專利名稱：提高通信系統(tǒng)可靠性的網(wǎng)絡設備及業(yè)務傳輸方法
技術領域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡通信技術領域，尤其涉及一種提高通信系統(tǒng)可靠性的網(wǎng)絡設備及業(yè)務傳輸方法。
背景技術：
Diameter協(xié)議是為網(wǎng)絡接入(NetWork Access)或者是移動IP(IPmobility)等應用提供認證(Authentication)，鑒權(Authorization)和計費(Accounting)服務即AAA服務的新一代協(xié)議。Diameter協(xié)議在第三代移動通信網(wǎng)絡(3G)中廣泛應用作為各個網(wǎng)元間的標準接口。
由于Diameter協(xié)議實現(xiàn)的服務都非常重要，因此，對于Diameter協(xié)議節(jié)點的可靠性要求非常高。所述的協(xié)議節(jié)點包括兩方面的處理功能一方面為針對傳輸數(shù)據(jù)進行處理，另一方面為針對傳輸數(shù)據(jù)的連接進行處理。
為提高所述協(xié)議節(jié)點的可靠性，具體的要求包括(1)當協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)的連接發(fā)生故障時，能夠使用其它的連接來進行數(shù)據(jù)傳輸，如圖1所示；(2)當協(xié)議處理數(shù)據(jù)的設備發(fā)生故障時，要求能夠使用其它的備份的協(xié)議節(jié)點設備來進行數(shù)據(jù)處理，如圖2所示。
然而，現(xiàn)有的協(xié)議Diameter節(jié)點通常是通過集中式的系統(tǒng)實現(xiàn)，即由一個物理實體實現(xiàn)，例如一臺服務器。采用這種實現(xiàn)方式時，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，不能正確處理數(shù)據(jù)時，則不僅Diameter協(xié)議的數(shù)據(jù)處理受到影響，該節(jié)點與外部的數(shù)據(jù)傳輸也無法繼續(xù)正常進行，即整個Diameter節(jié)點不可用。
另外，當通信系統(tǒng)需要增強處理系統(tǒng)的能力時，則必須提高整個協(xié)議節(jié)點設備的相關硬件配置，擴展不方便、成本高。
由此，不難看出，采用集中式的Diameter節(jié)點設備，導致系統(tǒng)可靠性較低，可擴展性較差，且擴展成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種提高通信系統(tǒng)可靠性的網(wǎng)絡設備及業(yè)務傳輸方法，以提高通信系統(tǒng)中協(xié)議節(jié)點運行的可靠性，且便于針對協(xié)議節(jié)點進行能力的擴展。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明提供了一種提高通信系統(tǒng)可靠性的網(wǎng)絡設備，包括至少一個業(yè)務處理單元用于實現(xiàn)節(jié)點設備中的會話處理，并與連接管理單元通信，通過連接管理單元進行消息的接收和發(fā)送；至少一個連接管理單元與業(yè)務處理單元通信，實現(xiàn)節(jié)點設備中消息的接收和發(fā)送處理。
所述的節(jié)點設備為Diameter協(xié)議節(jié)點設備。
所述的各個業(yè)務處理單元和各個連接管理單元分別設置于相互獨立的物理實體上。
所述的物理實體包括單板。
本發(fā)明還提供了一種提高通信系統(tǒng)可靠性的業(yè)務傳輸方法，包括A、業(yè)務處理單元根據(jù)待發(fā)送的消息的參數(shù)信息為其選擇確定相應的工作正常的連接管理單元；B、將所述的待發(fā)送的消息通過確定的連接管理單元進行發(fā)送處理。
所述的步驟A包括在Diameter節(jié)點設備中，業(yè)務處理單元根據(jù)請求消息的目的地址，和當前連接的狀態(tài)確定相應的連接管理單元；或者，在Diameter節(jié)點設備中，業(yè)務處理單元接收請求消息的連接管理單元作為發(fā)送的對應的響應消息的連接管理單元。
所述的步驟A還包括將相應業(yè)務處理單元的標識信息承載于待發(fā)送的消息中。
本發(fā)明還提供了一種提高通信系統(tǒng)可靠性的業(yè)務傳輸方法，包括C、在節(jié)點設備上，連接管理單元接收消息后確定處理該消息的工作正常的業(yè)務處理單元；D、將所述消息交給相應的業(yè)務處理單元進行處理。
所述的步驟C包括C1、在Diameter節(jié)點設備上，連接管理單元為接收到的啟動會話請求消息隨機確定對應的業(yè)務處理單元；或者，C2、在Diameter節(jié)點設備上，連接管理單元根據(jù)接收到的消息中承載的信息確定對應的業(yè)務處理單元；或者，C3、在Diameter節(jié)點設備上，連接管理單元根據(jù)發(fā)送該的消息的用戶信息確定對應的業(yè)務處理單元。
所述的步驟C還包括在Diameter節(jié)點設備上，識別出接收到的消息的類型，根據(jù)所述的消息類型確定執(zhí)行步驟C1、步驟C2或步驟C3。
由上述本發(fā)明提供的技術方案可以看出，本發(fā)明中，當一個單元出現(xiàn)故障時，可以用同一類型的其它處理單元進行處理，以避免因某一類型的處理單元的故障導致整個協(xié)議節(jié)點無法正常工作，從而有效提高了通信系統(tǒng)的可靠性。另外，本發(fā)明中，當系統(tǒng)或者某一類型的處理單元處理能力不足時，可以擴展處理單元來提高處理能力，從而方便地提高了節(jié)點的可靠性與擴展能力。同時不難看出，當不需要很高的可靠性或者處理能力時，也可以通過減少處理單元的數(shù)量來達到節(jié)約成本的目的。


圖1為現(xiàn)有技術中的節(jié)點間通信的示意圖1；圖2為現(xiàn)有技術中節(jié)點間通信的示意圖2；圖3為本發(fā)明所述的節(jié)點設備的結構示意圖；圖4為本發(fā)明所述的方法的實施流程圖1；圖5為本發(fā)明所述的方法的實施流程圖2。
具體實施例方式
本發(fā)明的核心是在一個Diameter節(jié)點設備上，通過分布式方式實現(xiàn)，具體為將節(jié)點系統(tǒng)由多個單元構成，每一個單元可以獨立擴展，每一個單元由一個單獨的物理實體實現(xiàn)，當一個單元故障時，其他單元不受影響，從而增強系統(tǒng)的可靠性，同時，本發(fā)明可以靈活擴展單元增強整個系統(tǒng)的處理能力，增強了節(jié)點設備的可擴展性。
下面首先結合附圖對本發(fā)明提供的提高通信系統(tǒng)可靠性的網(wǎng)絡設備進行說明，以一個Diameter節(jié)點設備為例對所述的網(wǎng)絡設備進行說明。
如圖3所示，所述的Diameter節(jié)點設備具體包括業(yè)務處理單元和連接管理單元兩部分，而且一個Diameter節(jié)點設備可以由多個業(yè)務處理單元和連接管理單元組成，而且每一個單元由一個獨立的硬件實體實現(xiàn)，例如，可以為一塊獨立的單板。
在圖3中，業(yè)務處理單元和連接管理單元各自實現(xiàn)的功能如下
業(yè)務處理單元用于完成Diameter節(jié)點設備中的Diameter協(xié)議會話處理，而且，不同的會話可以在不同的業(yè)務處理單元中處理，但相同的會話必須在節(jié)點設備中的同一業(yè)務處理單元中處理；連接管理單元用于完成Diameter協(xié)議消息接收和發(fā)送，即負責與另一個Diameter節(jié)點的通信，一個連接在一個單元中管理，不同的連接可以在不同單元中處理。
在所述的Diameter節(jié)點設備中，所述的業(yè)務處理單元和連接管理單元要定義相關的標識來區(qū)分不同的業(yè)務處理單元和連接管理單元。
在所述的Diameter節(jié)點設備中，當業(yè)務處理單元要發(fā)送一個Diameter協(xié)議消息時，將選擇一個連接管理單元發(fā)送該消息。同樣，連接管理單元收到一個Diameter消息時，將選擇一個業(yè)務處理單元處理該消息，而且，連接管理單元需要保證相同會話的Diameter消息均送到同一個業(yè)務處理單元進行處理。下面再結合附圖對本發(fā)明所述的方法的具體實現(xiàn)方式進行描述。
首先，將上述兩個選擇過程定義為分發(fā)，并且將業(yè)務處理單元選擇連接管理單元的過程定義為下行分發(fā)，連接管理單元選擇業(yè)務處理單元的過程定義為上行分發(fā)。
在基于Diameter協(xié)議的通信處理過程中，一個基于Diameter協(xié)議的會話必須由同一個業(yè)務處理單元處理，到另一個Diameter節(jié)點的一條連接必須由一個連接管理單元管理?；贒iameter協(xié)議的會話包括多個Diameter請求和響應消息的交互。
下面分別針應用本發(fā)明提供的節(jié)點設備的消息分發(fā)處理過程進行描述。
首先，本發(fā)明中，業(yè)務處理單元對需要發(fā)送的請求消息的分發(fā)處理過程如圖4所示，具體包括以下步驟步驟41在Diameter節(jié)點設備中，確定需要通過某一個業(yè)務處理單元發(fā)送一個請求消息；步驟42由相應的業(yè)務處理單元根據(jù)請求消息的目的地址，和當前連接的狀態(tài)(如連接的空閑狀態(tài)等)，選擇出發(fā)送請求消息的連接；步驟43確定負責管理該連接的連接管理單元；步驟44將所述的請求消息通過選擇的連接管理單元進行發(fā)送處理。
當業(yè)務處理單元發(fā)送請求消息時，需要在請求消息中將業(yè)務處理單元的標識寫入請求消息中，例如，寫入請求消息中的逐跳標識(HOP BY HOPID)域中；步驟45當與本端Diameter節(jié)點設備通信的對端Diameter節(jié)點回送該請求消息的響應報文時，將該請求消息中的業(yè)務處理單元的標識信息值寫回響應報文中并發(fā)送；步驟46在連接管理單元中，從響應中取出業(yè)務處理單元的標識信息，并確定相應的業(yè)務處理單元，然后，將響應消息發(fā)送到該業(yè)務處理單元。
本發(fā)明中，連接管理單元對接收到的請求消息的分發(fā)處理過程如圖5所示，具體包括以下步驟步驟51當連接管理單元收到一個請求消息時，判斷是否為啟動會話的請求，如果是，則執(zhí)行步驟52，否則，執(zhí)行步驟54；步驟52如果收到的是一個啟動會話的請求，則可以隨機選擇一塊業(yè)務處理單元對該請求消息進行處理；步驟53當回送針對啟動會話請求的響應報文時，將選擇的業(yè)務處理單元標識，寫入到響應報文的屬性中，例如，可以寫入相應的類屬性(ClassAVP)中，以后該會話相關的請求中都包括該屬性；步驟54當連接管理單元收到會話中，或者結束會話的請求消息，則在請求消息中查找該屬性，取出業(yè)務處理單元的標識信息，并確定相應的業(yè)務處理單元，然后，將請求消息分發(fā)到該業(yè)務處理單元，同樣，在回送的響應報文中需要攜帶業(yè)務處理單元的標識信息，具體的攜帶業(yè)務處理單元標識信息的方式不限；在步驟53和步驟54中，所述的響應報文是通過收到請求消息的連接管理單元進行處理發(fā)送的。
本發(fā)明中，連接管理單元對接收到的請求消息還可以采用以下兩種方案進行分發(fā)處理，具體為第一種方案為在發(fā)送端需要發(fā)送的啟動會話的請求時，將使用的業(yè)務處理單元標識，寫入到啟動會話的請求屬性中，例如，可以寫入會話標識屬性(Session Id AVP)；以后，連接管理單元收到的與該會話相關的請求中都包括該屬性。當連接管理單元收到請求時，在請求消息中查找該屬性，取出其中的業(yè)務處理單元標識，分發(fā)到相應的業(yè)務處理單元。
第二種方案為在同一會話的所有請求中包含一個相同的屬性，例如，可以為用戶名屬性(User Name AVP)。配置該屬性的值與業(yè)務處理單元的對應關系，例如，用戶名A在業(yè)務處理單元A中處理，用戶名B在業(yè)務處理單元B中處理；這樣，當連接管理單元收到一個請求后，取出該屬性的值，然后在配置的數(shù)據(jù)中查找相應的業(yè)務處理單元的標識。
在第二種方案中，具體可以通過一個屬性的值查找業(yè)務處理單元的功能定義到一個單獨的分發(fā)單元中，當連接管理單元收到一個請求時，無條件將該請求發(fā)送到分發(fā)單元中，在分發(fā)單元中通過請求中的該屬性的值查找業(yè)務處理單元標識，然后分發(fā)到相應的業(yè)務處理單元。
上述過程為各業(yè)務處理單元及連接管理單元均工作正常時的處理，本發(fā)明中，如果業(yè)務處理單元故障，則在進行業(yè)務分發(fā)的處理過程中，就將業(yè)務分發(fā)給其他未發(fā)生故障的業(yè)務處理單元；如果連接管理單元故障，則業(yè)務處理單元選擇其他未發(fā)生故障的連接管理單元進行通訊。具體的實現(xiàn)方式靈活多樣，本發(fā)明的重點不在于具體如何在某一單元發(fā)生故障后采用的處理手段，而在于本發(fā)明提供了相應的系統(tǒng)及方法，基于該系統(tǒng)和方法，便可以較為方便地實現(xiàn)當某一單元發(fā)生故障時，保證業(yè)務傳輸不受影響。
綜上所述，當一個連接管理單元故障，可以繼續(xù)使用另一個連接管理單元。當一個業(yè)務處理單元故障后，可以繼續(xù)使用另一個業(yè)務處理單元，提高了整個系統(tǒng)的可靠性。可以單獨擴展連接管理單元或者業(yè)務處理單元提高系統(tǒng)的整體性能。每一個單元可以使用成本較低的硬件實現(xiàn)，從而滿足整個系統(tǒng)高可靠性和高性能的處理需求，使得整體系統(tǒng)的成本較低。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種提高通信系統(tǒng)可靠性的網(wǎng)絡設備，其特征在于，包括至少一個業(yè)務處理單元用于實現(xiàn)節(jié)點設備中的會話處理，并與連接管理單元通信，通過連接管理單元進行消息的接收和發(fā)送；至少一個連接管理單元與業(yè)務處理單元通信，實現(xiàn)節(jié)點設備中消息的接收和發(fā)送處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的提高通信系統(tǒng)可靠性的網(wǎng)絡設備，基特征在于，所述的節(jié)點設備為Diameter協(xié)議節(jié)點設備。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的提高通信系統(tǒng)可靠性的網(wǎng)絡設備，其特征在于，所述的各個業(yè)務處理單元和各個連接管理單元分別設置于相互獨立的物理實體上。
4.根據(jù)權利要求3所述的提高通信系統(tǒng)可靠性的網(wǎng)絡設備，其特征在于，所述的物理實體包括單板。
5.一種提高通信系統(tǒng)可靠性的業(yè)務傳輸方法，其特征在于，包括A、業(yè)務處理單元根據(jù)待發(fā)送的消息的參數(shù)信息為其選擇確定相應的工作正常的連接管理單元；B、將所述的待發(fā)送的消息通過確定的連接管理單元進行發(fā)送處理。
6.根據(jù)權利要求5所述的提高通信系統(tǒng)可靠性的業(yè)務傳輸方法，其特征在于，所述的步驟A包括在Diameter節(jié)點設備中，業(yè)務處理單元根據(jù)請求消息的目的地址，和當前連接的狀態(tài)確定相應的連接管理單元；或者，在Diameter節(jié)點設備中，業(yè)務處理單元接收請求消息的連接管理單元作為發(fā)送的對應的響應消息的連接管理單元。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的提高通信系統(tǒng)可靠性的業(yè)務傳輸方法，其特征在于，所述的步驟A還包括將相應業(yè)務處理單元的標識信息承載于待發(fā)送的消息中。
8.一種提高通信系統(tǒng)可靠性的業(yè)務傳輸方法，其特征在于，包括C、在節(jié)點設備上，連接管理單元接收消息后確定處理該消息的工作正常的業(yè)務處理單元；D、將所述消息交給相應的業(yè)務處理單元進行處理。
9.根據(jù)權利要求8所述的提高通信系統(tǒng)可靠性的業(yè)務傳輸方法，其特征在于，所述的步驟C包括C1、在Diameter節(jié)點設備上，連接管理單元為接收到的啟動會話請求消息隨機確定對應的業(yè)務處理單元；或者，C2、在Diameter節(jié)點設備上，連接管理單元根據(jù)接收到的消息中承載的信息確定對應的業(yè)務處理單元；或者，C3、在Diameter節(jié)點設備上，連接管理單元根據(jù)發(fā)送該的消息的用戶信息確定對應的業(yè)務處理單元。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的提高通信系統(tǒng)可靠性的業(yè)務傳輸方法，其特征在于，所述的步驟C還包括在Diameter節(jié)點設備上，識別出接收到的消息的類型，根據(jù)所述的消息類型確定執(zhí)行步驟C1、步驟C2或步驟C3。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高通信系統(tǒng)可靠性的網(wǎng)絡設備及業(yè)務傳輸方法。本發(fā)明主要包括至少一個用于實現(xiàn)節(jié)點設備中的會話處理的業(yè)務處理單元和至少一個用于在節(jié)點設備中進行消息的接收和發(fā)送處理的連接管理單元。這樣，本發(fā)明中，當一個單元出現(xiàn)故障時，可以用同一類型的其它處理單元進行處理，以避免因某一類型的處理單元的故障導致整個協(xié)議節(jié)點無法正常工作，從而有效提高了通信系統(tǒng)的可靠性。另外，本發(fā)明中，當系統(tǒng)或者某一類型的處理單元處理能力不足時，可以擴展處理單元來提高處理能力，從而方便地提高了節(jié)點的可靠性與擴展能力。
文檔編號H04L29/06GK1870628SQ20051009184
公開日2006年11月29日 申請日期2005年8月9日 優(yōu)先權日2005年8月9日
發(fā)明者張濤 申請人:華為技術有限公司