CN1185837C - 网关管理器及其之间的负载分配方法 - Google Patents

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Abstract

一种连接到H323网的网关管理器，包括第一消息接收部分(18)，传送数据发送部分(19)，和控制部分(11，12，13，14，15，16，17)。第一消息接收部分接收来自端点的网关管理器发现消息。控制部分确定在包括所述网关管理器的多个网关管理器中所述网关管理器是否具有最轻负载，并且当确定所述网关管理器具有最轻负载时，控制传送数据发送部分响应网关管理器发现消息将传送数据发送到端点。

Description

网关管理器及其之间的负载分配方法
技术领域
本发明涉及一种网关管理器(gatekeeper)和负载分配方法。
背景技术
在所谓的H323网中，即，在其中不保证服务质量、并且在ITU的H323建议中定义的分组网中，通过网关管理器(gatekeeper)(GK)向网络上的端点提供地址转换和存取控制。端点是一个像个人计算机之类的终端。在这样的一个H323网上的端点向网上的各个网关管理器(GK)发布一个网关管理器发现消息，以寻找一个其中注册了该端点的数据的网关管理器(GK)。当在H323网上存在多个网关管理器(GK)时，多个网关管理器(GK)中的每一个接收网关管理器发现消息，并且向端点发回一个指示网关管理器可以注册数据的消息。当接收到来自多个网关管理器(GK)的、指示能够注册的消息时，端点从多个网关管理器(GK)中选择一个网关管理器，并且对选定的网关管理器(GK)进行后续处理。
以这种方式，在常规的H323网中，当接收到来自端点的网关管理器发现消息时，如果该网关管理器(GK)能够不管其它网关管理器(GK)的条件注册该端点的数据，那么向端点发回注册可能消息。因此，存在着H323网上多个网关管理器(GK)中特定的一个网关管理器的负载过重的可能。在这种情况下，一些网关管理器(GK)的负载与其它的相比过高，而一些网关管理器(GK)的负载与其它的相比过低。在这种情况下，尽管H323网上有多个网关管理器(GK)，但是每个网关管理器(GK)的处理能力没有被充分利用。
在日本未决专利申请公开(JP-A-Heisei 7-152702)中，结合上述的说明公开了一种分配数据处理***。在这个参考专利申请中，分配数据处理***是由多个终端装置和多个通过网络与终端装置连接的、能够响应来自终端装置的处理请求的数据处理装置构成的。数据处理装置具有一个负载情况监视部分，和一个负载数据发送部分。负载情况监视部分产生显示其本身负载情况的负载数据。负载数据发送部分根据来自终端装置的请求，发回负载情况监视部分获得的负载数据。作为数据管理数据处理装置的数据处理装置，除了具有负载情况监视部分和负载数据发送部分之外，还具有一个负载数据管理部分和一个负载数据查询处理部分。负载数据管理部分管理多个数据处理装置中的负载数据。负载数据查询处理部分根据有关负载数据管理部分管理的负载数据的查询，通知负载数据。多个终端装置中的每一个具有：第一负载数据查询部分，其在一特定操作情况下查询管理数据处理装置的负载数据管理部分管理的负载数据；负载数据存储部分，其根据从第一负载查询处理部分的负载数据查询存储从第一负载数据查询部分通知的负载数据；和负载分配控制单元，其根据负载数据存储部分中的数据处理装置所储存的负载数据，将处理请求的负载分配给数据处理装置。
在日本未决专利申请公开(JP-P2000-32146A)中也公开了一个自动呼叫传送***，和一种通信网。在这个参考申请中，将一个来自顾客的呼叫路由到一个或多个服务代理。提供一个网关以接收公用电话线路网中的电话呼叫，并且通过一个计算机网将一个网关管理器连接到网关。网关管理器将呼叫从网关传送到连接到计算机网的多个代理终端中的一个，以将一个服务代理与顾客连接。将一个自动呼叫传送服务器连接到计算机网，并确定代理终端何时可用，并且指令网关管理器路由从网关可用的代理终端。
在日本未决公开专利申请(JP-A-Heisei 7-235939)中也公开了一种业务量分配装置。在这个参考文献中，业务量分配装置是由多个网络(3)、一个连接到每个网络(3)并且发射和接收通信帧和路由帧的终接单元(2)、和多个与多个网互连以中继帧的中继单元(1)构成的。每个中继单元(1)是由一个接收部分(11)、一个检测部分(15)、一个路由帧处理部分(12)、和一个发射部分(14)构成的。接收部分(11)接收从一个发射源的发射单元发射的通信帧和路由帧。检测部分(15)检测发送到一个传输目的地网络的帧的业务量。路由帧处理部分(12)产生路由帧以通知每个网的发射单元。此时，路由帧包括指示一个中间呼叫控制地址和一个分配给中继单元的地址的网络实体标题的信息，中间呼叫控制地址指示中继单元连接到网络的接入点。路由帧处理部分(12)在业务量超过预定值时也产生指示另一个中继单元的路由帧。发射部分(14)将通信帧发送到传输目的终接单元，和发送指示从路由帧处理部分到传输源终接单元(2)的其它中继单元的路由帧。
发明内容
因此，本发明的一个目的是要提供一种能够有效分配端点的处理负载的网关管理器和负载分配方法。
本发明的另一个目的是要提供一种在H323网中能够防止负载集中到一个特定网关管理器从而导致效率降低的网关管理器和负载分配方法。
在本发明的一个方面，连接到一个H323网的网关管理器包括：网关管理器发现消息接收部分，传送数据发送部分，和控制部分。网关管理器发现消息接收部分接收来自端点的网关管理器发现消息。控制部分确定该网关管理器在包括该网关管理器的多个网关管理器中是否具有最轻的负载，并且在它确定该网关管理器具有最轻负载时，控制传送数据发送部分响应网关管理器发现消息，向端点发送传送数据。控制部分也可以包括一个存储部分和一个第一控制部分。存储部分存储一个负载状态表，该负载状态表指示多个网关管理器中存在具有比该网关管理器更轻的负载的网关管理器。第一控制部分参考负载状态表，以确定该网关管理器在包括该网关管理器的多个网关管理器中是否具有最轻的负载，并且在确定该网关管理器具有最轻的负载时，控制传送数据发送部分响应网关管理器发现消息向端点发送传送数据。
在这种情况下，控制部分可以进一步包括：负载状态通知消息接收部分，和第二控制部分。负载状态通知消息接收部分从多个网关管理器中作为通知发送网关管理器一个网关管理器接收负载状态通知消息，负载状态通知消息包括通知发送网关管理器的负载。第二控制部分从负载状态通知消息中提取通知发送网关管理器的负载，并把提取的负载与自身负载比较，当提取的负载比自身负载轻时，至少把通知发送网关管理器的标识符写入到负载状态表中。
当控制部分确定该网关管理器不具有最轻负载时，它控制传送数据发送部分不响应网关管理器发现消息发送传送数据。
在这种情况下，控制部分可以进一步包括计算部分。该计算部分将该网关管理器的负载计算为一个自身负载(self-load)。
在这种情况下，控制部分可以进一步包括负载状态请求消息发送部分。第二控制部分控制负载状态请求消息发送部分把一个带有该网关管理器标识符和自身负载的负载状态请求消息发送到多个网关管理器中的每一个。多个网关管理器中的每一个根据多个网关管理器中每一个的负载有选择地向该网关管理器回复负载状态通知消息。
在这种情况下，控制部分可以进一步包括负载状态请求消息接收部分，和负载状态通知消息发送部分。负载状态请求消息接收部分接收带有多个网关管理器中每一个的标识符和每个网关管理器的负载的负载状态请求消息。第二控制部分从负载状态请求消息中提取每个网关管理器的负载，和把提取的负载与自身负载比较，并且当提取负载轻于自身负载时，控制负载状态通知消息发送部分把带有自身负载和网关管理器标识符的负载状态通知消息发送到每个网关管理器。
另外，当提取负载不轻于自身负载时，第二控制部分放弃负载状态请求消息。
在本发明的另一方面，将一种负载分配方法应用于一个通信***，该通信***包括：网络、操作地连接到网络的端点、和包括第一和第二网关管理器的多个网关管理器。通过(a)在第一网关管理器中接收来自该端点的网关管理器发现消息；(b)在第一网关管理器中，参考指示多个网关管理器中具有较轻负载的网关管理器的标识符的负载状态表，以确定第一网关管理器在多个网关管理器中是否具有最轻负载；(c)当确定该网关管理器具有最轻负载时，在第一网关管理器中响应网关管理器发现消息向该端点发送传送数据；(d)将第一网关管理器的负载计算为第一负载；(e)从第二网关管理器接收负载状态通知消息，该消息包括作为第二负载的第二网关管理器的负载；(f)从负载状态通知消息中提取第二负载；(g)比较第一负载和第二负载；和(h)当第二负载轻于第一负载时，把第二网关管理器的标识符写入到负载状态表中，而实现该方法。
负载分配方法可以进一步包括步骤：(i)当确定该网关管理器不具有最轻负载时，放弃网关管理器发现消息。
也可以把带有第一网关管理器标识符和第一负载的负载状态请求消息发送到第二网关管理器。
也可以通过进一步包括以下步骤实现负载分配方法：接收带有第二网关管理器标识符和第二负载的负载状态请求消息；从负载状态请求消息中提取第二负载；比较提取的第二负载和第一负载；和当提取的第二负载轻于第一负载时，将带有第一负载和第一网关管理器标识符的负载状态通知消息发送到第二网关管理器。
在这种情况下，当提取的第二负载不轻于第一负载时，可以放弃负载状态请求消息。
附图说明
图1是显示应用了根据本发明的一个实施例的网关管理器的H323网的配置的示例的示意图；和
图2是显示根据本发明的实施例的网关管理器的配置的方框图。
具体实施方式
以下参考附图说明本发明的网关管理器和负载分配方法。
图1示出了一个应用了根据本发明的实施例的网关管理器的H323网的总体配置的示例。如图1中所示，在本实施例中的H323网是由四个网关管理器GK1至GK4，一个与网关管理器GK1至GK4连接的网络5，多个与网络5连接的网关(GW)6和8，和分别连接到多个网关6和8的端点7和9构成的。本实施例中的H323的配置是由基于H323建议的一个部件组构成的。应当指出，如图1中所示的本实施例，其端点是通过网关与网络连接的。但是，本发明不限于此，并且端点可以直接与网连接。
图2是显示根据本发明的这个实施例的网关管理器的配置的方框图。如图1中所示，在本实施例中，将说明GK1至GK4四个网关管理器连接到网5的情况。但是，网关管理器GK1至GK4具有完全相同的配置。因此，仅参考图2说明网关管理器GK1的配置。
如图2中所示，网关管理器GK1是由负载状态请求消息发送和接收部分11、负载状态数据通知消息发送和接收部分12、负载状态计算部分13、消息控制部分14、负载状态表产生部分15、存储部分16、回复控制部分17、网关管理器(GK)发现消息接收部分18、和传送数据发送部分19构成的。
负载状态请求消息发送和接收部分11执行从网关管理器GK2至GK4中之一接收负载状态请求消息的处理过程，和向其它网关管理器GK2至GK4发送负载状态请求消息的处理过程。负载状态数据通知消息发送和接收部分12实施从网关管理器GK2至GK4中之一接收负载状态数据通知消息的处理过程，和向其它网关管理器GK2至GK4发送负载状态数据消息的处理过程。负载状态计算部分13计算网关管理器GK1的负载状态。消息控制部分14提取接收的负载状态数据通知消息或接收的负载状态请求消息，并且将包含在接收的负载状态请求消息中的负载状态与网关管理器GK1的计算负载状态比较。负载状态表产生部分15根据网关管理器GK1的计算的负载状态与包含在接收的负载状态请求消息或负载状态通知消息中的负载状态的比较结果，生成一个负载状态表。存储部分16存储负载状态表产生部分15产生的负载状态表。回复控制部分17根据存储在存储部分16中的负载状态表控制对端点回复的发送。网关管理器(GK)发现消息接收部分18从该端点接收网关管理器(GK)发现消息。传送数据发送部分19在回复控制部分17的控制下向端点发送传送数据。
应当指出，在本实施例中，负载状态请求消息使用了一种在H323建议中定义的位置数据请求消息(LRQ)，负载状态数据消息使用了一种在H323建议中定义的位置数据响应消息(LCF)。网关管理器(GK)发现消息也是H323建议中的GRQ，并且传送数据的发送是利用H323建议中的GCF进行的。
接下来，说明本实施例中的网关管理器的操作。如图1中所示，在H323网上有四个网关管理器GK1至GK4。假设网关管理器G1的负载状态是30％，网关管理器G2的负载状态是10％，网关管理器G3的负载状态是40％，网关管理器G4的负载状态是20％。在这种情况下，主要说明网关管理器G1的操作。应当指出，负载状态是实际注册数量与每个网关管理器(GK)上能够注册的最大注册数量之比。
在网关管理器GK1中，消息控制部分14控制负载状态请求消息发送和接收部分11，以从负载状态请求消息发送和接收部分11将负载状态请求消息发送到除其自身外的其它网关管理器GK2至GK4。例如，这个处理过程最好是周期性地执行，以获取其它网关管理器GK2至GK4的最近负载状态。消息控制部分14也可以参考存储在存储部分16中的网关管理器表，以确定网关管理器GK2至GK4。各网关管理器GK2至GK4进行与网关管理器GK1相同的处理过程。
对于负载状态请求消息，在H323建议的情况下使用了一个位置数据请求(LRQ)消息，并且把网关管理器GK1的负载状态设置为一个LRQ消息的非标准参数。这样，将LRQ消息发送到其它网关管理器GK2至GK4。
此外，在负载状态请求消息的发送中，把一个指示位置数据请求(LRQ)消息是查询负载状态的代码设置为位置数据请求(LRQ)消息的网关管理器标识符(gatekeeperIdentifier)。应当指出，网关管理器GK1的数据被设置为发射机数据。
网关管理器GK2至GK4中的每一个从网关管理器GK1接收LRQ消息作为负载状态请求消息，并且根据接收的LRQ消息的网关管理器标识符识别出LRQ消息查询负载状态。然后，在作为一个有关网关管理器的每个网关管理器GK2至GK4中，通过负载状态请求消息发送和接收部分11接收消息，并且消息控制部分11从LRQ消息的非标准参数中取出发送源网关管理器GK1的负载状态。负载状态计算部分13计算有关网关管理器(GK)的负载状态。
接下来，在每个网关管理器GK2至GK4中，消息控制部分14将计算的负载状态与取出的负载状态比较。当有关网关管理器的负载状态较轻时，有关网关管理器(GK)的消息控制部分14将有关网关管理器(GK)的负载状态设置到位置数据回复(LCF)消息的一个非标准参数，作为负载状态通知消息。然后，消息控制部分14控制负载状态通知消息发送和接收部分12，将负载状态通知消息发送到负载状态请求消息的发送源网关管理器(GK)(在本例中，发送到网关管理器GK1)。此时，网关管理器(GK)的消息控制部分14将有关网关管理器的标识符设置为负载状态通知消息的消息始发者数据。但是，当不能容纳端点时，有关网关管理器(GK)放弃接收的负载状态请求消息，并且不回复该消息。
当有关网关管理器(GK)的负载状态等于或大于负载状态请求消息的发送源网关管理器GK1的负载状态时，网关管理器(GK)放弃接收的负载状态请求消息，并且不回复消息。
如上所述，在本实施例中，假设网关管理器GK1的负载状态是30％，网关管理器GK2的负载状态是10％，网关管理器GK3的负载状态是40％，和网关管理器GK4的负载状态是20％。因此，当接收到来自网关管理器GK1的负载状态请求消息时，网关管理器GK2向网关管理器GK1发送负载状态数据通知消息。但是，当接收到来自网关管理器GK1的负载状态请求消息时，网关管理器GK3放弃接收的负载状态请求消息，并且不回复消息。当接收到来自网关管理器GK1的负载状态请求消息时，网关管理器GK4向网关管理器GK1发送负载状态数据消息。
当通过负载状态数据通知消息发送和接收部分12从网关管理器GK2接收到负载状态数据通知消息时，网关管理器GK1的消息控制部分14从作为接收的负载状态数据消息的LCF消息的非标准参数中提取网关管理器GK2的负载状态。以这种方式，用负载状态数据消息通知了网关管理器GK2和GK4的负载状态。
负载状态计算部分13计算网关管理器GK1的负载状态，并传送到消息控制部分14，消息控制部分14将网关管理器GK1的计算负载状态与提取的负载状态比较。当提取的负载状态轻于计算的负载状态时，消息控制部分14将接收的消息的标识符输出到负载状态表产生部分15。当对所有网关管理器GK2至GK4的消息处理结束时，负载状态表产生部分15产生一个负载状态表，并存储在存储部分16中。
网关管理器的当前负载状态在负载状态表中按降序排列。在这种情况下，由于，如上所述，网关管理器GK3的负载状态高于网关管理器GK1的负载状态，所以网关管理器GK3不回复来自网关管理器GK1的负载状态请求消息。因此，网关管理器GK1不知道网关管理器GK3的负载状态，并且不将网关管理器GK3的负载状态写入到存储在网关管理器GK1的存储部分16中的负载状态表。但是，标识符没有写入负载状态表的任何网关管理器(GK)具有比网关管理器GK1更重的负载状态。因此，这对发现具有更轻负载状态的网关管理器(GK)的目的不构成问题。即，网关管理器GK1不接收来自网关管理器GK3的负载状态数据通知消息，并且在负载状态表中没有网关管理器GK3的标识符。这样，网关管理器GK1可以知道网关管理器GK3的负载状态重于网关管理器GK1的负载状态。
如上所述，网关管理器GK1的负载状态表产生部分15生成负载状态表，并且存储在存储部分16中。当从端点7或9接收到网关管理器发现消息时，回复控制部分17参考该负载状态表，并确定应当把传送数据发送到端点7还是9。
更具体地讲，在网关管理器GK1中，当网关管理器发现消息接收部分18接收到来自端点7或9的网关管理器(GK)发现消息(GRQ)时，回复控制部分17参考存储在存储部分16中的负载状态表，并且确定在网关管理器GK1至GK4中网关管理器GK1是否具有最轻的负载状态。如果网关管理器GK1的负载状态最轻，那么网关管理器GK1的回复控制部分17控制传送数据发送部分19，将传送数据发送到发布网关管理器发现消息的端点7或9。如果网关管理器GK1的负载状态不是最轻的，那么回复控制部分17控制传送数据发送部分19不发送传送数据。如上所述，当网关管理器GK1的负载状态是30％时，网关管理器GK2的负载状态是10％，网关管理器GK3的负载状态是40％，网关管理器GK4的负载状态是20％。因此，网关管理器GK1的负载状态不是最轻的。因而，不实施传送数据的发送。
另一方面，当尽管网关管理器GK1向其它网关管理器GK2至GK4发送了负载状态请求消息，但没有来自网关管理器GK2至GK4的回复时，那么与其它网关管理器GK2至GK4相比，网关管理器GK1的负载状态是最轻的。因此，当接收到来自端点7或9的网关管理器(GK)发现消息时，网关管理器GK1的回复控制部分17控制传送数据发送部分19，将网关管理器(GK)的传送数据发送到网关管理器(GK)发现消息的发送源。
如上所述，根据本发明，可以防止一个端点的处理负载集中在H323网的一个特定网关管理器从而使效率降低的情况。因此，能够有效地分配负载。也就是说，根据本发明，与网络连接的每个网关管理器(GK)预先检查各个网关管理器(GK)的负载状态，并且只有在该网关管理器(GK)的负载状态是最轻时，才响应来自端点的网关管理器(GK)发现消息发送传送数据。因此，可以消除与网络连接的多个网关管理器(GK)之间的负载倾斜，并且可以有效地使用网关管理器(GK)。

Claims (11)

1.一种连接到H323网的网关管理器，包括：
网关管理器发现消息接收部分，其接收来自端点的网关管理器发现消息；
传送数据发送部分；和
控制部分，其确定在包括所述网关管理器在内的多个网关管理器中所述网关管理器是否具有最轻负载，并且在确定所述网关管理器具有最轻负载时，控制所述传送数据发送部分响应网关管理器发现消息，向所述端点发送传送数据，
其中，所述控制部分包括：
存储部分，其存储负载状态表，该负载状态表指示所述多个网关管理器中任何具有比所述网关管理器更轻的负载的网关管理器的存在；
第一控制部分，其参考所述负载状态表以确定在包括所述网关管理器的所述多个网关管理器中所述网关管理器是否具有最轻负载，并且当确定所述网关管理器具有最轻负载时，控制所述传送数据发送部分响应网关管理器发现消息，向所述端点发送传送数据；
负载状态通知消息接收部分，其从所述多个网关管理器中作为通知发送网关管理器的一个接收负载状态通知消息，所述负载状态通知消息包括所述通知发送网关管理器的负载；和
第二控制部分，其从所述负载状态通知消息提取所述通知发送网关管理器的负载，将提取的负载与所述网关管理器的负载进行比较，并且当提取负载轻于自身负载时，至少把所述通知发送网关管理器的标识符写入所述负载状态表中。
2.根据权利要求1所述的网关管理器，其中当确定所述网关管理器不具有最轻负载时，所述控制部分控制所述传送数据发送部分不响应网关管理器发现消息发送传送数据。
3.根据权利要求1所述的网关管理器，其中所述控制部分进一步包括：
计算部分，其计算所述网关管理器的负载作为自身负载；。
4.根据权利要求3所述的网关管理器，其中所述控制部分进一步包括：
负载状态请求消息发送部分，和
其中所述第二控制部分控制所述负载状态请求消息发送部分，将带有所述网关管理器的标识符和所述自身负载的负载状态请求消息发送到所述多个网关管理器中的每一个，和
所述多个网关管理器中的每一个根据所述多个网关管理器中每一个的负载，有选择地将所述负载状态通知消息回复给所述网关管理器。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的网关管理器，其中所述控制部分进一步包括：
负载状态请求消息接收部分，其接收带有所述多个网关管理器中每一个的标识符和所述每个网关管理器的负载的所述负载状态请求消息；和
负载状态通知消息发送部分，和
其中所述第二控制部分从所述负载状态请求消息中提取所述每个网关管理器的负载，将提取负载与作为自身负载的所述网关管理器的负载比较，并且当提取负载轻于自身负载时，控制所述负载状态通知消息发送部分将带有自身负载和所述网关管理器的所述标识符的负载状态通知消息发送到所述每个网关管理器。
6.根据权利要求5所述的网关管理器，其中当提取负载不轻于自身负载时，所述第二控制部分放弃所述负载状态请求消息。
7.一种通信***中的负载分配方法，该通信***包括网络、操作地连接到所述网的端点、和包含第一和第二网关管理器的多个网关管理器，所述方法包括步骤：
(a)在所述第一网关管理器中接收来自所述端点的网关管理器发现消息；
(b)在所述第一网关管理器中参考指示所述多个网关管理器中具有较轻负载的网关管理器的标识符的负载状态表，以确定在所述多个网关管理器中所述第一网关管理器是否具有最轻负载；
(c)当确定所述网关管理器具有最轻负载时，在所述第一网关管理器中，响应所述网关管理器发现消息，把传送数据发送到所述端点；
(d)计算所述第一网关管理器的负载，作为第一负载；
(e)接收来自所述第二网关管理器的包括作为第二负载的所述第二网关管理器的负载的负载状态通知消息；
(f)从所述负载状态通知消息中提取所述第二负载；
(g)比较所述第一负载和所述第二负载；和
(h)当所述第二负载轻于所述第一负载时，将所述第二网关管理器的标识符写入所述负载状态表。
8.根据权利要求7所述的负载分配方法，进一步包括步骤：
(i)当确定所述网关管理器不具有最轻负载时，放弃所述网关管理器发现消息。
9.根据权利要求7所述的负载分配方法，进一步包括步骤：
将带有所述第一网关管理器的标识符和所述第一负载的负载状态请求消息发送到所述第二网关管理器。
10.根据权利要求7所述的负载分配方法，进一步包括步骤：
接收带有所述第二网关管理器的标识符和所述第二负载的所述负载状态请求消息；
从所述负载状态请求消息提取所述第二负载；
比较提取的第二负载和所述第一负载；和
当提取的第二负载轻于所述第一负载时，将带有所述第一负载和所述第一网关管理器的所述标识符的负载状态通知消息发送到所述第二网关管理器。
11.根据权利要求10所述的负载分配方法，进一步包括步骤：
当提取的第二负载不轻于所述第一负载时，放弃所述负载状态请求消息。
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