JP2011502373A - Diameterアソシエーションを確立及び管理するための方法及び装置 - Google Patents

Diameterアソシエーションを確立及び管理するための方法及び装置 Download PDF

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Abstract

本発明はネットワークのノード間にDIAMETERアソシエーションを確立するための方法及び装置を含む。本発明は、DIAMETERノード間に配置されたDIAMETERアプリケーションサーバを使用して、ノード間にDIAMETERアソシエーションを確立し、さらに確立されたアソシエーションを使用してDIAMETERトラフィック負荷バランシングを提供する。方法は、宛先ノードとのアソシエーションを要求する発信側ノードからのDIAMETER接続確立要求を受信するステップ、DIAMETER接続確立要求を終了するステップ、発信側ノード及び宛先ノードのそれぞれのDIAMETERアソシエーションを取得するステップ、取得されたDIAMETERアソシエーションをリンクするステップ、及びリンクされたDIAMETERアソシエーションを格納するステップを含む。あるノードのDIAMETERアソシエーションは、DIAMETER接続確立要求と関連付けられたノードを識別し、識別されたノードのアソシエーションが存在するかどうかを判定し、識別されたノードのアソシエーションが存在する場合、メモリからアソシエーションを取り出す、メモリからアソシエーションを取り出す、又は識別されたノードのアソシエーションが存在しない場合、アソシエーションを確立することによって取得され得る。

Description

本発明は通信ネットワークの分野に関し、より具体的には、認証、認可及び課金(AAA)プロトコルに関する。
DIAMETERプロトコルは、認証、認可及び課金(AAA)機能を提供するためのコンピュータネットワーキングプロトコルである。DIAMETERプロトコルは照会−応答トランザクションを使用してAAA機能を実行する。DIAMETERプロトコルは、任意の照会−応答トランザクションが開始される前に、発信側ネットワーク要素(NE)と宛先ネットワーク要素(NE)との間にエンドツーエンド・トンネル・アソシエーションが設定されることを予想する。不都合なことに、一意のDIAMETERアソシエーションは発信側NEと宛先NEとの対ごとに作成されなければならず、さらに、作成されたDIAMETERアソシエーションは、ネットワーク呼処理の存続期間中、維持されなければならない。さらに、(例えば負荷分散及び/又は信頼性のために)複数の発信側NE又は複数の宛先NEが作成され、複数のNEが同一の属性(例えば論理エンティティ、IPアドレス、ポート番号など)を共有する場合、発信側NE及び宛先NEの対の間のこうしたDIAMETERアソシエーションを維持することはさらに面倒になり、従って呼処理の観点から非効率になる。さらに、こうしたDIAMETERアソシエーション、特に冗長DIAMETERアソシエーションを維持することは、全てのDIAMETER NEにかなりのメモリ使用オーバーヘッド及びCPU使用オーバーヘッドをもたらす。
ネットワークのノード間にDIAMETERアソシエーションを確立するための方法及び装置という本発明を通じて、従来技術における様々な欠点に対処する。本発明は、DIAMETERノード間に配置されたDIAMETERアプリケーションサーバを使用して、ノード間にDIAMETERアソシエーションを確立し、さらに確立されたアソシエーションを使用してDIAMETERトラフィック負荷バランシングを提供する。
方法は、宛先ノードとのアソシエーションを要求する発信側ノードからのDIAMETER接続確立要求を受信するステップ、DIAMETER接続確立要求を終了するステップ、発信側ノード及び宛先ノードのそれぞれのDIAMETERアソシエーションを取得するステップ、取得されたDIAMETERアソシエーションをリンクするステップ、及びリンクされたDIAMETERアソシエーションを格納するステップを含む。
あるノードのDIAMETERアソシエーションは、DIAMETER接続確立要求と関連付けられたノードを識別し、識別されたノードのアソシエーションが存在するかどうかを判定し、識別されたノードのアソシエーションが存在する場合、メモリからアソシエーションを取り出す、メモリからアソシエーションを取り出す、又は識別されたノードのアソシエーションが存在しない場合、アソシエーションを確立することによって取得され得る。
本発明の教示は以下の詳細な説明を添付の図面と併せ読むことによって容易に理解され得る。
通信ネットワークの高レベルブロック図を示す図である。 本発明の一実施形態による方法を示す図である。 本発明の一実施形態による方法を示す図である。 本発明の一実施形態による方法を示す図である。 本発明の一実施形態による方法を示す図である。 複数の論理的な発信側ノード及び複数の論理的な宛先ノードを含む通信ネットワークを示す図である。 本明細書に記載した機能の実行の使用に適した汎用コンピュータの高レベルブロック図を示す図である。
わかりやすくするために、可能な場合、図面に共通の同一の要素を示すために同一の参照番号が使用されている。
本発明はDIAMETERアソシエーション負荷バランシング機能を提供する。本発明は、DIAMETERアプリケーションサーバを使用して、発信側ノードと宛先ノードとの間のDIAMETERアソシエーションの改良された確立及び管理を提供し、それによって改良されたDIAMETERトラフィック負荷バランシングを可能にする。本発明は、DIAMETERシグナリングネットワークへのノードの追加及びDIAMETERシグナリングネットワークからのノードの削除を大幅に簡略化する。本明細書には、主に特定のAAAシグナリングプロトコル(即ち、DIAMETERシグナリングプロトコル)に関して示され、記載されているが、本発明は、他のAAAシグナリングプロトコル、さらに、他の非AAAシグナリングプロトコルに適用可能である。
図1に、通信ネットワークの高レベルブロック図を示す。具体的には、通信ネットワーク100は、複数の発信側ノード110〜110(まとめて発信側ノード110)と複数の宛先ノード120〜120(まとめて宛先ノード120)との間のDIAMETERベースの通信を容易にするDIAMETERアプリケーションサーバ(DAS)115を含む。発信側ノード110は、複数の発信側DIAMETERリンク111〜111(まとめて発信側DIAMETERリンク111)をそれぞれ使用してDAS115と通信する。宛先ノード120は、複数の宛先DIAMETERリンク121〜121(まとめて宛先DIAMETERリンク121)をそれぞれ使用してDAS115と通信する。こうして、通信ネットワーク100はDIAMETERベースのシグナリングネットワークとして機能する。
図1に示すように、DIAMETERベースのシグナリングネットワークは、発信側ノード110と宛先ノード120との間のDIAMETERベースのシグナリングを容易にする。発信側ノード110及び宛先ノード120は、DIAMETERプロトコルを使用して通信することができる任意のネットワーク要素を含む。例えば、DIAMETERベースのシグナリングネットワーク100がIPマルチメディアサブシステム(IMS)ネットワーク内に実装される場合、発信側ノード110及び宛先ノード120は、ネットワーク要素、例えば呼セッション制御機能(プロキシCSCF、サービングCSCFなどのCSCF)、ホームサブスクライバサーバ(HSS)、アプリケーションサーバ(AS)など、及びその様々な組み合わせを含み得る。DIAMETERベースのシグナリングネットワークはDIAMETERシグナリングを使用して、任意の通信ネットワークの一部として実装され得る。
一実施形態において、1つの論理ノードは、(例えば、負荷バランシングのため、信頼性のためなど、及びその様々な組み合わせのために)複数の物理ノードを使用して実施され得る。こうした一実施形態において、発信側ノード110は、論理的な発信側ノード112のそれぞれの物理インスタンスを備え(従って物理的な発信側ノード110と示され)、宛先ノード120は、論理的な宛先ノード122のそれぞれの物理インスタンスを備え(従って物理的な宛先ノード120と示され)る。例えば、IMSネットワークにおいて、論理的な発信側ノード112は、複数の物理的なHSSとして実施される1つのHSS(例えば、200個の物理的なHSSとして実施される1つの論理HSSエンティティなど)とすることができる。同様に、例えば、IMSネットワークにおいて、論理的な宛先ノード122は、複数の物理的なS−CSCFとして実施されるS−CSCF(例えば、10個の物理的なS−CSCFとして実施される1つの論理S−CSCFエンティティなど)とすることができる。
複数の物理ノードが1つの論理ノードの異なるインスタンスを備える一実施形態において、1つの論理ノードを形成する複数の物理ノードは、物理ノードのそれぞれについて同一のいくつかの関連の属性及び物理ノードのそれぞれについて異なる他の関連の属性を有し得る。例えば、1つの論理ノードを作り上げる異なる物理ノードは、同一の論理エンティティ識別子、ドメイン名(例えば、完全修飾ドメイン名(FQDN))、ポート番号及び同様の属性を有し得る。例えば、1つの論理ノードを作り上げる異なる物理ノードは、異なるIPアドレス及び同様の属性を有し得る。従って、DAS115は、同じ論理ノードの異なるインスタンスである物理ノードを識別すると同時に、論理ノード間を区別することができる。
一実施形態において、例えば1つのIMSネットワークが多数の加入者をサポートする場合、IMSネットワークの構成要素の一部又は全ては、複数の物理インスタンスとして実施され得る。例えば、IMSネットワークのHSSは複数の物理HSS要素を使用して実施され得る。例えば、IMSネットワークが5,000万人の顧客をサポートすることが要求される場合、各物理HSS要素が約50,000人の顧客をサポートすれば良いように、HSSは1,000個の異なる物理HSS要素を使用して実施され得る。例えば、IMSネットワークのS−CSCFは複数の物理S−CSCF要素を使用して実施され得る。例えば、IMSネットワークが5,000万人の顧客をサポートすることが要求される場合、各物理S−CSCF要素が約500,000人の顧客をサポートすれば良いように、S−CSCFは100個の異なる物理S−CSCF要素を使用して実施され得る。
図1に示されるように、DAS115は、物理的な発信側ノード110と物理的な宛先ノード120との間に配置され、DIAMETERベースのシグナリングネットワークのシグナリングトランスファポイント(STP)として動作する。DAS115は、物理的な発信側ノード110のそれぞれの単一のDIAMETERエンドポイント装置として動作し(即ち、物理的な発信側ノード110のそれぞれの立場からすると、DAS115は、物理的な発信側ノード110から送信されたDIAMETERトランザクションの宛先である)、それによって物理的な宛先ノード120を物理的な発信側ノード110のそれぞれから隠す。DAS115は、物理的な宛先ノード120のそれぞれの単一のDIAMETERエンドポイント装置として動作し(即ち、物理的な宛先ノード110のそれぞれの立場からすると、DAS115は物理的な宛先ノード120で受信されたDIAMETERトランザクションのソースである)、それによって物理的な発信側ノード110を物理的な宛先ノード120のそれぞれから隠す。
DAS115は様々なDIAMETERネットワーキング機能をサポートする。DAS115は、TCP/IPトランスポート層、SCTP/IPトランスポート層などのトランスポート層ではなく、DIAMETERアプリケーション層で動作する。DAS115は、物理的な発信側ノード110と物理的な宛先ノード120との間のDIAMETERアソシエーションの確立をサポートする。DAS115は、物理的な発信側ノード110への発信側DIAMETERリンク111、物理的な宛先ノード120への宛先DIAMETERリンク121を含めて、DIAMETER接続の健全性を監視し、対応するDIAMETER接続の健全性が変わると、DIAMETERアソシエーションの状況を更新する。また、DAS115は、ネットワークトポロジが変わると(例えば、論理ノードの物理インスタンスがネットワークに追加される又はネットワークから削除されると、あるいはこうした論理ノードの構成が変わると)、DIAMETERアソシエーションを更新し得る。
DAS115は、物理的な発信側ノード110と物理的な宛先ノード120との間に確立されたアソシエーションを使用して物理的な発信側ノード110と物理的な宛先ノード120との間でDIAMETERベースのトラフィックを切り替えるためのDIAMETERトラフィック切り替え機能を提供する。DAS115はDIAMETERベースのトラフィック負荷バランシングをサポートする。DAS115は、論理ノードの複数の物理インスタンスにわたるDIAMETERシグナリングトラフィックのバランシング(即ち、同じ論理ノードのインスタンスである物理的な発信側ノード110のそれぞれにわたるDIAMETERトラフィックの負荷バランシング、及び同様に、同じ論理ノードのインスタンスである物理的な宛先ノード120のそれぞれにわたるDIAMETERトラフィックの負荷バランシング)をサポートする。さらに、DAS115は、(図6に関してより良く理解され得る)複数の論理ノードにわたるDIAMETERトラフィックの負荷バランシングをサポートし得る。
DAS115は通信ネットワークの異なる場所に実装され得る。一実施形態において、DAS115はDIAMETERアプリケーション層ルータ/ブリッジとして実装され得る。一実施形態において、DAS115はネットワークの中央に実装され得る。一実施形態において、例えばDAS115がIMSネットワークに実装される場合、DAS115は、IMSネットワークの定義されたインターフェイスのうちの1つ以上に実装され得る。一実施形態において、例えば、DAS115は、I−CSCF/S−CSCFとHSSとの間のDIAMETER通信をサポートするCxインターフェイスの一部として実装され得る。一実施形態において、例えば、DAS115は、ASとHSSとの間のDIAMETER通信をサポートするShインターフェイスの一部として実装され得る。
図2に、本発明の一実施形態による方法を示す。具体的には、図2の方法200は、1つの論理ネットワークエンティティの複数の物理的な発信側NEのそれぞれと、論理ネットワークエンティティの複数の物理的な宛先NEのそれぞれとの間のDIAMETERアソシエーションを確立するための方法を含む。連続的に実行されるものとして示され、記載されているが、図2の方法200のステップの少なくとも一部分は、同時に、又は図2に関して示され、記載されているものと異なる順序で実行することができる。方法200はステップ202で開始し、ステップ204に進む。
ステップ204で、接続確立要求が受信される。接続確立要求は、物理的な発信側ノードから受信され、物理的な宛先ノードを対象とする。接続確立要求は、物理的な発信側ノードと物理的な宛先ノードとの間のDIAMETERアソシエーションを確立する旨の要求である。接続確立要求はDIAMETERアプリケーションサーバで受信される。ステップ206で、接続確立要求が終了する(即ち、DIAMETERアプリケーションサーバは、単に、接続確立要求を、接続確立要求で識別された物理的な宛先ノードに転送するのではなく、むしろ、DIAMETERアプリケーションサーバは、論理的な発信側ノードと論理的な宛先ノードとの間のDIAMETERアソシエーションの作成を向上させるように構成された処理を実行する)。
ステップ208で、接続確立要求から物理的な発信側ノード及び物理的な宛先ノードが識別される。図2に示されるように、接続確立要求の物理ノードの識別は、1つのステップとして(ステップ208と示され、連続して又は同時に実行され得る)、又は個々のステップとして(物理的な発信側ノードを識別するためのステップ208及び物理的な宛先ノードを識別するための208と示される)実行され得る。接続確立要求の物理ノードは、(例えば、接続確立要求の1つ以上のヘッダーフィールドを使用して)接続確立要求の1つ以上のフィールドから識別され得る。
ステップ210で、物理的な発信側ノードのアソシエーションが取得され、物理的な宛先のアソシエーションが取得される。図2に示されるように、接続確立要求の物理ノードのそれぞれのアソシエーションを取得することは、1つのステップとして(ステップ210と示され、連続して又は同時に実行され得る)、又は個々のステップとして(物理的な発信側ノードのアソシエーションを取得するためのステップ210及び物理的な宛先ノードのアソシエーションを取得するための210と示される)実行され得る。それぞれの物理ノードのアソシエーションは、いくつかの方法で取得され得る。一実施形態において、物理ノードのアソシエーションは、図3に関して示され、記載されるように実行され得る(例えば、図3の方法300は、物理的な発信側ノードのために実行され、物理的な宛先ノードのために実行され得る)。
ステップ212で、取得されたアソシエーションがリンクされる。物理的な発信側ノードのために取得されたアソシエーションと物理的な宛先ノードのために取得されたアソシエーションとの間のリンクが作成される。アソシエーションはいくつかの方法でリンクされ得る。
一実施形態において、物理ノードのアソシエーション間のリンクは論理ノードレベルで維持され得る。こうした一実施形態において、例えば、その論理的な発信側ノードの物理的な発信側ノードの全ての既存のアソシエーションがその論理的な宛先ノードの物理的な宛先ノードの全ての既存のアソシエーションにリンクされるように、論理的な発信側ノードと論理的な宛先ノードとの組み合わせごとにリンクが維持され得る。
一実施形態において、物理ノードのアソシエーション間のリンクは物理ノードレベルで維持され得る。こうした一実施形態において、例えば、物理ノードごとにリンクが維持され得る。既存のアソシエーションを備える物理的な発信側ノードごとに、物理的な宛先ノードの全てのアソシエーションを識別するリストが維持される。既存のアソシエーションを備える物理的な宛先ノードごとに、物理的な発信側ノードの全てのアソシエーションを識別するリストが維持される。
DIAMETERアプリケーションサーバとの物理ノードのアソシエーション間のリンクを確立し、維持するための特定の実施形態に関して示され、記載されているが、DIAMETERアプリケーションサーバとの物理ノードのアソシエーション間のリンクは様々な他の方法で確立され、維持され得る。
ステップ214で、物理的な発信側ノードのために取得されたアソシエーションと物理的な宛先ノードのために取得されたアソシエーションとの間のリンクが格納される。物理的な発信側ノードのために取得されたアソシエーションと物理的な宛先ノードのために取得されたアソシエーションとの間のリンクはいくつかの方法で格納され得る。
こうした一実施形態において、物理的な発信側ノードのために取得されたアソシエーションと、物理的な宛先ノードのために取得されたアソシエーションとの間のリンクは、(例えば、リンク識別子を使用して、アソシエーション間のポインタをメモリに格納することによってなど、またその様々な組み合わせで)明示的に格納され得る。
こうした別の実施形態において、物理的な発信側ノードのために取得されたアソシエーションと物理的な宛先ノードのために取得されたアソシエーションとの間のリンクは暗黙的に格納され得る。例えば、それぞれのアソシエーションが格納される方法によってリンクが暗黙的に作成され、格納され得る。
図2に示されるように、方法200はステップ214からステップ204に戻る。言い換えれば、DIAMETERアプリケーションサーバは、物理ノードとDIAMETERアプリケーションサーバとの間のアソシエーションを作成するために、引き続き接続確立要求を受信し、処理し、それによって論理的な発信側ノードと論理的な宛先ノードとの間のDIAMETERアソシエーションの作成を向上させる。
図3に、本発明の一実施形態による方法を示す。具体的には、図3の方法300は、物理ノードに関連付けられている接続確立要求に応答して物理ノードのアソシエーションを取得するための方法を含む。一実施形態において、図3の方法300は図2の方法200のステップ210及び210として実行され得る。連続的に実行されるものとして示され、記載されているが、図3の方法300のステップの少なくとも一部分は、同時に、又は図3に関して示され、記載されているものと異なる順序で実行することができる。方法300はステップ302で開始し、ステップ304に進む。
ステップ304で、物理ノードのアソシエーション(例えば、接続確立要求から識別された物理ノード)が存在するかどうかに関する判定が行われる。物理ノードは物理的な発信側ノード又は物理的な宛先ノードであり得る。物理ノードのアソシエーションが存在するかどうかに関する判定は、(例えば、物理ノードに関連付けられている1つ以上の識別子を使用して)DIAMETERアプリケーションサーバで維持されるアソシエーションを検索することによって行われ得る。物理ノードのアソシエーションが存在する場合、方法300はステップ306に進み、その時点で、物理ノードのアソシエーションが取り出される。物理ノードのアソシエーションが存在しない場合、方法300はステップ308〜314に進み、その時点で物理ノードのアソシエーションが生成される。
ステップ308で、アソシエーション確立要求メッセージが識別された物理ノードに送信される。アソシエーション確立要求メッセージがDIAMETERアプリケーションサーバから識別された物理ノードに送信される。アソシエーション確立要求メッセージは、識別された物理ノードとDIAMETERアプリケーションサーバとの間のDIAMETERアソシエーションを確立する旨の要求である。
ステップ310で、アソシエーション確立応答メッセージが識別された物理ノードから受信される。アソシエーション確立応答メッセージが識別された物理ノードからDIAMETERアプリケーションサーバで受信される。アソシエーション確立応答メッセージは、識別された物理ノードとDIAMETERアプリケーションサーバとの間のDIAMETERアソシエーションを確立する旨の要求に対する応答である。
ステップ312で、識別された物理ノードのアソシエーションが作成される。アソシエーションは、DIAMETERアプリケーションサーバと識別された物理ノードとの間のDIAMETERアソシエーションである。ステップ314で、識別された物理ノードのアソシエーションが格納される。アソシエーションのために格納された情報は(例えば、物理ノードとDIAMETERアプリケーションサーバとの間のアソシエーションを一意に識別するアソシエーション識別子、物理ノードのIPアドレス、物理ノードに関連付けられているポートナンバリング情報など、及びその様々な組み合わせなど)アソシエーションに関連する任意の情報を含み得る。
方法300はステップ306及び314からステップ316に進み、ここでステップ300が終了する。終了と示され、記載されているが、本明細書に記載するように、図3の方法300は、DIAMETERアプリケーションサーバで受信された接続確立要求ごとに2回繰り返してもよい(即ち、初回はDIAMETER接続確立要求メッセージで識別された物理的な発信側ノード、2回目はDIAMETER接続確立要求メッセージで識別された物理的な宛先ノードについて。
図2及び図3に示されるように、本発明のDIAMETERアソシエーション確立方法は、全てのDIAMETER接続確立要求に応答して新しいアソシエーションを生成するのではなく、既存のアソシエーションを再利用することによって、(消費されるネットワークリソースに関して)物理的な発信側ノードと物理的な宛先ノードとの間のDIAMETERアソシエーションの作成をかなり向上させる。本発明のDIAMETERアソシエーション確立方法の利点は、以下の例に関してより良く理解されよう。
例えば、論理CSCFが10個の物理CSCFノードから成り、論理HSSが50個の物理HSSノードから成ると仮定し、さらに、CSCFノード又はHSSノードのうちの任意のものについてアソシエーションが存在しないと仮定する。
この例では、第1のCSCFが第1のHSSとのDIAMETERアソシエーションの確立を要求すると仮定する。第1のCSCF又は第1のHSSのアソシエーションが存在しないため、(例えば、第1のCSCF及び第1のHSSのそれぞれについて図2の方法200を使用して、並びに図3のステップ304及び308〜314を使用して)DIAMETERアプリケーションサーバと第1のCSCFとの間、及びDIAMETERアプリケーションサーバと第1のHSSとの間にそれぞれのアソシエーションが作成される。
この例では、第2のCSCFが第2のHSSとのDIAMETERアソシエーションの確立を要求すると仮定する。第2のCSCF又は第2のHSSのアソシエーションが存在しないため、(例えば、第2のCSCF及び第2のHSSのそれぞれについて図2の方法200を使用して、並びに図3のステップ304及び308〜314を使用して)DIAMETERアプリケーションサーバと第2のCSCFとの間、及びDIAMETERアプリケーションサーバと第2のHSSとの間にそれぞれのアソシエーションが作成される。
引き続きこの例で、第1のCSCFが第2のHSSとのDIAMETERアソシエーションの確立を要求すると仮定する。この場合、第1のCSCFとDIAMETERアプリケーションサーバとの間にDIAMETERアソシエーションがすでに存在し、第2のHSSとDIAMETERアプリケーションサーバとの間にDIAMETERアソシエーションがすでに存在するため、第1のCSCF又は第2のHSSについて、図3のステップ308〜314のメッセージング及び処理を実行する必要はない。むしろ、DIAMETERアプリケーションサーバは、単に第1のCSCF及び第2のHSSの既存のアプリケーションを取り出し(例えば、第1のCSCF及び第2のHSSのそれぞれについて図3のステップ304及び306を使用して)、第1のCSCF及び第2のHSSの取り出されたアソシエーションをリンクする。
この例から、本発明によるDIAMETERアソシエーションの確立はDIAMETERアソシエーションの改良された確立を提供することが明らかになる。というのは、DIAMETERアソシエーションは、物理的な発信側ノード及び物理的な宛先ノードの全ての可能な並べ替えの間ではなく、物理ノードとDIAMETERアプリケーションサーバとの間で確立されるからである。
この例から、そうでなければ(即ち本発明が実施されないとき)物理ノード間のアソシエーションを確立するために消費されるネットワークリソース(例えば、ネットワーク送信、処理、及び同様のリソースなど)は、(即ち本発明が実施されるとき)物理ノード間のアソシエーションを確立するために消費される必要はないことが明らかになる。
さらに、本明細書に記載したように、本発明のDIAMETERアソシエーション確立方法によって、DIAMETERアプリケーションサーバはDIAMETERシグナリングメッセージの負荷バランシングを行うことができる。DIAMETERシグナリングメッセージの負荷バランシングを行う方法は図4に関して示され、記載されている。
図4は、本発明の一実施形態による方法を示す。具体的には、図4の方法400は、(即ち、論理的な宛先ノードのためのメッセージを受信するために、論理的な宛先ノードの複数の物理的な宛先ノードのうちの1つを選択するために)発信側ノードと宛先ノードとの間でDIAMETERシグナリングを切り替えるための方法を含む。連続的に実行されるものとして示され、記載されているが、図4の方法400のステップの少なくとも一部分は、同時に、又は図4に関して示され、記載されているものと異なる順序で実行することができる。方法400はステップ402で開始し、ステップ404に進む。
ステップ404で、DIAMETERメッセージが受信される。DIAMETERメッセージが、複数の物理的な発信側ノードから成り得る1つの論理的な発信側ノードから受信される。DIAMETERメッセージは複数の物理的な宛先ノードから成り得る1つの論理的な宛先ノードを対象とする。DIAMETERメッセージはDIAMETERアプリケーションサーバで受信される。
ステップ406で、DIAMETERアプリケーションサーバとの既存のアソシエーションを有する論理的な宛先ノードの物理的な宛先ノードが識別される。例えば、論理的な宛先ノードが500個の物理HSSノードから成る論理HSSである(そのそれぞれが負荷バランシングのために提供されるその論理HSSノードの物理インスタンスであり、即ち、1つの物理ノードがネットワークにおける全てのHSSメッセージングの責任を負わない)場合、物理HSSノードのゼロから500までのどこでも、DIAMETERアプリケーションサーバとの既存のアソシエーションを有し得る。
ステップ408で、DIAMETERアプリケーションとの既存のアソシエーションを有する論理的な宛先ノードの物理的な宛先ノードのうちの1つが選択される。論理的な宛先ノードの物理的な宛先ノードのうちの選択された1つは、受信されたDIAMETERメッセージに応答する責任のある物理的な宛先ノードとして選択される。論理的な宛先ノードの物理的な宛先ノードのうちの選択された1つは任意の負荷バランシングアルゴリズムを使用して選択され得る。
一実施形態において、物理的な宛先ノードはラウンドロビン方式で選択され得る。一実施形態において、物理的な宛先ノードは加重ラウンドロビン方式で選択され得る。論理的な宛先ノードの物理的な宛先ノードのうちの選択された1つは様々な他の負荷バランシングアルゴリズムを使用して選択され得る。
ステップ410で、DIAMETERメッセージが送信される。DIAMETERメッセージは、DIAMETERアプリケーションサーバから論理的な宛先ノードの物理的な宛先ノードのうちの選択された1つに送信される。DIAMETERメッセージが、DIAMETERアプリケーションサーバと物理的な宛先ノードのうちの選択された1つとの間の既存のアソシエーションを使用して論理的な宛先ノードの物理的な宛先ノードのうちの選択された1つに送信される。
図4に示されるように、方法400はステップ410からステップ404に戻る。言い換えると、DIAMETERアプリケーションサーバは、各論理ノードの物理ノードにわたってDIAMETERメッセージの負荷のバランスをとるように、引き続きDIAMETERメッセージを受信し、DIAMETERメッセージを送信する。
論理的な宛先ノードの物理的な宛先ノードにわたってDIAMETERメッセージの負荷のバランスをとることに関して示され、記載されているが、DIAMETERメッセージの負荷は、論理的な発信側ノードの物理的な発信側ノードにわたってバランスをとることもできる。これは、(即ち、発信側ノードから宛先ノードに開始されるDIAMETER要求メッセージに応答して)宛先ノードから発信側ノードに開始されるDIAMETER応答メッセージのバランスをとることを含み得る。これは、宛先ノードから発信側ノードに開始されるDIAMETER要求メッセージのバランスをとることも含み得る(即ち、この場合、宛先ノードは発信側ノードとして働くと考えられ、発信側ノードは宛先ノードとして働くと考えることができる)。
図5に、本発明の一実施形態による方法を示す。具体的には、図5の方法500は、DIAMETERアプリケーションサーバとDIAMETERノード(例えば、物理的な発信側ノード又は物理的な宛先ノード)との間のDIAMETER接続を監視するための方法を含む。図5の方法500は、DIAMETERアプリケーションサーバと各DIAMETERノードとの間のDIAMETER接続ごとにDIAMETERアプリケーションサーバによって実行され得る。連続的に実行されるものとして示され、記載されているが、図5の方法500のステップの少なくとも一部分は、同時に、又は図5に関して示され、記載されているものと異なる順序で実行することができる。方法500はステップ502で開始し、ステップ504に進む。
ステップ504で、DIAMETER接続が監視される。DIAMETER接続はDIAMETERアプリケーションサーバと物理ノードとの間の接続である。一実施形態において、DIAMETERアプリケーションサーバはハートビートメッセージについてDIAMETER接続を監視する。ステップ506で、物理ノードからハートビートメッセージが受信されたかどうかに関する判定が行われる。
ハートビードが定期的に受信されると予想されるため、物理ノードからハートビートメッセージが受信されたかどうかに関する判定は、ある期間内(例えば、前のハートビートメッセージが受信されてからの閾値期間内、ハートビードメッセージが送信されると予想される周期に従って決定された特定の時間までなど)にハートビードメッセージが受信されたかどうかに関する判定である。
ハートビートメッセージが受信された場合、DIAMETERアプリケーションサーバと物理ノードとの間の接続はアクティブ(ステップ508)であり、従って、DIAMETERアプリケーションサーバと物理ノードとの間のアソシエーションはアクティブのままである。方法500はステップ508からステップ504に戻る(即ち、DIAMETERアプリケーションサーバは、DIAMETER接続がアクティブのままであることを確実にするために、その物理ノードについて、DIAMETER接続の健全性を引き続き監視する)。
ハートビートメッセージが受信されない場合、DIAMETERアプリケーションサーバと物理ノードとの間の接続は非アクティブ(ステップ510)であり、従って、DIAMETERアプリケーションサーバと物理ノードとの間のアソシエーションはアクティブから非アクティブに切り替わる。方法500はステップ510からステップ504に戻る(即ち、DIAMETERアプリケーションサーバは、DIAMETER接続が再度アクティブになるときを検出するために、その物理ノードについてDIAMETER接続の健全性を引き続き監視する)。
図5に関して説明したように、DIAMETERアプリケーションサーバと物理ノードとの間のアソシエーションは、DIAMETERアプリケーションサーバと物理ノードとの間の関連のDIAMETER接続がアクティブであるか非アクティブであるかに応じて、アクティブ又は非アクティブであり得る。アソシエーションの状況はいくつかの異なる方法で追跡され得る。
一実施形態において、既存のアソシエーションの状況はアソシエーションごとに状況パラメータを使用して追跡され得る(例えば、アソシエーションごとに格納された情報の一部として格納され得る)。例えば、アソシエーションの状況パラメータはDIAMETER接続の健全性に基づいてアクティブ又は非アクティブに設定され得る。
一実施形態において、既存のアソシエーションの状況はアクティブなアソシエーションのリスト及び非アクティブなアソシエーションのリストを維持することによって追跡され得る。例えば、アソシエーションはDIAMETER接続の健全性に基づいてアクティブなリストと非アクティブなリストとの間で切り替えることができる。
主に複数の物理インスタンス(例として、物理的な発信側ノード110)を使用して配置された単一の論理的な発信側ノード(例として、論理的な発信側ノード112)及び複数の物理インスタンス(例として、物理的な宛先ノード120)を使用して配置された単一の論理的な宛先ノード(例として、論理的な宛先ノード122)に関して示され、記載されているが、多くのネットワークは複数の論理的な発信側ノード(その一部又は全ては、複数の物理インスタンスとして実施される)及び/又は複数の論理的な宛先ノード(その一部又は全ては、複数の物理インスタンスとして実施される)を含み得る。例えば、IMSネットワークにおいて、CSCF、HSS、ASなどのうちの1つ以上は、論理/物理ノードの任意の組み合わせを使用して配置され得る。こうしたネットワークの一例は図6に関して示され、記載されている。
図6に、複数の論理的な発信側ノード及び複数の論理的な宛先ノードを含む通信ネットワークを示す。具体的には、通信ネットワーク600は複数の論理的な発信側ノード612〜612(まとめて論理的な発信側ノード612)と複数の論理的な宛先ノード622〜622(まとめて論理的な宛先ノード622)との間のDIAMETERベースの通信を容易にするDIAMETERアプリケーションサーバ(DAS)115を含む。
図6に示されるように、論理的な発信側ノード612のうちの1つ以上のそれぞれは、複数の物理インスタンスを使用して(即ち、複数の物理的な発信側ノードを使用して)実施され、論理的な宛先ノード622のうちの1つ以上のそれぞれは複数の物理インスタンスを使用して(即ち、複数の物理的な宛先ノードを使用して)実施され得る。
従って、少なくとも図6の通信ネットワーク600から、本発明のDIAMETERシグナリング管理機能(例えば、DIAMETERアソシエーション確立機能、DIAMETERトラフィック負荷バランシング機能など)は1つ以上の論理的な発信側ノード及び1つ以上の論理的な宛先ノードを含めて、DIAMETERシグナリングネットワーク(又は他の非DIAMETERシグナリングネットワーク)に適用され得る。
図7に、本明細書に記載した機能の実行の使用に適した汎用コンピュータの高レベルブロック図を示す。図7に示されるように、システム700は、プロセッサ要素702(例えばCPU)、例えばランダムアクセスメモリ(RAM)及び/又は読み取り専用メモリ(ROM)などのメモリ704、DIAMETERアプリケーションサーバモジュール705、及び様々な入力/出力装置706(例えば、それだけには限定されないが、テープドライブ、フロッピー(登録商標)ドライブ、ハードディスクドライブ又はコンパクトディスクドライブを含む記憶装置、受信機、送信機、スピーカ、ディスプレイ、出力ポート及びユーザ入力装置(例えばキーボード、キーパッド、マウスなど))を備える。
本発明は、ソフトウェア及び/又はソフトウェア及びハードウェアの組み合わせで、例えば特定用途向け集積回路(ASIC)、汎用コンピュータ又は任意のハードウェア機器を使用して実施され得る。一実施形態において、本DIAMETERアプリケーションサーバプロセス705は、メモリ704にロードされ、プロセッサ702によって実行されて、上述したように機能を実施することができる。従って、本発明の(関連のデータ構造を含む)DIAMETERアプリケーションサーバプロセス705は、例えば、RAMメモリ、磁気又は光ドライブ又はディスケットなど、コンピュータ可読媒体又はキャリアに格納することができる。
本明細書には本発明の教示を組み込む様々な実施形態が詳しく示され、記載されているが、当業者であれば、これらの教示を依然として組み込む多くの他の変更された実施形態を容易に考案することができる。

Claims (10)

  1. ネットワークのノード間のDIAMETERアソシエーションを確立するための方法であって、
    宛先ノードとのアソシエーションを要求する発信側ノードからのDIAMETER接続確立要求を受信するステップ、
    前記DIAMETER接続確立要求を終了するステップ、
    前記発信側ノードのDIAMETERアソシエーションを取得するステップ、
    前記宛先ノードのDIAMETERアソシエーションを取得するステップ、
    前記取得されたDIAMETERアソシエーションをリンクするステップ、及び
    前記リンクされたDIAMETERアソシエーションを格納するステップ
    を備える方法。
  2. 請求項1に記載の方法であって、
    ノードのDIAMETERアソシエーションを取得するステップが、
    前記DIAMETER接続確立要求と関連付けられたノードを識別するステップ、
    前記識別されたノードのアソシエーションが存在するかどうかを判定するステップ、
    前記識別されたノードのアソシエーションが存在する場合、メモリから前記アソシエーションを取り出すステップ、
    前記識別されたノードのアソシエーションが存在しない場合、
    前記ノードへのDIAMETERアソシエーション要求メッセージを開始し、
    前記ノードからDIAMETERアソシエーション応答メッセージを受信し、
    前記DIAMETERアソシエーション応答メッセージに応答してDIAMETERアソシエーションを生成し、
    前記DIAMETERアソシエーションを格納する
    ことによって、前記アソシエーションを確立するステップ
    を備える方法。
  3. 請求項1に記載の方法であって、
    前記発信側ノードからDIAMETERシグナリングメッセージを受信するステップであって、前記DIAMETERシグナリングメッセージが複数の物理的な宛先ノードを備える論理的な宛先ノードを対象とする、ステップ、
    前記論理的な宛先ノードを識別するステップ、
    既存のアソシエーションを有する前記物理的な宛先ノードのそれぞれを識別するステップ、
    既存のアソシエーションを有する前記物理的な宛先ノードの前記識別されたそれぞれのうちの1つを選択するステップであって、前記物理的な宛先ノードの前記識別されたそれぞれのうちの前記1つが負荷バランシングを使用して選択される、ステップ、及び
    前記物理的な宛先ノードのうちの前記選択された1つの前記アソシエーションを使用して、前記DIAMETERシグナリングメッセージを前記物理的な宛先ノードのうちの前記選択された1つの方に伝えるステップ
    をさらに備える方法。
  4. 請求項1に記載の方法であって、
    前記ノードのうちの1つからのハートビートメッセージについて監視するステップ
    をさらに備える方法。
  5. 請求項4に記載の方法であって、
    閾値期間後、ハートビートメッセージが前記ノードのうちの前記監視された1つから受信されない旨の判定に応答して、前記ノードのうちの前記監視された1つについてのアソシエーションを非アクティブにするステップ
    をさらに備える方法。
  6. 請求項4に記載の方法であって、
    アソシエーションが現在非アクティブにされている前記ノードのうちの前記監視された1つからハートビートメッセージが受信された旨の判定に応答して、前記ノードのうちの前記監視された1つの前記アソシエーションをアクティブにするステップ
    をさらに備える方法。
  7. ネットワークのノード間のDIAMETERアソシエーションを確立するための装置であって、
    宛先ノードとのアソシエーションを要求する発信側ノードからのDIAMETER接続確立要求を受信するための手段、
    前記DIAMETER接続確立要求を終了するための手段、
    前記発信側ノードのDIAMETERアソシエーションを取得するための手段、
    前記宛先ノードのDIAMETERアソシエーションを取得するための手段、
    前記取得されたDIAMETERアソシエーションをリンクするための手段、及び
    前記リンクされたDIAMETERアソシエーションを格納するための手段
    を備えた装置。
  8. ノードのDIAMETERアソシエーションを取得するための前記手段が、
    前記DIAMETER接続確立要求に関連付けられているノードを識別するための手段、
    前記識別されたノードのアソシエーションが存在するかどうかを判定するための手段、
    前記識別されたノードのアソシエーションが存在する場合、メモリから前記アソシエーションを取り出すための手段、
    前記識別されたノードのアソシエーションが存在しない場合、
    前記ノードへのDIAMETERアソシエーション要求メッセージを開始するための手段、
    前記ノードからDIAMETERアソシエーション応答メッセージを受信するための手段、
    前記DIAMETERアソシエーション応答メッセージに応答してDIAMETERアソシエーションを生成するための手段、及び
    前記DIAMETERアソシエーションを格納するための手段
    を備える前記アソシエーションを確立するための手段
    を備えた装置。
  9. 請求項7に記載の装置であって、
    前記発信側ノードからDIAMETERシグナリングメッセージを受信するための手段であって、前記DIAMETERシグナリングメッセージが複数の物理的な宛先ノードを備える論理的な宛先ノードを対象とする、手段、
    前記論理的な宛先ノードを識別するための手段、
    既存のアソシエーションを有する前記物理的な宛先ノードのそれぞれを識別するための手段、
    既存のアソシエーションを有する前記物理的な宛先ノードの前記識別されたそれぞれのうちの1つを選択するための手段であって、前記物理的な宛先ノードの前記識別されたそれぞれのうちの前記1つが負荷バランシングを使用して選択される、手段、及び
    前記物理的な宛先ノードのうちの前記選択された1つの前記アソシエーションを使用して、前記DIAMETERシグナリングメッセージを前記物理的な宛先ノードのうちの前記選択された1つの方に伝えるための手段
    をさらに備えた装置。
  10. DIAMETERシグナリングメッセージをDIAMETERアプリケーションサーバで受信するステップであって、前記DIAMETERシグナリングメッセージが少なくとも1つの物理的な発信側ノードを備える論理的な発信側ノードから受信され、前記DIAMETERシグナリングメッセージが複数の物理的な宛先ノードを備える論理的な宛先ノードを対象とする、ステップ、
    前記論理的な宛先ノードを識別するステップ、
    前記DIAMETERアプリケーションサーバとの既存のアソシエーションを有する前記物理的な宛先ノードのそれぞれを識別するステップ、
    負荷バランシングアルゴリズムを使用して、前記物理的な宛先ノードの前記識別されたそれぞれのうちの1つを選択するステップ、及び
    前記DIAMETERアプリケーションサーバ及び前記物理的な宛先ノードのうちの前記選択された1つとの間の前記既存のアソシエーションを使用して、前記DIAMETERシグナリングメッセージを前記物理的な宛先ノードのうちの前記選択された1つの方に伝搬するステップ
    を備える方法。
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