網(wǎng)元集中過(guò)載控制(cofo-ne)的基于云計(jì)算實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利摘要】公開(kāi)了用于網(wǎng)元的集中過(guò)載的控制的基于云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)的一種系統(tǒng)和方法。資源塊是從各種網(wǎng)絡(luò)化資源獲得以用于網(wǎng)元的信令部分。資源塊被集成到池中且統(tǒng)一的視圖被呈現(xiàn)給與網(wǎng)元的信令部分通信的應(yīng)用和服務(wù)。通過(guò)指令經(jīng)由虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)鏈路，網(wǎng)元的信令部分控制對(duì)來(lái)自網(wǎng)元的媒體部分的資源的分配。資源塊是從各種網(wǎng)絡(luò)化資源獲得以用于網(wǎng)元的媒體部分，其中資源塊被集成到池中且統(tǒng)一的視圖被呈現(xiàn)給網(wǎng)元的信令部分。網(wǎng)元的媒體部分使用資源塊來(lái)用于應(yīng)用和服務(wù)一段持續(xù)時(shí)間，并且在成功使用之后另外的借用的資源被釋放。
【專(zhuān)利說(shuō)明】網(wǎng)元集中過(guò)載控制(COFO-NE)的基于云計(jì)算實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)和方法
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明的領(lǐng)域是基于云計(jì)算的系統(tǒng)，并且更加具體地，使用基于云計(jì)算的機(jī)制和/或系統(tǒng)控制網(wǎng)元的集中過(guò)載。
[0002]背景
[0003]在通信網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)網(wǎng)元(例如，CPU處理能力、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)帶寬、輸入/輸出、磁盤(pán)資源等等)資源不足不能成功處理其接收的所有請(qǐng)求時(shí)，過(guò)載就會(huì)發(fā)生。由于高速率輸入服務(wù)請(qǐng)求和/或?qū)е鹿收系牟糠志W(wǎng)絡(luò)中斷，一些網(wǎng)元可能經(jīng)受持續(xù)很久的過(guò)載。集中過(guò)載是網(wǎng)絡(luò)過(guò)載的特殊情形，該情形下過(guò)載集中在網(wǎng)絡(luò)的子集或網(wǎng)元上。該子集的范圍可以從網(wǎng)絡(luò)目的地(例如，電話(huà)號(hào)碼或IP地址)到一組交換和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。
[0004]當(dāng)沒(méi)有過(guò)載控制時(shí)，這種過(guò)載能夠威脅通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，并且能夠引起成功的服務(wù)完成的嚴(yán)重減少。最終，由于丟棄的請(qǐng)求導(dǎo)致對(duì)客戶(hù)端的服務(wù)的不可用，網(wǎng)元可能不能提供一個(gè)或多個(gè)服務(wù)。通常，過(guò)載問(wèn)題自身可使問(wèn)題復(fù)雜化，這可能引起網(wǎng)元上的負(fù)載更加持久。而且在過(guò)載期間，由于服務(wù)器大量的資源消耗在拒絕和/或?qū)Υ鋵?shí)際上無(wú)法處理的負(fù)載上，服務(wù)器的整體能力可能下降。在嚴(yán)重過(guò)載情況下，吞吐可以下降到原始處理能力的很小一部分。這通常被稱(chēng)為擁塞崩潰。此外，過(guò)載情況易于引起服務(wù)請(qǐng)求延時(shí)或被丟棄，這能夠觸發(fā)高速率的客戶(hù)端放棄和/或再?lài)L試。
[0005]傳統(tǒng)地，使用兩種不同的方法控制集中過(guò)載。一種方法是通過(guò)拒絕服務(wù)請(qǐng)求減少進(jìn)入的負(fù)載。例如，可能只允許較高優(yōu)先級(jí)的會(huì)話(huà)或事務(wù)，而可能拒絕所有其他會(huì)話(huà)或事務(wù)。很遺憾，這或許使顧客失望，進(jìn)而最終解約，從而導(dǎo)致收益的損失。
[0006]另一種方法是，通過(guò)將進(jìn)入的會(huì)話(huà)或事務(wù)請(qǐng)求路由到備用網(wǎng)元來(lái)進(jìn)行控制集中過(guò)載，該備用網(wǎng)元通常由其過(guò)載需要被控制的網(wǎng)元的同一個(gè)組織所擁有和運(yùn)行。然而，這可能需要大幅提高成本和運(yùn)營(yíng)支出，因?yàn)榧葻o(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)過(guò)載事件的發(fā)生時(shí)間也不能預(yù)計(jì)過(guò)載事件的持續(xù)時(shí)間。另外，利用基于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)元件實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)路元件的過(guò)載控制的某些缺點(diǎn)包括:
[0007]a)成本；
[0008]b)將過(guò)載控制元件與網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試與集成需要的時(shí)間；
[0009]c )靜態(tài)資源分配；
[0010]d)對(duì)資源重新定位缺乏靈活性；以及
[0011]e)由于涉及會(huì)話(huà)/事務(wù)，對(duì)計(jì)算和通信資源關(guān)于預(yù)先設(shè)計(jì)的邊界特征和功能耦合更嚴(yán)格。
[0012]服務(wù)供應(yīng)商在動(dòng)態(tài)和持續(xù)演變的聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)開(kāi)發(fā)環(huán)境方面需要:
[0013]a)保護(hù)投資，也就是，資源的投資可以被迅速重新用于不同的產(chǎn)生應(yīng)用和服務(wù)的收益；和/或
[0014]b)敏捷度和靈活性，也就是，利用網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)有的計(jì)算和通信資源來(lái)部署新興的特征和功能。[0015]因此，就需要有這樣一個(gè)系統(tǒng)，其使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和服務(wù)提供商能夠分配其用于計(jì)算、通信的預(yù)算，并且基于預(yù)期的設(shè)計(jì)限制控制基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)發(fā)。因此，不需要構(gòu)建和安裝用于控制網(wǎng)元的集中過(guò)載的計(jì)算和聯(lián)網(wǎng)裝置的儲(chǔ)備(silo)。
[0016]發(fā)明簡(jiǎn)述
[0017]本發(fā)明的各個(gè)方面解決了這些問(wèn)題，并且例如，使服務(wù)提供商能夠分配其計(jì)算、通信的預(yù)算，并且控制基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)發(fā)而不構(gòu)建和安裝計(jì)算和聯(lián)網(wǎng)裝置的這些儲(chǔ)備，其極其經(jīng)常要么保持為未被充分利用，要么在實(shí)現(xiàn)全部?jī)r(jià)值(或者說(shuō)，提供所有投資回報(bào))之前已過(guò)時(shí)。
[0018]在一個(gè)方面中，提供了一種方法，包括:從各種網(wǎng)絡(luò)化資源獲得用于網(wǎng)元的信令部分的資源塊，其中資源塊被集成到池中且統(tǒng)一的視圖被呈現(xiàn)給與網(wǎng)元的信令部分通信的應(yīng)用和服務(wù)。通過(guò)指令經(jīng)由虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)鏈路，網(wǎng)元的信令部分控制對(duì)來(lái)自網(wǎng)元的媒體部分的資源的分配。從各種網(wǎng)絡(luò)化資源獲得用于網(wǎng)元的媒體部分的資源塊，其中資源塊被集成到池中且統(tǒng)一的視圖被呈現(xiàn)給網(wǎng)元的信令部分。網(wǎng)元的媒體部分使用資源塊來(lái)用于應(yīng)用和服務(wù)一段持續(xù)時(shí)間。該一段持續(xù)時(shí)間的范圍可以從數(shù)秒到幾十或幾百個(gè)小時(shí)?？梢酝ㄟ^(guò)開(kāi)放的應(yīng)用和資源編程接口(API和RPI)從公共、專(zhuān)用或社區(qū)網(wǎng)絡(luò)獲得資源。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1顯示了用于網(wǎng)元的集中過(guò)載控制(“C0F0-NE”)實(shí)現(xiàn)的當(dāng)前模型的框圖；以及
[0020]圖2呈現(xiàn)了高級(jí)的基于云計(jì)算的COFO-NE實(shí)現(xiàn)模型。
[0021]圖3示出了 COFO-NE的基于云計(jì)算的實(shí)現(xiàn)的詳細(xì)示意圖。
[0022]實(shí)施方式的具體描述
[0023]在保護(hù)使免受網(wǎng)元的集中過(guò)載的、傳統(tǒng)的、單機(jī)的或基于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)元件的實(shí)現(xiàn)中，需要專(zhuān)用計(jì)算、存儲(chǔ)器和通信資源。這些資源需要與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施集成在一起且在流量管理和隱私/認(rèn)證/安全管理方面以協(xié)調(diào)的方式進(jìn)行操作。
[0024]結(jié)果是，使網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)備好支持災(zāi)難管理和過(guò)載控制特征/功能所需的時(shí)間和成功實(shí)現(xiàn)所期望的結(jié)果的成本變得高到難以接受。例如，為支持所期望的過(guò)載控制特征/功能，需要分配并集成額外聯(lián)網(wǎng)、控制/處理和保護(hù)資源。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的某些方面，因?yàn)椴恍枰鲇诳刂七^(guò)載的目的而預(yù)先分配計(jì)算、存儲(chǔ)器和通信資源一無(wú)論是單機(jī)還是在基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)元中，所以COFO-NE實(shí)現(xiàn)克服了傳統(tǒng)的單機(jī)過(guò)載控制實(shí)現(xiàn)的上述缺點(diǎn)。相反，從公共、專(zhuān)用或社區(qū)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由開(kāi)放的應(yīng)用和資源編程接口(API和RPI)通過(guò)例如資源代理或交換公司獲得資源。
[0026]這些API/RPI能夠使用任何一個(gè)或多個(gè)如下協(xié)議:S0AP、XML、WSDL、Parlay/Parlay-X、HTTP、CORBA等。API/RPI設(shè)計(jì)和剖析的細(xì)節(jié)超出了本專(zhuān)利申請(qǐng)的范圍。需要注意的是，這些API/RPI不僅簡(jiǎn)化了對(duì)期望的資源的訪(fǎng)問(wèn)，而且保證了與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)/基礎(chǔ)設(shè)施、安全性、可用性、服務(wù)連續(xù)性等的快速集成和互操作性。這是由于這樣一個(gè)事實(shí)，即，經(jīng)由通過(guò)開(kāi)放的API/RPI選擇性搜索可用的網(wǎng)絡(luò)化資源并提取它們，使得可用的網(wǎng)絡(luò)化資源可以根據(jù)應(yīng)用和服務(wù)的需求使用服務(wù)的一段持續(xù)時(shí)間，從而獲得期望的過(guò)載控制特征/功能。例如，防火墻和加密秘鑰資源的實(shí)時(shí)可用性有助于經(jīng)由公共互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)企業(yè)安全語(yǔ)音通信服務(wù)。[0027]總而言之，任何需要利用過(guò)載控制特征/功能的應(yīng)用或服務(wù)可以通過(guò)開(kāi)放API/RPI從網(wǎng)絡(luò)(例如，互聯(lián)網(wǎng))獲取那些資源然后可以在會(huì)話(huà)的一段持續(xù)時(shí)間內(nèi)使用那些資源同時(shí)保證可用性、安全性和可靠性。在其他方面，本發(fā)明提供了具有對(duì)應(yīng)于上面討論內(nèi)容的那些特征和優(yōu)點(diǎn)的系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序。
[0028]圖1顯示了當(dāng)前COFO-NE實(shí)現(xiàn)的框圖。正受保護(hù)的網(wǎng)元直接連接到應(yīng)用服務(wù)器、會(huì)話(huà)控制元件、服務(wù)網(wǎng)關(guān)等。網(wǎng)元接收預(yù)訂者(subscriber)和用戶(hù)的身份驗(yàn)證的請(qǐng)求,從而驗(yàn)證對(duì)事務(wù)或基于會(huì)話(huà)的服務(wù)的訪(fǎng)問(wèn)。網(wǎng)元可以使用預(yù)先確定的數(shù)量的屬性(例如，服務(wù)名稱(chēng)和位置)、認(rèn)證信息(例如，密碼和生物特征信息)和標(biāo)示符(姓名、用戶(hù)標(biāo)識(shí)、MAC標(biāo)識(shí)、IP地址、地理定位等等)。一旦用戶(hù)/預(yù)訂者得到認(rèn)證，網(wǎng)元服務(wù)器就可以控制或不控制用于會(huì)話(huà)和媒體的資源。策略、服務(wù)質(zhì)量和安全性需求可能規(guī)定這些分配是可行的。網(wǎng)元的信令元件和網(wǎng)元的媒體控制元件之間的接口可以是開(kāi)放的(標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議)或?qū)Ｓ械膮f(xié)議，并且該接口可以是點(diǎn)到點(diǎn)或點(diǎn)到多點(diǎn)，從而通過(guò)對(duì)資源請(qǐng)求的分配來(lái)支持可靠性。
[0029]可以在以下鏈接中找到云框架參考模型的詳細(xì)信息(其通過(guò)引用被整體并入):http://tools.1etf.0rg/id/draft-khasnabish-cloud-reference-framework-01.txt。
[0030]圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的方面的COFO-NE實(shí)現(xiàn)模型。在這個(gè)實(shí)現(xiàn)中，構(gòu)成(用于保護(hù)使免受過(guò)載或用于災(zāi)難管理的)網(wǎng)元的信令和媒體控制部分的資源是從一組網(wǎng)絡(luò)化資源中獲得，并且在它們被需要的一段時(shí)間內(nèi)被利用，然后釋放回資源池。該一段持續(xù)時(shí)間可以隨情況變化從數(shù)秒到多個(gè)小時(shí)。
[0031]用于管理信令過(guò)載控制的資源塊可以從各種網(wǎng)絡(luò)資源獲得并且這些塊可以集成到網(wǎng)元資源池，從而可以向正與正受保護(hù)使免受過(guò)載/災(zāi)難的網(wǎng)元的信令部分通信的應(yīng)用和服務(wù)提供統(tǒng)一的視圖——預(yù)訂者信息/配置文件服務(wù)器、信任和秘鑰授權(quán)、訪(fǎng)問(wèn)/媒體策略控制、會(huì)話(huà)/事務(wù)控制服務(wù)器。網(wǎng)元的信令部分使用指令經(jīng)由虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)鏈路來(lái)控制來(lái)自網(wǎng)元的會(huì)話(huà)和媒體控制部分的資源的分配，虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)鏈路運(yùn)行具有標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格的開(kāi)放的協(xié)議。
[0032]用于控制網(wǎng)元的媒體部分的資源是從一組網(wǎng)絡(luò)化資源獲得的，并且在需求的一段持續(xù)時(shí)間內(nèi)被利用。該一段持續(xù)時(shí)間可以隨情況變化從數(shù)分鐘到多個(gè)小時(shí)。用于網(wǎng)元媒體部分的資源塊可以從各種網(wǎng)絡(luò)資源獲得并且這些塊可以集成到媒體控制部分資源池中，從而可以向網(wǎng)元的信令部分呈現(xiàn)統(tǒng)一的視圖。
[0033]圖3顯示了如何以具有成本效益的方式利用固定的(內(nèi)部的)資源和借用的或租用的(外部的)資源的組合來(lái)控制網(wǎng)元的集中過(guò)載的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
[0034]應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的方法和系統(tǒng)是采用包括簡(jiǎn)單和復(fù)雜計(jì)算機(jī)的機(jī)器和設(shè)備來(lái)實(shí)施的。而且，上述架構(gòu)和方法可以部分地或全部地以機(jī)器可讀介質(zhì)的形式進(jìn)行存儲(chǔ)。例如，本發(fā)明的各種操作能夠存儲(chǔ)在機(jī)器可讀介質(zhì)上，如，可以經(jīng)由磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器)訪(fǎng)問(wèn)的磁盤(pán)或光盤(pán)。可選擇地，執(zhí)行如上所述的操作的邏輯能夠?qū)崿F(xiàn)在另外的計(jì)算機(jī)和/或機(jī)器可讀介質(zhì)上，例如，如大規(guī)模集成電路(LSI)、專(zhuān)用集成電路(ASIC)的分散的硬件部件；如電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)的固件；等。某些實(shí)施方式的實(shí)現(xiàn)還可以采用機(jī)器實(shí)現(xiàn)的形式，包括web實(shí)現(xiàn)、計(jì)算機(jī)軟件。
[0035]雖然已經(jīng)顯示和描述了本發(fā)明的各個(gè)方方面，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚的是，更多的修改是可行的而不會(huì)偏離本文的
【發(fā)明內(nèi)容】
。因此，除了在如下權(quán)利要求的宗旨范圍內(nèi)之外，本發(fā)明不會(huì)受限制。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 從各種網(wǎng)絡(luò)化資源獲得用于網(wǎng)元的信令部分的資源塊；由所述網(wǎng)元的信令部分通過(guò)指令經(jīng)由虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)鏈路來(lái)控制對(duì)來(lái)自所述網(wǎng)元的媒體部分的資源的分配；從所述各種網(wǎng)絡(luò)化資源獲得用于所述網(wǎng)元的媒體部分的資源塊，其中所述資源塊被集成到池中且統(tǒng)一的視圖被呈現(xiàn)給所述網(wǎng)元的信令部分；使用所述資源塊來(lái)用于應(yīng)用和服務(wù)一段持續(xù)時(shí)間；以及在使用之后釋放所述資源。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述網(wǎng)元是分布式的和非集成的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)鏈路運(yùn)行具有標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格的開(kāi)放的協(xié)議。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述資源塊是通過(guò)開(kāi)放的應(yīng)用和資源編程接口從公共網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)或社區(qū)網(wǎng)絡(luò)獲得的。
5.一種設(shè)備，包括:網(wǎng)元的信令部分，包括來(lái)自各種網(wǎng)絡(luò)化資源的資源塊；網(wǎng)元的媒體部分，包括來(lái)自所述各種網(wǎng)絡(luò)化資源的資源塊，其中所述資源塊被集成到池中且統(tǒng)一的視圖被呈現(xiàn)給所述網(wǎng)元的信令部分，其中所述網(wǎng)元的信令部分還被配置為通過(guò)指令經(jīng)由虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)鏈路來(lái)控制對(duì)來(lái)自所述網(wǎng)元的媒體部分的資源的分配；其中所述資源塊被配置為被使用來(lái)用于應(yīng)用和服務(wù)一段持續(xù)時(shí)間；以及在使用之后被釋放。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述網(wǎng)元是分布式的和非集成的。
7.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)鏈路運(yùn)行具有標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格的開(kāi)放的協(xié)議。
8.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述資源塊是通過(guò)開(kāi)放的應(yīng)用和資源編程接口來(lái)自公共網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)或社區(qū)網(wǎng)絡(luò)的。
9.一種系統(tǒng)，包括:用于獲得來(lái)自`各種網(wǎng)絡(luò)化資源的用于網(wǎng)元的信令部分的資源塊的裝置；用于控制對(duì)來(lái)自所述網(wǎng)元的媒體部分的資源的分配的裝置； 用于獲得來(lái)自所述各種網(wǎng)絡(luò)化資源的用于所述網(wǎng)元的媒體部分的資源塊的裝置，其中所述資源塊集成到池中且統(tǒng)一的視圖被呈現(xiàn)給所述網(wǎng)元的信令部分；以及用于使用所述資源塊來(lái)用于應(yīng)用和服務(wù)一段持續(xù)時(shí)間的裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)元是分布式的和非集成的。
11.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)鏈路運(yùn)行具有標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格的開(kāi)放的協(xié)議。
12.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述資源塊是通過(guò)開(kāi)放的應(yīng)用和資源編程接口從公共網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)或社區(qū)網(wǎng)絡(luò)獲得的。
13.—種制造品，包括具有儲(chǔ)存在其上的指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令包括: 用于從各種網(wǎng)絡(luò)化資源獲得用于網(wǎng)元的信令部分的資源塊的指令； 用于由所述網(wǎng)元的信令部分通過(guò)指令經(jīng)由虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)鏈路來(lái)控制對(duì)來(lái)自所述網(wǎng)元的媒體部分的資源的分配的指令；用于從所述各種網(wǎng)絡(luò)化資源獲得用于所述網(wǎng)元的媒體部分的資源塊的指令，其中所述資源塊被集成到池中且統(tǒng)一的視圖被呈現(xiàn)給所述網(wǎng)元的信令部分；以及用于使用所述資源塊來(lái)用于應(yīng)用和服務(wù)一段持續(xù)時(shí)間的指令。
14.如權(quán)利要求13所述的制造品，其中所述網(wǎng)元是分布式的和非集成的。
15.如權(quán)利要求13所述的制造品，其中所述虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)鏈路運(yùn)行具有標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格的開(kāi)放的協(xié)議。
16.如權(quán)利要求13所述的制造品，其中所述資源塊是通過(guò)開(kāi)放的應(yīng)用和資源編程接口從資源的公共網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)·或社區(qū)網(wǎng)絡(luò)獲得的。
【文檔編號(hào)】H04L12/24GK103858384SQ201280047689
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】布米普·哈斯納比西 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司, 中興通訊(美國(guó))公司