[发明专利]网元集中过载控制(COFO‑NE)的基于云计算实现的系统和方法

说明书

发明领域

本发明的领域是基于云计算的系统，并且更加具体地，使用基于云计算的机制和/或系统控制网元的集中过载。

背景

在通信网络中，当网元（例如，CPU处理能力、存储器、网络带宽、输入/输出、磁盘资源等等）资源不足不能成功处理其接收的所有请求时，过载就会发生。由于高速率输入服务请求和/或导致故障的部分网络中断，一些网元可能经受持续很久的过载。集中过载是网络过载的特殊情形，该情形下过载集中在网络的子集或网元上。该子集的范围可以从网络目的地（例如，电话号码或IP地址）到一组交换和网络服务器。

当没有过载控制时，这种过载能够威胁通信网络的稳定性，并且能够引起成功的服务完成的严重减少。最终，由于丢弃的请求导致对客户端的服务的不可用，网元可能不能提供一个或多个服务。通常，过载问题自身可使问题复杂化，这可能引起网元上的负载更加持久。而且在过载期间，由于服务器大量的资源消耗在拒绝和/或对待其实际上无法处理的负载上，服务器的整体能力可能下降。在严重过载情况下，吞吐可以下降到原始处理能力的很小一部分。这通常被称为拥塞崩溃。此外，过载情况易于引起服务请求延时或被丢弃，这能够触发高速率的客户端放弃和/或再尝试。

传统地，使用两种不同的方法控制集中过载。一种方法是通过拒绝服务请求减少进入的负载。例如，可能只允许较高优先级的会话或事务，而可能拒绝所有其他会话或事务。很遗憾，这或许使顾客失望，进而最终解约，从而导致收益的损失。

另一种方法是，通过将进入的会话或事务请求路由到备用网元来进行控制集中过载，该备用网元通常由其过载需要被控制的网元的同一个组织所拥有和运行。然而，这可能需要大幅提高成本和运营支出，因为既无法准确预测过载事件的发生时间也不能预计过载事件的持续时间。另外，利用基于基础结构元件实现的网路元件的过载控制的某些缺点包括：

a）成本；

b）将过载控制元件与网络的测试与集成需要的时间；

c）静态资源分配；

d）对资源重新定位缺乏灵活性；以及

e）由于涉及会话/事务，对计算和通信资源关于预先设计的边界特征和功能耦合更严格。

服务供应商在动态和持续演变的联网和服务开发环境方面需要：

a）保护投资，也就是，资源的投资可以被迅速重新用于不同的产生应用和服务的收益；和/或

b）敏捷度和灵活性，也就是，利用网络中现有的计算和通信资源来部署新兴的特征和功能。

因此，就需要有这样一个系统，其使网络运营商和服务提供商能够分配其用于计算、通信的预算，并且基于预期的设计限制控制基础设施开发。因此，不需要构建和安装用于控制网元的集中过载的计算和联网装置的储备（silo）。

发明简述

本发明的各个方面解决了这些问题，并且例如，使服务提供商能够分配其计算、通信的预算，并且控制基础设施开发而不构建和安装计算和联网装置的这些储备，其极其经常要么保持为未被充分利用，要么在实现全部价值（或者说，提供所有投资回报）之前已过时。

在一个方面中，提供了一种方法，包括：从各种网络化资源获得用于网元的信令部分的资源块，其中资源块被集成到池中且统一的视图被呈现给与网元的信令部分通信的应用和服务。通过指令经由虚拟专用网络链路，网元的信令部分控制对来自网元的媒体部分的资源的分配。从各种网络化资源获得用于网元的媒体部分的资源块，其中资源块被集成到池中且统一的视图被呈现给网元的信令部分。网元的媒体部分使用资源块来用于应用和服务一段持续时间。该一段持续时间的范围可以从数秒到几十或几百个小时。可以通过开放的应用和资源编程接口(API和RPI)从公共、专用或社区网络获得资源。

附图说明

图1显示了用于网元的集中过载控制（“COFO-NE”）实现的当前模型的框图；以及

图2呈现了高级的基于云计算的COFO-NE实现模型。

图3示出了COFO-NE的基于云计算的实现的详细示意图。

实施方式的具体描述

在保护使免受网元的集中过载的、传统的、单机的或基于基础结构元件的实现中，需要专用计算、存储器和通信资源。这些资源需要与网络基础设施集成在一起且在流量管理和隐私/认证/安全管理方面以协调的方式进行操作。

结果是，使网络准备好支持灾难管理和过载控制特征/功能所需的时间和成功实现所期望的结果的成本变得高到难以接受。例如，为支持所期望的过载控制特征/功能，需要分配并集成额外联网、控制/处理和保护资源。