对由分布式数据存储系统提供的服务的访问的制作方法

本发明总体上涉及通信网络和系统，特别是移动通信网络和系统。

背景技术：

这样的网络和系统的描述可以在文献中、诸如特别是在由诸如例如3gpp(第三代合作伙伴项目)的标准化机构出版的技术规范中找到。

通常，在这样的系统中，终端(也称为用户设备ue)可以访问提供通信服务的网络。网络通常包括经由接入网络访问的核心网络。

随着时间的推移已经标准化了不同代的不同系统，例如用于4g代的eps(演进分组系统)。

下一代系统(也称为5g)目前正在进行标准化。目前正在研究这样的下一代系统的架构，特别是在3gpptr23.799中。

通常，网络包括也称为网络功能的各种网络实体。例如，在3gpptr23.799中，网络功能被定义为在网络中采用的3gpp或3gpp定义的处理功能，其具有定义的功能行为和3gpp定义的接口；网络功能既可以实现为专用硬件上的网络元件，也可以实现为在专用硬件上运行的软件实例，或者实现为在适当平台上实例化的虚拟化功能，例如，在云基础设施上。

在3gpptr23.799中，已经提出了用于经由数据层的控制平面网络功能(例如，核心控制功能ccf)的交互的解决方案，其中网络功能可以在数据层中创建、更新、删除数据，并且其他网络功能可以能够经由数据层访问这些数据，或者在这些数据改变时订阅通知。在图1中回顾了来自3gpptr23.799的用于经由数据层的核心控制功能的互连的简化模型。所存储的数据可以包括上下文数据(例如，移动性管理上下文、会话管理上下文、……等)。

这样的数据层因此带来了若干优点，特别是它支持控制平面网络功能之间的灵活互连，例如，避免对给定交互的不相关网络功能的功能和信令影响。

如发明人所认识到的并且将更详细地描述的，需要用于访问由这样的数据层提供的服务的优化解决方案，特别是考虑到下一代(或5g)系统所需要的高水平性能。更一般地，需要改进这样的系统，诸如下一代(或5g)系统。

技术实现要素：

本发明的实施例特别地解决了这些需求。

在一个方面，这些和其他目的由一种被称为客户端的实体实现，该实体被配置为：

-经由至少一个服务端点来支持对由分布式数据存储系统提供的服务的访问，该至少一个服务端点由被称为服务发现功能的实体基于以下中的至少一项而分配给客户端：客户端要求和分布式数据存储系统处的条件。

在另一方面，这些和其他目的由一种被称为服务发现功能的实体实现，该实体被配置为：

-经由至少一个服务端点来支持由被称为客户端的实体对由分布式数据存储系统提供的服务的访问，该至少一个服务端点由服务发现功能基于以下中的至少一项而分配给客户端：客户端要求和分布式数据存储系统处的条件。

在另一方面，这些和其他目的通过一种用于访问由分布式数据存储系统提供的服务的方法来实现，该方法包括由至少一个这样配置的实体执行的至少一个步骤。

附图说明

现在仅通过示例并且参考附图描述根据本发明的实施例的装置和/或方法的一些实施例，在附图中：

-图1旨在回顾用于下一代系统架构的数据层互连模型的简化模型，

-图2旨在以简化的方式示出根据本发明的实施例的与用于访问由数据层提供的服务的第一过程相关的工作流的示例，

-图3旨在以简化的方式示出根据本发明的实施例的与用于访问由数据层提供的服务的第二过程相关的工作流的示例，

-图4旨在以简化的方式示出根据本发明的实施例的与用于访问由数据层提供的服务的第三过程相关的工作流的示例。

具体实施方式

如上所述，3gpp目前正在标准化所谓的下一代核心网络，该网络将成为5g网络的核心网络。3gppsa2正在tr23.799中记录结果。在该框架中，已经提出5g核心网络中的数据(其可以包括订户、会话、移动性、策略、操作数据)存储在数据平面——所谓的共享数据层(sdl)中。

sdl通过简化的无状态vnf(虚拟化网络功能)实现灵活的云优化网络设计，访问共享数据层以创建、读取、更新、删除数据或被通知数据变化。

sdl可以被视为用于telco环境的云中的分布式数据存储系统，还包括在修改数据时给应用的通知的服务。

尽管将针对sdl情况更具体地描述本发明的实施例，但是本发明的实施例不限于sdl情况，并且通常适用于对由分布式数据存储系统提供的服务的访问。

对由诸如sdl的分布式数据存储提供的服务的访问可以涉及：

-下文中称为客户端应用(或客户端或如图2至4所示客户端vnf)的实体，其访问这些服务，

-下文中称为服务端点(或端点或接入点)的实体，客户端应用经由它们访问这些服务。服务端点指的是与sdl中提供对存储或通知服务的访问的节点的连接。它可以被视为数据库存储节点的代理。

客户端应用可以使用诸如ldap、resp、cql、soap……的协议在应用水平与服务端点进行通信。

客户端应用可以将其数据存储在sdl中的一个或多个本地或远程存储节点中。

当前的现有技术未能提供用于访问由sdl提供的服务的优化解决方案，至少是由于以下原因：

-目前没有标准化解决方案(例如，在标准化的3gpp用户数据融合架构中)以允许客户端应用发现存储和通知服务的可用端点，并且在添加新端点或删除现有端点时进行更新，作为动态网络拓扑的功能(例如，云中的向内扩展/向外扩展操作)。

-此外，现有的解决方案不允许考虑5g的电信约束和可靠性，例如：

·客户端与存储之间的低延迟以满足5g环境中的超低延迟要求。

·冗余水平以避免/限制在接入点、站点的站点崩溃或对区域的访问丢失时对业务的影响。

·由客户端请求的业务水平。

-在现有解决方案中，不提供向内扩展/向外扩展服务：需要诸如服务发现的外部应用以更新dns记录。如果：

·向内扩展：仅在连接关闭时通知客户端

·向外扩展：只有将访问dns的新客户端才能得益于新配置。

向内扩展可以定义为根据sdl配置抑制端点的操作(手动或自动跟踪度量分析)。

向外扩展可以定义为向sdl配置添加端点的操作(手动或自动跟踪度量分析)。

特别地，本发明的实施例允许克服这些缺陷。

在一些实施例中，建议允许以下中的一项或多项：

·允许sdl的客户端应用发现(即，由sdl分配)对存储服务和通知服务访问的端点，同时考虑sdl中的负载分布和特定应用性能约束(例如，5g的延迟约束)。

·允许客户端应用请求sdl跨多个本地和/或远程访问节点提供其数据冗余；

·使得sdl能够在考虑到电信环境中可靠性的高约束的情况下根据动态演进的网络拓扑(例如，云中的向内扩展/向外扩展操作)和sdl内的负载演进(例如，过载情况)向客户端应用通知需要重新配置(例如，添加或删除端点访问)。

在一些实施例中，建议引入客户端应用与sdl之间的新过程。

在一些实施例中：

共享数据层(sdl)可以包括提供服务发现功能的实体(在下文中也称为服务发现功能或服务发现或如图2至4所示的vnfc服务发现)，用于对由sdl提供的服务(存储和通知服务)进行访问。服务发现可以允许客户端应用注册到sdl以发现支持特定服务的sdl内的端点(例如，数据存储或订阅通知服务)。

在这样的注册过程中，客户端可以提供与以下中的一个或多个相关的信息：其本地化、其业务水平和数据冗余要求，它们允许sdl的服务发现为应用分配最佳接入点，平衡不同接入点上的负载并且考虑应用延迟和冗余要求。

在一些实施例中，5g网络的网络功能可以指示其是否想要本地和远程地访问数据。因此，这允许跨网络功能交换数据(例如，上下文数据)，而不管它们是彼此靠近还是彼此远离。

此外，当需要重新配置分配给应用的接入点时，sdl服务发现可以使得sdl能够更新客户端应用。

在一些实施例中：

客户端可以向服务发现发送与以下中的一个或多个相关的信息：其本地化、所请求的业务水平和冗余水平。

sdl服务发现可以通过以下一种或多种方式利用该信息：

·本地化可以允许提供靠近客户端应用的接入点，并且从而允许与应用的响应时间约束相一致的响应时间，例如，对于5g。

·所请求的业务水平可以允许估计数据库中必须分配给客户端的接入点数目以及更好地共享跨sdl接入点的所有应用客户端的负载。这也可以用于预测向外扩展操作的触发。

·数据访问水平(本地和远程)。

在一些实施例中：

服务发现功能可以允许以下中的至少一项：

·提醒客户端vm将关闭并且提供新接入点。

·在超载导致需要重新平衡的情况下通知客户端。

·......

在图2、3、4中以简化的方式示出了根据本发明的实施例引入的新过程的示例。

1)客户端注册和sdl端点发现的工作流

可以提供以下步骤中的部分或全部(如图2所示)：

1-客户端可以注册到服务发现。客户端可以发送包括以下信息或客户端特性中的一个或多个的注册请求：身份、客户端类型(例如，网络功能类型，诸如hss、mme、……等)、位置、所请求的端点描述(例如，所使用的协议)、业务限定符(例如，实时、配置、……等)、本地和远程策略冗余、......等。服务发现可以记住这样的客户端信息。

2-服务发现可以分配客户端uuid(通用唯一标识符)，并且可以在考虑延迟(优化响应时间，强烈要求5g部署)、冗余模型(可靠性)和端点负载的情况下计算最佳端点分配

3-服务发现可以返回uuid，用于进一步的客户端请求，

4-客户端可以请求所分配的端点

5-服务发现可以返回所分配的端点列表，其中每个端点具有连接数据(例如，ip地址、端口、协议)，例如，端点i和j

6和7：客户端可以连接到所分配的端点

2)端点向内扩展的工作流：关闭警报以避免对业务的影响(平滑操作)

可以提供以下步骤中的部分或全部(如图3所示)：

1-服务发现可以意识到端点i向内扩展的拓扑变化，并且可以在考虑端点i向内扩展、延迟、冗余模型和端点负载以及在客户端注册时记录的客户端信息的情况下重新计算最佳端点分配。例如，可以将端点k分配给客户端

2-服务发现可以在端点被抑制之前向客户端通知拓扑变化，以避免对qos(服务质量)的影响

3-客户端可以请求所分配的端点

4-服务发现可以返回所分配的端点的列表，其中每个端点具有连接数据

5-客户端可以在与端点i断开连接之前连接到新端点k，以避免对qos产生影响

6-客户端可以与端点i断开连接

7-可以根据sdl配置抑制端点i

3)端点向外扩展的工作流：业务的重新分配

可以提供以下步骤中的部分或全部(如图4所示)：

1-在由于扩展容量(过载/优化)导致向外扩展之后，服务发现可以知道拓扑变化，例如端点k向外扩展，并且可以在考虑新端点k、延迟、冗余模型和端点负载的情况下重新计算最佳端点分配。例如，除了已经分配的端点之外，还可以将端点k分配给客户端，以避免对该客户端的qos的影响。

2-服务发现可以向客户端通知拓扑变化

3-客户端可以请求所分配的端点

4-服务发现可以返回具有新端点k的所分配的端点的列表

5-除了已经分配的端点上的连接外，客户端还可以重新分配业务并且连接到新端点k。

本发明的各个方面和/或实施例包括(但不限于)以下方面和/或实施例。

某些方面与一种被称为客户端的实体相关。

提供了各种实施例，根据各种组合，包括(但不限于)以下实施例，其可以单独或组合使用。

在一个实施例中，该实体被配置为：

-经由至少一个服务端点来支持对由分布式数据存储系统提供的服务的访问，该至少一个服务端点由被称为服务发现功能的实体基于以下中的至少一项而分配给客户端：客户端要求和分布式数据存储系统处的条件。

在一个实施例中：

-分布式数据存储系统包括通信网络的数据层，该通信网络诸如为5g网络。

在一个实施例中：

-所述服务包括以下中的至少一项：创建、读取、修改、删除数据、订阅数据修改通知、接收数据修改通知。

在一个实施例中：

-客户端要求至少包括以下中的至少一项：

·客户端的位置，

·由客户端要求的性能，

·由客户端要求的访问冗余水平。

在一个实施例中：

-分布式数据存储系统处的条件包括以下中的至少一项：

·负载条件，

·配置条件。

在一个实施例中，该实体被配置为：

-向服务发现功能指示数据是否需要在本地被存储和/或数据是否需要远程被存储。

在一个实施例中，该实体被配置为：

-在针对服务端点发现的注册的过程中向服务发现功能指示其要求。

在一个实施例中，该实体被配置为：

-向服务发现功能发送对于服务端点分配的请求。

在一个实施例中，该实体被配置为：

-在发送给服务发现功能的对于服务端点分配的请求中提供标识信息，该标识信息在针对服务端点发现的注册的过程中从服务发现功能被接收。

在一个实施例中，该实体被配置为执行以下中的至少一项：

-在已经分配的服务端点被抑制之前，预期从服务发现功能接收通知，

-在从服务发现功能接收到通知之后，向服务发现功能发送对于服务端点分配的新请求，

-在从已经分配的服务端点断开之前连接到新分配的服务端点。

在一个实施例中，该实体被配置为执行以下中的至少一项：

-从服务发现功能接收通知，该通知指示除了已经分配的端点之外还需要分配新服务端点，

-在从服务发现功能接收到通知之后，向服务发现功能发送对于服务端点分配的新请求，

-除了连接到已经分配的服务端点之外，还连接到新分配的端点。

其他方面涉及一种被称为服务发现功能的实体。

提供了各种实施例，根据各种组合，包括(但不限于)以下实施例，其可以单独或组合使用。

在一个实施例中，该实体被配置为：

-经由至少一个服务端点来支持由被称为客户端的实体对由分布式数据存储系统提供的服务的访问，该至少一个服务端点由服务发现功能基于以下中的至少一项而分配给客户端：客户端要求和分布式数据存储系统处的条件。

在一个实施例中：

-分布式数据存储系统包括通信网络的数据层，该通信网络诸如为5g网络。

在一个实施例中：

-所述服务包括以下中的至少一项：创建、读取、修改、删除数据、订阅数据修改通知、接收数据修改通知。

在一个实施例中：

-客户端要求至少包括以下中的至少一项：

·客户端的位置，

·由客户端要求的性能，

·由客户端要求的数据冗余水平。

在一个实施例中：

-分布式数据存储系统处的条件包括以下中的至少一项：

·负载条件，

·配置条件。

在一个实施例中，该实体被配置为：

-从客户端接收数据是否需要在本地被存储和/或数据是否需要远程被存储的指示。

在一个实施例中，该实体被配置为：

-在针对服务端点发现的注册的过程中接收客户端要求。

在一个实施例中，该实体被配置为：

-记录在针对服务端点发现的注册的过程中从客户端接收的信息。

在一个实施例中，该实体被配置为：

-从客户端接收对于服务端点分配的请求。

在一个实施例中，该实体被配置为：

-在对于服务端点分配的请求中从客户端接收标识信息，该标识信息在针对服务端点发现的注册的过程中被发送给客户端。

在一个实施例中，该实体被配置为执行以下中的至少一项：

-在已经分配的服务端点被抑制之前，预期向客户端发送通知，

-从客户端接收对于服务点分配的新请求，

-根据来自客户端的对于服务端点分配的新请求，分配至少一个新服务端点。

在一个实施例中，该实体被配置为执行以下中的至少一项：

-向客户端发送通知，该通知指示除了已经分配的端点之外还需要分配新服务端点，

-从客户端接收对于服务端点分配的新请求，

-根据来自客户端的对于服务端点分配的新请求，分配至少一个新服务端点。

其他方面涉及一种用于访问由分布式数据存储系统提供的服务的方法，包括由至少一个这样配置的实体(诸如(但不限于)被称为客户端的实体和被称为发现功能的实体)执行的至少一个步骤。

本领域技术人员将容易认识到，各种上述方法的步骤可以由编程计算机执行。本文中，一些实施例还旨在涵盖程序存储设备，例如，数字数据存储介质，其是机器或计算机可读的并且编码机器可执行的或计算机可执行的指令程序，其中所述指令执行所述上述方法的部分或全部步骤。程序存储设备可以是例如数字存储器、诸如磁盘和磁带的磁存储介质、硬盘驱动器或光学可读数字数据存储介质。实施例还旨在涵盖被编程为执行上述方法的所述步骤的计算机。