用的高可靠性，一般都需要有多个设备实现Diameter服务器的功能，如图1所示。多个Diameter服务器间可采用主备工作模式，即当主Diameter服务器不可用时，使用备份Diameter服务器完成相应的功能；多个Diameter服务器也可以采用负荷分担的方式进行协同工作，即多个Diameter服务器同时分担部分工作。

无论上述哪种Diameter服务器的工作方式，所述的Diameter服务器均可能出现负荷过重或者是需要进行维护的情况。当Diameter服务器因为负荷太重或者是维护的需要，Diameter服务器侧希望Diameter客户端暂时不要向自己发送请求，并等待当Diameter服务器负荷减轻或者是维护完成后，且可以处理Diameter客户端的请求时，通知Diameter客户端恢复与自己的通信。然而，目前Diameter协议本身没有定义相关命令的通知客户端。

为此，目前采用的一种解决方案如图2和图3所示，具体处理过程如下：

首先，如图2所示，Diameter服务器向Diameter客户端发送DisconnectPeer Request(断开对端连接请求)，Diameter客户端收到所述请求消息后，向服务器侧回送Disconnect Peer Response(断开对端连接响应)，然后，释放建立的SCTP或者TCP连接；这样，客户端与服务器的连接断开后，客户端就不再会发送请求给该服务器。

之后，如图3所示，当Diameter服务器可以处理Diameter客户端的请求时，则Diameter服务器需要重新与Diameter客户端建立他们之间的SCTP或者TCP连接，然后，恢复Diameter服务器和Diameter客户端的通信。

因此，不难看出，上述调整在Diameter服务器过载或需要进行维护时的负载调整的实现方式存在以下缺点：

首先，由于需要释放或者重新建立下层的SCTP和TCP连接需要一定的时间，因此使得负载调整过程反应速度较慢。

另外，当Diameter服务器想要恢复与Diameter客户端的通信时，如果Diameter服务器是SCTP和TCP连接的服务器端时，则由于只有SCTP和TCP连接的客户端可以发起建立连接，因而使得相应的连接无法重新建立。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种基于Diameter协议的负载控制方法，从而使得针对基于Diameter协议实现的服务器的负载可以灵活进行控制。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种基于Diameter协议的负载控制方法，包括：

A、当Diameter服务器侧确定需要降低负载时，则向相应的Diameter客户端发送过载通知请求消息；

B、Diameter客户端接收到所述的过载通知请求消息后，停止向Diameter服务器端发送消息。

所述的步骤A包括：

当Diameter服务器负荷超过预定的门限值，或者，确定需要对其进行维护时，则向相应的Diameter客户端发送过载通知请求消息。

所述的步骤B还包括：

Diameter客户端向Diameter服务器端返回过载通知响应消息。

所述的过载通知响应消息中包括：

成功或者失败信息，且如果请求消息错误，则给出请求消息的错误信息。

所述的过载通知请求消息中包括：

用于指示过载情况为过载的过载指示信息和用于指示引起过载的原因的过载原因值信息。

所述的基于Diameter协议的负载控制方法还包括：

C、当Diameter服务器需要恢复负载处理时，向相应的Diameter客户端发送过载恢复通知请求消息；

D、所述的Diameter客户端收到所述的过载恢复通知请求消息后，重新继续向Diameter服务器发送消息。

所述的步骤C包括：

当Diameter服务器负荷低于预定的门限值，或者，确定对其的维护完成时，则向相应的Diameter客户端发送过载恢复通知请求消息。

所述的步骤D还包括：

Diameter客户端向所述的Diameter服务器返回过载恢复通知响应消息。

所述的过载恢复通知响应消息中包括：

成功或者失败信息，且如果请求消息错误，则给出请求消息的错误信息。

所述的过载恢复通知请求消息中承载的信息中包括：

用于指示过载情况为过载恢复的过载指示信息。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明的实现使得在调整Diameter服务负载的过程中无需释放及重新建立下层的SCTP和TCP连接，从而使得相应的控制管理更为快捷、灵活。

而且，本发明的实现使得无论下层连接是Diameter客户端还是Diameter服务器端，都可以重新建立Diameter服务器和客户端间的SCTP和TCP连接，从而恢复正常的通信过程。

附图说明

图1为Diameter服务器与客户端间的连接结构示意图；

图2为Diameter服务器与客户端间断开连接的流程图；

图3为Diameter服务器与客户端间建立连接的流程图；

图4为本发明中Diameter服务器降低负载的处理流程图；

图5为本发明中Diameter服务器恢复负载的处理流程图。

具体实施方式

本发明的核心是在Diameter服务器和Diameter客户端中止通信过程时，不断开下层的SCTP和TCP连接，即保持相应的连接；当恢复通信时，仍可以使用未断开的SCTP和TCP连接进行通信，而无需重新建立相应的连接。

正是由于在断开通信时，不断开下层的SCTP和TCP连接，使得在通信恢复时无需重新建立下层的SCTP和TCP连接。因此，无论是连接的客户端或者是服务端，都可以恢复Diameter服务器和客户端间的通信。

下面将结合附图对本发明所述的方法的具体实现方式进行描述。

本发明所述的方法如图4和图5所示，具体包括：

本发明中，当调整降低Diameter服务器的负荷时，则如图4所示，具体包括以下处理过程：

步骤41：当Diameter服务器因为负荷太重或者是需要对其进行维护等原因，希望Diameter客户端不要再继续向其发送消息时，Diameter服务器向Diameter客户端发送一个过载通知请求；

在标准的Diameter协议下扩展生成相应的过载通知消息，所述的过载通知请求OverLoad Notify Request的消息可以采用的格式如下：

<ONR>∷＝<Diameter Header：XXX，REQ>：Diameter协议头，表示该消息为一个请求消息，其中，XXX表示由Diameter协议标准组织分配该命令码的值；

{Origin-Host}：源主机信息；

{Origin-Realm}：源服务域信息；

{OverLoad-Cause}：过载原因；

{OverLoad-Indication}：过载指示；

其中，过载原因值的设定可以根据网络中需要的需要进行设置，例如，将因维护需要的过载通知请求消息中的原因值设置为1，将因服务器负荷过重产生的过载通知请求消息中的原因值设置为0，等等，具体可以为：

OverLoad-Cause AVP(过载原因属性值)，用于通知过载原因，其可以采用的取值包括：

Performance 0：表示设备性能的原因；

Maintenance 1：表示设备维护的原因；

同样，所述的过载指示信息的OverLoad-Indication AVP(过载指示属性值)，用于通知过载指示信息，其值包括：

Overload 0：表示设备过载；

Overload-Resume 1：表示设备过载恢复；

在该步骤中，由于为设备过载，因此，OverLoad-Indication值应填充为0，表示设备过载，要求客户端停止发送消息；

当然，也可以采用其他格式的过载通知请求消息；

步骤42：Diameter客户端收到该请求后，回送一个过载通知响应，并不再向该Diameter服务器发送请求；

在标准的Diameter协议下扩展过载通知消息，其中，所述的过载通知响应OverLoad Notify Response的消息格式如下：

<ONA>∷＝<Diameter Header：XXX>

{Result-Code}：原因码，表示执行成功还是失败；

{Origin-Host}：源主机；

{Origin-Realm}：源服务域信息；

[Error-Message]：错误消息，如果请求有错误通过概消息描述错误；

^*[Failed-AVP]；失败属性值，请求中如果有错误，就将错误信息在响应中返回。

在上述步骤41和步骤42的处理过程中，Diameter客户端与Diameter服务器端之间的连接并不释放，而是保持，以备Diameter服务器端恢复正常后，可以直接恢复启用所述的连接。

本发明中当需要重新恢复Diameter服务器的负荷时，则如图5所示，具体包括以下过程：

步骤51：当Diameter服务器负荷减轻后或者维护完成后，可以处理Diameter客户端的请求，希望恢复与Diameter客户端的通信时，Diameter服务器向Diameter客户端发送一个过载通知请求，具体为一个过载恢复通知请求消息；

采用的通知消息的格式如前所述的过载通知请求消息格式，此时，消息中的OverLoad-Indication值应填充为1，表示设备过载恢复，通知客户端可以继续发送消息

步骤52：Diameter客户端收到该请求后，回送一个过载通知响应，并可以继续向该Diameter服务器发起请求；

所述的过载通知响应消息的格式同步骤42中描述的响应消息格式相同；

在上述步骤51和步骤52的处理过程中，既可以由Diameter服务器端恢复与Diameter客户端的连接，也可以由Diameter客户端恢复与Diameter服务器端的连接。

综上所述，本发明的实现使得无需释放或者重新建立下层的SCTP和TCP连接，从而使得负载调整过程更为快捷、灵活；而且，无论下层连接是客户端还是服务端，都可以恢复Diameter服务器和客户端间的正常通信。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种基于Diameter协议的负载控制方法，其特征在于，包括：

A、当Diameter服务器侧确定需要降低负载时，则向相应的Diameter客户端发送过载通知请求消息；

B、Diameter客户端接收到所述的过载通知请求消息后，停止向Diameter服务器端发送消息。

2、根据权利要求1所述的基于Diameter协议的负载控制方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

当Diameter服务器负荷超过预定的门限值，或者，确定需要对其进行维护时，则向相应的Diameter客户端发送过载通知请求消息。

3、根据权利要求1所述的基于Diameter协议的负载控制方法，其特征在于，所述的步骤B还包括：

Diameter客户端向Diameter服务器端返回过载通知响应消息。

4、根据权利要求3所述的基于Diameter协议的负载控制方法，其特征在于，所述的过载通知响应消息中包括：

成功或者失败信息，且如果请求消息错误，则给出请求消息的错误信息。

5、根据权利要求1所述的基于Diameter协议的负载控制方法，其特征在于，所述的过载通知请求消息中包括：

用于指示过载情况为过载的过载指示信息和用于指示引起过载的原因的过载原因值信息。

6、根据权利要求1至5任一项所述的基于Diameter协议的负载控制方法，其特征在于，该方法还包括：

C、当Diameter服务器需要恢复负载处理时，向相应的Diameter客户端发送过载恢复通知请求消息；

D、所述的Diameter客户端收到所述的过载恢复通知请求消息后，重新继续向Diameter服务器发送消息。

7、根据权利要求6所述的基于Diameter协议的负载控制方法，其特征在于，所述的步骤C包括：

当Diameter服务器负荷低于预定的门限值，或者，确定对其的维护完成时，则向相应的Diameter客户端发送过载恢复通知请求消息。

8、根据权利要求6所述的基于Diameter协议的负载控制方法，其特征在于，所述的步骤D还包括：

Diameter客户端向所述的Diameter服务器返回过载恢复通知响应消息。

9、根据权利要求8所述的基于Diameter协议的负载控制方法，其特征在于，所述的过载恢复通知响应消息中包括：

成功或者失败信息，且如果请求消息错误，则给出请求消息的错误信息。

10、根据权利要求6所述的基于Diameter协议的负载控制方法，其特征在于，所述的过载恢复通知请求消息中承载的信息中包括：

用于指示过载情况为过载恢复的过载指示信息。

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