一种用于比较和重构地理冗余的数据库的方法
【专利摘要】本发明涉及一种在无线通信网络中用于比较和重构地理冗余的数据库的方法，包括位于数据中心中的比较和仲裁控制器模块与与相应的本地数据库相关联的至少两个本地代理模块建立通信连接并发送审核开始指令，并且所述每个本地代理模块判断是否为第一次收到所述审核开始指令；如果是，则全量检测；否则增量检测；然后，检测各分组的指纹特征并将在各个本地数据库中的指纹特征不一致的标识符存储至重构列表；以及比较和仲裁控制器模块根据所述重构列表重构所述各个本地数据库中的相应的用户记录直至所有用户记录的指纹特征均一致为止。依据本发明所述的方法减小了审核对带宽的需求，通过仅检测指纹特征大大减小了需要传输的数据量，从而加速了审核速度。
【专利说明】—种用于比较和重构地理冗余的数据库的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信技术，具体地，涉及一种在无线通信网络中用于比较和重构地理冗余的数据库的方法。
【背景技术】
[0002]在移动通信网络的核心网中，有很多实时的数据库在分布在不同的地方的多个服务器之间拷贝，从而确保多个服务器中的用户数据的一致性，这些数据库称为地理冗余的数据库，主要包括归属位置寄存器(HLR)、归属用户服务器(HSS)、设备标识寄存器(EIR)和/或验证、授权和记账服务器(AAA)中的数据库等类型的数据库。这些数据库的存在以及其中的内容对于移动通信非常重要。
[0003]为了确保这些地理冗余的数据库中的内容的一致性，传统的做法是周期性地对这些数据库进行审核，而且这种审核每次都是将数据库中的全部内容进行比较，而这样的数据库少则几百万，多则上亿条用户记录，可想而知，其中的数据量是很大的。这一方面将导致这样的审核对这些地理冗余数据库间的网络速度具有很高的要求；另一方面，也由于这样大的数据量将导致每次审核的时间也是相当长的。这便给有限的网络资源带来了难以承受的负担，而且也使得运营商的网络布置成本显著增加。
【发明内容】
[0004]根据上述对【背景技术】以及存在的技术问题的理解，本发明设计了一种在无线通信网络中用于比较和重构地理冗余的数据库的方法，所述方法包括:
[0005]a.比较和仲裁控制器模块与至少两个本地代理模块建立通信连接，其中，所述比较和仲裁控制器模块位于数据中心中且所述至少两个本地代理模块与相应的本地数据库相关联；
[0006]b.所述比较和仲裁控制器模块向所述至少两个本地代理模块中的每个本地代理模块发送审核开始指令，并且所述每个本地代理模块判断是否为第一次收到所述审核开始指令；
[0007]如果是，则:
[0008]Cl.所述每个本地代理模块从所述本地数据库中转存与每个用户记录相关联的所有标识符并将所述所有标识符分成多个分组存储于所述本地代理模块的存储器中以及将所述多个分组的标识符传输至所述比较和仲裁控制器模块，
[0009]否则，则:
[0010]c2.所述每个本地代理模块从所述本地数据库中转存与自上次审核后发生更新的每个用户记录相关联的标识符并将所述标识符分成至少一个分组存储于所述本地代理模块的存储器中以及将所述至少一个分组的标识符传输至所述比较和仲裁控制器模块；
[0011]d.所述比较和仲裁控制器模块分析所述多个或至少一个分组的标识符，从而建立第一数据列表并据此向所述本地代理模块发送采样指令，以指示所述本地代理模块采样同时存在于与所述至少两个本地代理模块相关联的所述本地数据库中的标识符所对应的用户记录的指纹特征并将其以采样响应指令的形式传输至所述比较和仲裁控制器模块；
[0012]e.所述比较和仲裁控制器模块根据所述采样响应指令建立第二数据列表并将所述标识符所对应的用户记录在各个本地数据库中的指纹特征不一致的标识符存储至重构列表；以及
[0013]f.所述比较和仲裁控制器模块根据所述重构列表重构所述各个本地数据库中的相应的用户记录直至所有用户记录的指纹特征均一致为止。
[0014]依据本发明的方式实现了第一次审核和后续审核的区别对待，只有在第一次审核时才进行数据的全量审核，而在后续的审核过程中，只对自上次审核后发生变化的数据项进行新的审核，从而极大地减小了需要审核的数据量的大小，这也将降低对所需网络速度的要求，与此同时还能加快审核速度，减小对网络其他业务的影响；以上这些优点也将直接为移动运营商和用户带来成本的减少，从而使得整个移动通信网络更加经济。
[0015]在依据本发明所述的一个实施例中，所述地理冗余的数据库是实时的数据库。在审计和重构的全部过程中，实时数据库的在线服务是不须要被停止的。这进一步减小了依据本发明所述的审核对传统业务的影响。
[0016]在依据本发明所述的一个实施例中，所述地理冗余的数据库是归属位置寄存器(HLR)、归属用户服务器(HSS)、设备标识寄存器(EIR)和/或验证、授权和记账服务器(AAA)中的数据库。
[0017]在依据本发明所述的一个实施例中，所述通信连接是基于SSL/TLS的协议的同步采样和指纹对比协议。
[0018]以这样的方式，即便是进行全量审核，其审核的内容也并不是每个数据库中的具体内容，相反，而是通过同步采样和指纹对比协议采集数据库中每条记录的指纹，这样的指纹相较于原始的数据来说，其数据量将得到极大的降低，从而能够进一步减小依据本发明所述的审核对网络速度的要求。
[0019]在依据本发明所述的一个实施例中，所述本地代理模块周期性地向所述比较和仲裁控制器模块发送心跳信息且所述比较和仲裁控制器模块响应于所述心跳信息向所述本地代理模块发送心跳响应信息。
[0020]以这样的方式，在不需要审核的时间段中，比较和仲裁控制器模块和每个本地代理模块之间通过心跳信息相互确认其存活状态。
[0021]优选地，在依据本发明所述的一个实施例中，在所述步骤d中，根据Rabin指纹算法、MD5、SHA或CRC算法进行所述指纹特征的采样。
[0022]在依据本发明所述的一个实施例中，在所述步骤f中，如果重复预定次数后仍有部分用户记录的所述指纹特征不一致，则通过所述地理冗余的数据库的管理员手动地检查并重构所述各个本地数据库。以这样的方式在自动审核出错的情况下将通过手动审核排除故障，从而最大限度地确保系统的正常运行。
[0023]在依据本发明所述的一个实施例中，所述第一数据列表包含所述标识符以及指示所述标识符在各个本地数据库中是否存在的数据项。
[0024]在依据本发明所述的一个实施例中，所述第二数据列表包含所述标识符以及指示所述标识符所对应的用户记录的所述指纹特征的指纹信息数据项。[0025]在依据本发明所述的一个实施例中，所述第二数据列表还包含指示所述标识符所对应的用户记录更新时间的时间戳。从而为后续的审核中的差量审核提供依据。
[0026]综上所述，依据本发明的方式实现了第一次审核和后续审核的区别对待，只有在第一次审核时才进行数据的全量审核，而在后续的审核过程中，只对自上次审核后发生变化的数据项进行新的审核，从而极大地减小了需要审核的数据量的大小，这也将降低对所需网络速度的要求，与此同时还能加快审核速度，减小对网络其他业务的影响；以上这些优点也将直接为移动运营商和用户带来成本的减少，从而使得整个移动通信网络更加经济。此外，在依据本发明所述的方法中，即便是进行全量审核，其审核的内容也并不是每个数据库中的具体内容，相反，而是通过同步采样和指纹对比协议采集数据库中每条记录的指纹，这样的指纹相较于原始的数据来说，其数据量将得到极大的降低，从而能够进一步减小依据本发明所述的审核对网络速度的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
[0028]图1示出了依据本发明所述的地理冗余的数据库的拓扑结构的示意图；以及
[0029]图2示出了依据本发明所述的在无线通信网络中用于比较和重构地理冗余的数据库的方法的流程图。
[0030]在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置(模块)或步骤。
【具体实施方式】
[0031]在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。
[0032]图1示出了依据本发明所述的地理冗余的数据库的拓扑结构的示意图。由图1可见，比较和仲裁控制器模块位于数据中心中且至少两个(本图中为3个)本地代理模块与相应的本地数据库相关联。在各个本地代理模块之间存在数据库复制的广域网，而在每个本地代理与比较和仲裁控制器模块之间存在数据库审核局域网。依据以上的网络架构，具体地以图2所示出的方法运行本发明。
[0033]图2示出了依据本发明所述的在无线通信网络中用于比较和重构地理冗余的数据库的方法的流程图。从图中能够看出，依据本发明所述的在无线通信网络中用于比较和重构地理冗余的数据库的方法200包括以下步骤:
[0034]在步骤210中，比较和仲裁控制器模块与至少两个本地代理模块建立通信连接，其中，比较和仲裁控制器模块位于数据中心中且至少两个本地代理模块与相应的本地数据库相关联；
[0035]在步骤220中，比较和仲裁控制器模块向至少两个本地代理模块中的每个本地代理模块发送审核开始指令，并且每个本地代理模块判断是否为第一次收到审核开始指令；
[0036]如果是，则:
[0037]在步骤231中，每个本地代理模块从本地数据库中转存与每个用户记录相关联的所有标识符并将所有标识符分成多个分组存储于本地代理模块的存储器中以及将多个分组的标识符传输至比较和仲裁控制器模块，
[0038]否则，则:
[0039]在步骤232中，每个本地代理模块从本地数据库中转存与自上次审核后发生更新的每个用户记录相关联的标识符并将标识符分成至少一个分组存储于本地代理模块的存储器中以及将至少一个分组的标识符传输至比较和仲裁控制器模块；
[0040]接下来，在步骤240中，比较和仲裁控制器模块分析多个或至少一个分组的标识符，从而建立第一数据列表并据此向本地代理模块发送采样指令，以指示本地代理模块采样同时存在于与至少两个本地代理模块相关联的本地数据库中的标识符所对应的用户记录的指纹特征并将其以采样响应指令的形式传输至比较和仲裁控制器模块；
[0041]随后，在步骤250中，比较和仲裁控制器模块根据采样响应指令建立第二数据列表并将标识符所对应的用户记录在各个本地数据库中的指纹特征不一致的标识符存储至重构列表；以及
[0042]最后，在步骤260中，比较和仲裁控制器模块根据重构列表重构各个本地数据库中的相应的用户记录直至所有用户记录的指纹特征均一致为止。
[0043]更为具体地，以下举个实例来说明依据本发明所述的方法。在以上所述的地理冗余的数据库中，每个数据项即一个ServiceObject (以下简称S0),在比较和仲裁控制器模块(CRC)与至少两个本地代理模块(LA)建立通信连接之后(比较和仲裁控制器模块位于数据中心中且至少两个本地代理模块与相应的本地数据库相关联)，比较和仲裁控制器模块向至少两个本地代理模块中的每个本地代理模块发送审核开始指令(StartKeyListDumpRequest),并且每个本地代理模块判断是否为第一次收到审核开始指令；
[0044]如果是，则:每个本地代理模块从本地数据库中转存与每个用户记录相关联的所有标识符并将所有标识符分成多个分组(chunk)存储于本地代理模块的存储器中以及将多个分组的标识符以Start Key List Dump Response的形式传输至比较和仲裁控制器模块，
[0045]否则，则:每个本地代理模块从本地数据库中转存与自上次审核后发生更新的每个用户记录相关联的标识符并将标识符分成至少一个分组存储于本地代理模块的存储器中以及将至少一个分组的标识符也以Start Key List Dump Request的形式传输至比较和仲裁控制器模块；
[0046]接下来，比较和仲裁控制器模块分析多个或至少一个分组的标识符，从而建立以< sokey, existOnDb (I)Flag,...existOnDb (n)Flag〉为形式的第一数据列表并据此向本地代理模块发送Start Sampling Request采样指令，以指示本地代理模块采样同时存在于与至少两个本地代理模块相关联的本地数据库中的标识符所对应的用户记录的指纹特征并将其以采样响应指令Start Sampling Response的形式传输至比较和仲裁控制器模块；
[0047]随后，比较和仲裁控制器模块根据采样响应指令建立形式为〈sokey,fingerprint (I)，SoUpdateTimestamp (I)，fingerprint (2)，SoUpdateTimestamp (2),...fingerprint (n), SoUpdateTimestamp (n) >的第二数据列表并将标识符所对应的用户记录在各个本地数据库中的指纹特征不一致的标识符存储至重构列表；以及
[0048]最后，比较和仲裁控制器模块根据重构列表重构各个本地数据库中的相应的用户记录直至所有用户记录的指纹特征均一致为止。
[0049]依据本发明的方式实现了第一次审核和后续审核的区别对待，只有在第一次审核时才进行数据的全量审核，而在后续的审核过程中，只对自上次审核后发生变化的数据项进行新的审核，从而极大地减小了需要审核的数据量的大小，这也将降低对所需网络速度的要求，与此同时还能加快审核速度，减小对网络其他业务的影响；以上这些优点也将直接为移动运营商和用户带来成本的减少，从而使得整个移动通信网络更加经济。
[0050]在依据本发明的一个实施例中，地理冗余的数据库是实时的数据库。在审计和重构的全部过程中，实时数据库的在线服务是不须要被停止的。这进一步减小了依据本发明的审核对传统业务的影响。
[0051]在依据本发明的一个实施例中，地理冗余的数据库是归属位置寄存器(HLR)、归属用户服务器(HSS)、设备标识寄存器(EIR)和/或验证、授权和记账服务器(AAA)中的数据库。
[0052]在依据本发明的一个实施例中，通信连接是基于SSL/TLS的协议的同步采样和指纹对比协议。
[0053]以这样的方式，即便是进行全量审核，其审核的内容也并不是每个数据库中的具体内容，相反，而是通过同步采样和指纹对比协议采集数据库中每条记录的指纹，这样的指纹相较于原始的数据来说，其数据量将得到极大的降低，从而能够进一步减小依据本发明的审核对网络速度的要求。
[0054]在依据本发明的一个实施例中，本地代理模块周期性地向比较和仲裁控制器模块发送心跳信息且比较和仲裁控制器模块响应于心跳信息向本地代理模块发送心跳响应信
肩、O
[0055]以这样的方式，在不需要审核的时间段中，比较和仲裁控制器模块和每个本地代理模块之间通过心跳信息相互确认其存活状态。
[0056]优选地,在依据本发明的一个实施例中，在步骤d中，根据Rabin指纹算法、MD5、SHA或CRC算法进行指纹特征的采样。
[0057]在依据本发明的一个实施例中，在步骤f中，如果重复预定次数后仍有部分用户记录的指纹特征不一致，则通过地理冗余的数据库的管理员手动地检查并重构各个本地数据库。以这样的方式在自动审核出错的情况下将通过手动审核排除故障，从而最大限度地确保系统的正常运行。
[0058]在依据本发明的一个实施例中，第一数据列表包含标识符以及指示标识符在各个本地数据库中是否存在的数据项。
[0059]在依据本发明的一个实施例中，第二数据列表包含标识符以及指示标识符所对应的用户记录的指纹特征的指纹信息数据项。
[0060]在依据本发明的一个实施例中，第二数据列表还包含指示标识符所对应的用户记录更新时间的时间戳。从而为后续的审核中的差量审核提供依据。[0061]综上所述，依据本发明的方式实现了第一次审核和后续审核的区别对待，只有在第一次审核时才进行数据的全量审核，而在后续的审核过程中，只对自上次审核后发生变化的数据项进行新的审核，从而极大地减小了需要审核的数据量的大小，这也将降低对所需网络速度的要求，与此同时还能加快审核速度，减小对网络其他业务的影响；以上这些优点也将直接为移动运营商和用户带来成本的减少，从而使得整个移动通信网络更加经济。此外，在依据本发明的方法中，即便是进行全量审核，其审核的内容也并不是每个数据库中的具体内容，相反，而是通过同步采样和指纹对比协议采集数据库中每条记录的指纹，这样的指纹相较于原始的数据来说，其数据量将得到极大的降低，从而能够进一步减小依据本发明的审核对网络速度的要求。
[0062]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
【权利要求】
1.一种在无线通信网络中用于比较和重构地理冗余的数据库的方法，包括: a.比较和仲裁控制器模块与至少两个本地代理模块建立通信连接，其中，所述比较和仲裁控制器模块位于数据中心中且所述至少两个本地代理模块与相应的本地数据库相关联； b.所述比较和仲裁控制器模块向所述至少两个本地代理模块中的每个本地代理模块发送审核开始指令，并且所述每个本地代理模块判断是否为第一次收到所述审核开始指令； 如果是，则: Cl.所述每个本地代理模块从所述本地数据库中转存与每个用户记录相关联的所有标识符并将所述所有标识符分成多个分组存储于所述本地代理模块的存储器中以及将所述多个分组的标识符传输至所述比较和仲裁控制器模块， 否则，则: c2.所述每个本地代理模块从所述本地数据库中转存与自上次审核后发生更新的每个用户记录相关联的标识 符并将所述标识符分成至少一个分组存储于所述本地代理模块的存储器中以及将所述至少一个分组的标识符传输至所述比较和仲裁控制器模块； d.所述比较和仲裁控制器模块分析所述多个或至少一个分组的标识符，从而建立第一数据列表并据此向所述本地代理模块发送采样指令，以指示所述本地代理模块采样同时存在于与所述至少两个本地代理模块相关联的所述本地数据库中的标识符所对应的用户记录的指纹特征并将其以采样响应指令的形式传输至所述比较和仲裁控制器模块； e.所述比较和仲裁控制器模块根据所述采样响应指令建立第二数据列表并将所述标识符所对应的用户记录在各个本地数据库中的指纹特征不一致的标识符存储至重构列表；以及 f.所述比较和仲裁控制器模块根据所述重构列表重构所述各个本地数据库中的相应的用户记录直至所有用户记录的指纹特征均一致为止。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述地理冗余的数据库是实时的数据库。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述地理冗余的数据库是归属位置寄存器(HLR)、归属用户服务器(HSS)、设备标识寄存器(EIR)和/或验证、授权和记账服务器(AAA)中的数据库。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述通信连接是基于SSL/TLS的协议的同步采样和指纹对比协议。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述本地代理模块周期性地向所述比较和仲裁控制器模块发送心跳信息且所述比较和仲裁控制器模块响应于所述心跳信息向所述本地代理模块发送心跳响应信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述步骤d中，根据Rabin指纹算法、MD5、SHA或CRC算法进行所述指纹特征的采样。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述步骤f中，如果重复预定次数后仍有部分用户记录的所述指纹特征不一致，则通过所述地理冗余的数据库的管理员手动地检查并重构所述各个本地数据库。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一数据列表包含所述标识符以及指示所述标识符在各个本地数据库中是否存在的数据项。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二数据列表包含所述标识符以及指示所述标识符所对应的用户记录的所述指纹特征的指纹信息数据项。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第二数据列表还包含指示所述标识符所对应的用户记录更 新时间的时间戳。
【文档编号】G06F17/30GK103929763SQ201310021273
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年1月11日 优先权日:2013年1月11日
【发明者】姚德谊 申请人:阿尔卡特朗讯