[發(fā)明專利]過載控制方法、裝置和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110142441.1
• 申請(qǐng)日: 2011-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN102811197A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王彪;嚴(yán)為;魏元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06;H04W28/02
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 李健;龍洪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種SIP系統(tǒng)中的過載控制方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，Internet得到了飛速發(fā)展與普及應(yīng)用，作為其核心技術(shù)的IP協(xié)議體系在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中統(tǒng)治地位已得到了廣泛認(rèn)同。會(huì)話發(fā)起協(xié)議(SIP)是目前對(duì)等IP通信最流行的協(xié)議。其遵循因特網(wǎng)一貫堅(jiān)持的簡(jiǎn)練、開放、兼容和可擴(kuò)展等原則，并充分注意到因特網(wǎng)開放而復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的安全問題。SIP協(xié)議充分考慮了對(duì)傳統(tǒng)公共電話網(wǎng)的各種業(yè)務(wù)，包括IN業(yè)務(wù)和ISDN業(yè)務(wù)的支持。

SIP協(xié)議中有兩個(gè)要素，SIP客戶端和SIP服務(wù)器(server)。SIP客戶端是呼叫的終端系統(tǒng)元素，SIP服務(wù)器則是處理與多個(gè)呼叫相關(guān)聯(lián)信令的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在SIP網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)用戶由SIP通用資源標(biāo)識(shí)符(URI)唯一標(biāo)識(shí)，而用戶的IP地址則是用于路由來自注冊(cè)服務(wù)器的SIP信令。

SIP服務(wù)器過載(overload)表示SIP服務(wù)器沒有足夠的資源去處理所有到來的SIP消息。由于過載時(shí)有部分SIP請(qǐng)求會(huì)被拒絕，而SIP客戶端在請(qǐng)求被拒絕后，如果不進(jìn)行過載控制，SIP客戶端將會(huì)持續(xù)不斷的發(fā)送re-invite請(qǐng)求，從而導(dǎo)致SIP服務(wù)器的負(fù)載變大，繼續(xù)丟棄新的SIP請(qǐng)求，最終使得SIP服務(wù)器的應(yīng)用吞吐量至0。

因此，SIP過載控制的目的在于使得SIP服務(wù)器在過載期間，可以以接入其容量上限的吞吐量進(jìn)行操作，即最大限度的利用SIP服務(wù)器的吞吐能力。

SIP協(xié)議提供了有限的過載控制機(jī)制，如響應(yīng)code?503(服務(wù)不可用)，但是此機(jī)制不能完全阻止SIP服務(wù)器的過載，并且其不能阻止擁塞崩潰。實(shí)際上，SIP服務(wù)器的開啟/關(guān)閉(ON/OFF)可能導(dǎo)致業(yè)務(wù)在SIP服務(wù)器間擺動(dòng)(即向SIP服務(wù)器發(fā)送的請(qǐng)求被拒絕后再向其他的SIP服務(wù)器請(qǐng)求)，從而增加整個(gè)系統(tǒng)的工作壓力。

SIP過載控制分為兩種：顯式的過載控制和隱式的過載控制。其中，顯式的過載控制主要是指SIP服務(wù)器能夠指定其接收流量的大小；隱式的過載控制主要是通過SIP服務(wù)器選擇性的丟棄某些SIP請(qǐng)求，來提示SIP請(qǐng)求發(fā)送端該SIP服務(wù)器已經(jīng)過載。

一般情況下，顯式的過載控制包括以下5種方式：

1)基于速率的過載控制(Rate-based?Overload?Control)

主要是限制上游SIP實(shí)體(如SIP客戶端或者SIP服務(wù)器)發(fā)往下游SIP服務(wù)器服務(wù)請(qǐng)求的速率，當(dāng)過載發(fā)生時(shí)，SIP服務(wù)器能夠限制每一個(gè)上游SIP實(shí)體每秒最多只能往下游SIP服務(wù)器發(fā)送X條請(qǐng)求。SIP服務(wù)器可以為不同的SIP實(shí)體指定不同的速率標(biāo)準(zhǔn)。

2)基于丟失的過載控制(Loss-based?Overload?Control)

主要是限制上游SIP實(shí)體發(fā)送至下游SIP服務(wù)器請(qǐng)求的數(shù)目，當(dāng)過載發(fā)生時(shí)，SIP服務(wù)器能夠?qū)γ恳粋€(gè)上游SIP實(shí)體進(jìn)行限制，縮減上游SIP實(shí)體X％的請(qǐng)求，受到限制的上游SIP實(shí)體必須重定向或者拒絕目的至該SIP服務(wù)器X％的流量。

3)基于窗口機(jī)制的過載控制(Window-based?Overload?Control)

主要是借鑒了TCP協(xié)議中的滑動(dòng)窗口機(jī)制，下游SIP服務(wù)器允許上游SIP實(shí)體發(fā)送一定數(shù)量的SIP請(qǐng)求，在請(qǐng)求被處理后才能向后滑動(dòng)窗口。

4)基于信號(hào)機(jī)制的過載控制(Overload?Signal-based?Overload?Control)

主要是向發(fā)送端返回503(服務(wù)不可用)信號(hào)來通知上游SIP實(shí)體，服務(wù)器已經(jīng)過載，需要上游SIP實(shí)體減少發(fā)送的請(qǐng)求數(shù)量以避免觸發(fā)更多的503消息。但是這個(gè)503消息頭域中不包含Retry-after字段，以此來避免下游SIP服務(wù)器完全放棄該請(qǐng)求。

5)關(guān)閉/開啟過載控制(On/OffOverload?Control)

主要是通過SIP服務(wù)器選擇性的關(guān)閉某些SIP請(qǐng)求，向其上游SIP實(shí)體返回包括Retry-after字段的503消息，來讓上游SIP實(shí)體重定向此請(qǐng)求，這種方法在5種過載控制方法中效率最低。

目前的SIP協(xié)議還存在以下問題：

目前SIP協(xié)議中只實(shí)現(xiàn)了基于丟失的過載控制，對(duì)于其他的顯式的過載控制方式并沒有做出相應(yīng)的支持，使得SIP服務(wù)器無(wú)法有效應(yīng)對(duì)各種突發(fā)的過載情況，從而導(dǎo)致SIP服務(wù)器性能的急劇下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種過載控制方法、裝置和系統(tǒng)，解決了SIP服務(wù)器性能下降的問題。

一種過載控制方法，包括：