一种资源管理的实现方法

专利名称：一种资源管理的实现方法
技术领域：
本发明涉及资源管理技术，尤指一种跨域资源管理的实现方法。
背景技术：
随着互联网规模的不断扩大，各种各样的网络服务争相涌现，先进的多媒体系统也层出不穷。由于实时业务对网络传输时延、延时抖动等特性较为敏感，当网络上有突发性高的文件传输(FTP)或者含有图像文件的超文本传输(HTTP)等业务时，实时业务就会受到很大影响；另外，由于多媒体业务将占用大量的带宽，所以也将使得现有网络中需要得到保证的关键业务难以得到可靠的传输。于是，为保证关键业务得到可靠的传输，各种服务质量(QoS，Qualityof Service)技术便应运而生。互联网工程任务组(IETF，Internet Engineering TaskForce)已经提出了很多服务模型和机制，以满足QoS的需求。目前业界比较认可的是在网络的接入或边缘使用综合业务(Int-Serv，Integrated Service)模型，而在网络的核心使用区分业务(Diff-serv，Differentiated Service)模型。
Diff-serv模型仅通过设定优先等级的措施来保障QoS，该模型虽然有线路利用率高的特点，但具体的效果难以预测。因此，业界为骨干网的Diff-Serv模型引入了一个独立的承载控制层，建立了专门的Diff-Serv QoS信令机制，并为Diff-Serv网络专门建立了资源管理层，管理网络的拓扑资源，这种资源管理Diff-Serv方式被称为有独立承载控制层的Diff-Serv模型，图1为有独立承载控制层的Diff-serv模型图。如图1所示，在该模型中，承载控制层102置于承载网络103和业务控制层101之间。在业务控制层101中的呼叫代理(CA，CallAgent)为业务服务器，比如软交换等，可实现软交换等功能；在承载控制层102中，包括一个或多个承载网资源管理器，承载网资源管理器负责配置管理规则和网络拓扑，为客户的业务带宽申请分配资源，控制和管理各个承载网资源管理器之间通过信令传递客户的业务带宽申请请求和结果、以及为业务申请分配的路由路径信息等，比如控制和管理承载网资源管理器1、承载网资源管理器2、承载网资源管理器3之间的通信；在承载网103中，每个承载网资源管理器管理一个特定的承载网区域，这个特定的承载网区域被称为所对应的承载网资源管理器的管理域，比如承载网资源管理器1的管理域105、承载网资源管理器2的管理域106和承载网资源管理器3的管理域107，承载网103中包括边缘路由器(ER，Edge Router)、边界路由器(BR，Border Router)以及核心路由器104，ER、BR和核心路由器都属于承载网，统称为连接节点(CN，Connection Node)。
在具有独立承载控制层的Diff-Serv模型中，承载网资源管理器配置了管理规则和网络拓扑，为客户的业务带宽申请分配资源。当承载控制层处理用户的业务带宽申请时，承载网资源管理器将确定用户业务的路径，并通知边缘路由器按照指定的路径转发业务流。承载网如何根据承载控制层确定的路径实现用户业务流按指定路由转发，目前业界主要是利用MPLS技术，使用资源预留方式沿着承载控制层指定的业务流路径建立LSP，使用RSVP-TE或CR-LDP的显示路由机制建立端到端的LSP。
这种方案由于需要知道端到端的整个网络的拓扑结构和资源情况，对端到端的QoS能提供严格的保证；并且，不同的独立运营网络间从商业、安全等角度去考虑，并不希望其它独立运营网络知道本地网络的部署情况和网络资源质量状况，所以该方案应用的范围有一定的局限性。
目前，还有不少有独立承载控制层的Diff-Serv模型，如服务骨干实验网(Qbone，Quality-of-Service backbone)的带宽代理器模型。图2为Qbone的带宽代理器模型图，如图2所示，该模型为每个Diff-Serv管理域都设置了相应的带宽代理器，如带宽代理器1、带宽代理器2和带宽代理器3，所述带宽代理器负责处理来自用户主机、业务服务器或者网络维护人员的带宽申请请求，并根据当前网络的资源预留状况和配置的策略以及与用户签订的业务服务等级协定(SLA，Service Level Agreement)，确定是否批准用户的带宽申请。该带宽管理器的内部结构如图3所示，包括域间接口、用户业务接口、策略接口、网管接口、路由信息、数据库、域内接口和简单策略服务模块。该带宽管理器内记录着各类SLA配置信息、物理网络的拓扑信息、路由器的配置信息和策略信息、用户认证信息、当前的资源预留信息、网络占用状态信息等大量静态或动态的信息；同时，带宽管理器还需要记录路由信息，以确立用户的业务流路径和跨域的下游带宽管理器位置。其中，所述Diff-Serv管理域为图中所示管理域A、管理域B和管理域C。
在这种技术方案中，带宽管理器直接管理区域内的所有路由器的资源和配置信息，存在拓扑和管理过于复杂的问题；同时，由于带宽管理器需要记录本区域的动态路由信息，存在路由表更新频繁的问题，造成网络预留的不稳定；而且，带宽管理器根据本区域的动态路由信息所确定的业务路由也很难与业务流实际的转发路由一致。
另外，还有一种NEC公司提出的Rich QoS方案。图4为Rich QoS方案的模型图，如图4所示，QoS服务器401作为关键部件，还包括与QoS服务器相配套的策略服务器402和目录服务器403以及网管监控服务器404，策略服务器402根据QoS服务器401和管理接口等策略配置信息，设置相关的路由器的参数和配置；目录服务器403是一个统一和集中的数据库，保存网络设备配置信息、用户信息和QoS信息；而网管监控服务器404负责收集承载网各路由器和链路的拥塞状态等信息，供QoS服务器为业务申请选路时参考。而QoS服务器则负责根据承载网络的拓扑和资源状况为QoS业务请求分配满足要求的承载路径。在实际应用中，需要在QoS服务器上预先设置好承载网络的拓扑和带宽状况，配置好选路规则。当业务服务器向QoS服务器发出带宽请求后，QoS服务器记录该呼叫的资源请求，并根据其QoS要求，以及承载网络的当前拓扑和当前资源状况为业务请求分配满足要求的承载路径，将分配的结果反馈业务服务器。QoS服务器还可根据业务的带宽占用情况，向策略服务器发出相应的标签交换路径(LSP，Label Switched Path)策略修改命令，策略服务器根据QoS服务器的命令，配置相应的边缘路由器。在该方案中，边缘路由器将使用(MPLS)LSP建立的显式路由技术，并根据QoS服务器指定的路径，重新建立或调整LSP。
在上述的Rich QoS方案中，QoS服务器所管理的仍然是一个较复杂的、路由器数量比较多的承载网络；同时，QoS服务器和策略服务器通知边缘路由器使用的是显式路由MPLS LSP建立技术，建立端到端的LSP这种模式，扩展性很差，网络规模受限，不能适应一个全国公众网的端到端业务需求。

发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种资源管理的实现方法，能实现跨域业务连接资源的管理，实现不同域之间的互连互通。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种资源管理的实现方法，在进行业务连接资源请求时，该方法包括a.每个域的边界呼叫代理CA向自己域内的特定承载网资源管理器发送连接资源请求，收到请求的承载网资源管理器判断目的用户设备是否在自身的管理域内，如果在，则执行步骤b，否则，执行步骤c；b.进行相应处理并向所属CA返回请求成功的响应，收到响应的CA判断自身是否为源边界CA，如果是，则指示自己域内的特定承载网资源管理器进行相应处理，并在处理成功后结束当前处理流程；否则，指示自己域内的特定承载网资源管理器进行相应处理，并在处理成功后，向自身的上一跳边界CA发送请求成功的响应，返回步骤b；c.进行相应预处理并向所属CA返回预处理成功的响应，所述CA收到响应后，继续向下一跳的边界CA发送业务连接资源请求，返回步骤a。
上述方案中，步骤a进一步包括保存当前业务流的连接信息。
上述方案中，步骤b所述进行相应处理具体为承载网资源管理器完成业务路由、LSP资源分配并下发QoS策略到承载网设备。
上述方案中，步骤c所述业务连接资源请求中携带有边缘路由器地址序列、业务服务等级协定SLA和QoS参数。步骤c所述进行相应预处理具体为预留包括路由资源、带宽资源在内的业务连接所需的资源。
上述方案中，所述域为地理区域，或为专用网络，或为独立的运营网络。每个域内包括一个以上边界CA，所有边界CA共同对应一个特定承载网资源管理器；或每个域内包括一个以上边界CA，每个边界CA分别对应一个特定承载网资源管理器。所述连接资源请求为业务路由申请的请求，或为修改业务连接资源的请求，或为释放业务连接资源的请求。所述特定承载网资源管理器为源用户设备归属的承载网资源管理器，或为入口BR归属的承载网资源管理器。
本发明所提供的资源管理方法，在建立跨域的业务连接时，通过每个域的边界CA和一个特定承载网资源管理器，完成业务路由的选择、业务连接资源的分配或修改或释放，解决了在互相透明的不同运营网络互连情况下的QoS信令，扩展了现有的应用层信令如SIP/H.248，降低了承载控制层的信令需要，提高了互连互通的可能性，为业务连接提供尽量连续的QoS，提高了的承载网上业务连接的QoS。便于采用不同QoS方案的各种域之间能够进行互连，具有很好的可扩展性。


图1为有独立承载控制层的区分服务模型图；图2为Qbone的带宽代理器模型图；图3为图2中带宽代理器内部组成结构图；图4为Rich QoS方案的模型图；图5为本发明方法一具体实施例的处理流程图。
具体实施例方式
本发明的核心思想是提出一种跨域的涉及业务连接的业务路由资源申请、修改、释放的域间信令过程。具体说就是，对于不同的域，仅仅由该域中的边界CA及一个特定承载网资源管理器进行业务路由的申请或业务连接资源的修改、释放。在进行业务连接资源请求时，每个域的边界CA先向自己域内的特定承载网资源管理器发送连接资源请求，该承载网资源管理器判断目的用户设备是否在自身的管理域内，如果在，则进行相应处理并向所属CA返回操作成功的响应，如果不是，则进行相应的预处理，并向所属CA返回预处理成功的响应，该CA收到后，继续向下一跳的CA发送业务连接资源请求。
其中，所述的边界CA为与其它域CA连接的CA，每个域内可以有多个边界CA，分别与不同域的CA相连。所述特定承载网资源管理器是由CA指定的，可以是源用户设备归属的承载网资源管理器，或某个入口BR归属的承载网资源管理器，该特定承载网资源管理器可以与边界CA直接相连，也可以与边界CA间接相连。对于同一个域，如果选用多个边界CA，所选用的所有边界CA可以共同对应一个特定承载网资源管理器，也可以每个CA对应一个特定承载网资源管理器。比如某个域中包括五个CACA1～CA5，其中CA1和CA3为边界CA，分别连接两个不同的域，那么，CA1和CA3可以共同对应一个特定承载网资源管理器，也可以分别一一对应两个不同的特定承载网资源管理器。
这里，所述的域为一个区域，可以从不同的角度划分，如果从地理位置的角度划分，每个域可以对应不同的地理区域，比如一个省、市、地区等；如果从业务功能的角度划分，每个域可以对应不同的专用网络，比如金融网、教育网等等；如果从运营商的角度划分，每个域可以对应不同的独立运营网络。所述跨域就是指源用户设备与目的用户设备归属于不同的域，需要在不同域的CA之间进行业务连接资源的分配、修改或释放。所述的连接资源请求可以是业务路由申请的请求，或是修改业务连接资源的请求，或是释放业务连接资源的请求。
本发明的关键就是在每个域中通过边界CA和一个特定承载网资源管理器，完成当前业务连接资源请求对应的操作，比如选择路由并进行相应的资源分配，或是对相应的资源进行修改，或释放相应的资源。如果相应的处理仅涉及该特定的承载网资源管理器，则该承载网资源管理器在自身的管理域内完成相应的处理，如果相应的处理涉及多个承载网资源管理器，则该特定承载网资源管理器不仅要完成自身管理域内的处理，还要进行自身与其连接的承载网资源管理器之间的域间资源处理，比如域间路由选择。在确定每个域中的特定承载网资源管理器基础上，所有在CA之间进行的业务路由申请、或业务连接资源修改、业务连接资源释放，就全部基于独立的承载网资源管理器完成。
对于每个承载网资源管理器，各个承载网资源管理器内部可以采用相同或不同的QoS算法，为当前业务连接资源请求计算所管辖承载层的业务路由和所需资源，选择出最适于当前业务连接的最优路径。这里的业务路由是指承载网资源管理器根据其管理的域内IP地址；ER、BR拓扑、域内LSP资源和出域的IP地址；邻接的BR、承载网资源管理器拓扑；以及出域LSP资源，为来自CA或邻接承载网资源管理器的业务连接请求进行业务选路，确定业务流的域内LSP、出域LSP。
对于每个承载网资源管理器域内选择业务路由的方式，可采用多种已有的域内选路算法，比如在承载网资源管理器上为每个CN设置一个矩阵路由表，根据入口路由器和出口路由器选择相应的LSP，以实现承载控制层中每个承载网资源管理器的域内选路，完成业务路由。这样，每个业务连接资源请求就与一系列的LSP绑定，一旦呼叫完成，LSP和其他的资源都会被释放。同样，对于承载网资源管理器域间的选路方式，也可以采用已有的域间选路算法。另外，对于域间和域内如何进行资源分配，同样可以采用已有方案。具体的路由选择方案和资源分配方法在本申请人其他的专利申请中已进行详细地公开与描述，在此不再赘述。
本发明方法的一具体实施例如图5所示，图5中，承载网资源管理器用CM表示，每个CAi对应一个CMi，i为1到n的正整数，每对CAi和CMi代表一个域。图5中的CA1表示源用户设备所属的CA，CAn为目的用户设备所属的CA。图5是以业务连接申请为例，本实施例中的资源预留包括路由资源、带宽资源等业务连接所需的资源，相应的，资源分配就是指选定路由路径、确定所占用带宽资源等等。本实施例中的资源管理方法包括以下步骤1)CA1收到用户设备的呼叫请求后，向CM1发起连接资源请求，并为当前业务流保存连接信息。本实施例中，CM1为发起请求的用户设备归属的承载网资源管理器。
对于其他CA，收到连接资源请求后，向相应的CM发起连接资源请求，并为当前业务流保存连接信息。这里，相应CM是指每个域中的特定承载网资源网管理器，比如CM2、……、CMn。
2)源承载网资源管理器CM1根据所收到的连接资源请求中五元组的源IP地址，确定该IP地址归属于哪个ER。
对于源承载网资源管理器之外的其他承载网资源管理器，在连接资源请求的参数中携带的是相应承载网资源管理器管理域的入口BR地址，入口BR的地址是在路由选择过程中确定的。例如在逐跳路由算法中，入口BR地址就是由上一跳承载网资源管理器选择好域间LSP后确定的，即该LSP的出口路由器地址序列。本实施例中，CM2……CMn为入口BR归属的承载网资源管理器。
3)CMi利用业务路由算法进行域内选路，申请域内LSP资源，并记录这些LSP资源信息。以下仅以CM1为例，其他CM处理完全相同。
4)CM1判断目的用户设备是否在自己的管理域内，如果目的用户设备在域内，则CM1进行资源分配并把QoS策略下发到相应的承载网设备上，然后将执行结果返回CA1。如果目的用户设备不在域内，则CM1向CA1响应预留成功，该响应中携带有业务连接资源请求中原有的QoS参数、业务类型，当然，如果CA1上已保留了这些参数，响应中就不必再将这些参数返回CA1了，该响应中还携带有CM1上选定的域间路由器地址序列和域间SLA。
5)CA1收到响应后，向自身连接的下一跳CA2发送连接资源请求，该请求中携带有边缘路由器地址序列、SLA、QoS参数。下一跳CA2收到上游CA1发来的连接资源请求后，将该请求转发给对应的CM2，该CM2找到与CM1管辖的路由相连的边界路由器，并根据独立运营网络自身的规则和SLA选择合适的入口路由器。
除了目的用户设备所属承载网资源管理器之外的所有承载网资源管理器重复执行步骤1到5，直至请求到达目的用户设备所属的CMn。
6)目的CMn完成业务路由、LSP资源分配并下发QoS策略，然后，向对应的CAn返回资源申请响应，CAn收到响应后，向上一跳CA返回资源申请响应。
7)上一跳CA收到响应后，向自己域内的CM发送连接资源分配消息，CM收到后完成业务路由、LSP资源分配并下发QoS策略，然后，向对应的CA返回资源申请响应，CA收到响应后，向上一跳CA返回资源申请响应。
除目的CMn外的其它承载网资源管理器，将自己和下一跳承载网资源管理器返回的LSP资源一起，通过资源申请响应发给上一跳CA，再由上一跳CA发送给相应CM，重复本步骤直至响应到达CM1。
8)CM1启动流映射命令，向ER下发会话ID、流信息、QoS参数、流量描述符以及整个路径的标签栈等信息。
对于业务资源修改、业务资源释放，所涉及的处理流程与上述过程类似。
本发明中，承载网资源管理器管辖的承载网不局限于MPLS网络，可以是ATM网络、光网络和其它支持流量工程的网络。域内路径算法不局限于逐跳路径算法，可以是其它QoS算法。
在域间路由器之间的网络中，如果不支持SLA或QoS，可以考虑使用隧道方式或基于IP TOS/差分服务模型的DSCP来进行流量分类和转发。
在承载网资源管理器之间，可以使用某种特定的协议作为业务连接资源分配、修改、释放，以及承载控制层的维护信令。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种资源管理的实现方法，其特征在于，进行业务连接资源请求时，该方法包括a.每个域的边界呼叫代理CA向自己域内的特定承载网资源管理器发送连接资源请求，收到请求的承载网资源管理器判断目的用户设备是否在自身的管理域内，如果在，则执行步骤b，否则，执行步骤c；b.进行相应处理并向所属CA返回请求成功的响应，收到响应的CA判断自身是否为源边界CA，如果是，则指示自己域内的特定承载网资源管理器进行相应处理，并在处理成功后结束当前处理流程；否则，指示自己域内的特定承载网资源管理器进行相应处理，并在处理成功后，向自身的上一跳边界CA发送请求成功的响应，返回步骤b；c.进行相应预处理并向所属CA返回预处理成功的响应，所述CA收到响应后，继续向下一跳的边界CA发送业务连接资源请求，返回步骤a。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a进一步包括保存当前业务流的连接信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b所述进行相应处理具体为承载网资源管理器完成业务路由、LSP资源分配并下发QoS策略到承载网设备。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c所述业务连接资源请求中携带有边缘路由器地址序列、业务服务等级协定SLA和QoS参数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c所述进行相应预处理具体为预留包括路由资源、带宽资源在内的业务连接所需的资源。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述域为地理区域，或为专用网络，或为独立的运营网络。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个域内包括一个以上边界CA，所有边界CA共同对应一个特定承载网资源管理器。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个域内包括一个以上边界CA，每个边界CA分别对应一个特定承载网资源管理器。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连接资源请求为业务路由申请的请求，或为修改业务连接资源的请求，或为释放业务连接资源的请求。
10.根据权利要求1、7或8所述的方法，其特征在于，所述特定承载网资源管理器为源用户设备归属的承载网资源管理器，或为入口BR归属的承载网资源管理器。
全文摘要
本发明公开了一种跨域资源管理的实现方法，在进行业务连接资源请求时，每个域的边界CA先向自己域内的特定承载网资源管理器发送请求，该承载网资源管理器判断目的用户设备是否在自身的管理域内，如果在，则进行相应处理并向所属CA返回操作成功的响应，如果不是，则进行相应的预处理，并向所属CA返回预处理成功的响应，该CA收到后，继续向下一跳的CA发送业务连接资源请求。该方法能实现跨域业务连接资源的管理，实现不同域之间的互连互通。
文档编号H04L12/24GK1756186SQ20041008107
公开日2006年4月5日 申请日期2004年9月30日 优先权日2004年9月30日
发明者陈悦鹏, 范灵源, 吴登超, 许波 申请人:华为技术有限公司