一种数据管理方法、转发设备及系统与流程

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种数据管理方法、转发设备及系统。

背景技术：

第三代伙伴关系计划(3^rd Generation Partnership Project，3GPP)的应用中，会话绑定是指在策略和计费控制(Policy and Charging Control，PCC)组网中，需要能保证不同通信接口或网络设备发送的有关同一个会话的消息都被转发设备转发到同一个策略与计费规则功能(Policy and Charging Rules Function，PCRF)设备上去。

为了保证不同通信接口或网络设备发送的有关同一个会话的消息都被转发设备转发到同一个PCRF设备，需要在转发设备，例如：直径协议转发设备(Diameter Routing Agent，DRA)，上保存会话记录信息，例如：会话标识(Session ID)，分组数据网络网关(Packet Data Network Gate Way，PGW)地址，PCRF地址，互联网协议(Internet Protocol，IP)地址，用户号码，时间戳等等。上述DRA属于直径(Diameter)路由代理，是一种Diameter信令转接设备，支持中继(relay)功能和代理(proxy)功能，用来接收Diameter信令并根据消息中的信息，例如：目的地域(Destination-Realm)，路由到其他Diameter设备。

在正常的会话流程下，会话结束后会话记录信息会被删除；例如：DRA接收PGW发往PCRF设备用于删除会话的消息后执行会话记录信息删除。但是，在实际应用中，各种消息都有可能因为承载问题或者其他原因导致该PGW发往PCRF设备用于删除会话的消息丢失，或者其他问题导致会话记录信息没有被删除而保持在转发设备中。这些已经结束会话的会话记录信息被保持在转发设备中，属于垃圾数据，浪费系统容量。

为了节省系统容量，需要对这些垃圾数据进行老化，即：删除。目前常用的一种老化方式是根据时间戳进行老化，假设按照一个月的时间点老化，认为超过一个月的会话记录信息就是垃圾数据。

采用时间戳的方式进行数据老化存在错误删除会话记录信息，导致会话业务使用异常的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种数据管理方法、转发设备及系统，用于准确识别并删除垃圾数据，在保证系统容量的前提下能保证会话的稳定性。

一方面本发明实施例提供了一种数据管理方法，包括：

转发设备获取会话记录信息，在所述会话记录信息中包含会话标识以及会话管理设备标识；所述转发设备创建查询请求消息，所述查询请求消息中包含所述会话标识；所述转发设备向所述会话管理设备标识对应的会话管理设备发送所述查询请求消息；所述转发设备接收所述会话管理设备发送的结果消息，如果依据结果消息可以确定不存在所述会话标识对应的会话，则可以删除所述会话记录信息，从而实现对已经成为垃圾数据的会话记录信息的删除。

在一个可选的实现方式中，所述会话记录信息中还包含时间戳；所述获取会话记录信息包括：确定所述时间戳距当前时间长于预定阈值，则获取所述会话记录信息。该可选的实现方式提供的是对会话记录信息筛选的方案，取出较可能是垃圾数据的会话记录信息，减少不必要的查询请求消息的创建和传递。

在一个可选的实现方式中，所述方法还包括：

若依据所述结果消息确定在所述会话管理设备中存在所述会话标识对应的会话，则更新所述会话记录信息中的时间戳为当前时间。

基于采用时间戳对会话记录信息进行筛选的实现方案，通过更新时间戳来可以避免针对那些持续保持存在状态的会话被频繁发送查询请求消息。

在一个可选的实现方式中，还提供了一种更为具体的应用场景，所述转发设备包括直径协议转发设备；所述会话管理设备包括：分组数据网络网关PGW。

在一个可选的实现方式中，会话记录信息并不一定是垃圾数据，其使用过程如下：所述方法还包括：

所述转发设备在接收到来自至少两个源端的会话数据后，若所述来自至少两个源端的会话数据均对应于所述会话标识，则依据所述会话记录信息向策略与计费规则功能设备转发所述来自至少两个源端的会话数据。

基于转发设备是直径协议转发设备；会话管理设备是PGW的应用场景下，为了对目前通信协议的兼容性，减少对通信系统的修改，提供了如下解决方案：所述查询请求消息包括：重鉴权请求RAR消息，在所述RAR消息中还携带有与所述会话记录信息中相同的分组数据网络网关PGW标识以及PCRF的标识；

所述结果消息包括：重鉴权应答RAA消息；

所述转发设备在接收到所述RAA消息后不再转发所述RAA消息。

二方面本发明实施例还提供了一种转发设备，包括：

信息获取单元，用于获取会话记录信息，在所述会话记录信息中包含会话标识以及会话管理设备标识；

消息创建单元，用于创建查询请求消息，所述查询请求消息中包含所述会话标识；

消息发送单元，用于向所述会话管理设备标识对应的会话管理设备发送所述查询请求消息；

结果接收单元，用于接收所述会话管理设备发送的结果消息；

数据管理单元，用于若依据所述结果消息确定在所述会话管理设备中不存在所述会话标识对应的会话，则删除所述会话记录信息。

在一个可选的实现方式中，所述会话记录信息中还包含时间戳；

所述信息获取单元，用于确定所述时间戳距当前时间长于预定阈值，则获取所述会话记录信息。

在一个可选的实现方式中，所述转发设备还包括：

更新单元，用于若依据所述结果消息确定在所述会话管理设备中存在所述会话标识对应的会话，则更新所述会话记录信息中的时间戳为当前时间。

在一个可选的实现方式中，所述转发设备包括直径协议转发设备；所述会话管理设备包括：分组数据网络网关PGW。

在一个可选的实现方式中，所述转发设备还包括：

数据接收单元，用于接收来自至少两个源端的会话数据；

数据转发单元，用于在所述数据接收单元接收到所述来自至少两个源端的会话数据后，若所述来自至少两个源端的会话数据均对应于所述会话标识，则依据所述会话记录信息向策略与计费规则功能设备转发所述来自至少两个源端的会话数据。

在一个可选的实现方式中，所述查询请求消息包括：重鉴权请求RAR消息，在所述RAR消息中还携带有与所述会话记录信息中相同的分组数据网络网关PGW标识以及PCRF的标识；

所述结果消息包括：重鉴权应答RAA消息；

转发控制单元，用于控制所述结果接收单元在接收到所述RAA消息后不再转发所述RAA消息。

三方面本发明实施例还提供了一种通信系统，包括：转发设备和会话管理设备，其中，所述转发设备为本发明实施例提供的任意一项的转发设备。

四方面本发明实施例还提供了一种转发设备，包括：输入输入设备、处理器以及存储器；其中，存储器存储可执行软件代码；处理器通过执行所述可执行代码实现本发明实施例中的方法流程。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：由存储会话记录信息的转发设备构建查询请求消息，并发送给相应的会话管理设备，在确定不存在相应会话的情况下，可以准确确定该会话记录信息为垃圾数据，从而准确的识别并删除垃圾数据，在保证系统容量的前提下能保证会话的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例网络架构示意图；

图2为本发明实施例方法流程示意图；

图3为本发明实施例方法流程示意图；

图4为本发明实施例转发设备结构示意图；

图5为本发明实施例转发设备结构示意图；

图6为本发明实施例转发设备结构示意图；

图7为本发明实施例转发设备结构示意图；

图8为本发明实施例转发设备结构示意图；

图9为本发明实施例转发设备结构示意图；

图10为本发明实施例通信系统结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，为本发明实施例的一个典型应用场景的网络架构示意图，其中包含的网络设备有：PGW、DRA1、DRA2、PCRF1、PCRF2、应用功能(Application Function，AF)设备等；DRA1和DRA2作为转发设备使用，在DRA1和DRA2中会保存会话记录信息，例如每一条会话记录信息包含：Session ID，PGW地址，PCRF地址，IP地址，用户号码，时间戳等等。假定有来自AF和PGW关于同一Session ID的数据到达DRA1，那么DRA1将会依据该Session ID对应的会话记录信息找到PCRF地址，将收到的上述来自AF和PGW关于同一Session ID的数据均发往上述PCRF地址。

本发明实施例提供了一种数据管理方法，如图2所示，可以一并参阅图1所示的网络架构示意图，包括：

201：转发设备获取会话记录信息，在上述会话记录信息中包含会话标识以及会话管理设备标识；

该转发设备是具有转发会话相关数据的能力的网络设备，至于其是否会修改要转发的会话相关数据以及是否还具有其他功能本发明实施例不作限定。

转发设备可以从本地获取会话记录信息，其中的会话标识是用于在网络中唯一识别会话所使用的标识，会话管理设备标识是用于在网络中唯一识别会话管理设备的标识；至于标识使用何种具体的表现形式，例如：设备识别码、主机名、IP地址或者其他都是可以的，本发明实施例对此不作唯一性限定。另外，基于不同的组网架构，如果在对应使用的通信协议中有关于此的规定，可以优选使用协议规定的标识以及标识所需的格式。

202：上述转发设备创建查询请求消息，上述查询请求消息中包含上述会话标识；

查询请求消息是会话管理设备能够识别，并在接收到该查询请求消息后依据其中的会话标识识别出对应会话，并返回在会话管理设备内是否存在该会话的消息。实现查询请求消息的查询功能的消息，在不同的通信系统中，以及在相同通信系统中可以根据需要选择，优选使用已有的消息；例如：重鉴权请求(Re-Auth-Request，RAR)消息，在该RAR消息中可以携带会话标识，基于RAR消息在3GPP协议中的规定，如果对应会话已经不存在了，那么在会话管理设备特别是PGW上将不会有该会话的信息，PGW会返回错误，且错误结果是不能识别该会话的信息。也即是说查询请求消息仅需要会话管理设备返回在会话管理设备中是否有相应会话的信息，该信息可以是不能识别，也可以是直接告知未存储该会话等。

203：上述转发设备向上述会话管理设备标识对应的会话管理设备发送上述查询请求消息；

204：上述转发设备接收上述会话管理设备发送的结果消息；

205：若上述转发设备依据上述结果消息确定在上述会话管理设备中不存在上述会话标识对应的会话，则删除上述会话记录信息。

上述结果消息具有告知转发设备在会话管理设备是否有相应会话的功能，例如：在会话管理设备中不存在该会话、会话管理设备不能识别该会话等；都可以认为是具有该功能。上述删除会话记录信息即实现了垃圾数据的老化删除。

在本发明实施例中，由存储会话记录信息的转发设备构建查询请求消息，并发送给相应的会话管理设备，在确定不存在相应会话的情况下，可以准确确定该会话记录信息为垃圾数据，从而准确的识别并删除垃圾数据，在保证系统容量的前提下能保证会话的稳定性。

在本实施例中，转发设备获取的会话记录信息不需要每一条都构建查询请求信息，这可以是周期性的清理；也可以是通过会话记录信息的时间戳来筛选，具体如下：上述转发设备获取会话记录信息包括：

上述会话记录信息中还包含时间戳；

上述转发设备确定上述时间戳距当前时间长于预定阈值，则获取上述会话记录信息。

在本实施例中，时间戳是会话记录信息中具有的时间信息，该时间信息通常是用于表明该会话记录创建的时间，对应的是会话创建的时间。上述预定阈值是用于确定会话记录信息存在超过多久，即：会话被创建后持续的时间；不同的会话持续的时间会有较大差异，但是会话不会一直存在，因此可以设定一个阈值来判断该会话较大可能性已经不存在了；基于该用途，预定阈值如何设置本发明实施例不作唯一性限定。通过时间戳对会话记录进行一次筛选后，可以发送查询请求消息的会话记录信息会较少，可以减少不必要的消息传递。

基于时间戳对会话记录信息筛选的方案，如果已经确定会话还存在，那么可以更新时间戳，避免频繁的针对那些持续时间较长的会话发送查询请求的情况，具体如下：上述方法还包括：

若依据上述结果消息确定在上述会话管理设备中存在上述会话标识对应的会话，则更新上述会话记录信息中的时间戳为当前时间。

基于一个具体的应用场景，如图1所示，上述转发设备包括直径协议转发设备；上述会话管理设备包括：分组数据网络网关PGW。

基于图1所示的应用场景，会话持续存在的过程中，会话记录信息的使用过程如下(即上述方法还包括)：

上述转发设备在接收到来自至少两个源端的会话数据后，若上述来自至少两个源端的会话数据均对应于上述会话标识，则依据上述会话记录信息向策略与计费规则功能设备转发上述来自至少两个源端的会话数据，实现转发设备的转发功能。

本实施例还提供了，上述查询请求消息包括：重鉴权请求RAR消息，在上述RAR消息中还携带有与上述会话记录信息中相同的分组数据网络网关PGW标识以及PCRF的标识；

上述结果消息包括：重鉴权应答(Re-Auth-Answer，RAA)消息；

上述转发设备在接收到上述RAA消息后不再转发上述RAA消息。

在本实施例中，利用3GPP协议中已有的消息兼容到当前网络系统已有的通信协议中，改变可以仅在于DRA创建的RAR消息，以及在收到RAA消息后不转发。因此对网络系统修改小，技术应用实现容易。

基于图1所示的网络架构，本发明实施例提供了更为细化的实现方法流程如图3所示，包括：

301、DRA确定需要对数据库中的会话记录信息进行老化后，DRA先根据会话记录的时间戳从数据库中取出相应的会话记录信息；例如：时间戳显示该会话持续时间大于某个时间则取出该会话记录信息，该时间可以配置。然后DRA根据会话数据构造重鉴权请求(Re-Auth-Request，RAR)消息。

在RAR信息中，可以包括：Session ID、Dhostname和Ohostname三个部分；其中，Session ID是该会话记录中记录的会话ID，用于唯一标识该会话记录信息对应的会话；Dhostname是该会话记录信息中对应的PGW，用于表示这个会话记录信息是哪一个PGW发过来的，最终RAR消息按照通信协议规定也会发给这个PGW；Ohostname是该会话记录信息中对应的PCRF的主机名称(Hostname)，用于表示这个会话记录信息是针对哪一个PCRF设备的，DRA将模拟这个PCRF设备发RAR消息；这些信息都是保存在记录信息中的数据。

302、DRA构造了RAR消息之后，将RAR消息发给PGW。

根据目前的通信协议规定，PGW将会返回重新认证/授权应答消息(Re-Auth-Answer，RAA)消息，如果PGW上没有这个会话，那么PGW将会在RAA中上报错误并携带原因值为不知道会话(UNKNOW_SESSION)的信息。

303、DRA收到RAA消息，将会拦截该RAA消息并不再转发，同时根据该RAA消息的内容，即：错误的原因值为UNKNOW_SESSION，确定会话不存在，可以将本地保存的相应Session ID的会话记录信息进行老化删除；如果没有错误或者错误原因不是UNKNOW_SESSION则不老化删除该会话记录信息。

304、如果确定不需要老化上述会话记录信息，可以更新该会话记录信息的时间戳，将时间戳的时间记录为当前时间，表示这个时间已经审计过了。下次再对该会话记录进行审计需要再等前述301中设定的时间。

本实施例，可以针对每个单独的会话记录信息准确的进行老化处理，既保证删除垃圾数据，又不会影响正常的会话数据，从而保证会话正常进行。另外，该方法流程与目前的通信协议有较好的兼容性，实施成本较低。

本发明实施例还提供了一种转发设备，如图4所示，包括：

信息获取单元401，用于获取会话记录信息，在上述会话记录信息中包含会话标识以及会话管理设备标识；

消息创建单元402，用于创建查询请求消息，上述查询请求消息中包含上述会话标识；

消息发送单元403，用于向上述会话管理设备标识对应的会话管理设备发送上述查询请求消息；

结果接收单元404，用于接收上述会话管理设备发送的结果消息；

数据管理单元405，用于若依据上述结果消息确定在上述会话管理设备中不存在上述会话标识对应的会话，则删除上述会话记录信息。

本实施例中，转发设备、会话记录信息、查询请求消息以及结果消息等，均可以参阅前述方法实施例中的说明，在此不再赘述。

进一步地，上述会话记录信息中还包含时间戳；

上述信息获取单元401，用于确定上述时间戳距当前时间长于预定阈值，则获取上述会话记录信息。

本实施例中，使用时间戳作为会话记录的筛选条件可以减少不必要的消息传递。具体可以参阅前述方法实施例中的说明，在此不再赘述。

进一步地，基于时间戳对会话记录信息筛选的方案，如果已经确定会话还存在，那么可以更新时间戳，避免频繁的针对那些持续时间较长的会话发送查询请求的情况，具体如下：如图5所示，上述转发设备还包括：

更新单元501，用于若依据上述结果消息确定在上述会话管理设备中存在上述会话标识对应的会话，则更新上述会话记录信息中的时间戳为当前时间。

更具体地，上述转发设备包括直径协议转发设备；上述会话管理设备包括：分组数据网络网关PGW，

进一步地，如图6所示，上述转发设备还包括：

数据接收单元601，用于接收来自至少两个源端的会话数据；

数据转发单元602，用于在上述数据接收单元601接收到上述来自至少两个源端的会话数据后，若上述来自至少两个源端的会话数据均对应于上述会话标识，则依据上述会话记录信息向策略与计费规则功能设备转发上述来自至少两个源端的会话数据。

在本实施例中，利用3GPP协议中已有的消息兼容到当前网络系统已有的通信协议中，改变可以仅在于DRA创建的RAR消息，以及在收到RAA消息后不转发。因此对网络系统修改小，技术应用实现容易。

进一步地，如图7所示，上述查询请求消息包括：重鉴权请求RAR消息，在上述RAR消息中还携带有与上述会话记录信息中相同的分组数据网络网关PGW标识以及PCRF的标识；

上述结果消息包括：重鉴权应答RAA消息；上述转发设备还包括：

转发控制单元701，用于控制上述结果接收单元404在接收到上述RAA消息后不再转发上述RAA消息。

本发明实施例还提供了另一种转发设备，如图8所示，包括：输入输出设备801、处理器802以及存储设备803；其中存储设备803可以用于存储会话记录信息也可以用于提供处理器802进行数据处理时的缓存；在存储器803中可以存储可执行软件代码，处理器802通过执行该可执行软件代码实现前述实施例中的方法流程，可以一并参阅前述方法实施例，具体如下：

获取会话记录信息，在上述会话记录信息中包含会话标识以及会话管理设备标识；创建查询请求消息，上述查询请求消息中包含上述会话标识；向上述会话管理设备标识对应的会话管理设备发送上述查询请求消息；接收上述会话管理设备发送的结果消息，若依据上述结果消息确定在上述会话管理设备中不存在上述会话标识对应的会话，则删除上述会话记录信息。

进一步地，上述获取会话记录信息包括：上述会话记录信息中还包含时间戳；确定上述时间戳距当前时间长于预定阈值，则获取上述会话记录信息。

进一步地，上述处理器802还用于若依据上述结果消息确定在上述会话管理设备中存在上述会话标识对应的会话，则更新上述会话记录信息中的时间戳为当前时间。

可选地，上述转发设备包括直径协议转发设备；上述会话管理设备包括：分组数据网络网关PGW。

进一步地，上述处理器802还用于在接收到来自至少两个源端的会话数据后，若上述来自至少两个源端的会话数据均对应于上述会话标识，则依据上述会话记录信息向策略与计费规则功能设备转发上述来自至少两个源端的会话数据。

可选地，上述查询请求消息包括：重鉴权请求RAR消息，在上述RAR消息中还携带有与上述会话记录信息中相同的分组数据网络网关PGW标识以及PCRF的标识；

上述结果消息包括：重鉴权应答RAA消息；

进一步地，上述处理器802还用于在接收到上述RAA消息后不再转发上述RAA消息。

如图9所示，本发明实施例还提供了一种转发设备如图9所示，该转发设备900可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器(central processing units，CPU)922(例如，一个或一个以上处理器)和存储器932，一个或一个以上存储应用程序942或数据944的存储介质930(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器932和存储介质930可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质930的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对转发设备中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器922可以设置为与存储介质930通信，在转发设备900上执行存储介质930中的一系列指令操作。

转发设备900还可以包括一个或一个以上电源926，一个或一个以上有线或无线网络接口950，一个或一个以上输入输出接口958，和/或，一个或一个以上操作系统941，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等等。

上述实施例中由转发设备所执行的步骤可以基于该图9所示的转发设备结构。

本发明实施例还提供了一种通信系统，如图10所示，包括：转发设备1001和会话管理设备1002，其中上述转发设备为前述实施例中提供的任意一项的转发设备。可以一并参考图1所示的系统。

值得注意的是，上述转发设备实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各方法实施例中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，相应的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。