WO2009033404A1 - Appareil de régulation de flux général et procédé - Google Patents

Appareil de régulation de flux général et procédé Download PDF

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WO2009033404A1
WO2009033404A1 PCT/CN2008/072251 CN2008072251W WO2009033404A1 WO 2009033404 A1 WO2009033404 A1 WO 2009033404A1 CN 2008072251 W CN2008072251 W CN 2008072251W WO 2009033404 A1 WO2009033404 A1 WO 2009033404A1
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WO
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flow control
service
new
unit
evaluation result
Prior art date
Application number
PCT/CN2008/072251
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English (en)
French (fr)
Inventor
Zhiming Zhang
Zheng Liu
Dengbao Zhang
Original Assignee
Huawei Technologies Co., Ltd.
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Filing date
Publication date
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • H04L47/29Flow control; Congestion control using a combination of thresholds
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • H04L47/12Avoiding congestion; Recovering from congestion

Definitions

  • the present invention relates to network technologies, and more particularly to flow control techniques.
  • the flow control technology is generally used by those skilled in the art to solve the problem that the service node runs slowly due to excessive traffic.
  • the overload threshold has a fixed mapping relationship with the discarded traffic.
  • the load indicator meets or exceeds the overload threshold, the specified proportion of services are discarded.
  • the call service is used as an example.
  • the load indicator of a service node meets or exceeds the overload threshold, all new calls exceeding the threshold are discarded.
  • a plurality of overload thresholds are set, and an interval formed between each of the two overload thresholds corresponds to a proportion of the designated discarded traffic, and when the load indicator is in an interval composed of every two adjacent thresholds When the service corresponding to the ratio of the interval is discarded.
  • the call service is used as an example.
  • the load indicator of a service node reaches the interval of threshold 1 and threshold 2
  • 35% of the service can be discarded.
  • the load indicator of a service node reaches the threshold.
  • the interval consisting of 2 and 3 is 3, 85% of the service can be discarded.
  • the inventors of the present invention have found in the process of implementing the present invention that although the above two flow control methods can achieve flow control, in actual applications, the above two flow control methods are highly coupled with the product, in other words, the above two The implementation code of the flow control method is integrated with the implementation code of the product.
  • the above two flow control methods are not portable, that is, it is not convenient to transplant the flow control method of one product to other products; in addition, the product cannot be changed without modifying the implementation code of the product. Or extend the flow control method.
  • a flow control architecture separate from the business processing system for convenient flow control of any product. Summary of the invention
  • the technical problem to be solved by the embodiments of the present invention is to provide a general flow control device and a flow control method for providing a flow control device and method separate from the service processing system.
  • the present invention provides an embodiment of a universal flow control device, including a state monitoring unit, a flow control decision unit, a flow control policy storage unit, and an execution unit;
  • the state monitoring unit is configured to The running state of the service node is monitored, and the current running state of the service node is sent to the flow control decision unit;
  • the flow control decision unit is configured to provide the current running state of the service node to the flow control policy storage unit, And generating, by the flow control policy storage unit, the flow control instruction by using one or more flow control algorithms and an evaluation result obtained by the current running state of the service node;
  • the flow control policy storage unit is configured to store at least one a flow control algorithm, and obtaining an evaluation result according to one or more flow control algorithms and a current operating state of the service node provided by the flow control decision unit, and providing the evaluation result to the flow control decision unit; Execution unit for root The flow control decision issued by the flow control instruction unit, reach new business service processing system is controlled.
  • the present invention further provides an embodiment of a traffic control method.
  • the method embodiment is applied to a network architecture that is separate from the service processing system, and specifically includes: obtaining a current running state of the service node of the service processing system; The state and one or more flow control algorithms obtain the evaluation result; according to the evaluation result, the new service arriving at the business processing system is controlled.
  • the new service that reaches the service processing system can be controlled by the state monitoring unit, the flow control decision unit, the flow control policy storage unit, and the execution unit, and the units can be controlled.
  • embodiments of the universal flow control device of the present invention are device embodiments that are separate from the traffic processing system and that effectively control traffic.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional flow control technology
  • Figure 5 is a schematic diagram of an embodiment of a universal flow control device of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a plurality of cores integrated in a casing according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a third embodiment of a service processing system of the present invention.
  • the evaluation result may also be obtained according to the current operating state and one or more flow control algorithms in the following manner: the current operating state of the service node and a preset overload threshold and/or overload recovery threshold
  • the comparison is performed to obtain an evaluation result, where the overload initiation threshold is used as a basis for judging whether to discard new services, and the overload recovery threshold is used as a basis for judging whether to reduce the proportion of discarding new services or stopping discarding any new services.
  • the overload recovery threshold is lower than the overload startup threshold.
  • Step S302 Compare the current running state of the service node with the previously obtained operating state of the service node.
  • the drop ratio of the new service is reduced or any new service is stopped; if the current running state is worse than the previous running state, Increase the drop ratio of new services or start discarding new services. If the current running state is better than the previous running state, and a certain percentage of the new service has been discarded, the discarding of the new service has improved the running status of the service node. In this case, the discarding ratio of the new service can be appropriately reduced. It is not even possible to discard any new services; if the current running state is better than the previous running state, and no new services have been discarded before, the running status of the service node is better than the previous running state.
  • the new service can still be accepted. If the current running state is worse than the previous running state and a certain percentage of new services have been discarded, it means that the new services are discarded. The health of the situation has improved, at this time, You can increase the discard ratio of new services so that the service node's running status can be improved as soon as possible. If the current running status is worse than the previous running status and no new services are discarded before, you can start discarding a certain percentage of new services. Of course, this means is optional. For example, although it is known that the current running status of the service node is worse than the previous operating condition, the service node may still have the ability to handle a considerable amount of new services. At this time, it is not necessary. Be sure to improve the health of your business nodes by discarding new services.
  • the current running status of the service node is worse than the previous operating state, which does not necessarily mean that the service node does not have the ability to handle new services.
  • there are still some business nodes that do not have the ability to handle new services. may.
  • whether to discard the new service may be selected according to actual needs or randomly.
  • the operational status of the service node generally changes frequently.
  • a threshold can be set. This threshold is referred to herein as the overload initiation threshold, which can be used as a basis for judging whether to discard new services.
  • the new service has not been discarded before, and the current load status has reached or exceeded this overload start threshold, then a certain percentage of new services can be discarded; if the current load If the status is higher than the previous load status, and no new service has been discarded before, and the current load status has not reached or exceeded this overload start threshold, then no new service can be discarded, but all new services will continue to be accepted. .
  • the present invention provides an embodiment of a universal flow control device that is independent of the business processing system.
  • the status is provided to the flow control policy storage unit 503, and generates and delivers a flow control command according to the evaluation result obtained by the flow control policy storage unit 503 through one or more flow control algorithms and the current running state of the service node;
  • the storage unit 503 is configured to store at least one flow control algorithm, and further The evaluation result is obtained according to one or more flow control algorithms and the current running state of the service node provided by the flow control decision unit 502, and the evaluation result is provided to the flow control decision unit 502;
  • the execution unit 504 is configured to control the flow according to the flow control decision
  • the flow control instruction delivered by the unit 502 controls the new service that arrives at the service processing system.
  • the flow control policy storage unit 503 can obtain the evaluation result according to one or more flow control algorithms and the current running state of the service node provided by the flow control decision unit 502 in the following manner: the current running state of the service node and the advance
  • the set overload threshold and/or the overload recovery threshold are compared to obtain an evaluation result, wherein the overload recovery threshold is lower than the overload startup threshold.
  • the flow control decision unit 502 can generate a flow control instruction according to the evaluation result according to the following manner: if the evaluation result is that the current running state meets or exceeds the overload start threshold, and no new service is required to be discarded before, the generation request starts. An instruction to discard a new service; if the result of the evaluation is that the current operational state meets or falls below the overload recovery threshold and has previously requested to discard the new service, an instruction is generated to stop dropping any new traffic.
  • the status monitoring unit 501, the flow control decision unit 502, and the execution unit 504 may each have one core.
  • the kernel exists as a dynamic link library, which is similar to library functions.
  • the kernel of the state monitoring unit 501 can implement functions such as collecting/summarizing the running state of the service node, and the kernel of the flow control decision unit 502 can implement functions such as overload state evaluation and flow control command issuing, and the kernel of the executing unit 504 can be implemented. Business filtering and other functions.
  • the cores of the state monitoring unit 501, the flow control decision unit 502, and the execution unit 504 may run together on a single housing or may respectively run on respective housings.
  • the housing is provided by the integrated product shown in Figure 5, which is implemented for the kernel. Communication, timer interface, driver core.
  • the flow control algorithm in the flow control policy storage unit 503 is loaded.
  • the flow control decision unit 502 generates a flow control command according to the evaluation result fed back by the flow control policy storage unit 503, and sends the flow control command to the execution unit 504. If the flow control policy storage unit 503 does not provide an increase or decrease the proportion of the call, the flow control decision unit 502 can determine the increase or decrease the proportion of the call based on the load condition of the business logic processing unit 505.
  • connection unit 506 invokes the filtering interface of the execution unit 504 to filter.
  • the execution unit 504 determines whether to accept or reject the new call based on the flow control command issued by the flow control decision unit 502 and the current status (e.g., the number of acceptance/rejections).
  • connection unit 506 forwards the new call to the service logic processing unit 505, otherwise, the connection unit 506 ends the new call or temporarily stores the new call.
  • the flow control policy storage unit 503 can store a plurality of different flow control algorithms. When a new algorithm is needed, the new algorithm only needs to be added to the flow control policy storage unit 503, and the original code can be almost Do not make changes.
  • the implementation of the first service processing system is as shown in FIG. 9.
  • the execution unit 941 is integrated in a dynamic link library in a Session Initiation Protocol Adapter (SIPAdapter) 94, and the Session Initiation Protocol Adapter 94 is equivalent to the one in FIG.
  • a connector 506 a flow control policy storage unit (Policies) 922 is integrated in a separate flow control decision unit (Controller) 92 in a dynamic link library, and the status monitoring unit (Monitor) 91 is also an independent process, a business service.
  • the node (TopoService) 93 is equivalent to the business logic processing unit (BizLogic) 505 in FIG.
  • the related system startup process, information gathering process, and flow control process are as follows:
  • the status monitoring unit 91 collects the running status of the service serving node 93, wherein the running status includes but is not limited to the CPU occupancy rate, the message processing time, and the like, and the status monitoring unit 91 sends the running status to the flow control decision unit 92.
  • the kernel 921 in the flow control decision unit 92 supplies the operational status to the flow control policy storage unit 922.
  • the flow control decision unit 92 generates a flow control command according to the feedback result of the algorithm and The execution unit 941 in the session initiation protocol adapter 94 is sent.
  • the session initiation protocol adapter 94 After the session initiation protocol adapter 94 receives the new service message, it invokes the filtering interface of the execution unit 941 to perform filtering.
  • the session initiation protocol adapter 94 forwards the new service message to the service service node 93, otherwise, the session initiation protocol adapter 94 does not forward the new service message to the service service node 93, or Temporary new business news.
  • the execution unit 1041 is integrated in a single-diameter protocol adapter (Diameter Adapter) 104 in a dynamic link library, and the single-diameter protocol adapter 104 is equivalent to the connection unit in FIG. 506, Flow Control Policy Storage Unit ( Policies ) 1022 is integrated in a separate flow control decision unit (Controller) 102 in the form of a dynamic link library.
  • Each state monitoring unit (Monitor) 101 is also an independent process and is separately monitored.
  • Each Convergent Billing Engine (CBE) node 103, the Converged Billing Engine node 103 is equivalent to the Business Logic Processing Unit (BizLogic) 505 of FIG.
  • the foregoing flow control method and the general flow control device may have no necessary relationship with a specific service, or the flow control method and the general flow control device may be separated from each other by a product (for example, a service node).
  • a product for example, a service node.
  • the flow control policy storage unit may store multiple algorithms.
  • the new algorithm When a new algorithm needs to be used to evaluate the overload condition of the service node, the new algorithm only needs to be added to the flow control policy storage unit or replace the flow control policy storage unit.
  • the existing algorithms can be used without a lot of modification of the code.
  • the storage medium may be a magnetic disk, an optical disk, a read-only memory (ROM), or a random access memory (RAM).

Description

通用流量控制装置及流量控制方法
本申请要求于 2007年 9月 5日提交中国专利局、申请号为 200710145798.9、 发明名称为"通用流量控制装置及流量控制方法"的中国专利申请的优先权,其 全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及网络技术, 尤其涉及流量控制技术。
背景技术
随着网络技术和业务的发展, 网络中的用户数量和业务量迅速增加。在一 些特定的时间点和场景下,业务处理系统的某些业务节点上的业务量可能会超 过实际的处理能力, 这样就可能导致业务节点运行緩慢甚至崩溃,从而导致业 务中断, 其中, 业务处理系统是指能够处理业务的系统。
目前,本领域技术人员普遍釆用流量控制技术解决因流量过多而导致业务 节点运行緩慢的问题。
在其中的一种流量控制方法中,过负荷门限与丟弃的业务量之间具有固定 映射关系, 当负荷指标达到或超过这个过负荷门限时, 丟弃指定比例的业务。 如图 1所示, 以呼叫业务为例, 当某个业务节点的负荷指标达到或超过过负荷 门限时, 就丟弃所有超过门限的新呼叫。
在另外的一种流量控制方法中,设置多个过负荷门限,每两个过负荷门限 之间组成的区间对应指定的丟弃业务的比例,当负荷指标在每两个相邻门限组 成的区间时, 丟弃与区间对应的比例的业务。 如图 2所示, 还是以呼叫业务为 例, 当某个业务节点的负荷指标达到门限 1和门限 2组成的区间时, 可以丟弃 35%的业务; 当某个业务节点的负荷指标达到门限 2和门限 3组成的区间时, 可以丟弃 85%的业务。
本发明的发明人在实现本发明的过程中发现,上述两种流量控制方法虽然 都可以实现流量控制,但在实际应用中, 上述两种流量控制方法与产品高度耦 合,换句话说, 上述两种流量控制方法的实现代码与产品的实现代码是集成在 一起的。 这种情况下, 上述两种流量控制方法都不具备可移植性, 即, 无法方 便的将一个产品的流量控制方法移植到其他产品; 另外,在不修改产品的实现 代码的前提下, 无法更改或扩展流量控制方法。 当然, 目前也没有一种可行的 与业务处理系统分离的流量控制架构, 用于方便的对任何产品进行流量控制。 发明内容
本发明实施例要解决的技术问题在于提供一种通用流量控制装置及流量 控制方法, 用以提供与业务处理系统分离的流量控制装置及方法。
为解决上述技术问题, 本发明提供一种通用流量控制装置的实施例, 包括 状态监测单元、 流量控制决策单元、 流量控制策略存储单元及执行单元; 所述 状态监测单元用于对业务处理系统的业务节点的运行状态进行监测,并将业务 节点的当前运行状态上 ^艮给流量控制决策单元;所述流量控制决策单元用于将 业务节点的当前运行状态提供给所述流量控制策略存储单元,并根据所述流量 控制策略存储单元通过一种或多种流量控制算法以及业务节点的当前运行状 态得到的评估结果, 生成并下发流量控制指令; 所述流量控制策略存储单元用 于存储至少一种流量控制算法 ,并根据一种或多种流量控制算法以及所述流量 控制决策单元提供的业务节点的当前运行状态,得到评估结果,将所述评估结 果提供给所述流量控制决策单元;所述执行单元用于根据所述流量控制决策单 元下发的流量控制指令, 对到达业务处理系统的新业务进行控制。
本发明还提供一种流量控制方法的实施例,所述方法实施例应用于与业务 处理系统分离的网络架构中, 具体包括: 获得业务处理系统的业务节点的当前 运行状态; 根据所述当前运行状态以及一种或多种流量控制算法,得到评估结 果; 才艮据所述评估结果, 对到达业务处理系统的新业务进行控制。
在本发明的通用流量控制装置的实施例中, 由状态监测单元、 流量控制决 策单元、流量控制策略存储单元及执行单元等就可以实现对到达业务处理系统 的新业务进行控制, 而这些单元可以独立于业务处理系统而存在, 所以, 本发 明的通用流量控制装置的实施例是与业务处理系统分离的且有效控制流量的 装置实施例。
本发明的流量控制方法的实施例可以应用于与业务处理系统分离的网络 架构中, 或者说, 获得运行状态、 得到评估结果以及对新业务进行控制等这些 步骤都是独立于业务处理系统进行的, 这样, 流量控制方法就不会与业务处理 系统本身融合,也可以说, 这样的流量控制方法可以对任何业务处理系统的流 量进行控制, 实现了流量控制方法与业务处理系统本身相互分离。 附图说明
图 1为现有的一种流量控制技术的示意图;
图 2为现有的另一种流量控制技术的示意图;
图 3为本发明的一种流量控制方法实施例的流程图;
图 4 为本发明实施例的根据门限来决定开始丟弃新业务或开始接受新业 务的示意图;
图 5为本发明的通用流量控制装置的一个实施例的示意图;
图 6为本发明实施例的多个内核集成在一个外壳的示意图;
图 7为本发明实施例的多个内核分别集成在各自的外壳的示意图; 图 8为本发明的业务处理系统的第一实施例的示意图;
图 9为本发明的业务处理系统的第二实施例的示意图;
图 10为本发明的业务处理系统的第三实施例的示意图。
具体实施方式
首先对本发明的流量控制方法的实施例进行说明。这种方法实施例应用于 与业务处理系统分离的网络架构中, 所述方法实施例包括: 获得业务处理系统 的业务节点的当前运行状态;根据所述当前运行状态以及一种或多种流量控制 算法, 得到评估结果; 根据所述评估结果, 对到达业务处理系统的新业务进行 控制。这里需要说明的是, 当根据所述当前运行状态以及多种流量控制算法得 到评估结果时, 可以从每种算法得到的评估结果中选择一个评估结果, 也可以 综合所有的评估结果再得到一个评估结果。
具体可以按照下述方式根据所述当前运行状态以及一种或多种流量控制 算法,得到评估结果: 将所述业务节点的当前运行状态与之前获得的所述业务 节点的运行状态进行比较, 得到评估结果。
还可以按照下述方式根据所述当前运行状态以及一种或多种流量控制算 法,得到评估结果: 将所述业务节点的当前运行状态与预先设置的过负荷启动 门限和 /或过负荷恢复门限进行比较, 得到评估结果, 其中, 所述过负荷启动 门限作为判断是否丟弃新业务的依据,所述过负荷恢复门限作为判断是否降低 丟弃新业务的比例或停止丟弃任何新业务的依据,所述过负荷恢复门限比所述 过负荷启动门限低。 下面结合附图, 对本发明的流量控制方法的实施例进行详细描述。
图 3是本发明的一种流量控制方法实施例的流程图。 如图 3所示, 包括: 步骤 S301 : 获得业务节点的当前运行状态。
具体的, 可以从业务节点本身获得这个业务节点的运行状态,也可以从其 他网络实体获得这个业务节点的运行状态, 当然,还可以通过其他途径获得业 务节点的运行状态, 这里不再——列举。 业务节点的运行状态可以为业务节点 的负荷状态, 例如 CPU的占用率, 业务节点的负荷越高, 说明业务节点的运 行状态越差; 业务节点的运行状态也可以为处理消息的时间, 处理消息的时间 具体可以是指从收到消息开始到针对所述消息进行反馈为止的时延,业务节点 处理消息的时间越多, 说明业务节点的运行状态越差; 当然, 业务节点的运行 状态也可以用其他参数来表示, 这里不再——列举。
步骤 S302: 将所述业务节点的当前运行状态与之前获得的所述业务节点 的运行状态进行比较。
实际上, 每获得一个当前运行状态后, 可以将运行状态保存, 等到再获得 一个新的运行状态后, 就可以将新的运行状态与之前保存的运行状态进行比 较, 以查看运行状态是否有所变化。
步骤 S303: 根据比较结果, 对流量进行控制。
将当前运行状态与之前的获得的运行状态进行比较, 就可以确定: 当前运 行状态是否发生变化, 如果发生变化, 发生了什么样的变化。
具体的,如果当前运行状态比之前的运行状态好且之前已经开始丟弃新业 务, 则减少新业务的丟弃比例或停止丟弃任何新业务; 如果当前运行状态比之 前的运行状态差, 则增加新业务的丟弃比例或开始丟弃新业务。如果当前运行 状态比之前的运行状态好, 并且之前已经丟弃了一定比例的新业务,说明丟弃 新业务已经使业务节点的运行状况得到好转, 此时, 可以适当降低新业务的丟 弃比例,甚至可以不再丟弃任何新业务; 如果当前运行状态比之前的运行状态 好, 并且之前没有丟弃任何新业务,说明业务节点的运行状况比之前的运行状 况还要好,此时,可以无需对流量进行调整,仍然可以继续接受全部的新业务; 如果当前运行状态比之前的运行状态差,并且之前已经丟弃了一定比例的新业 务, 说明丟弃这些比例的新业务没能使业务节点的运行状况得到好转, 此时, 可以提高新业务的丟弃比例, 以使业务节点的运行状况尽快得到改善; 如果当 前运行状态比之前的运行状态差, 并且之前没有丟弃任何新业务, 则可以开始 丟弃一定比例的新业务, 当然, 这个手段是可选的, 例如, 虽然得知业务节点 的当前运行状况比之前的运行状况要差,但业务节点可能仍然具有处理相当数 量的新业务的能力, 此时,还没有必要一定要通过丟弃新业务的手段改善业务 节点的运行状况。
在有关步骤 S301的描述中提到, 业务节点的运行状态可以是业务节点的 负荷状态,当前运行状态比之前的运行状态好可以表现为当前负荷状态比之前 的负荷状态低,当前运行状态比之前的运行状态差可以表现为当前负荷状态比 之前的负荷状态高。 另外, 业务节点的运行状态可以是业务节点处理消息的时 间,当前运行状态比之前的运行状态好可以表现为业务节点当前处理消息的时 间比之前处理消息的时间短,当前运行状态比之前的运行状态差可以表现为业 务节点当前处理消息的时间比之前处理消息的时间长。
另外, 上面提到过, 业务节点的当前运行状况比之前的运行状况要差, 并 不一定说明业务节点就不具备处理新业务的能力,但毕竟还存在业务节点确实 不具备处理新业务能力的可能。对此, 当得知业务节点的当前运行状况比之前 的运行状况要差时, 可以根据实际需要或随机选择是否丟弃新业务。 但是, 业 务节点的运行状态一般都会经常发生变化, 为便于管理, 可以设置一个门限, 这个门限在这里称为过负荷启动门限,其可以作为判断是否丟弃新业务的一个 依据。例如,如果当前负荷状态比之前的负荷状态高,之前还没有丟弃新业务, 并且当前负荷状态已经达到或超过这个过负荷启动门限时,则可以开始丟弃一 定比例的新业务; 如果当前负荷状态比之前的负荷状态高,之前也没有丟弃任 何新业务, 并且当前负荷状态还没有达到或超过这个过负荷启动门限时, 则可 以不丟弃任何新业务, 而是继续接受全部的新业务。
同样, 业务节点的当前运行状况比之前的运行状况要好时, 可以减少新业 务的丟弃比例, 对此, 可以根据实际需要或随机选择丟弃的比例, 但业务节点 的当前运行状况毕竟还会有好转到可以处理新业务的可能,如果再将新业务丟 弃, 就有可能造成业务损失。 所以, 为便于管理, 可以设置一个门限, 这个门 限在这里称为过负荷恢复门限,其可以作为判断是否降低丟弃新业务的比例或 停止丟弃任何新业务的依据。 例如, 如果当前负荷状态比之前的负荷状态低, 之前已经丟弃一定比例的新业务,并且当前负荷状态已经达到或低于过负荷恢 复门限, 则可以降低丟弃新业务的比例或停止丟弃新业务; 如果当前负荷状态 比之前的负荷状态低,之前已经丟弃一定比例的业务,但当前负荷状态还没有 达到或低于过负荷恢复门限, 则可以仍然保持丟弃新业务的比例。 需要说明的 是, 过负荷恢复门限比过负荷启动门限低。
显然,上述的比较运行状态的方式和设置过负荷启动门限及过负荷恢复门 限的方式可以结合使用。
图 4 即示意了如何根据门限来决定是否开始丟弃新业务以及是否提高或 降低丟弃新业务的比例。 如图 4所示, 当负荷指标超过过负荷启动门限时, 则 开始丟弃新业务, 随着负荷指标的进一步增大, 丟弃的比例也随之提高; 当负 荷指标趋于稳定时,丟弃的比例也可随之稳定; 当负荷指标下降且达到或低于 过负荷恢复门限时, 则降低丟弃新业务的比例。 当然, 图 4考虑了在实际应用 中的延迟, 所以在图 4中,丟弃的比例开始发生变化的时间点要比负荷指标开 始发生变化的时间点滞后,在实际应用中,如果延迟较小且对流程的实现不产 生影响, 则这类延迟可以忽略不计。 需要说明的是, 当负荷指标趋于稳定时, 业务节点仍然在处理已经接收的业务, 这些接收的业务随着处理的完成,将不 再是业务节点的负载, 而丟弃的比例达到稳定, 实质上还是让业务节点减轻了 处理新业务的负担。
另外,本发明还提供了一种独立于业务处理系统的通用流量控制装置的实 施例。
如图 5所示, 通用流量控制装置包括状态监测单元(Monitor ) 501、 流量 控制决策单元(Controller ) 502、 流量控制策略存储单元(Policies ) 503及执 行单元(Performer ) 504。 其中, 状态监测单元 501用于对业务处理系统的业 务节点的运行状态进行监测,并将业务节点的当前运行状态上 给流量控制决 策单元 502; 流量控制决策单元 502用于将业务节点的当前运行状态提供给流 量控制策略存储单元 503 , 并根据流量控制策略存储单元 503通过一种或多种 流量控制算法以及业务节点的当前运行状态得到的评估结果,生成并下发流量 控制指令; 流量控制策略存储单元 503用于存储至少一种流量控制算法, 并根 据一种或多种流量控制算法以及流量控制决策单元 502提供的业务节点的当 前运行状态, 得到评估结果, 将所述评估结果提供给流量控制决策单元 502; 执行单元 504用于根据流量控制决策单元 502下发的流量控制指令,对到达业 务处理系统的新业务进行控制。
流量控制策略存储单元 503 按照下述方式根据一种或多种流量控制算法 以及流量控制决策单元 502提供的业务节点的当前运行状态, 得到评估结果: 将所述业务节点的当前运行状态与之前获得的所述业务节点的运行状态进行 比较, 得到评估结果。
流量控制决策单元 502可以按照下述方式根据评估结果,生成流量控制指 令:如果所述评估结果是当前运行状态比之前的运行状态好且之前已经要求执 行单元 504开始丟弃新业务,则生成要求减少新业务的丟弃比例或停止丟弃任 何新业务的指令; 如果所述评估结果是当前运行状态比之前的运行状态差, 则 生成要求增加新业务的丟弃比例或开始丟弃新业务的指令。
流量控制策略存储单元 503 可以按照下述方式根据一种或多种流量控制 算法以及流量控制决策单元 502提供的业务节点的当前运行状态,得到评估结 果: 将所述业务节点的当前运行状态与预先设置的过负荷启动门限和 /或过负 荷恢复门限进行比较, 得到评估结果, 其中, 所述过负荷恢复门限比所述过负 荷启动门限低。
流量控制决策单元 502可以按照下述方式根据评估结果,生成流量控制指 令: 如果所述评估结果是当前运行状态达到或超过过负荷启动门限, 并且之前 没有要求丟弃任何新业务, 则生成要求开始丟弃新业务的指令; 如果所述评估 结果是当前运行状态达到或低于过负荷恢复门限,并且之前已经要求丟弃新业 务, 则生成要求停止丟弃任何新业务的指令。
执行单元 504可以按照下述方式根据流量控制决策单元 502下发的流量控 制指令, 对新业务进行控制: 如果流量控制指令要求减少新业务的丟弃比例, 则当业务处理系统接收到某个新业务时,执行单元 504可以要求业务处理系统 接受当前的这个新业务, 也可以要求业务处理系统拒绝接受当前的这个新业 务; 如果流量控制指令要求停止丟弃任何新的业务, 则当业务处理系统接收到 某个新业务时,执行单元 504要求业务处理系统接受当前的这个新业务; 如果 流量控制指令要求增加新的业务的丟弃比例或开始丟弃新的业务,则当业务处 理系统接收到某个新业务时,执行单元 504可以要求业务处理系统拒绝接受当 前的这个新业务, 也可以要求业务处理系统暂存但不处理当前的这个新业务; 如果流量控制指令不但要求增加新的业务的丟弃比例或开始丟弃新的业务,还 指明了增加的新的业务的丟弃比例或开始丟弃的新的业务的比例,则执行单元 504 可以要求业务处理系统在一定数量的新业务中接受与所述增加的新的业 务的丟弃比例或开始丟弃的新的业务的比例相适应的数量的新业务,也可以要 求业务处理系统在一定数量的新业务中不接受与所述增加的新的业务的丟弃 比例或开始丟弃的新的业务的比例相适应的数量的新业务, 其中, 所述不接受 新业务既可以是指暂存但不处理新业务, 也可以是指拒绝接受新业务。
所述业务节点的运行状态可以为所述业务节点的负荷状态或所述业务节 点处理消息的时间。
另外,在图 5所示的实施例中, 流量控制决策单元 502可以不将业务节点 的运行状态提供给流量控制策略存储单元 503 , 而是由流量控制策略存储单元 503提供给流量控制决策单元 502至少一种算法, 流量控制决策单元 502通过 这种或这些算法得到评估结果, 再根据评估结果, 生成流量控制指令。 此外, 开始丟弃新业务、提供丟弃新业务的比例、 降低丟弃新业务的比例以及停止丟 弃任何新业务的决定可以由流量控制策略存储单元 503作出, 此时,评估结果 就是开始丟弃新业务、提供丟弃新业务的比例、 降低丟弃新业务的比例以及停 止丟弃任何新业务等决定,流量控制决策单元 502只需根据这些决定生成并下 发流量控制指令即可。
如果图 5所示的实施例由软件来实现, 则涉及到内核及外壳两个部分。 具 体的, 状态监测单元 501、 流量控制决策单元 502及执行单元 504可以分别具 有一个内核。 内核以动态链接库的方式存在, 其类似于库函数。 状态监测单元 501的内核可以实现业务节点的运行状态的釆集 /汇总等功能,流量控制决策单 元 502的内核可以实现过负荷状态评估、 流量控制指令下发等功能,执行单元 504的内核可以实现业务过滤等功能。 另外, 状态监测单元 501、 流量控制决 策单元 502及执行单元 504的内核可以一同运行于一个外壳之上,也可以分别 运行于各自的外壳之上。 外壳由集成图 5所示的产品提供, 实现为内核提供的 通讯、 定时器接口, 驱动内核。
当然,根据不同的应用场景和需求, 可以用统一的外壳将多个内核集成在 一个进程中, 也可以用多个外壳分别将每个内核集成在不同的进程中。 如图 6 所示, 状态监测单元 501 的内核、 流量控制决策单元 502的内核及执行单元 504的内核集成于外壳 61 中。 如图 7所示, 状态监测单元 501的内核、 流量 控制决策单元 502的内核及执行单元 504的内核分别集成于各自的外壳 71、 72及 73中。 需要说明的是, 无论是哪种场景, 流量控制策略存储单元 503都 可以由流量控制决策单元 502的内核直接加载、 调用, 所以, 流量控制策略存 储单元 503可以不需要外壳, 具体实现上, 流量控制决策单元 502与流量控制 策略存储单元 503之间可以使用函数实现加载、 调用。 事实上, 流量控制策略 存储单元 503可以由任意的流量控制决策单元 502的内核直接加载、调用, 这 样,流量控制策略存储单元 503提供的流量控制算法可以服务于任何的流量控 制装置中, 与流量控制装置本身无关。 另外, 状态监测单元 501的内核、 流量 控制决策单元 502的内核及执行单元 504的内核之间可以通过通信接口(图中 未绘示)进行交互。
图 5所示的装置可以对任何一个业务处理系统进行流量控制。具体的,如 图 8所示, 状态监测单元 501监测的是业务逻辑处理单元(BizLogic ) 505的 运行状态, 流量控制策略存储单元 503 (也可以是流量控制决策单元 502 )评 估的是业务逻辑处理单元 505的过负荷状况,流量控制决策单元 502下发的流 量控制指令是针对涉及业务逻辑处理单元 505的流量的。连接单元( Connector ) 506接收到新业务时, 可以调用执行单元 504的过滤接口对新业务进行过滤, 并根据执行单元 504的指令接受或结束新业务, 例如,如果执行单元 504要求 连接单元 506拒绝接受新业务, 则连接单元 506可以将新业务暂存; 如果执行 单元 504要求连接单元 506接受这个新业务,连接单元 506可以直接将这个新 业务转给业务逻辑处理单元 505。 由上面的描述不难看出, 业务逻辑处理单元 505和连接单元 506可以看作业务处理系统的一部分, 当然, 也可以看作一个 结构简单的业务处理系统。
需要说明的是, 上述业务可以仅仅指呼叫业务, 相应的, 新业务可以是指 新的呼叫。 下面再结合图 8 , 以呼叫业务为例, 对相关的系统启动过程、 信息釆集过 程及流量控制过程进行说明。
1.系统启动过程 (流量控制策略加载)
流量控制决策单元 502启动后,加载流量控制策略存储单元 503中的流量 控制算法。
2.信息釆集过程
( 1 )状态监测单元 501定时(例如每 20分钟)釆集业务逻辑处理单元 505 的运行状态, 并上报给流量控制决策单元 502。 当然, 状态监测单元 501也可 以不需定时釆集业务逻辑处理单元 505的运行状态, 例如, 状态监测单元 501 可以间隔性(具体可以是指非周期性, 例如, 有时间隔 20分钟, 有时间隔 30 分钟) 的釆集业务逻辑处理单元 505的运行状态。
( 2 )流量控制决策单元 502将状态监测单元 501上报的运行状态,提供给 流量控制策略存储单元 503。
( 3 )流量控制策略存储单元 503可以比较业务节点的当前运行状态与业务 节点的之前的运行状态,得到评估结果。评估结果可以是关于业务逻辑处理单 元 505的负荷状况, 和 /或, 建议流量控制决策单元 502增加呼叫或减少呼叫 的通过比例, 比例可以用百分比 (%)表示。
( 4 )流量控制决策单元 502根据流量控制策略存储单元 503反馈的评估结 果生成流量控制指令, 并将流量控制指令下发给执行单元 504。 如果流量控制 策略存储单元 503没有提供增加呼叫或减少呼叫的通过比例,则流量控制决策 单元 502可以根据业务逻辑处理单元 505的负荷状况,确定增加呼叫或减少呼 叫的通过比例。
3.流量控制过程
( 1 )连接单元 506接受到新呼叫后,调用执行单元 504的过滤接口进行过 滤。
( 2 )执行单元 504根据流量控制决策单元 502下发的流量控制指令和当前 状态 (例如接受 /拒绝次数)确定接受还是拒绝新呼叫。
( 3 )当执行单元 504要求接受新呼叫时, 连接单元 506将新呼叫转发给业 务逻辑处理单元 505 , 否则, 连接单元 506结束新呼叫, 或者暂存新呼叫。 需要说明的是,流量控制策略存储单元 503中可以存储多种不同的流量控 制算法, 当需要使用新算法时, 只需将新算法增加到流量控制策略存储单元 503中, 原有的代码可以几乎不做修改。
下面结合图 9及图 10, 介绍两种应用本发明流量控制装置的业务处理系 统的实施例。
第一个业务处理系统的实施例如图 9所示,执行单元 941以动态链接库的 方式集成在会话发起协议适配器 ( SIPAdapter , Session Initiation Protocol Adapter ) 94 , 会话发起协议适配器 94相当于图 8中的连接单元( Connector ) 506, 流量控制策略存储单元(Policies ) 922 以动态链接库的方式集成在独立 的流量控制决策单元( Controller ) 92中, 状态监测单元( Monitor ) 91也是独 立的进程, 业务服务节点 ( TopoService ) 93相当于图 8中的业务逻辑处理单 元 ( BizLogic ) 505。
以业务消息为例,相关的系统启动过程、信息釆集过程及流量控制过程如 下:
1.系统启动过程(流量控制策略加载 )
流量控制决策单元 92启动后, 加载流量控制策略存储单元 922中的流量 控制算法。
2.信息釆集过程
( 1 )状态监测单元 91釆集业务服务节点 93的运行状态, 其中, 运行状 态包括但不仅限于 CPU占用率、 消息处理时间等, 状态监测单元 91将运行状 态上 给流量控制决策单元 92。
( 2 )流量控制决策单元 92中的内核 921将运行状态提供给流量控制策略 存储单元 922。
( 3 ) 流量控制策略存储单元 922 根据运行状态, 评估业务服务节点 93 的负荷状况, 例如, 大于预先设置的启动门限则减少业务消息的接受比例, 小 于预先设置的恢复门限则增加业务消息的接受比例, 其中, 启动门限大于恢复 门限, 流量控制策略存储单元 922评估完成后,还要将评估结果反馈给流量控 制决策单元 92中的内核 921。
( 4 ) 流量控制决策单元 92根据算法的反馈结果, 生成流量控制指令并下 发给会话发起协议适配器 94中的执行单元 941。
3.流量控制过程
( 1 )会话发起协议适配器 94接受到新业务消息后, 调用执行单元 941的 过滤接口进行过滤。
( 2 )执行单元 941根据流量控制决策单元 92下发的流量控制指令和当前 状态 (例如接受 /拒绝次数)确定接受还是拒绝新业务消息。
( 3 ) 当执行单元 941要求接受新业务消息时, 会话发起协议适配器 94将 新业务消息转发给业务服务节点 93 , 否则, 会话发起协议适配器 94不将新业 务消息转发给业务服务节点 93 , 或者暂存新业务消息。
第二个业务处理系统的实施例如图 10所示,执行单元 1041以动态链接库 的方式集成在单直径协议适配器(Diameter Adapter ) 104中, 单直径协议适配 器 104相当于图 8 中的连接单元(Connector ) 506, 流量控制策略存储单元 ( Policies ) 1022 以动态链接库的方式集成在独立的流量控制决策单元 ( Controller ) 102中, 每个状态监测单元(Monitor ) 101也是独立的进程, 并 且分别监测每个融合计费引擎( CBE, Convergent Billing Engine ) 节点 103 , 融合计费引擎节点 103相当于图 8中的业务逻辑处理单元(BizLogic ) 505。
相关的系统启动过程、信息釆集过程及流量控制过程与图 9所示的相关的 系统启动过程、信息釆集过程及流量控制过程基本相同, 只不过流量控制决策 单元 102需要汇总关于每个融合计费引擎节点 103的评估结果,根据评估结果 生成流量控制指令, 并将流量控制指令下发到执行单元 1041。 需要说明的是, 流量控制决策单元 102可以分别生成关于每个融合计费引擎节点 103的流量控 制指令, 这时, 执行单元 1041就需要根据每个流量控制指令分别控制每个融 合计费引擎节点 103的流量,如果流量控制决策单元 102对于所有的融合计费 引擎节点 103只生成一个流量控制指令, 则执行单元 1041就综合控制所有的 融合计费引擎节点 103的流量。
在具体实现上,上述流量控制方法和通用流量控制装置可以与具体的业务 没有必然的关系, 或者说, 流量控制方法和通用流量控制装置可以与产品(例 如业务节点)相互分离。 在编写代码时, 无需将流量控制的方法和装置与产品 的代码融合在一起, 这样, 不同的产品都可以应用本发明的流量控制方法和装 置。
另外, 流量控制策略存储单元可以存储多个算法, 当需要使用新的算法评 估业务节点的过负荷状况时,只需要将这个新的算法加入到流量控制策略存储 单元中或者替换流量控制策略存储单元中已有的算法即可, 无需大量修改代 码。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程 , 是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算 机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。 其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory, ROM )或随机存储记忆体(Random Access Memory, RAM )等。 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通 技术人员来说, 在不脱离本发明原理的前提下, 还可以作出若干改进和润饰, 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

权 利 要 求
1.一种通用流量控制装置, 其特征在于, 包括状态监测单元、 流量控制决 策单元、 流量控制策略存储单元及执行单元;
所述状态监测单元用于对业务处理系统的业务节点的运行状态进行监测, 并将业务节点的当前运行状态上 ^艮给流量控制决策单元;
所述流量控制决策单元用于将业务节点的当前运行状态提供给所述流量 控制策略存储单元,并根据所述流量控制策略存储单元通过一种或多种流量控 制算法以及业务节点的当前运行状态得到的评估结果,生成并下发流量控制指 令;
所述流量控制策略存储单元用于存储至少一种流量控制算法,并根据一种 或多种流量控制算法以及所述流量控制决策单元提供的业务节点的当前运行 状态, 得到评估结果, 将所述评估结果提供给所述流量控制决策单元;
所述执行单元用于根据所述流量控制决策单元下发的流量控制指令,对到 达业务处理系统的新业务进行控制。
2.如权利要求 1所述的通用流量控制装置, 其特征在于, 所述流量控制策 略存储单元按照下述方式根据一种或多种流量控制算法以及所述流量控制决 策单元提供的业务节点的当前运行状态,得到评估结果: 将所述业务节点的当 前运行状态与之前获得的所述业务节点的运行状态进行比较, 得到评估结果。
3.如权利要求 2所述的通用流量控制装置, 其特征在于, 所述流量控制决 策单元按照下述方式根据评估结果, 生成流量控制指令: 如果所述评估结果是 当前运行状态比之前的运行状态好且之前已经要求所述执行单元开始丟弃新 业务, 则生成要求减少新业务的丟弃比例或停止丟弃任何新业务的指令; 如果 所述评估结果是当前运行状态比之前的运行状态差,则生成要求增加新业务的 丟弃比例或开始丟弃新业务的指令。
4.如权利要求 1所述的通用流量控制装置, 其特征在于, 所述流量控制策 略存储单元按照下述方式根据一种或多种流量控制算法以及所述流量控制决 策单元提供的业务节点的当前运行状态,得到评估结果: 将所述业务节点的当 前运行状态与预先设置的过负荷启动门限和 /或过负荷恢复门限进行比较, 得 到评估结果, 其中, 所述过负荷启动门限作为判断是否丟弃新业务的依据, 所 述过负荷恢复门限作为判断是否降低丟弃新业务的比例或停止丟弃任何新业 务的依据, 所述过负荷恢复门限比所述过负荷启动门限低。
5.如权利要求 4所述的通用流量控制装置, 其特征在于, 所述流量控制决 策单元按照下述方式根据评估结果, 生成流量控制指令: 如果所述评估结果是 当前运行状态达到或超过过负荷启动门限, 并且之前没有要求丟弃任何新业 务, 则生成要求开始丟弃新业务的指令; 如果所述评估结果是当前运行状态达 到或低于过负荷恢复门限, 并且之前已经要求丟弃新业务, 则生成要求停止丟 弃任何新业务的指令。
6.如权利要求 3或 5所述的通用流量控制装置, 其特征在于, 所述执行单 元按照下述方式根据所述流量控制决策单元下发的流量控制指令,对新业务进 行控制:
如果流量控制指令要求减少新业务的丟弃比例,则当业务处理系统接收到 新业务时, 所述执行单元要求业务处理系统接受当前的所述新业务, 或者要求 业务处理系统拒绝接受当前的所述新业务;
如果流量控制指令要求停止丟弃任何新的业务,则当业务处理系统接收到 新业务时, 所述执行单元要求业务处理系统接受当前的所述新业务;
如果流量控制指令要求增加新的业务的丟弃比例或开始丟弃新的业务,则 当业务处理系统接收到新业务时 ,所述执行单元要求业务处理系统拒绝接受当 前的所述新业务, 或者要求业务处理系统暂存但不处理当前的所述新业务; 如果流量控制指令不但要求增加新的业务的丟弃比例或开始丟弃新的业 务,还指明了增加的新的业务的丟弃比例或开始丟弃的新的业务的比例, 则所 述执行单元要求业务处理系统在一定数量的新业务中接受与所述增加的新的 业务的丟弃比例或开始丟弃的新的业务的比例相适应的数量的新业务,或者要 求业务处理系统在一定数量的新业务中不接受与所述增加的新的业务的丟弃 比例或开始丟弃的新的业务的比例相适应的数量的新业务, 其中, 所述不接受 新业务是指暂存但不处理新业务, 或者是指拒绝接受新业务。
7.如权利要求 1所述的通用流量控制装置, 其特征在于, 所述状态监测单 元、 流量控制决策单元、 流量控制策略存储单元及执行单元以动态链接库的形 式集成在同一个进程中, 或者, 所述状态监测单元、 流量控制决策单元及执行 单元以动态链接库的形式分别集成在不同的进程中,所述流量控制策略存储单 元集成在流量控制决策单元中。
8.如权利要求 1-5任意一项所述的通用流量控制装置, 其特征在于, 所述 业务节点的运行状态为所述业务节点的负荷状态或所述业务节点处理消息的 时间。
9.一种流量控制方法, 其特征在于, 所述方法应用于与业务处理系统分离 的网络架构中, 所述方法包括:
获得业务处理系统的业务节点的当前运行状态;
根据所述当前运行状态以及一种或多种流量控制算法, 得到评估结果; 根据所述评估结果, 对到达业务处理系统的新业务进行控制。
10.如权利要求 9所述的流量控制方法, 其特征在于, 按照下述方式根据 所述当前运行状态以及一种或多种流量控制算法,得到评估结果: 将所述业务 节点的当前运行状态与之前获得的所述业务节点的运行状态进行比较,得到评 估结果。
11.如权利要求 9所述的流量控制方法, 其特征在于, 按照下述方式根据 所述当前运行状态以及一种或多种流量控制算法,得到评估结果: 将所述业务 节点的当前运行状态与预先设置的过负荷启动门限和 /或过负荷恢复门限进行 比较, 得到评估结果, 其中, 所述过负荷启动门限作为判断是否丟弃新业务的 依据,所述过负荷恢复门限作为判断是否降低丟弃新业务的比例或停止丟弃任 何新业务的依据, 所述过负荷恢复门限比所述过负荷启动门限低。
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