专利名称：动态层次化服务质量保证调度系统及方法
技术领域：
本发明涉及网络服务质量保证监控系统与方法，尤其涉及一种动态层次化服务质量保证调度系统及方法。
背景技术：
目前，服务质量保证(QoS)方面，全球运营商通过层次化服务质量保证调度机制(H-QoS)，不仅能保证端到端的服务质量，而且能够根据业务类型或者通过区分用户实现服务质量的差异化。
但是，传统意义上的H-QoS模型建立在一个粗略并且静态的网络拓扑设想之上，它假定从接入侧到用户之间的必然通过了相同而且固定的转发层次，同时每个层次能提供的服务质量也是恒定的。用户根据这种模型配置H-QoS调度策略和参数来保证最终端到端的服务质量。
显然，这种方式的缺陷在于两个方面，首先从接入侧到用户可能经过的转发级数可能是不相同的，也可能是变化的；其次，受具体网络流量以及接入情况等因素影响，每级能提供的服务质量也不是恒定的。因此，传统的H-QoS应用模式并非一种最优的方法，仅仅是一种粗略的处理。对于希望提供服务等级协议(SLA)服务的运营商来说，更迫切需要一种更精确的服务保证调度方式。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中H-QoS模型建立在静态的网络拓扑上进而无法提供精确的服务保证调度方式的问题，提供了一种动态层次化服务质量保证调度系统及方法，能够实时跟踪网络拓扑变化，动态修改H-QoS调度策略，满足运营商的要求。
为了实现上述目的，本发明提供了一种动态层次化服务质量保证调度系统，包括用户计算机、交换机、路由器、服务提供商端和互联网，所述用户计算机用于通过逐级发送报文方式向所述服务提供商端报告网络拓扑信息；其特点在于，在所述用户计算机、交换机、路由器中还设置一监视模块，用于收集服务质量信息，所述服务质量信息最终发往所述服务提供商端；所述服务提供商端还设置一决策模块，用于根据收集到的所述网络拓扑信息和所述服务质量信息调整H-QoS调度。
上述的系统，其特点在于，所述监视模块进一步包括接收单元，用于通过协议报文接收相连的外接对等实体发送的所述服务质量信息；处理单元，用于结合本机信息处理所述接收单元接收的所述服务质量信息；发送单元，用于以协议报文将所述处理单元处理后的所述服务质量信息发往其他相连的外接对等实体。
上述的系统，其特点在于，所述决策模块进一步包括调度层次调整单元，用于根据所述网络拓扑信息调整调度层次；服务质量调整单元，用于根据收集到的所述服务质量信息调整带宽保证参数和调度模式；带宽分配单元，用于合理分配带宽。
上述的系统，其特点在于，在所述带宽分配单元中，当下游服务质量能胜任目前SLA协议要求并有多余带宽时，根据运营商的约定将剩余带宽进行合理分配；当下游服务质量不能胜任SLA协议要求时，根据运营商的配置约定修改服务参数，或者通知上层协议重新修改转发路径，合理分配转发流。
为了更好地实现上述目的，本发明又提供了一种动态层次化服务质量保证调度方法，用于在用户计算机、交换机、路由器、服务提供商端和互联网组成的系统中，接收所述用户计算机通过逐级发送报文方式报告的网络拓扑信息，动态调整H-QoS，其特点在于，还包括监视步骤，用于收集服务质量信息，所述服务质量信息最终发往所述服务提供商端；决策步骤，用于根据收集到的所述网络拓扑信息和所述服务质量信息调整H-QoS调度。
上述的方法，其特点在于，所述监视步骤进一步包括步骤S110，通过协议报文接收相连的外接对等实体发送的服务质量信息；步骤S120，结合本机信息分析处理所述服务质量信息；步骤S130，将处理后的所述服务质量信息以协议报文发送给其他相连的外接对等实体。
上述的方法，其特点在于，所述决策步骤进一步包括步骤S210，根据所述网络拓扑信息调整调度层次；步骤S220，根据收集到的所述服务质量信息调整带宽保证参数和调度模式；步骤S230，合理分配带宽。
上述的方法，其特点在于，所述合理分配带宽步骤，进一步包括当下游服务质量能胜任目前SLA协议要求并有多余带宽时，根据运营商的约定将剩余带宽进行合理分配；当下游服务质量不能胜任SLA协议要求时，根据运营商的配置约定修改服务参数，或者通知上层协议重新修改转发路径，合理分配转发流。
本发明提供的动态层次化服务质量保证调度系统及方法，实时收集网络拓扑信息和服务质量信息，并根据所收集的信息调整H-QoS调度策略，不仅能够精确保证端到端的服务质量，而且能够对网络中的流量进行合理分配，同时实时收集到的网络参数为运营商进行网络管理和规划提供了有力支持。
图1是现有技术中网络协议模型示意图；图2是本发明中网络协议模型示意图；图3是本发明的网络结构框图；图4是本发明中监视模块的结构框图；图5是本发明中决策模块的结构框图；图6是本发明中监视模块工作流程图；图7是本发明中决策模块工作流程图。
具体实施例方式
目前的网络协议模型为七层协议模型，如图1所示，从高到低分别为应用层110、表示层120、会话层130、传输层140、网络层150、数据链路层160和物理层170。本发明在数据链路层160和物理层170之间增加了监视层200，如图2所示。
图3所示为本发明的网络结构框图，包括用户计算机310、320、330，交换机340，路由器350，服务提供商端360和互联网370，其中用户计算机310、320、330通过交换机340和路由器350与服务提供商端360相连，服务提供商端360接入互联网370。在用户计算机310、320、330，交换机340和路由器350中分别加入了监视层中的监视模块311、321、331、341和351，监视模块通过进行协议报文交流，收集服务质量信息，包括每转发层次能提供的服务质量，所用参数包括带宽、转发延时、抖动、丢包率等，不影响交换机340和路由器350的转发功能。监视模块311、321、331、341和351结构相同，以监视模块321为例，该模块包括接收单元410、处理单元420和发送单元430，如图4所示。在服务提供商端360中加入了决策模块361，该决策模块包括调度层次调整单元510、服务质量调整单元520和带宽分配单元530，如图5所示。用户计算机310、320、330逐级发送的包含自身拓扑信息的报文以及各设备中的监视模块收集到的服务质量信息都将实时发送给服务提供商端360中的决策模块361。
如图6所示，该监视模块的工作流程为步骤S610，接收单元接收对等实体协议报文，比如交换机340中监视模块341接收来自用户计算机310中监视模块311的协议报文，通过实时与外接设备的对等实体进行协议报文交流，接收对等实体发出的网络消息；步骤S620，处理单元结合本机信息分析处理报文中内容，比如交换机340中监视模块341结合本交换机中的信息分析并处理报文中内容；步骤S630，发送单元把处理结果发送给相连对等实体，比如交换机340中监视模块341将处理结果发送给路由器350中的监视模块351，这些信息最终实时上报到服务提供商端360中的决策模块361。
如图7所示，决策模块361的工作流程为步骤S710，调度层次调整单元510按照网络拓扑信息调整调度层次，通常情况下，调度层次与服务提供商端360到用户计算机310、320、330之间需要经历的转发层次相同，运营商可以根据情况增减；步骤S720，服务质量调整单元520按照收集到的服务质量信息调整带宽保证参数和调度模式，带宽保证参数和调度模式与网络服务质量的实时变化和用户服务等级的变化相对应；步骤S730，带宽分配单元530合理分配带宽，当下游服务质量能胜任目前SLA协议要求并有多余带宽时，根据运营商的约定将剩余带宽进行合理分配；当下游服务质量不能胜任SLA协议要求时，根据运营商的配置约定修改服务参数，或者通知上层协议重新修改转发路径，合理分配转发流。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种动态层次化服务质量保证调度系统，包括用户计算机、交换机、路由器、服务提供商端和互联网，所述用户计算机用于通过逐级发送报文方式向所述服务提供商端报告网络拓扑信息；其特征在于，在所述用户计算机、交换机、路由器中还设置一监视模块，用于收集服务质量信息，所述服务质量信息最终发往所述服务提供商端；所述服务提供商端还设置一决策模块，用于根据收集到的所述网络拓扑信息和所述服务质量信息调整H-QoS调度。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监视模块进一步包括接收单元，用于通过协议报文接收相连的外接对等实体发送的所述服务质量信息；处理单元，用于结合本机信息处理所述接收单元接收的所述服务质量信息；发送单元，用于以协议报文将所述处理单元处理后的所述服务质量信息发往其他相连的外接对等实体。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述决策模块进一步包括调度层次调整单元，用于根据所述网络拓扑信息调整调度层次；服务质量调整单元，用于根据收集到的所述服务质量信息调整带宽保证参数和调度模式；带宽分配单元，用于合理分配带宽。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，在所述带宽分配单元中，当下游服务质量能胜任目前SLA协议要求并有多余带宽时，根据运营商的约定将剩余带宽进行合理分配；当下游服务质量不能胜任SLA协议要求时，根据运营商的配置约定修改服务参数，或者通知上层协议重新修改转发路径，合理分配转发流。
5.一种动态层次化服务质量保证调度方法，用于在用户计算机、交换机、路由器、服务提供商端和互联网组成的系统中，接收所述用户计算机通过逐级发送报文方式报告的网络拓扑信息，动态调整H-QoS，其特征在于，还包括监视步骤，用于收集服务质量信息，所述服务质量信息最终发往所述服务提供商端；决策步骤，用于根据收集到的所述网络拓扑信息和所述服务质量信息调整H-QoS调度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述监视步骤进一步包括步骤S110，通过协议报文接收相连的外接对等实体发送的服务质量信息；步骤S120，结合本机信息分析处理所述服务质量信息；步骤S130，将处理后的所述服务质量信息以协议报文发送给其他相连的外接对等实体。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述决策步骤进一步包括步骤S210，根据所述网络拓扑信息调整调度层次；步骤S220，根据收集到的所述服务质量信息调整带宽保证参数和调度模式；步骤S230，合理分配带宽。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述合理分配带宽步骤，进一步包括当下游服务质量能胜任目前SLA协议要求并有多余带宽时，根据运营商的约定将剩余带宽进行合理分配；当下游服务质量不能胜任SLA协议要求时，根据运营商的配置约定修改服务参数，或者通知上层协议重新修改转发路径，合理分配转发流。
全文摘要
本发明提供了一种动态层次化服务质量保证调度系统，包括用户计算机、交换机、路由器、服务提供商端和互联网，所述用户计算机用于通过逐级发送报文方式向所述服务提供商端报告网络拓扑信息；在所述用户计算机、交换机、路由器中还设置一监视模块，用于收集服务质量信息，所述服务质量信息最终发往所述服务提供商端；所述服务提供商端还设置一决策模块，用于根据收集到的所述网络拓扑信息和所述服务质量信息调整H－QoS调度。本发明提供的动态层次化服务质量保证调度系统，实时收集网络拓扑信息和服务质量信息，并根据所收集的信息调整H－QoS调度策略，不仅能够精确保证端到端的服务质量，而且能够对网络中的流量进行合理分配。
文档编号H04L29/06GK101060434SQ20071009849
公开日2007年10月24日 申请日期2007年4月18日 优先权日2007年4月18日
发明者朱景波, 范力涵, 韩俊杰, 蒋建锋 申请人:中兴通讯股份有限公司