一种基于监控业务的流量动态控制的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种基于监控业务的流量动态控制方法及装置，该方法应用于视频管理服务器VM，包括：步骤A、获取IP监控网络的拓扑；步骤B、接收网络转发设备上报的链路拥塞告警；步骤C、在接收到实况点播请求时，根据该点播流量的发送设备和接收设备以及所述监控网络的拓扑判断该点播流量的转发路径，如果所述转发路径包括两条以上并且其中一条包含拥塞链路则通知策略下发模块下发策略路由；步骤D、下发策略路由给接入层网络转发设备，使得该接入层网络转发设备将该点播流量发送到无拥塞的路径上。通过本发明的技术方案，有效的避免了IP视频监控网络由链路拥塞造成的丢包现象。
【专利说明】—种基于监控业务的流量动态控制的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及IP监控网络【技术领域】，尤其涉及一种基于监控业务的流量动态控制的方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着视频监控在人们的生活中应用越来越广泛，对于IP视频监控网络的需求也会越来越高。现有IP视频监控网络的报文转发基本都是由网络转发设备进行转发的，在遇到等价链路时，是通过hash算法将流量平均分配到多个链路上。但是该hash算法仅仅是在本链路有效，对全网的整体流量则没有感知和调控。
[0003]请参考图1，其中对于网络转发设备A、B、C来讲，D-F和E-F为等价路由。当网络中流量比较大或者其他原因导致网络转发设备E和F之间的流量发生拥塞，网络转发设备A、B、C却无法感知到E-F链路的拥塞情况，依然会将流量发给E，导致大量报文在网络转发设备E上被丢弃，而这种“丢包”现象会使监控视频画面出现卡滞或花屏，从而影响了视频监控的视觉效果。为了保证户获得监控信息的时效性以及高质量的监控视频，如何避免IP视频监控网络中由链路拥塞造成的丢包成为我们亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种基于监控业务的流量动态控制装置，该装置应用于视频管理服务器VM，该服务器应用于IP监控网络，该IP监控网络包括:监控前端设备、监控后端设备和网络转发设备，该装置包括:拓扑获知模块，用于获取IP监控网络的拓扑；链路拥塞获知模块，用于接收网络转发设备上报的链路拥塞告警；流量路径判断模块，用于在接收到监控后端设备的实况点播请求时，根据该点播流量的发送设备和接收设备以及所述监控网络的拓扑判断该点播流量的转发路径，如果所述转发路径包括两条以上并且其中一条包含拥塞链路则通知策略下发模块下发策略路由；策略下发模块，用于下发策略路由给接入层网络转发设备，使得该接入层网络转发设备将该点播流量发送到无拥塞的路径上。
[0005]基于同样的构思，本发明还提供一种基于监控业务的流量动态控制方法，该方法应用于视频管理服务器VM，该服务器应用于IP监控网络，该IP监控网络包括:监控前端设备、监控后端设备和网络转发设备，该方法包括:步骤A、获取IP监控网络的拓扑；步骤B、接收网络转发设备上报的链路拥塞告警；步骤C、在接收到监控后端设备的实况点播请求时，根据该点播流量的发送设备和接收设备以及所述监控网络的拓扑判断该点播流量的转发路径，如果所述转发路径包括两条以上并且其中一条包含拥塞链路则通知策略下发模块下发策略路由；步骤D、下发策略路由给接入层网络转发设备，使得该接入层网络转发设备将该点播流量发送到无拥塞的路径上。
[0006]与现有技术相比，本发明利用视频管理服务器VM可以通过简单网络管理协议SNMP监控全局网络拓扑来弥补网络转发设备获知能力的不足，并可以及时获知IP监控网络中链路拥塞的状况，经过分析判断后，通过向网络转发设备下发策略路由的方式避免IP视频监控网络由链路拥塞造成的丢包现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是一种IP监控网络示意图；
[0008]图2是本发明实施方式中一种基于监控业务的动态流量控制装置的逻辑结构图；
[0009]图3是本发明实施方式中一种基于监控业务的动态流量控制方法流程图；
[0010]图4是本发明实施方式中一种基于监控业务的动态流量控制示意图。
【具体实施方式】
[0011]为了使视频监控数据在IP视频监控网络的等价链路出现拥塞时，依然可以正常通信且不会被丢弃，本发明在视频管理服务器VM上增加了一种基于监控业务的流量动态控制的装置。
[0012]请参考图2，图2是本发明实施方式中一种基于监控业务的动态流量控制装置的逻辑结构图。该装置应用于视频管理服务器VM，该服务器应用于IP监控网络，该IP监控网络还包括:监控前端设备、监控后端设备和网络转发设备，该基于监控业务的动态流量控制装置I包括:拓扑获知模块101，用于获取IP监控网络的拓扑；链路拥塞获知模块102，用于接收网络转发设备上报的链路拥塞告警；流量路径判断模块103，用于在接收到监控后端设备的实况点播请求时，根据该点播流量的发送设备和接收设备以及所述监控网络的拓扑判断该点播流量的转发路径，如果所述转发路径包括两条以上并且其中一条包含拥塞链路则通知策略下发模块下发策略路由；策略下发模块104，用于下发策略路由给接入层网络转发设备，使得该接入层网络转发设备将该点播流量发送到无拥塞的路径上。
[0013]所述策略下发模块104下发的策略路由包括源IP地址、目的IP地址、出接口，其中源IP地址和目的IP地址分别为监控前端设备和监控后端设备的IP地址，出接口是由策略下发模块根据所述两条以上转发路径选取的一条无拥塞链路的接口。所述两条以上转发路径的等价链路和链路状态是记录在等价链路表中的。
[0014]值得注意的是所述的等价链路根据网络拓扑得到，由于现有技术中网络转发设备是无法感知整个网络状况，因此本发明VM可以通过简单网络管理协议SNMP获知并监控全局网络拓扑来弥补等价路由获知能力的不足。这样一来，我们可以轻松获取全局的网络拓扑，并及时获知IP监控网络中链路拥塞的状况。链路状态一般分为正常和拥塞，当链路拥塞获知模块收到链路拥塞告警后，通知VM将等价链路表中对应的链路标记为拥塞状态；策略下发模块会根据标记的拥塞状态在等价链路表中选取标记为正常的等价链路下发策略路由，并下发的网络转发设备，以避免IP视频监控网络由链路拥塞造成的丢包现象。
[0015]在IP监控网络中，经过本发明实施方法的处理后，原拥塞链路的压力会逐渐减小，直到恢复正常状态时，如果仍继续标记为拥塞状态，会导致该链路一直不被使用，从而增加了其他链路的压力。因此，当网络转发设备的拥塞恢复正常时，其会向VM的链路拥塞获知模块解除链路告警，然后再由策略下发模块撤回对应的策略路由。这样原拥塞链路就可以继续被用户使用了。
[0016]请参考图3，是本发明实施方式中一种基于监控业务的动态流量控制方法的处理流程图。该方法应用于视频管理服务器VM上，该服务器应用于IP监控网络，该IP监控网络包括:监控前端设备、监控后端设备和网络转发设备，该方法包括:
[0017]步骤201、获取IP监控网络的拓扑；
[0018]步骤202、接收网络转发设备上报的链路拥塞告警；
[0019]步骤203、在接收到监控后端设备的实况点播请求时，根据该点播流量的发送设备和接收设备以及所述监控网络的拓扑判断该点播流量的转发路径上是否存在等价链路，如果所述转发路径包含等价链路则转到步骤205 ;如果不包含等价链路则转到步骤204 ；
[0020]步骤204、查路由转发表转发；
[0021]步骤205、判断步骤203所述的等价链路中是否有拥塞链路，如果有则转到步骤206 ;如果没有则转到步骤204 ；
[0022]步骤206、下发策略路由给接入层网络转发设备，使得该接入层网络转发设备将该点播流量发送到无拥塞的路径上。[0023]由于本发明只对IP监控网络中等价链路的拥塞进行处理，而非等价链路上的网络转发设备仍旧以普通的查路由转发表进行报文转发。
[0024]下面以一个例子对本发明的一种实施方式进行详细说明。
[0025]请参考图4，是本发明实施方式中一种基于监控业务的动态流量控制示意图。系统初始化时，VM的拓扑获知模块可获知全网的网络拓扑。其拓扑获知的途径有两个，一是由管理员手动建立一个拓扑图，并预存在VM的内存中的；二是VM先指定一个临近的网络转发设备G作为种子设备，根据SNMP去获取其他网络转发设备的信息，从而得到全网的拓扑图。并且还可以将拓扑中的等价链路全部统计在一个等价链路表中。
[0026]在正常状态下，如果收到点播流量的发送设备和接收设备分别为监控前端设备和监控后端设备，那么网络转发设备A在进行转发时可以通过等价路由D和E转发给网络转发设备F，最后由监控后端设备接收。此时等价路由D和E是通过HASH算法来平均分布实现分担负载的。
[0027]假设网络转发设备E的流量逐渐变大，直到转发利用率超过第一阈值(如80%)时，网络转发设备E会发送链路拥塞告警给链路拥塞获知模块，告知其E-F链路拥塞。链路拥塞获知模块接到告警后，会在所述的等价链路表中对E-F链路标记为拥塞链路。当流量路径判断模块收到新的点播流量请求时，假设发送设备和接收设备依然为监控前端设备和监控后端设备，根据该点播流量的发送设备和接收设备以及所述监控网络的拓扑判断该点播流量的转发路径。经查等价路由表发现转发路径中的等价链路有D-F链路和E-F链路，其中D-F链路正常，E-F链路为拥塞状态，于是通知策略下发模块向监控前端的接入层网络转发设备A下发一个策略路由，其内容如表1所示。
[0028]
源ip地址I目的ip地址I出接口
监控前端的IP地址监控后端的IP地址D — F链路
[0029]表1
[0030]其中包括源IP地址、目的IP地址、出接口，其中源IP地址和目的IP地址分别为监控前端设备和监控后端设备的IP地址，出接口是由策略下发模块根据所述D-F链路和E-F链路中选取的一条无拥塞链路，此处选取的是D-F链路。然后网络转发设备A接收到策略路由后，就会按照出接口中所指的链路进行转发。这样就避免了由E-F链路拥塞导致的丢包。
[0031]还有一种情况，假设在链路正常的时候，如图4中所示点播流量从监控前端到监控后端的转发路径已经确定为A-E-F，那么视频监控的点播流量会按照此转发路径进行传输。但在该网络中，除了接入层网络转发设备A会有流量流向网络转发设备E，像网络转发设备B、C可能会发送一些非监控业务流量给E，也会使网络转发设备E的转发利用率逐渐升高，出现丢包现象。
[0032]此时通常会由网络转发设备E向链路拥塞获知模块告警，链路拥塞获知模块收到告警后，在等价路由表中标记拥塞链路，然后再通知策略下发模块下发策略路由，指示原点播流量的转发路径，如图4所示，从而使点播流量规避拥塞链路E-F。同时当监控后端设备会感知到数据丢包时，也会向VM发送报文告知其转发路径上有丢包。VM收到监控后端设备的报文后，使链路拥塞获知模块迅速获取所述转发路径上的链路拥塞状况。这样一来，链路E-F的拥塞状况也会被链路拥塞获知模块获知。这种双重拥塞告警措施保障了 VM对全网监控的时效性。
[0033]由于一段时间内E-F链路上的流量逐渐减少，转发利用率也会随之降低。当降低到第二阈值以下(如60%)时，链路E-F被认为恢复正常状态。因此，我们还要将E-F链路重新利用起来，来分担视频监控网络的负载。此时还是由网络转发设备E向VM的链路拥塞获知模块解除链路告警，链路拥塞获知模块收到解除链路告警后，将等价链路表中E-F标记为正常状态，然后再通知策略下发模块向接入层网络转发设备A下发一条对应的新策略路由去撤回原策略路由。从而使链路E-F恢复转发能力。
[0034]由此可知，本发明利用VM通过简单网关协议SNMP监控全局网络拓扑去弥补网络转发设备获知能力的不足，并可以及时获知IP监控网络中链路拥塞的状况，经过分析判断后，通过向网络转发设备下发策略路由的方式避免IP视频监控网络由链路拥塞造成的丢包现象，提高了视频监控的质量。
[0035]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种基于监控业务的流量动态控制装置，该装置应用于视频管理服务器VM，该服务器应用于IP监控网络，该IP监控网络包括:监控前端设备、监控后端设备和网络转发设备，其特征在于，该装置包括: 拓扑获知模块，用于获取IP监控网络的拓扑； 链路拥塞获知模块，用于接收网络转发设备上报的链路拥塞告警； 流量路径判断模块，用于在接收到监控后端设备的实况点播请求时，根据该点播流量的发送设备和接收设备以及所述监控网络的拓扑判断该点播流量的转发路径，如果所述转发路径包括两条以上并且其中一条包含拥塞链路则通知策略下发模块下发策略路由； 策略下发模块，用于下发策略路由给接入层网络转发设备，使得该接入层网络转发设备将该点播流量发送到无拥塞的路径上。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述策略路由包括源IP地址、目的IP地址、出接口，其中源IP地址和目的IP地址分别为监控前端设备和监控后端设备的IP地址，出接口是到达由策略下发模块根据所述两条以上转发路径选取的一条无拥塞链路的接口。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述两条以上转发路径的等价链路和链路状态是记录在等价链路表中的；等价链路根据网络拓扑得到，链路状态分为正常和拥塞，当链路拥塞获知模块收到链路拥塞告警后，通知VM将等价链路表中对应的链路标记为拥塞状态；策略下发模块在等价链路表中选取标记为正常的等价链路下发策略路由。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，当网络转发设备的拥塞恢复正常时，其向VM的链路拥塞获知模块解除链路告警；由策略下发模块撤回对应的策略路由。
5.一种基于监控业务的流量动态控制方法，该方法应用于视频管理服务器W，该服务器应用于IP监控网络，该IP监控网络包括:监控前端设备、监控后端设备和网络转发设备，其特征在于，该方法包括: 步骤A、获取IP监控网络的拓扑； 步骤B、接收网络转发设备上报的链路拥塞告警； 步骤C、在接收到监控后端设备的实况点播请求时，根据该点播流量的发送设备和接收设备以及所述监控网络的拓扑判断该点播流量的转发路径，如果所述转发路径包括两条以上并且其中一条包含拥塞链路则通知策略下发模块下发策略路由； 步骤D、下发策略路由给接入层网络转发设备，使得该接入层网络转发设备将该点播流量发送到无拥塞的路径上。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述策略路由包括源IP地址、目的IP地址、出接口，其中源IP地址和目的IP地址分别为监控前端设备和监控后端设备的IP地址，出接口是到达由策略下发模块根据所述两条以上转发路径选取的一条无拥塞链路的接口。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述两条以上转发路径的等价链路和链路状态是记录在等价链路表中的；等价链路根据网络拓扑得到，链路状态分为正常和拥塞，当链路拥塞获知模块收到链路拥塞告警后，通知VM将等价链路表中对应的链路标记为拥塞状态；策略下发模块在等价链路表中选取标记为正常的等价链路下发策略路由。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，当网络转发设备的拥塞恢复正常时，其向VM的链路拥塞获知模块解除链路告警；由策略下发模块撤回对应的策略路由。
【文档编号】H04N21/647GK103517155SQ201310482167
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2013年10月15日
【发明者】周迪, 任俊峰 申请人:浙江宇视科技有限公司