[發明專利]用于分布式系統內的資源管理的方法和裝置

有效

• 申請號: 201480084577.3
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN107210925B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: I.巴科斯;G.博多格;A.G.希爾特;L.雅諾西;G.雅羅
• 申請（專利權）人: 諾基亞通信公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;G06F9/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 閆小龍;劉春元

本發明提出了用于核心網絡元件中的分布式系統內的資源管理的方法、裝置和計算機程序產品，包括將核心網絡元件的計算資源組織成集合，其中第一集合總是活動的；設置用于集合的負載的上限閾值和下限閾值，其中只要操作中集合的平均負載達到上限閾值則操作中集合被加載，并且當超過上限閾值時新集合被激活，而當其負載下降到下限閾值以下時，最后激活的集合被去激活；向每個集合分配優先數；在分派給活動集合的計算資源的子區間中分割用于隨機化請求分布的隨機數的區間，其中基于相應計算資源的集合的優先數來確定每個子區間的長度；以及將來自區間的隨機數指派給傳入請求，并將請求轉發到屬于包含所指派的隨機數的子區間的這樣的計算資源。

技術領域

本發明大體上涉及有線和無線通信網絡，并且更具體地涉及用于使得能夠實現改進負載平衡、特別是用于分布式系統中的改進水平擴縮（scale）的核心網絡元件中的優化資源管理的方法、裝置和計算機程序產品。

背景技術

為了節省成本，電信運營商通常要求來自基礎設施供應商的無線電和核心網絡組件的虛擬化。實際上，所有核心網絡組件都應當能夠在同一云基礎設施上運行。除了例如經由對用于所有核心網絡組件的統一硬件（HW）的支出來節省成本之外，運營商期望諸如虛擬化網絡元件之類的計算資源也可以利用例如云的優點，并且因此進一步優化可用硬件資源的利用率。這樣的優點之一是云中的虛擬器具的水平可擴縮性（也稱為縮小（scale in）/擴大（scale out））的可能性。

作為例如云上的普通（虛擬）器具，核心網絡元件應支持這樣的水平擴縮行為。實際上，其意味著應當可能從/向（虛擬）器具（本文是核心網絡元件）移除（縮小）或添加（擴大）計算資源，諸如虛擬機（VM）。這將提供“收縮”所需計算資源的數量來處理低業務量（例如，夜晚時間）中的業務量而取決于針對高業務量的持續時間（例如白天時間）的需要而動態地添加諸如虛擬機VM的新計算資源的可能性。

關于具有嚴格預期服務等級的電信網絡元件，縮小過程處的計算資源移除必須不會造成任何服務干擾。在如根據本發明尋址的網絡元件的情況下，提供的主要服務是訂戶之間的呼叫的處理。也就是說，從例如移動交換中心服務器（MSS）或電信應用服務器（TAS）移除計算資源必須不會干擾任何正在進行的呼叫建立或任何正在進行的活動階段呼叫。換句話說，計算資源（諸如VM）的移除必須是適度的（graceful）。其中需要用于數據會話的這樣的適度的縮小過程的對應網絡元件例如是SGSN/MME。

為了隱藏來自外部世界的網絡元件的計算資源的這種擴縮，眾所周知的實踐是在網絡元件的邊緣上利用負載平衡器。負載平衡器（LB）終止來自外部世界的業務，并且它們將傳入業務分布在網絡元件的內部計算資源之間。通過這種方式，負載平衡器可以用來決定特定活動計算資源是否可以接收新的呼叫請求，或者如果內部計算資源被標記用于適度關閉，則標記的計算資源不應接收新的呼叫請求，但當然用于該計算資源上的正在進行的會話的業務應當仍然引導到該計算資源。

由此，變得顯而易見的是，在這種邏輯的情況下，一旦由計算資源處理的正在進行的會話被參與者終止，則計算資源不久后變為“空”。

另一方面，顯而易見的是，通常不能預測呼叫的長度。也就是說，其不能預見正在進行的活動階段呼叫何時將由參與者完成。其意味著可能發生當諸如VM的計算資源由于一些少量的非常長的呼叫會話而不能關閉時的情況。

本說明書涉及稱為水平擴縮的縮小和擴大。

基本上，擴大功能使得能夠通過添加計算資源以處理增加的業務來增加功能單元（FU）的容量。相反，縮小功能使得能夠通過從業務移除計算資源來減少功能單元的容量。水平擴縮已經是應當由所有設備供應商解決的實際上的運營商的要求。