會話感知GTPv1負(fù)載平衡的制作方法
【專利摘要】描述用于會話感知GTPv1負(fù)載平衡的系統(tǒng)和方法。在一些實施方案中，方法可包括接收使用GTP-C協(xié)議從SGSN傳輸至GGSN的第一消息并且存儲下行鏈路UP?TEId和IP地址以及下行鏈路CP?TEId和IP地址。所述方法還可包括響應(yīng)于第一消息來接收使用GTP-C從GGSN傳輸至SGSN的第二消息并且存儲上行鏈路UP?TEId和IP地址以及上行鏈路CP?TEId和IP地址。所述方法可進(jìn)一步包括響應(yīng)于包括以下項目中至少一個項目的一個或多個消息將使用GTP-U協(xié)議在SGSN與GGSN之間交換的所述一個或多個消息識別為屬于給定會話：(i)下行鏈路UP?TEId和IP地址，或(ii)上行鏈路UP?TEId和IP地址。
【專利說明】會話感知GTPvI負(fù)載平衡
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012 年 4 月 17 日提交的標(biāo)題為“Session-AwareGTPvlLoadBalancing”的美國臨時專利申請?zhí)?1/625，668的 申請日期:的權(quán)益，所述申請的公開內(nèi)容全部通過引用并入本文。
[0003]背景
[0004]移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)經(jīng)歷總流量的前所未有的激增，尤其在新類型的客戶裝置(例如能上網(wǎng)的智能手機(jī)、平板裝置、能上互聯(lián)網(wǎng)的TV、游戲機(jī)等)開始消耗更大量的帶寬時更是如此。另外，網(wǎng)絡(luò)流量的數(shù)據(jù)速度可高達(dá)100千兆比特/秒(Gb/s)。常規(guī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測解決方案通常具有兩個組成部分。首先，一或多個稱為“探測器”的實體接收全部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并且執(zhí)行全部數(shù)據(jù)的分析和/或關(guān)聯(lián)。然后，服務(wù)器(或服務(wù)器集群)進(jìn)一步匯總所處理的數(shù)據(jù)并且把它提供給終端用戶。
[0005]然而，正如本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到的，常規(guī)監(jiān)測不能輕易地按比例縮放來滿足當(dāng)前流量激增。對于大多數(shù)實體來說，分析100%的其網(wǎng)絡(luò)流量將很快變成成本過高的任務(wù)。因此，為了解決這些和其它問題，發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)會話感知GTPvl負(fù)載平衡技術(shù)，其可被實施來例如將所監(jiān)測的分組數(shù)據(jù)分配至多個分析器裝置。
[0006]概述
[0007]本文描述用于會話感知GTPvl負(fù)載平衡的系統(tǒng)和方法的實施方案。在說明性、非限制性實施方案中，方法可包括接收使用GPRS隧道協(xié)議的控制部分(GTP-C)從服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)支持節(jié)點(SGSN)傳輸至網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)的第一消息、將從第一消息獲得的第一下行鏈路用戶平面(UP)隧道端點識別符(TEId)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址以及第一下行鏈路控制平面(CP)TEId和IP地址存儲于存儲器中、響應(yīng)于第一消息來接收使用GTP-C從GGSN傳輸至SGSN的第二消息、將從第二消息獲得的第一上行鏈路UPTEId和IP地址以及第一上行鏈路CPTEId和IP地址存儲于存儲器中，并且響應(yīng)于包括以下項目中至少一個項目的一個或多個消息將使用GTP的用戶部分(GTP-U)在SGSN與GGSN之間交換的一個或多個消息識別為屬于給定會話:(i)第一下行鏈路UPTEId和IP地址，或(ii)第一上行鏈路UPTEId和IP地址。
[0008]在一些實行方案中，第一消息可為創(chuàng)建封包數(shù)據(jù)協(xié)議(rop)上下文請求，并且第二消息可為創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)。此外，第一下行鏈路UPTEId可為分派至給定會話的動態(tài)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字，并且第一上行鏈路UPTEid可為分派至給定會話的另一個動態(tài)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字。所述方法還可包括至少部分地基于以下項目之間的比較來判定第二消息響應(yīng)于第一消息來傳輸:(i)從第一消息獲得的第一下載CPTEId和IP地址，和(ii)從第二消息獲得的標(biāo)題TEId和目的IP地址。
[0009]在一些實施方案中，所述方法可包括接收使用GTP-C從SGSN傳輸至GGSN的第三消息、在存儲器中將從第一消息獲得的第一下行鏈路UPTEId和IP地址替換為從第三消息獲得的第二下行鏈路UPTEId和IP地址，并且將從第一消息獲得的第一下行鏈路CPTEId和IP地址替換為從第三消息獲得的第二下行鏈路CPTEId和IP地址、響應(yīng)于第三消息來接收使用GTP-C從GGSN傳輸至SGSN的第四消息、在存儲器中將從第三消息獲得的第二下行鏈路UPTEId和IP地址替換為從第四消息獲得的第三下行鏈路UPTEId和IP地址，并且響應(yīng)于包括以下項目中的至少一個項目的一個或多個消息將使用GTP-U經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)與GGSN之間的直接隧道來交換的一個或多個消息識別為屬于給定會話:(i)第三下行鏈路UPTEId和IP地址，或(ii)第二上行鏈路UPTEId和IP地址。舉例來說，第三消息可為更新封包數(shù)據(jù)協(xié)議(rop)上下文請求，并且第四消息可為更新PDP上下文響應(yīng)。
[0010]在其它實施方案中，所述方法可包括接收使用GTP-C從SGSN傳輸至GGSN的第三消息、將從第三消息獲得的第二下行鏈路UPTEId和IP地址存儲于存儲器中、響應(yīng)于第三消息來接收使用GTP-C從GGSN傳輸至SGSN的第四消息、將從第四消息獲得的第二上行鏈路UPTEId和IP地址存儲于存儲器中，并且響應(yīng)于包括以下項目中的至少一個項目的一個或多個額外消息將使用GTP-U在SGSN與GGSN之間交換的一個或多個額外消息識別為屬于給定會話:(i)第二下行鏈路UPTEId和IP地址，或(ii)第二上行鏈路UPTEId和IP地址。舉例來說，第二消息可為另一個創(chuàng)建PDP上下文請求并且第三消息可為另一個創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)，第三和第四消息被配置成在給定用戶會話內(nèi)建立輔助封包數(shù)據(jù)協(xié)議(rop)上下文。
[0011]另外或替代地，所述方法可包括接收使用GTP-C從SGSN傳輸至GGSN的刪除上下文請求、響應(yīng)于刪除上下文請求來接收使用GTP-C從GGSN傳輸至SGSN的刪除上下文響應(yīng)，并且從存儲器中刪除(i)第一下行鏈路UPTEId和IP地址，和(ii)第一上行鏈路UPTEId和IP地址。所述方法可進(jìn)一步包括將一個或多個消息中的每一個消息傳輸至多個會話分析器裝置中的一個選定裝置，例如，作為負(fù)載平衡操作的一部分。
[0012]在另一個說明性、非限制性實施方案中，監(jiān)測探測器可包括處理器和連接至處理器的存儲器，所述存儲器被配置成存儲程序指令，所述程序指令可由處理器執(zhí)行以便導(dǎo)致監(jiān)測探測器接收使用GPRS隧道協(xié)議的控制部分(GTP-C)從服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)支持節(jié)點(SGSN)傳輸至網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)的第一創(chuàng)建封包數(shù)據(jù)協(xié)議(I3DP)上下文請求、將從第一創(chuàng)建PDP上下文請求獲得的第一下行鏈路用戶平面(UP)隧道端點識別符(TEId)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址和從第一創(chuàng)建PDP上下文請求獲得的第一下行鏈路控制平面(CP)TEId和IP地址存儲于存儲器中、響應(yīng)于第一創(chuàng)建PDP上下文請求來接收使用GTP-C從GGSN傳輸至SGSN的第一創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)、將從第一創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)獲得的第一上行鏈路UPTEId和IP地址以及第一上行鏈路CPTEId和IP地址存儲于存儲器中，并且響應(yīng)于包括以下項目中的至少一個項目的一個或多個消息將使用GTP的用戶部分(GTP-U)在SGSN與GGSN之間交換的一個或多個消息識別為屬于給定會話:(i)第一下行鏈路UPTEId和IP地址，或(ii)第一上行鏈路UPTEId和IP地址。
[0013]所述程序指令還可由處理器執(zhí)行以便導(dǎo)致電信監(jiān)測探測器接收使用GTP-C從SGSN傳輸至GGSN的更新PDP上下文請求、將從更新PDP上下文請求獲得的第二下行鏈路UPTEId和IP地址和第二下行鏈路CPTEId和IP地址存儲于存儲器中、響應(yīng)于更新PDP上下文請求來接收使用GTP-C從GGSN傳輸至SGSN的更新PDP上下文響應(yīng)、將從更新PDP上下文響應(yīng)獲得的第三下行鏈路UPTEId和IP地址存儲于存儲器中，并且響應(yīng)于包括以下項目中的至少一個項目的一個或多個消息將使用GTP-U經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)與GGSN之間的直接隧道來交換的一個或多個消息識別為屬于給定會話:(i)第三下行鏈路UPTEId和IP地址，或(ii)第二上行鏈路UPTEId和IP地址。
[0014]所述程序指令可進(jìn)一步由處理器執(zhí)行以便導(dǎo)致電信監(jiān)測探測器接收使用GTP-C從SGSN傳輸至GGSN的第二創(chuàng)建PDP上下文請求、將從第二創(chuàng)建PDP上下文請求獲得的第二下行鏈路UPTEId和IP地址存儲于存儲器中、響應(yīng)于第二創(chuàng)建PDP上下文請求來接收使用GTP-C從GGSN傳輸至SGSN的第二創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)，將從第二創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)獲得的第二上行鏈路UPTEId和IP地址存儲于存儲器中，并且響應(yīng)于包括以下項目中的至少一個項目的一個或多個額外消息將使用GTP-U在SGSN與GGSN之間交換的一個或多個額外消息識別為屬于給定會話:(i)第二下行鏈路UPTEId和IP地址，或(ii)第二上行鏈路UPTEId和IP地址。
[0015]另外或替代地，所述程序指令可由處理器執(zhí)行以便導(dǎo)致電信監(jiān)測探測器接收使用GTP-C從SGSN傳輸至GGSN的刪除上下文請求、響應(yīng)于刪除上下文請求來接收使用GTP-C從GGSN傳輸至SGSN的刪除上下文響應(yīng)、從存儲器中刪除(i)第二下行鏈路UPTEId和IP地址，以及(ii)第二上行鏈路UPTEId和IP地址，并且盡管包括以下項目中至少一個項目的消息，將使用GTP-U在SGSN與GGSN之間交換的消息識別為屬于不同給定會話:(i)第二下行鏈路UPTEId和IP地址，或(ii)第二上行鏈路UPTEId和IP地址。另外，所述程序指令可由處理器執(zhí)行以便導(dǎo)致電信監(jiān)測探測器將一個或多個消息中的每一個消息傳輸至多個會話分析器裝置中的一個選定裝置，例如，作為負(fù)載平衡操作的一部分。
[0016]在另一個說明性、非限制性實施方案中，有形計算機(jī)可讀儲存媒體可具有存儲在其上的程序指令，所述程序指令在由計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的處理器執(zhí)行后導(dǎo)致計算機(jī)系統(tǒng)接收使用GPRS隧道協(xié)議的控制部分(GTP-C)從服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)支持節(jié)點(SGSN)傳輸至網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)的第一消息、將從第一消息獲得的第一下行鏈路用戶平面(UP)隧道端點識別符(TEId)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址以及第一上行鏈路控制平面(CP)TEId和IP地址存儲于存儲器中、識別來自第一消息的GTP標(biāo)題序號、接收使用GTP-C從GGSN傳輸至SGSN的第二消息、至少部分地基于GTP標(biāo)題序號將第二消息與第一消息匹配、將從第二消息獲得的第一下行鏈路CPTEId和IP地址以及第一上行鏈路UPTEId和IP地址存儲于存儲器中，并且響應(yīng)于包括以下項目中至少一個項目的一個或多個消息將使用GTP的用戶部分(GTP-U)在SGSN與GGSN之間交換的一個或多個消息識別為屬于給定會話:(i)第一下行鏈路UPTEId和IP地址，或(ii)第一上行鏈路UPTEId和IP地址。
[0017]在一些實行方案中，第一消息可為更新封包數(shù)據(jù)協(xié)議(rop)上下文請求，并且第二消息可更新PDP上下文響應(yīng)。另外，為了將第二消息與第一消息匹配，所述程序指令在由處理器執(zhí)行后可導(dǎo)致計算機(jī)系統(tǒng)將第一消息的源IP地址與第二消息的目的IP地址匹配且/或?qū)⒌谝幌⒌哪康腎P地址與第二消息的源IP地址匹配。一個或多個消息發(fā)至多個會話分析器裝置中的一個選定裝置的程序為負(fù)載平衡操作的一部分。
[0018]在一些實施方案中，本文所述方法中的一個或多個方法可由一個或多個計算機(jī)系統(tǒng)來執(zhí)行。在其它實施方案中，有形計算機(jī)可讀儲存媒體可具有存儲在其上的程序指令，所述程序指令在由一個或多個計算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行后導(dǎo)致一個或多個計算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行本文公開的一個或多個操作。在其它實施方案中，系統(tǒng)可包括至少一個處理器和連接至至少一個處理器的存儲器，所述存儲器被配置成存儲程序指令，所述程序指令可由至少一個處理器執(zhí)行以便執(zhí)行本文公開的一個或多個操作。[0019]附圖簡述
[0020]現(xiàn)在參考附圖，其中:
[0021]圖1為根據(jù)一些實施方案的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測環(huán)境的方框圖。
[0022]圖2為根據(jù)一些實施方案的層次網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)的方框圖。
[0023]圖3為根據(jù)一些實施方案的前端監(jiān)測探測器的方框圖。
[0024]圖4為根據(jù)一些實施方案其中可部署前端監(jiān)測探測器的GPRS網(wǎng)絡(luò)的方框圖。
[0025]圖5為根據(jù)一些實施方案識別一個或多個會話的方法的流程圖。
[0026]圖6為根據(jù)一些實施方案更新一個或多個會話的方法的流程圖。
[0027]圖7為說明根據(jù)一些實施方案的會話識別和更新技術(shù)的非限制性實例的圖。
[0028]圖8為說明根據(jù)一些實施方案的異常處置技術(shù)的非限制性實例的圖。
[0029]圖9為根據(jù)一些實施方案被配置成實施本文所述的各種系統(tǒng)和方法的電腦系統(tǒng)的方框圖。
[0030]雖然本說明書提供若干實施方案和說明性附圖，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員認(rèn)識到本說明書不僅限于所描述的實施方案或附圖。應(yīng)了解附圖和詳細(xì)說明并非意圖將說明書限于所公開的特定形式，而是相反地，意圖涵蓋屬于權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有改進(jìn)、均等物和替代方案。另外，在本文中使用的任何標(biāo)題僅出于組織目的并且并非意圖限制說明書的范圍。如本文使用，措詞“可以”用來表達(dá)許可意義(即，意指“具有可能性”)，而非強(qiáng)制意義(即，意指“必須”)。同樣地，措詞“包括(include)，，,包括(including)”和“包括(includes) ”意指“包括但不限于”。
[0031]詳細(xì)說明
[0032]圖1示出根據(jù)一些實施方案的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測環(huán)境的方框圖。具體來說，電信網(wǎng)路100包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點102和端點101。舉例來說，網(wǎng)絡(luò)100可包括無線寬帶網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò)、4G網(wǎng)絡(luò)、3GPP長期演進(jìn)技術(shù)(LTE)網(wǎng)絡(luò)、IP電話(VoIP)網(wǎng)絡(luò)、IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)網(wǎng)絡(luò)等。雖然只在圖1中展示兩個節(jié)點102和兩個端點102，但是應(yīng)了解網(wǎng)絡(luò)100可包含許多節(jié)點102和端點101。此外，應(yīng)了解網(wǎng)絡(luò)100中的節(jié)點102和端點101可以任何合適方式來互連，包括連接至一個或多個其它節(jié)點102和/或端點101。
[0033]在一些實行方案中，端點101可代表例如電腦、移動裝置、用戶設(shè)備(UE)、客戶應(yīng)用程序、服務(wù)器應(yīng)用程序等。同時，節(jié)點102可為內(nèi)部網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)或公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的組件，例如路由器或網(wǎng)關(guān)。節(jié)點102還可為3G或4G無線網(wǎng)絡(luò)中的組件，例如服務(wù)GPRS支持節(jié)點(SGSN)、網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)或通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)網(wǎng)絡(luò)中的邊界網(wǎng)關(guān)、CDMA2000網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(PDSN)、長期演進(jìn)技術(shù)/服務(wù)架構(gòu)演進(jìn)(LTE/SAE)網(wǎng)絡(luò)中的移動管理實體(MME)或在端點101之間傳送數(shù)據(jù)封包或消息的任何其它核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點或路由器。
[0034]當(dāng)數(shù)據(jù)在端點101之間交換時，許多封包橫穿鏈路104和節(jié)點102。這些封包可代表許多不同會話和協(xié)議。舉例來說，如果端點101用于語音或視頻通話，那么它可使用實時傳輸協(xié)議(RTP)來與SIP/VoIP服務(wù)器(即，其它端點101)交換互聯(lián)網(wǎng)語音傳輸協(xié)議(VoIP)或會話發(fā)起協(xié)議(SIP)數(shù)據(jù)封包。如果端點101用于發(fā)送或擷取電子郵件，那么裝置102可與電子郵件服務(wù)器(S卩，其它端點101)交換互聯(lián)網(wǎng)消息訪問協(xié)議(IMAP)、郵局協(xié)議3協(xié)議(POP3)或簡單郵件傳送協(xié)議(SMTP)消息。如果端點101用于下載或串流傳輸視頻，那么裝置101可使用實時串流傳輸協(xié)議(RTSP)來建立和控制與視頻服務(wù)器(即，其它端點101)的媒體會話?；蛘撸脩舳它c101可使用超文本傳送協(xié)議(HTTP)來訪問許多網(wǎng)站以便與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(即，其它端點101)交換數(shù)據(jù)封包。應(yīng)了解在裝置101之間交換的封包可符合現(xiàn)在已知或后來開發(fā)的許多其它協(xié)議。
[0035]在典型情況下，約1%的橫越網(wǎng)絡(luò)100的封包帶有控制數(shù)據(jù)，例如在端點101之間建立、管理或撤銷通話或會話的信息。其它99%的封包將例如實際語音、視頻、電子郵件或信息內(nèi)容的用戶數(shù)據(jù)傳送至裝置101并且傳送來自所述裝置的所述用戶數(shù)據(jù)。
[0036]層次網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)103可用于監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)100的性能。監(jiān)測系統(tǒng)103捕獲在節(jié)點102、端點101之間的鏈路或接口 104，和/或任何其它網(wǎng)絡(luò)鏈路或連接(未展示)上傳送的封包。在一些實施方案中，封包捕獲裝置可非干擾性地連接至網(wǎng)絡(luò)鏈路104以便捕獲在鏈路上傳輸?shù)拇笾律纤蟹獍?。雖然只在圖1中展示三個鏈路104，但是應(yīng)了解在實際網(wǎng)絡(luò)中，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間可能有幾十個或幾百個物理、邏輯或虛擬連接和鏈路。在一些情況下，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)103可連接至所有或較高百分比的這些鏈路。在其它實施方案中，監(jiān)測系統(tǒng)103可連接至網(wǎng)絡(luò)100的僅一部分，例如僅與特定電信公司或服務(wù)提供者相關(guān)的鏈路。封包捕獲裝置可為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)103的一部分，例如線路接口卡，或可為從不同位置遠(yuǎn)程連接至網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)103的單獨組件。
[0037]監(jiān)測系統(tǒng)103可包括一個或多個處理器，所述處理器運行一個或多個軟件應(yīng)用程序，其收集、關(guān)聯(lián)和/或分析來自網(wǎng)絡(luò)100的媒體和信號數(shù)據(jù)封包。監(jiān)測系統(tǒng)103可并入有協(xié)議分析器、會話分析器和/或流量分析器功能，其通過按照網(wǎng)絡(luò)100上的鏈路、節(jié)點、應(yīng)用程序和服務(wù)器來將IP流量予以表征而提供OSI (開放系統(tǒng)互連)第2層至第7層的故障查找。在一些實施方案中，這些操作可由例如可從Tektronix, Inc獲得的IRiSκ工具包來提供，但是其它合適工具可能存在或后來開發(fā)。將網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)103連接至鏈路104的封包捕獲裝置可為經(jīng)過優(yōu)化以便處置高帶寬IP流量的高速、高密度IOGE探測器，例如也可從Tektronix, Inc獲得的GEOPROBE kG I O,但是其它合適工具可能存在或后來開發(fā)。服務(wù)提供者或網(wǎng)絡(luò)操作者可經(jīng)由具有顯示器或圖形用戶接口 106的用戶接口站105來訪問來自監(jiān)測系統(tǒng)103的數(shù)據(jù)，例如也可從Tektronix，Inc獲得的IRISVIEW可配置軟件構(gòu)架，其提供用于多種應(yīng)用程序的單一、整合平臺，包括饋給至客戶體驗管理系統(tǒng)與操作支持系統(tǒng)
(OSS)和業(yè)務(wù)支持系統(tǒng)(BSS)應(yīng)用程序，但是其它合適工具可能存在或后來開發(fā)。
[0038]監(jiān)測系統(tǒng)103可進(jìn)一步包含內(nèi)部或外部存儲器107，其用于存儲所捕獲的數(shù)據(jù)封包、用戶會話數(shù)據(jù)和配置信息。監(jiān)測系統(tǒng)103可捕獲與鏈路104上的具體數(shù)據(jù)會話相關(guān)的封包并且將其相關(guān)聯(lián)。在一些實施方案中，可將相關(guān)的封包相關(guān)聯(lián)并且組合成針對網(wǎng)絡(luò)100上的特定流量、會話或通話的記錄。這些數(shù)據(jù)封包或消息可捕獲于捕獲文件中。通話跟蹤應(yīng)用程序可用于將消息分類成通話并且創(chuàng)建通話詳細(xì)記錄(CDR)。這些通話可屬于特定模式，所述特定模式以潛在網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)或由潛在網(wǎng)絡(luò)來定義。在說明性、非限制性實例中，相關(guān)封包可使用5元組聯(lián)合機(jī)制來關(guān)聯(lián)。此5元組聯(lián)合過程可使用IP關(guān)聯(lián)手段，其包括5個部分:服務(wù)器IP地址、客戶IP地址、源端口、目的端口和第4層協(xié)議(傳輸控制協(xié)議(TCP)、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)或流控制傳輸協(xié)議(SCTP))。
[0039]因此，層次網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)103可被配置成對通信會話的相關(guān)數(shù)據(jù)封包進(jìn)行采樣(例如以隱蔽方式)以便追蹤每個會話以及每個客戶的相同組的用戶體驗信息，而不考慮用于支持會話的協(xié)議(例如HTTP、RTMP, RTP等)。舉例來說，監(jiān)測系統(tǒng)103可能夠識別關(guān)于每個用戶體驗的某些信息，如以下更詳細(xì)描述。服務(wù)提供者可使用此信息例如來調(diào)整可為端點101所獲得的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，例如分配至每個用戶的帶寬，和數(shù)據(jù)封包通過網(wǎng)絡(luò)100的路
由安排。
[0040]然而，隨著網(wǎng)絡(luò)100的能力朝向IOGE和更高(例如，100GE)增加，每個鏈路104支持更多用戶的信息流和會話。在一些實施方案中，鏈路104可為IOGE或IOGE鏈路的集合(例如一個或多個100GE鏈路)，其支持?jǐn)?shù)千或成千上萬個用戶或訂戶。許多訂戶可具有多個有效會話，其可在任何時候在鏈路104上產(chǎn)生天文數(shù)字的有效信息流，其中每個信息流包括許多封包。在這種極大量封包的情況下，服務(wù)提供者或網(wǎng)絡(luò)操作者分析網(wǎng)絡(luò)100上的所有流量以便例如識別問題節(jié)點或鏈路變得很難。
[0041]為了解決這些和其它問題，本文所述的各種系統(tǒng)和方法可使用裝置層次來實現(xiàn)智能的并且可按比例縮放的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測。因此，圖2示出根據(jù)一些實施方案的層次網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)103。如展示，一個或多個前端監(jiān)測裝置或探測器205 (即三層架構(gòu)的第一層)可連接至網(wǎng)絡(luò)100。每個前端裝置205還可連接至一個或多個網(wǎng)絡(luò)分析器裝置210 (即第二層)，其進(jìn)而可連接至智能引擎215 (即第三層)。前端裝置205還可直接連接至智能引擎215，如以下更詳細(xì)描述。典型地，前端裝置205可能夠或被配置成在比分析器210高(例如，約10或100倍)的速率下來處理數(shù)據(jù)。雖然圖2的系統(tǒng)展示為三層架構(gòu)，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員了解鑒于本公開本文討論的原則和技術(shù)可延伸至更大數(shù)量的層(例如四層架構(gòu))。
[0042]一般來說，前端裝置205可被動地接進(jìn)網(wǎng)絡(luò)100并且監(jiān)測所有或絕大部分其數(shù)據(jù)。舉例來說，這些前端裝置205中的一個或多個裝置可連接至圖1中展示的網(wǎng)絡(luò)100的一個或多個鏈路104。同時，分析器裝置210可接收并且分析所感興趣的流量的子集，如由一個或多個規(guī)則所定義。智能引擎215可包括多個分布組件，其被配置成執(zhí)行進(jìn)一步分析并且將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給用戶。舉例來說，智能引擎可包括關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)關(guān)聯(lián)和匯總模塊220 ；分析存儲225 ;操作、管理和維護(hù)(OAM)模塊230 ;以及呈現(xiàn)層235。
[0043]在一些實施方案中，前端裝置205可被配置成監(jiān)測其所接進(jìn)的所有網(wǎng)絡(luò)流量(例如10GEU00GE等)。前端裝置205還可被配置成基于用戶會話水平來智能地分配流量。另外或替代地，前端裝置205可基于傳輸層水平來分配流量。在一些情況下，每個裝置205可基于一組試探法來智能地分析流量以便區(qū)分高值流量與低值流量。這些試探法的實例可包括但不限于客戶列表(例如移動用戶標(biāo)識符(IMSI)、電話號碼等)、流量內(nèi)容或其組合。因此，在一些實行方案中，前端裝置205可將較高值流量饋給至較復(fù)雜的一個分析器210并且將較低值流量饋給至不太復(fù)雜的一個分析器210 (以便提供至少一些基本信息)。
[0044]前端裝置205還可被配置成匯總數(shù)據(jù)以便實現(xiàn)回傳、產(chǎn)生凈流和基本KPI計算、數(shù)據(jù)的時間戳記、數(shù)據(jù)的端口戳記、過濾不必要的數(shù)據(jù)、協(xié)議分類，以及深度封包檢測(DPI)分析。另外，前端裝置205可被配置成以各種方式將數(shù)據(jù)分配至后端監(jiān)測工具(例如分析器210和/或智能引擎215)，其可包括基于流量或基于用戶會話的平衡。裝置205還可接收來自每個分析器裝置210的動態(tài)負(fù)載信息(例如即CPU和存儲器利用)以便能夠智能分配數(shù)據(jù)。這些以及其它特征結(jié)合以下圖3-6來更詳細(xì)地描述。
[0045]分析器裝置210可被配置成被動地監(jiān)測已經(jīng)由前端裝置205轉(zhuǎn)送給它的流量的子集。分析器裝置210還可被配置成執(zhí)行數(shù)據(jù)的狀態(tài)分析、提取關(guān)鍵參數(shù)用于通話關(guān)聯(lián)和創(chuàng)建通話數(shù)據(jù)記錄(⑶Rs)、應(yīng)用特定處理、計算應(yīng)用特定KPIs，以及與智能引擎215通信以便擷取KPIs (例如以實時和/或歷史模式)。另外，分析器裝置210可被配置成通知前端裝置205關(guān)于其CPU和/或存儲器利用以使得前端裝置205可利用此信息來智能地分配流量。
[0046]智能引擎215可遵循分布式和可按比例縮放的架構(gòu)。在一些實施方案中，模塊220可接收KPI并且可將分別來自前端和分析器裝置205和210的信息相關(guān)聯(lián)。OAM模塊230可用于配置和/或控制前端裝置205和分析器裝置210、分配軟件或固件升級等。呈現(xiàn)層235可被配置成將KPI和其它有關(guān)信息呈現(xiàn)給終端用戶。分析存儲225可包括用于存儲分析數(shù)據(jù)等的存儲器或數(shù)據(jù)庫。
[0047]在一些實行方案中，分析器裝置210和/或智能引擎215可托管于異地位置(即在遠(yuǎn)離前端裝置205的不同實際位置)。另外或替代地，分析器裝置210和/或智能引擎215可托管于云環(huán)境中。
[0048]圖3為根據(jù)一些實施方案的前端監(jiān)測探測器205的方框圖。輸入端口 305 (例如8,40或100Gb/s)可連接至網(wǎng)絡(luò)100和分類引擎310，所述分類引擎可包括DPI模塊315。分類引擎310可連接至用戶平面(UP)流量追蹤模塊320和控制平面(CP)上下文追蹤模塊325，所述模塊可連接至路由安排/分配控制引擎330。路由安排引擎330可連接至輸出端口，其進(jìn)而可連接至一個或多個分析器裝置210。在一些實施方案中，KPI模塊340和OAM模塊345也可連接至分類引擎310和/或追蹤模塊320/325，以及智能引擎215。
[0049]如圖3展示，前端探測器或裝置205可被配置成例如以第一數(shù)據(jù)率(例如IOGb/s、100Gb/S等)接收來自網(wǎng)絡(luò)100的流量，并且例如以第二數(shù)據(jù)率(通常小于第一數(shù)據(jù)率)將所述流量的選定部分傳輸至一個或多個分析器210。分類引擎310可識別用戶會話、內(nèi)容類型、傳輸協(xié)議等(例如使用DPI模塊315)并且將UP封包傳送至流量追蹤模塊320并且將CP封包傳送至上下文追蹤模塊325。在一些實行方案中，分類引擎310可實施一個或多個規(guī)則以便使得其可區(qū)分高值流量與低值流量并且相應(yīng)地標(biāo)記經(jīng)過處理的封包。路由安排/分配控制引擎330可實施一個或多個負(fù)載平衡或分配操作以便例如將高值流量傳送至第一分析器并且將低值流量傳送至第二分析器。此外，KPI模塊340可執(zhí)行基本KPI操作以便獲得量度，例如帶寬統(tǒng)計資料(例如每端口)、物理幀/封包錯誤、協(xié)議分配等。
[0050]前端裝置205的OAM模塊345可連接至智能引擎215的OAM模塊230并且可接收控制和管理指令，例如允許分類引擎310識別特定類型的流量的規(guī)則。舉例來說，基于這些規(guī)則，分類引擎310可被配置成按照用戶會話(例如ME1、IP地址、電話號碼等)來識別且/或解析流量。在一些情況下，分類引擎310可感知會話上下文(例如網(wǎng)絡(luò)瀏覽、協(xié)議特定等)。此外，前端裝置205可感知SCTP連接以便確保例如來自同一連接的所有封包依路由傳遞至同一個分析器210。
[0051]在操作中，前端裝置205可被配置成執(zhí)行選擇性監(jiān)測操作一即只識別并且追蹤所選擇的流量(或某些類型的流量)，例如，高值流量。在那些情況下，僅高值流量可被發(fā)送至分析器210(但是所有流量可在前端裝置處接受基本處理，例如，基本KPI量度)。另外或替代地，前端裝置205可被配置成將高值流量靶向輸送至特定分析器(或一組分析器)210，并且將低值流量傳輸至另一個分析器(或一組分析器)210。這樣可使得例如更昂貴的分析器只用于(或主要地)高值流量并且廉價分析器用于低值流量。另外或替代地，前端裝置205可對于兩個或更多個分析器210之間的所有(或選定部分)流量來執(zhí)行負(fù)載平衡操作。[0052]在各種實施方案中，區(qū)塊305-345可代表被配置成執(zhí)行指定操作的若干組軟件例行程序、邏輯函數(shù)和/或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。雖然某些操作可展示為不同邏輯區(qū)塊，但是在一些實施方案中這些操作中的至少一些操作可組合至較少區(qū)塊中。相反地，可實施本文展示的區(qū)塊中的任何一個給定區(qū)塊，這樣使得其操作可在兩個或更多個邏輯區(qū)塊之間劃分。此外，雖然以特定配置來展示，但是在其它實施方案中這些不同模塊可以其它合適方式來重新排列。
[0053]圖4為根據(jù)一些實施方案其中可部署前端監(jiān)測探測器205的GPRS網(wǎng)絡(luò)400的方框圖。具體來說，無線接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)405部分可包括一個或多個基站收發(fā)機(jī)臺(BTSs)和基點控制器(BSCs)(未展示)用于促進(jìn)無線通信(例如發(fā)至和/或來自圖1中的端點101)。RAN405連接至一個或多個無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNCs)410，所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器進(jìn)而經(jīng)由Iu-PS接口 420使用第一版本的GPRS隧道協(xié)議的用戶部分(GTPvl-U)來連接至SGSN415，并且還經(jīng)由直接隧道430使用GTPvl-U協(xié)議來連接至GGSN425。SGSN415經(jīng)由Gn接口 435使用版本IGTP協(xié)議的控制部分(GTPvl-C)以及GTPvl-U協(xié)議來連接至GGSN425。最后，GGSN425連接至另一個網(wǎng)絡(luò)，例如互聯(lián)網(wǎng)440。
[0054]在操作中，SSGN415和GGSN425可彼此通信以便建立、管理和終止用戶會話?？刂破矫?CP)消息可使用GTPvl-C協(xié)議，而用戶平面(UP)消息(例如任何其它數(shù)據(jù)消息)可使用GTPvl-U協(xié)議。CP消息的實例包括但不限于:創(chuàng)建封包數(shù)據(jù)協(xié)議(rop)上下文請求和響應(yīng)、更新PDP上下文請求和響應(yīng)、刪除PDP上下文請求和響應(yīng)等。典型地，SSGN415將創(chuàng)建PDP上下文請求發(fā)送至GGSN425以便針對用戶流量與一個UP承載者建立會話。此第一消息啟始會話并且在上行鏈路(即從SSGN415至GGSN425)和下行鏈路(即從GGSN425至SSGN415)方向上建立CP和UP隧道端點標(biāo)識符(TEIds，其為動態(tài)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)字)。
[0055]在一些情況下，后續(xù)更新PDP上下文請求和相應(yīng)響應(yīng)可在RNC410與GGSN425之間建立UP承載者的直接隧道430。此類型的更新交易通常建立新的下行鏈路UPTEId，并且還可改變?nèi)魏纹渌R別符值。此外，額外的創(chuàng)建PDP上下文請求和響應(yīng)可針對同一會話來啟始額外UP承載者，每一個承載者具有其自己的TEIds (并且每個承載者可在任何時候建立其自己的直接隧道)。個別承載者可通過刪除PDP上下文請求和響應(yīng)交易來撤銷。如果撤銷指標(biāo)存在于這些交易中的一個交易中，就可釋放整個會話(即所有承載者)。此外，GPRS網(wǎng)絡(luò)400中的每個節(jié)點可獨立地分派TEIds。幾個不同節(jié)點可同時使用同一單獨值，并且一旦現(xiàn)有會話釋放一個TEId，那么每個節(jié)點可重新使用此TEId。
[0056]在一些實施方案中，圖2的前端探測器205可以使得其可監(jiān)測Gn435和/或直接隧道430流量的方式來安置于GPRS網(wǎng)絡(luò)400中。例如，前端探測器205可與GGSN425共同安置(或另外實施為其一部分)并且被配置成在分析器裝置210中智能地劃分和/或復(fù)制流量。舉例來說，在一些情況下，屬于第一會話的封包(例如控制和/或數(shù)據(jù)封包)可被發(fā)送至分析器裝置210中的第一個裝置，屬于第二會話的封包可被發(fā)送至分析器裝置210中的第二個裝置等。在此應(yīng)適當(dāng)?shù)刈⒁獾浆F(xiàn)在存在不同版本的GTP協(xié)議。舉例來說，GTPvl的封包標(biāo)題字段和內(nèi)容不同于GTPv2的那些封包標(biāo)題字段和內(nèi)容。因此，用于識別GTPvl中的會話的元素可能不可應(yīng)用于GTPv2并且反之亦然，并且以下描述的各種技術(shù)適用于GTPvl (或類似)協(xié)議。
[0057]一般來說，將每個PDU與具體會話關(guān)聯(lián)允許將較大Gn流量劃分成可管理的分部而不需要上層監(jiān)測裝置(例如裝置210)實時重新構(gòu)建會話。前端探測器205可充當(dāng)將完整會話分配至獨立監(jiān)測系統(tǒng)的會話感知負(fù)載平衡器，其中會話可對應(yīng)至個別移動用戶。為此目的，前端探測器205可監(jiān)測會話的GTP-C隧道管理消息并且提取必需UP標(biāo)識符以便與UP流量相關(guān)聯(lián)。
[0058]在一些實施方案中，可針對CP的上行鏈路和下行鏈路方向來保持TEId和端點地址(例如IP地址)對。前端探測器205還可針對與會話相關(guān)的每個用戶平面承載者的上行鏈路和下行鏈路方向來保持TEId和端點地址對。然后，前端探測器205可追蹤會話內(nèi)的每個交易的成功、失敗或超時以便捕捉隧道識別符和端點地址變化。一旦會話由前端探測器205識別，可進(jìn)行例如繼續(xù)進(jìn)行用戶的完全監(jiān)測、概括每個用戶的內(nèi)容或完全忽略用戶會話的決策。給定會話的完全監(jiān)測可通過將與個別會話相關(guān)的所有CP和UProUs向上分配至單一會話分析器裝置(例如裝置210中的一個選定裝置)來完成。監(jiān)測中進(jìn)行的鏈路或裝置利用的狀態(tài)監(jiān)測還可允許對每個會話加以節(jié)流。
[0059]前端探測器205內(nèi)的會話的撤銷可通過監(jiān)測此會話的GTP-C信號內(nèi)的撤銷指標(biāo)或會話的控制平面和用戶平面路徑的過量停用時間來觸發(fā)。一旦觸發(fā)會話撤銷，TEId和端點地址對可保留較短時間以便將響應(yīng)消息、延遲消息或重新傳輸相關(guān)聯(lián)。然而，TEIds可在擁有節(jié)點釋放之后立即加以重新使用。舉例來說，為了驗證匹配為合法的，前端探測器205可判定匹配會話不在撤銷的過程中且/或，如果消息含有國際移動用戶識別碼(MSI)值，那么匹配會話還含有匹配MSI值。
[0060]在一些實施方案中，前端探測器205和會話分析器裝置210可執(zhí)行某種會話水平的處理。為了使得兩個裝置能夠保持彼此同步，其可經(jīng)由封包內(nèi)的元數(shù)據(jù)和/或帶外信息來通信。典型地，可通知會話分析器裝置210新的會話檢測、會話撤銷和/或目前有效會話(例如過載或隧道識別符重新使用)的異常中斷。在前端探測器205上分派的識別符也可還包含于元數(shù)據(jù)和/或帶外信息中以便保持兩個裝置同步并且?guī)椭鷷挿治銎餮b置210開始詳細(xì)分析。
[0061]為了進(jìn)一步闡明前述內(nèi)容，圖5為識別一個或多個會話的方法500的流程圖。在一些實施方案中，方法500可至少部分地由圖3的前端探測器205的元素310-330來執(zhí)行以便例如賦能一個或多個基于會話的負(fù)載平衡操作。如展示，區(qū)塊505對經(jīng)由GPRS網(wǎng)絡(luò)400的Gn435接口交換的消息進(jìn)行監(jiān)測和/或采樣。在區(qū)塊510處，方法500判定是否所采樣的消息為創(chuàng)建PDP上下文請求。如果不是這樣，則控制返回區(qū)塊505。否則，在區(qū)塊515處，方法500將追蹤上下文存儲器分派至潛在會話。在區(qū)塊520處，方法500判定是否所采樣的消息為創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)。如果不是這樣，則控制返回區(qū)塊505。否則，在區(qū)塊525處，方法500嘗試將響應(yīng)與請求相關(guān)聯(lián)。如果在區(qū)塊530處存在匹配(指示響應(yīng)對應(yīng)于請求)，則在區(qū)塊535處方法500將UP標(biāo)識符添加至追蹤上下文存儲器。否則，控制返回區(qū)塊505。然后，具有與存儲于追蹤上下文存儲器中的那些標(biāo)識符相同的UP標(biāo)識符的后續(xù)消息可被稱為屬于相應(yīng)會話。
[0062]圖6為更新一個或多個會話的方法600的流程圖。另外，方法600可至少部分地由圖3的前端探測器205的元素310-330來執(zhí)行以便例如進(jìn)一步賦能一個或多個基于會話的負(fù)載平衡操作。在區(qū)塊605處，方法600對經(jīng)由Gn接口 435和/或直接隧道430交換的消息進(jìn)行監(jiān)測和/或采樣。在區(qū)塊610處，方法600判定是否所采樣的消息構(gòu)成對應(yīng)于正在進(jìn)行的會話的更新PDP上下文請求和響應(yīng)交易(即其UP標(biāo)識符存儲于相應(yīng)追蹤上下文存儲器中的會話)。如果是這樣，則在區(qū)塊615處方法600可添加和/或更新相應(yīng)會話的UP標(biāo)識符；否則控制返回區(qū)塊605。在區(qū)塊620處，方法600判定是否所采樣的消息構(gòu)成對應(yīng)于正在進(jìn)行的承載者和/或會話的刪除PDP上下文請求和響應(yīng)交易。如果是這樣，則在區(qū)塊625處方法600將UP標(biāo)識符從相應(yīng)會話中去除且/或完全地刪除會話。
[0063]應(yīng)了解本文尤其結(jié)合圖5和6來描述的各種操作可實施于軟件、硬件或其組合中。執(zhí)行給定方法的每個操作的順序可改變，并且本文說明的系統(tǒng)的各種元素可添加、重新排序、組合、省略、改進(jìn)等。意圖本文描述的本發(fā)明包含所有這些改進(jìn)和變化，并且相應(yīng)地以上描述應(yīng)視為具有說明性而非限制性意義。
[0064]圖7展示說明會話識別和更新技術(shù)的非限制性實例的圖700。在一些實施方案中，列705代表分派至給定會話的上下文或會話存儲器的一些內(nèi)容。此外，對于每個消息，方括號中的參數(shù)為GTPvl標(biāo)題值，并且圓括號中的參數(shù)為消息內(nèi)容或信息元素。在消息交換A中，在接收標(biāo)題TEId為“O”的創(chuàng)建PDP上下文請求消息之后，在705中分派新的追蹤上下文并且建立下行鏈路查找條目:在此實施例中為{A，l}和{B，2}。在接收相應(yīng)創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)消息時，它通過用標(biāo)題TEID “A”和目的IP地址“I”來查找而與以前分派的會話相關(guān)聯(lián)。此交易的完成將上行鏈路查找條目{C，3}和{D，4}添加至705。
[0065]在消息交換B中，任一方向上的UP流量可基于在消息交換A中建立的查表與會話相關(guān)聯(lián)。在此實例中，出，2}或{0，4}。在消息交換C中，更新交易將UP承載者移動至GGSN425與RNC410之間的直接隧道430，因而實現(xiàn)下行鏈路UPTEId和IP地址的改變一即，在705中{F，6}置換{B, 2}。注意此實施例還改變下行鏈路CPTEId—即，在705中{E, 1}置換{A，l}一其可用于相關(guān)更新PDP上下文響應(yīng)消息。在消息交換D中，任一方向上的UP流量可基于在消息交換C中建立的查表與會話相關(guān)聯(lián)。在此實例中，{B，l}或{D，4}。
[0066]在消息交換E中，額外的創(chuàng)建PDP上下文請求消息在此用戶會話中建立輔助I3DP上下文。此請求/響應(yīng)交易創(chuàng)建具有其自己的TEIds和IP地址的第二用戶平面承載者。在此實施例中，將{G，2}和{H，4}的查找條目添加至705。在消息交換F中，兩個用戶平面承載者可使用其GTPvl標(biāo)題TEId和目的IP地址通過查表來識別。在消息交換G中，刪除TOP上下文請求/響應(yīng)交易可撤銷由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)訪問點識別符(NSAPI)指示的個別承載者，或整個會話。此實施例去除第二承載者，由此{(lán)G，2}和{H，4}從705中的會話追蹤數(shù)據(jù)中去除。最后，在消息交換H中，具有撤銷指標(biāo)的刪除交易釋放與會話相關(guān)的所有資源。
[0067]在一些實施方案中，在未建立或檢測到完整會話時，可經(jīng)由額外追蹤個別交易來處置異常情況。在這些情況下，在每個方向上的TEId和IP地址對不能正常地相關(guān)聯(lián)在一起，如圖7的實施例中所描述。替代地，端點IP地址、GTPvI標(biāo)題序號和GTPvl標(biāo)題消息Id可將單一請求/響應(yīng)對相關(guān)聯(lián)并且由此建立下行鏈路加上上行鏈路關(guān)聯(lián)。
[0068]圖8展示說明異常處置技術(shù)的非限制性實例的圖800。具體來說，圖800示出前端探測器205由于網(wǎng)絡(luò)或監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)而錯過創(chuàng)建PDP上下文交易的情況。類似地如上所述，列805代表分派至給定會話的上下文或會話存儲器的一些內(nèi)容。
[0069]在消息交換A中，所觀察到的沒有以前監(jiān)測的控制平面流量的用戶平面流量不能正常地關(guān)聯(lián)為屬于某一會話。在消息交換B中，更新PDP上下文請求消息仍然不能關(guān)聯(lián)至現(xiàn)有會話，因為創(chuàng)建PDP上下文交易未觀察到或另外完全處理。但是，上行鏈路CPTEId和IP地址可通過GTPvl標(biāo)題TEId和目的IP地址來推斷，并且下行鏈路UP屬性包含于請求消息有效負(fù)載中一即{B，2}。然而，在此rou中沒有關(guān)于下行鏈路CP屬性或上行鏈路UP屬性的信息。因此，通過獨立地追蹤這些不匹配消息的GTPv.1標(biāo)題序號，{1，2，#9}，前端探測器205可將更新PDP上下文響應(yīng)與初始請求相關(guān)聯(lián)以便將下行鏈路CP {A, 1}和上行鏈路UP{D, 4}屬性添加至此會話。在消息交換C中，會話現(xiàn)在被“完全追蹤”以使得進(jìn)一步的用戶平面數(shù)據(jù)可與控制平面I3DUs —起進(jìn)行負(fù)載平衡以便向上傳輸至?xí)挿治銎?10.[0070]在一些實施方案中，不匹配某一會話直到收到第二消息(通常響應(yīng))為止的交易可與原始會話“接合”。在一些實行方案中，此舉可涉及局部地以及通過會話分析器裝置210來清除在出現(xiàn)匹配之前建立的假定或“無用會話”以及重新傳輸在最終匹配之前處理的封包。
[0071]網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)100的方面可由一個或多個計算機(jī)系統(tǒng)來實施或執(zhí)行。一個這種計算機(jī)系統(tǒng)在圖9中示出。在各種實施方案中，計算機(jī)系統(tǒng)900可為服務(wù)器、主計算機(jī)系統(tǒng)、工作站、網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)、臺式計算機(jī)、膝上型輕便計算機(jī)等。舉例來說，在一些情況下，圖2展示的前端監(jiān)測探測器205可實施為計算機(jī)系統(tǒng)900。此外，分析器裝置210和/或智能引擎中的一個或多個可包括呈計算機(jī)系統(tǒng)900形式的一個或多個計算機(jī)。如以上解釋，在不同實施方案中這些不同計算機(jī)系統(tǒng)可被配置成以任何合適方式，例如，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)100來彼此通信。
[0072]如說明，計算機(jī)系統(tǒng)900包括經(jīng)由輸入/輸出(I/O)接口 930連接至系統(tǒng)存儲器920的一個或多個處理器910。計算機(jī)系統(tǒng)900進(jìn)一步包括連接至I/O接口 930的網(wǎng)絡(luò)接口 940，和一個或多個輸入/輸出裝置950，例如光標(biāo)控制器裝置960、鍵盤970和顯示器980。在一些實施方案中，給定實體(例如網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)110)可使用計算機(jī)系統(tǒng)900的單一實例來實施，而在其它實施方案中多個這類系統(tǒng)，或構(gòu)成計算機(jī)系統(tǒng)900的多個節(jié)點可被配置成容納實施方案的不同部分或?qū)嵗Ｅe例來說，在一個實施方案中一些元素可經(jīng)由計算機(jī)系統(tǒng)900的一個或多個節(jié)點來實施，所述節(jié)點不同于實施其它元素的那些節(jié)點(例如第一計算機(jī)系統(tǒng)可實施分類引擎310而另一個計算機(jī)系統(tǒng)可實施路由安排/分配控制模塊 330)。
[0073]在各種實施方案中，計算機(jī)系統(tǒng)900可為包括一個處理器910的單一處理器系統(tǒng)，或包括兩個或更多個處理器910 (例如兩個、四個、八個或另一個合適數(shù)量)的多處理器系統(tǒng)。處理器910可為能夠執(zhí)行程序指令的任何處理器。舉例來說，在各種實施方案中，處理器910可為實施各種指令集架構(gòu)(ISAs)中任何一種架構(gòu)的通用或嵌入式處理器，所述架構(gòu)例如x86、POWERPC'ARM' SPARC'或VllPSlSAs或任何其它合適ISA。在多處理器系統(tǒng)中，每個處理器910可通常但是不一定實施相同ISA。另外，在一些實施方案中，至少一個處理器910可為圖形處理單元(GPU)或其它專用圖形渲染裝置。
[0074]系統(tǒng)存儲器920可被配置成存儲可被處理器910訪問的程序指令和/或數(shù)據(jù)。在各種實施方案中，系統(tǒng)存儲器920可使用任何合適存儲器技術(shù)來實施，所述存儲器技術(shù)例如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)、同步動態(tài)RAM(SDRAM)、非易失性/快閃型存儲器或任何其它類型的存儲器。如所說明，實施某些操作例如本文描述的那些操作的程序指令和數(shù)據(jù)可分別以程序指令925和數(shù)據(jù)存儲器935形式存儲于系統(tǒng)存儲器920中。在其它實施方案中，程序指令和/或數(shù)據(jù)可接收、發(fā)送或存儲于不同類型的計算機(jī)可訪問媒體中或與系統(tǒng)存儲器920或計算機(jī)系統(tǒng)900分開的類似媒體上。一般來說，計算機(jī)可訪問的媒體可包括任何有形的儲存媒體或存儲器媒體例如磁性或光學(xué)媒體一例如經(jīng)由I/o接口 930連接至計算機(jī)系統(tǒng)900的磁盤或CD/DVD-ROM。以非暫時性形式存儲于有形的計算機(jī)可訪問媒體上的程序指令和數(shù)據(jù)可進(jìn)一步通過傳輸介質(zhì)或信號例如電、電磁或數(shù)字信號來傳輸，所述傳輸介質(zhì)或信號可經(jīng)由通信介質(zhì)例如網(wǎng)絡(luò)和/或無線鏈路來傳送，所述通信介質(zhì)例如可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口 940來實施。
[0075]在一個實施方案中，I/O接口 930可被配置成協(xié)調(diào)處理器910、系統(tǒng)存儲器920和裝置中的任何外圍裝置之間的I/O流量，所述外圍裝置包括網(wǎng)絡(luò)接口 940或其它外圍接口，例如輸入/輸出裝置950。在一些實施方案中，I/O接口 930可執(zhí)行任何必需協(xié)議、同步或其它數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以便將來自一個組件(例如系統(tǒng)存儲器920)的數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)化成適合于由另一個組件(例如處理器910)使用的格式。在一些實施方案中，I/O接口 930可包括對于經(jīng)由各種類型的外周總線連接的裝置的支持，所述總線例如外圍組件互連(PCI)總線標(biāo)準(zhǔn)或通用串行總線(USB)標(biāo)準(zhǔn)的變化形式。在一些實施方案中，I/O接口 930的功能可劃分的兩個或更多個單獨組件中，例如北橋和南橋。另外,在一些實施方案中，I/O接口 930的一些或所有功能，例如連接至系統(tǒng)存儲器920的接口，可直接并入處理器910中。
[0076]網(wǎng)絡(luò)接口 940可被配置成允許數(shù)據(jù)在計算機(jī)系統(tǒng)900與連接至網(wǎng)絡(luò)115的其它裝置，例如其它計算機(jī)系統(tǒng)之間，或在計算機(jī)系統(tǒng)900的節(jié)點之間交換。在各種實施方案中，網(wǎng)絡(luò)接口 940可支持經(jīng)由有線或無線一般數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的通信，所述網(wǎng)絡(luò)例如任何合適類型的以太網(wǎng)；經(jīng)由電信/電話網(wǎng)絡(luò)，例如模擬語音網(wǎng)絡(luò)或數(shù)字光纖通信網(wǎng)絡(luò)；經(jīng)由存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，例如光纖通道SANs，或經(jīng)由任何其它合適類型的網(wǎng)絡(luò)和/或協(xié)議。
[0077]輸入/輸出裝置950可在一些實施方案中包括一個或多個顯不終端、鍵盤、小鍵盤、觸摸屏、掃描裝置、語音或光學(xué)識別裝置，或適合于由一個或多個計算機(jī)系統(tǒng)900輸入或擷取數(shù)據(jù)的任何其它裝置。多個輸入/輸出裝置950可存在于計算機(jī)系統(tǒng)900中或可分布于計算機(jī)系統(tǒng)900的不同節(jié)點上。在一些實施方案中，類似輸入/輸出裝置可與計算機(jī)系統(tǒng)900分開并且可經(jīng)由有線或無線連接，例如網(wǎng)絡(luò)接口 940來與計算機(jī)系統(tǒng)900的一個或多個節(jié)點相互作用。
[0078]如圖9展示，存儲器920可包括被配置成實施本文描述的某些實施方案的程序指令925，和包含可被程序指令925訪問的各種數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲器935。在一個實施方案中，程序指令925可包括圖2中說明的實施方案的軟件元素。舉例來說，程序指令925可使用任何所需編程語目、腳本語目，或編程語目和/或腳本語目的組合(例如C、C++、C#、JAVA'K\ JAVASCRIPT' PERLk'等)來實施于各種實施方案中。數(shù)據(jù)存儲器935可包括可在這些實施方案中使用的數(shù)據(jù)。在其它實施方案中，可包含其它或不同軟件元素和數(shù)據(jù)。
[0079]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員了解計算機(jī)系統(tǒng)900僅僅為說明性的并且不意圖限制本文描述的公開的范圍。具體地說，計算機(jī)系統(tǒng)和裝置可包括可執(zhí)行所指示的操作的硬件或軟件的任何組合。另外，所說明的組件執(zhí)行的操作可在一些實施方案中由較少組件來執(zhí)行或分布于額外組件中。類似地，在其它實施方案中，可不執(zhí)行一些所說明的組件的操作且/或可以利用其它額外操作。因此，本文所述的系統(tǒng)和方法可以其它計算機(jī)系統(tǒng)配置來實施或執(zhí)行。
[0080]本文描述的各種技術(shù)可實施于軟件、硬件或其組合中。執(zhí)行給定方法的每個操作的順序可改變，并且本文說明的系統(tǒng)的各種元素可添加、重新排序、組合、省略、改進(jìn)等。應(yīng)了解本文討論的各種操作可同時和/或依序執(zhí)行。應(yīng)進(jìn)一步了解每個操作可以任何順序執(zhí)行并且可一次或重復(fù)執(zhí)行。受益于本說明書的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將清楚可進(jìn)行各種改進(jìn)和變化。意圖本文描述的本發(fā)明包含所有這些改進(jìn)和變化，并且相應(yīng)地以上描述應(yīng)視為具有說明性而非限制性意義。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，其包括: 接收使用GPRS隧道協(xié)議的控制部分(GTP-C)從服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)支持節(jié)點(SGSN)傳輸至網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)的第一消息； 將從所述第一消息獲得的第一下行鏈路用戶平面(UP)隧道端點識別符(TEId)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址以及第一下行鏈路控制平面(CP)TEId和IP地址存儲于存儲器中； 響應(yīng)于所述第一消息來接收使用所述GTP-C從所述GGSN傳輸至所述SGSN的第二消息； 將從所述第二消息獲得的第一上行鏈路UP TEId和IP地址以及第一上行鏈路CP TEId和IP地址存儲于所述存儲器中；以及 響應(yīng)于包括以下項目中至少一個項目的一個或多個消息將使用所述GTP的用戶部分(GTP-U)在所述SGSN與所述GGSN之間交換的所述一個或多個消息識別為屬于給定會話:(i)所述第一下行鏈路UP TEId和IP地址，或(ii)所述第一上行鏈路UP TEId和IP地址。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一消息為創(chuàng)建封包數(shù)據(jù)協(xié)議(rop)上下文請求，并且其中所述第二消息為創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一下行鏈路UPTEId為分派至所述給定會話的動態(tài)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字，并且其中所述第一上行鏈路UP TEid為分派至所述給定會話的另一個動態(tài)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包括: 至少部分地基于以下項目之間的比較來判定所述第二消息響應(yīng)于所述第一消息來傳輸:(i)從所述第一消息獲得的所述第一下載CP TEId和IP地址，和(ii)從所述第二消息獲得的標(biāo)題TEId和目的IP地址。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包括: 接收使用所述GTP-C從所述SGSN傳輸至所述GGSN的第三消息； 在所述存儲器中將從所述第一消息獲得的所述第一下行鏈路UP TEId和IP地址替換為從所述第三消息獲得的第二下行鏈路UP TEId和IP地址，并且將從所述第一消息獲得的所述第一下行鏈路CP TEId和IP地址替換為從所述第三消息獲得的第二下行鏈路CP TEId和IP地址； 響應(yīng)于所述第三消息來接收使用所述GTP-C從所述GGSN傳輸至所述SGSN的第四消息； 在所述存儲器中將從所述第三消息獲得的所述第二下行鏈路UP TEId和IP地址替換為從所述第四消息獲得的第三下行鏈路UP TEId和IP地址；以及 響應(yīng)于包括以下項目中至少一個項目的一個或多個消息將使用所述GTP-U經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)與所述GGSN之間的直接隧道來交換的所述一個或多個消息識別為屬于所述給定會話:(i)所述第三下行鏈路UP TEId和IP地址，或(ii)所述第二上行鏈路UPTEId和IP地址。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述第三消息為更新封包數(shù)據(jù)協(xié)議(rop)上下文請求，并且其中所述第四消息為更新PDP上下文響應(yīng)。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包括: 接收使用所述GTP-C從所述SGSN傳輸至所述GGSN的第三消息；將從所述第三消息獲得的第二下行鏈路UP TEId和IP地址存儲于所述存儲器中； 響應(yīng)于所述第三消息來接收使用所述GTP-C從所述GGSN傳輸至所述SGSN的第四消息； 將從所述第四消息獲得的第二上行鏈路UP TEId和IP地址存儲于所述存儲器中；以及響應(yīng)于包括以下項目中至少一個項目的一個或多個額外消息將使用所述GTP-U在所述SGSN與所述GGSN之間交換的所述一個或多個額外消息識別為屬于所述給定會話:(i)所述第二下行鏈路UP TEId和IP地址，或(ii)所述第二上行鏈路UP TEId和IP地址。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第二消息為另一個創(chuàng)建PDP上下文請求并且所述第三消息為另一個創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)，所述第三和第四消息被配置成在所述給定用戶會話內(nèi)建立輔助封包數(shù)據(jù)協(xié)議(rop)上下文。
9.如權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包括: 接收使用所述GTP-C從所述SGSN傳輸至所述GGSN的刪除上下文請求； 響應(yīng)于所述刪除上下文請求來接收使用所述GTP-C從所述GGSN傳輸至所述SGSN的刪除上下文響應(yīng)；以及 從所述存儲器中刪除(i)所述第一下行鏈路UP TEId和IP地址，和(ii)所述第一上行鏈路UP TEId和IP地址。
10.如權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包括: 將所述一個或多個消息中的`每一個消息傳輸至多個會話分析器裝置中的一個選定裝置作為負(fù)載平衡操作的一部分。
11.一種監(jiān)測探測器，其包括: 處理器；以及 連接至所述處理器的存儲器，所述存儲器被配置成存儲程序指令，所述程序指令可由所述處理器執(zhí)行以便導(dǎo)致所述監(jiān)測探測器:接收使用GPRS隧道協(xié)議的控制部分(GTP-C)從服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)支持節(jié)點(SGSN)傳輸至網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)的第一創(chuàng)建封包數(shù)據(jù)協(xié)議(I3DP)上下文請求；將從所述第一創(chuàng)建PDP上下文請求獲得的第一下行鏈路用戶平面(UP)隧道端點識別符(TEId)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址以及從所述第一創(chuàng)建PDP上下文請求獲得的第一下行鏈路控制平面(CP) TEId和IP地址存儲于所述存儲器中； 響應(yīng)于所述第一創(chuàng)建PDP上下文請求來接收使用所述GTP-C從所述GGSN傳輸至所述SGSN的第一創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)； 將從所述第一創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)獲得的第一上行鏈路UP TEId和IP地址以及第一上行鏈路CP TEId和IP地址存儲于所述存儲器中；以及 響應(yīng)于包括以下項目中至少一個項目的一個或多個消息將使用所述GTP的用戶部分(GTP-U)在所述SGSN與所述GGSN之間交換的所述一個或多個消息識別為屬于給定會話:(i)所述第一下行鏈路UP TEId和IP地址，或(ii)所述第一上行鏈路UP TEId和IP地址。
12.如權(quán)利要求11所述的監(jiān)測探測器，所述程序指令可由所述處理器執(zhí)行以便導(dǎo)致所述電信監(jiān)測探測器: 接收使用所述GTP-C從所述SGSN傳輸至所述GGSN的更新PDP上下文請求； 將從所述更新PDP上下文請求獲得的第二下行鏈路UP TEId和IP地址以及第二下行鏈路CP TEId和IP地址存儲于所述存儲器中； 響應(yīng)于所述更新PDP上下文請求來接收使用所述GTP-C從所述GGSN傳輸至所述SGSN的更新PDP上下文響應(yīng)； 將從所述更新PDP上下文響應(yīng)獲得的第三下行鏈路UP TEId和IP地址存儲于所述存儲器中；以及 響應(yīng)于包括以下項目中至少一個項目的一個或多個消息將使用所述GTP-U經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)與所述GGSN之間的直接隧道來交換的所述一個或多個消息識別為屬于所述給定會話:(i)所述第三下行鏈路UPTEId和IP地址，或(ii)所述第二上行鏈路UPTEId和IP地址。
13.如權(quán)利要求11所述的監(jiān)測探測器，所述程序指令可由所述處理器執(zhí)行以便導(dǎo)致所述電信監(jiān)測探測器: 接收使用所述GTP-C從所述SGSN傳輸至所述GGSN的第二創(chuàng)建PDP上下文請求； 將從所述第二創(chuàng)建PDP上下文請求獲得的第二下行鏈路UP TEId和IP地址存儲于所述存儲器中； 響應(yīng)于所述第二創(chuàng)建PDP上下文請求來接收使用所述GTP-C從所述GGSN傳輸至所述SGSN的第二創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)； 將從所述第二創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)獲得的`第二上行鏈路UP TEId和IP地址存儲于所述存儲器中；以及 響應(yīng)于包括以下項目中至少一個項目的一個或多個額外消息將使用所述GTP-U在所述SGSN與所述GGSN之間交換的所述一個或多個額外消息識別為屬于所述給定會話:(i)所述第二下行鏈路UP TEId和IP地址，或(ii)所述第二上行鏈路UP TEId和IP地址。
14.如權(quán)利要求11所述的監(jiān)測探測器，所述程序指令可由所述處理器執(zhí)行以便導(dǎo)致所述電信監(jiān)測探測器: 接收使用所述GTP-C從所述SGSN傳輸至所述GGSN的刪除上下文請求； 響應(yīng)于所述刪除上下文請求來接收使用所述GTP-C從所述GGSN傳輸至所述SGSN的刪除上下文響應(yīng)； 從所述存儲器中刪除(i)所述第二下行鏈路UP TEId和IP地址，以及(ii)所述第二上行鏈路UP TEId和IP地址；以及 盡管使用所述GTP-U在所述SGSN與所述GGSN之間交換的消息包括以下項目中至少一個項目，但是仍將所述消息識別為屬于不同給定會話:(i)所述第二下行鏈路UP TEId和IP地址，或(ii)所述第二上行鏈路UP TEId和IP地址。
15.如權(quán)利要求11所述的監(jiān)測探測器，所述程序指令可由所述處理器執(zhí)行以便導(dǎo)致所述電信監(jiān)測探測器: 將所述一個或多個消息中的每一個消息傳輸至多個會話分析器裝置中的一個選定裝置作為負(fù)載平衡操作的一部分。
16.一種有形的計算機(jī)可讀儲存媒體，其具有存儲在其上的程序指令，所述程序指令在由計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的處理器執(zhí)行時導(dǎo)致所述計算機(jī)系統(tǒng): 接收使用GPRS隧道協(xié)議的控制部分(GTP-C)從服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)支持節(jié)點(SGSN)傳輸至網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)的第一消息；將從所述第一消息獲得的第一下行鏈路用戶平面(UP)隧道端點識別符(TEId)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址以及第一上行鏈路控制平面(CP) TEId和IP地址存儲于存儲器中； 識別來自所述第一消息的GTP標(biāo)題序號； 接收使用所述GTP-C從所述GGSN傳輸至所述SGSN的第二消息； 至少部分地基于所述GTP標(biāo)題序號將所述第二消息與所述第一消息匹配； 將從所述第二消息獲得的第一下行鏈路CP TEId和IP地址以及第一上行鏈路UP TEId和IP地址存儲于所述存儲器中；以及 響應(yīng)于包括以下項目中至少一個項目的一個或多個消息將使用所述GTP的用戶部分(GTP-U)在所述SGSN與所述GGSN之間交換的所述一個或多個消息識別為屬于給定會話:(i)所述第一下行鏈路UP TEId和IP地址，或(ii)所述第一上行鏈路UP TEId和IP地址。
17.如權(quán)利要求16所述的有形的計算機(jī)可讀儲存媒體，其中所述第一消息為更新封包數(shù)據(jù)協(xié)議(rop)上下文請求，并且其中所述第二消息為更新PDP上下文響應(yīng)。
18.如權(quán)利要求16所述的有形的計算機(jī)可讀儲存媒體，其中為了將所述第二消息與所述第一消息匹配，所述程序指令在由所述處理器執(zhí)行時進(jìn)一步導(dǎo)致所述計算機(jī)系統(tǒng)將所述第一消息的源IP地址與所述第二消息的目的IP地址匹配。
19.如權(quán)利要求16所述的有形的計算機(jī)可讀儲存媒體，其中為了將所述第二消息與所述第一消息匹配，所述程序指令在由所述處理器執(zhí)行時進(jìn)一步導(dǎo)致所述計算機(jī)系統(tǒng)將所述第一消息的目的IP地址與所述第二 消息的源IP地址匹配。
20.如權(quán)利要求16所述的有形的計算機(jī)可讀儲存媒體，其中所述程序指令在由所述處理器執(zhí)行時進(jìn)一步導(dǎo)致所述計算機(jī)系統(tǒng): 將所述一個或多個消息中的每一個消息傳輸至多個會話分析器裝置中的一個選定裝置作為負(fù)載平衡操作的一部分。
【文檔編號】H04W28/08GK103491575SQ201310131697
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月17日
【發(fā)明者】S.M.阿利, S.D.克羅爾, A.G.艾弗申, J.P.柯丁 申請人:特克特朗尼克公司