Система и способ обеспечения устойчивости к сбоям и балансировки нагрузки для объекта функции управления сеансом связи (cscf)

Изобретение относится к системе и способу обеспечения устойчивости к сбоям и балансировки нагрузки для объекта функции управления сеансом связи. Технический результат заключается в повышении надежности и снижении нагрузки сети IMS. Система включает в себя объекты прокси-функции управления сеансом связи, объекты запрашивающей функции управления сеансом связи и объекты обслуживающей функции управления сеансом связи, а также сервер системы доменных имен. Объекты системы сконфигурированы для регулярной передачи серверу системы доменных имен отчета об их эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки посредством сообщения DNS UPDATE для использования сервером переданных данных при реализации стратегии балансировки нагрузки. 2 н. и 9 з. п. ф-лы, 6 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области мультимедийной подсистемы протокола Интернета (Internet protocol multimedia subsystem, IMS) и, в частности, к системе и способу обеспечения устойчивости к сбоям и балансировки нагрузки для объекта функции управления сеансом связи (call session control function, CSCF).

Предпосылки создания изобретения

Надежность функционирования объекта CSCF как объекта функции управления сеансом связи в сети IMS имеет большое значение для надежной работы всей сети IMS. Для гарантии надежной работы всей сети IMS в традиционных сетях IMS реализованы идеи обнаружения доступности сетевого элемента и выбора соседнего сетевого элемента для балансировки нагрузки. Идея обнаружения доступности сетевого элемента вводит в сеть IMS механизм обнаружения линии связи, в котором используется способ OPTIONS протокола установления сеанса связи (session initiation protocol, SIP) для обнаружения доступности линии связи от локального сетевого элемента к соседнему сетевому элементу. В состоянии соединения связи локальный сетевой элемент выбирает доступный соседний сетевой элемент для предоставления услуг в соответствии с доступностью линии связи с соседним сетевым элементом. Данный способ позволяет повысить долю успешных соединений сигнализации плоскости управления и, таким образом, повысить надежность всей сети. В соответствии с идеей выбора соседнего сетевого элемента для балансировки нагрузки в сети IMS объект прокси-функции CSCF (proxy CSCF, P-CSCF), объект обслуживающей функции CSCF (serving CSCF, S-CSCF), объект функции управления шлюзом взаимодействия с внешней сетью (breakout gateway control function, BGCF), соответственно, применяют способ балансировки нагрузки для выбора объекта запрашивающей функции CSCF (interrogation CSCF, I-CSCF), объекта BGCF или объекта функции управления медиашлюзом (media gateway control function, MGCF).

Архитектура локальной сети в соответствии с идеями обнаружения доступности сетевого элемента и выбора соседнего сетевого элемента для балансировки нагрузки, применяемыми в сети IMS, показана на фиг.1, при этом в период активности объект 101 P-CSCF передает сигнализацию OPTIONS протокола SIP в заранее заданном периоде времени в объекты 102 I-CSCF, которые связаны с объектом 101 P-CSCF, и если ответная сигнализация от одного из объектов 102 I-CSCF не принята в течение заранее заданного периода времени и количество случаев неприема ответной сигнализации больше заранее заданного числового значения, то данный объект 102 I-CSCF считается недоступным. Когда необходимо выдать сигнализацию регистрации пользовательского устройства (user equipment, UE) 103, объект 101 P-CSCF выбирает из набора доступных в текущий момент времени объектов I-CSCF, полученного в результате упомянутого обнаружения доступности, подходящий объект I-CSCF в соответствии со стратегией балансировки нагрузки и маршрутизирует сигнализацию регистрации в выбранный объект I-CSCF. Аналогично процедуре выбора объектом P-CSCF объекта I-CSCF, в сети IMS в процедурах выбора объектом S-CSCF объекта BGCF и выбора объектом BGCF объекта MGCF также может применяться описанный выше способ.

Этот способ обладает следующими недостатками:

объект P-CSCF может обнаруживать доступность объектов I-CSCF, однако объекты I-CSCF не могут обнаруживать доступность объекта P-CSCF, то есть обнаружение не является двунаправленным;

если в сеть IMS добавляют объект P-CSCF и/или объект I-CSCF, должна быть изменена конфигурация всех объектов сети IMS, и,

если в сети IMS объект P-CSCF, объект I-CSCF и объект S-CSCF включают множество физических объектов, соответственно, возрастает нагрузка сети IMS из-за большого объема добавленной в сеть сигнализации OPTIONS протокола SIP для обнаружения доступности в сети.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении предлагаются система и способ обеспечения устойчивости к сбоям и балансировки нагрузки для объекта CSCF для упрощения использования и расширения технологии обеспечения устойчивости к сбоям и балансировки нагрузки в сети IMS, что позволяет также снизить нагрузку сети IMS.

В настоящем изобретении предлагается система для обеспечения устойчивости к сбоям и балансировки нагрузки для объекта CSCF, включающая объекты P-CSCF, объекты 1-CSCF и объекты S-CSCF, а также DNS-сервер (Domain Name System, система доменных имен), при этом

каждый объект P-CSCF или каждый объект I-CSCF сконфигурирован для передачи отчета о своем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки в упомянутый DNS-сервер посредством сообщения DNS UPDATE;

если необходимо выдать сигнализацию регистрации протокола установления сеанса связи, для передачи сигнализации запроса системы доменных имен в упомянутый DNS-сервер и для маршрутизации упомянутой сигнализации регистрации протокола установления сеанса связи в объект CSCF, соответствующий служебной записи, возвращенной упомянутым DNS-сервером;

каждый объект S-CSCF сконфигурирован для передачи отчета о своем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки в упомянутый DNS-сервер посредством сообщения DNS UPDATE, a

DNS-сервер сконфигурирован для предоставления списка P-CSCF, списка 1-CSCF и списка S-CSCF, а также для уточнения положения каждого объекта CSCF в соответствующем списке CSCF в соответствии с принятым сообщением DNS UPDATE, переданным объектом CSCF, и, при приеме сигнализации запроса системы доменных имен, для возвращения объекту-отправителю CSCF упомянутой служебной записи, соответствующей целевому объекту CSCF с минимальным эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки в соответствующем списке CSCF.

В настоящем изобретении объект-отправитель CSCF является объектом, который в настоящий момент времени осуществляет управление, а целевой объект CSCF является управляемым объектом.

Каждый объект P-CSCF, каждый объект I-CSCF или каждый объект S-CSCF сконфигурирован также для сбора, в регулярные моменты времени, своих параметров нагрузки, для преобразования собранных параметров нагрузки в эквивалентный весовой коэффициент нагрузки, для вычисления абсолютного значения разности между текущим эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки и предыдущим, а также для сравнения упомянутого абсолютного значения с заранее заданным порогом; если упомянутое абсолютное значение не меньше, чем упомянутый порог, для немедленной передачи отчета о текущем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки;

если упомянутое абсолютное значение меньше, чем упомянутый порог, для ожидания окончания заранее заданного периода времени и для передачи отчета о последнем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки.

Каждый объект P-CSCF или каждый объект I-CSCF сконфигурирован также для определения, содержит ли упомянутая служебная запись адрес протокола Интернета соответствующего объекта CSCF, при приеме служебной записи, возвращенной упомянутым DNS-сервером; если упомянутая служебная запись содержит адрес протокола Интернета соответствующего объекта CSCF, для непосредственной передачи сигнализации регистрации протокола установления сеанса связи, которую необходимо выдать, на упомянутый адрес протокола Интернета, содержащийся в упомянутой служебной записи, и, если упомянутая служебная запись не содержит адреса протокола Интернета соответствующего объекта CSCF, для передачи сигнализации запроса для получения адреса протокола Интернета упомянутого объекта CSCF, в упомянутый DNS-сервер, и для передачи сигнализации регистрации протокола установления сеанса связи, которую необходимо выдать, на адрес протокола Интернета, возвращенный упомянутым DNS-сервером.

Упомянутый DNS-сервер сконфигурирован следующим образом:

если сообщение DNS UPDATE принято от объекта CSCF в первый раз, упомянутый DNS-сервер запускает таймер с заранее заданным периодом времени для упомянутого объекта CSCF;

если принято следующее сообщение DNS UPDATE, переданное упомянутым объектом CSCF, в течение периода времени, установленного в упомянутом таймере, упомянутый DNS-сервер уточняет положение упомянутого объекта CSCF в соответствующем списке CSCF в соответствии с эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки, содержащимся в упомянутом сообщении, устанавливает служебную запись, соответствующую упомянутому объекту CSCF, доступной и перезапускает упомянутый таймер;

если следующее сообщение DNS UPDATE, переданное упомянутым объектом CSCF, не принято по истечении периода времени таймера, упомянутый DNS-сервер устанавливает служебную запись, соответствующую упомянутому объекту CSCF, недоступной и перезапускает упомянутый таймер, а также возвращает адрес протокола Интернета соответствующего объекта CSCF при приеме запроса на получение адреса протокола Интернета.

Упомянутая система также включает пользовательское устройство, сконфигурированное для запроса объекта P-CSCF у DNS-сервера путем передачи сигнализации запроса служебной записи объекта P-CSCF;

при этом при приеме служебной записи, возвращенной упомянутым DNS-сервером, пользовательское устройство определяет, содержит ли упомянутая служебная запись адрес протокола Интернета соответствующего объекта P-CSCF; причем, если упомянутая служебная запись содержит адрес протокола Интернета соответствующего объекта P-CSCF, пользовательское устройство непосредственно передает сигнализацию регистрации протокола установления сеанса связи на адрес протокола Интернета, содержащийся в упомянутой служебной записи, и, если упомянутая служебная запись не содержит адреса протокола Интернета соответствующего объекта P-CSCF, пользовательское устройство передает сигнализацию запроса для получения адреса протокола Интернета упомянутого объекта P-CSCF в упомянутый DNS-сервер и передает сигнализацию регистрации протокола установления сеанса связи на адрес протокола Интернета, возвращенный упомянутым DNS-сервером.

В настоящем изобретении также предлагается способ обеспечения устойчивости к сбоям и балансировки нагрузки для объекта CSCF, включающий:

после запуска системы передачу в регулярные моменты времени каждым объектом CSCF отчета о своем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки в DNS-сервер;

уточнение упомянутым DNS-сервером соответствующего списка CSCF в соответствии с принятым эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки;

если сигнализация регистрации протокола установления сеанса связи подлежит выдаче на объекте-отправителе CSCF, передачу упомянутым объектом-отправителем CSCF сигнализации запроса системы доменных имен в DNS-сервер;

возвращение в упомянутый объект-отправитель CSCF упомянутым DNS-сервером служебной записи целевого объекта CSCF с минимальным эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки в соответствующем списке CSCF в соответствии с принятой сигнализацией запроса системы доменных имен и

маршрутизацию упомянутым объектом-отправителем CSCF сигнализации регистрации протокола установления сеанса связи в целевой объект CSCF в соответствии с упомянутой служебной записью.

Перед передачей упомянутым объектом CSCF отчета о своем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки упомянутый объект CSCF также выполняет следующие операции:

сбор в регулярные моменты времени своих параметров нагрузки, преобразование собранных параметров нагрузки в эквивалентный весовой коэффициент нагрузки и сравнение заранее заданного порога с абсолютным значением разности между текущим эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки и предыдущим; если упомянутое абсолютное значение не меньше, чем заранее заданный порог, немедленную передачу отчета о текущем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки в DNS-сервер, и, если упомянутое абсолютное значение меньше, чем упомянутый порог, передачу отчета о последнем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки после истечения заранее заданного периода времени.

Упомянутый объект CSCF отчет о своем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки в упомянутый DNS-сервер посредством поля «Весовой коэффициент» и/или поля «Приоритет» в служебной записи, содержащейся в сообщении DNS UPDATE.

При приеме DNS-сервером сообщения DNS UPDATE, переданного объектом CSCF, упомянутый DNS-сервер запускает таймер с заранее заданным периодом времени для каждого объекта CSCF и определяет, принял ли упомянутый DNS-сервер следующее сообщение DNS UPDATE, переданное упомянутым объектом CSCF, до истечения периода времени упомянутого таймера; если упомянутый DNS-сервер принял следующее сообщение DNS UPDATE, переданное упомянутым объектом CSCF, до истечения периода времени упомянутого таймера, упомянутый DNS-сервер уточняет положение упомянутого объекта CSCF в соответствующем списке CSCF в соответствии с эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки, содержащимся в упомянутом сообщении, устанавливает служебную запись, соответствующую упомянутому объекту CSCF, доступной и перезапускает упомянутый таймер, и, если упомянутый DNS-сервер не принял следующее сообщение DNS UPDATE, переданное упомянутым объектом CSCF, до истечения периода времени таймера, упомянутый DNS-сервер устанавливает служебную запись, соответствующую упомянутому объекту CSCF, недоступной и перезапускает упомянутый таймер.

Если упомянутый объект-отправитель CSCF является объектом Р-CSCF, то упомянутый целевой объект CSCF является объектом I-CSCF, и

если упомянутый объект-отправитель CSCF является объектом I-CSCF, то упомянутый целевой объект CSCF является объектом P-CSCF.

При регистрации пользовательского устройства в системе пользовательское устройство запрашивает объект P-CSCF у DNS-сервера;

после приема DNS-сервером сигнализации запроса от пользовательского устройства DNS-сервер возвращает упомянутому пользовательскому устройству служебную запись, соответствующую объекту P-CSCF с минимальным эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки в списке P-CSCF, и передает сигнализацию регистрации протокола установления сеанса связи в объект P-CSCF, соответствующий принятой служебной записи.

В настоящем изобретении сообщение DNS UPDATE используют для регулярной передачи отчетов об эквивалентных весовых коэффициентах нагрузки объектов CSCF, так что эти эквивалентные весовые коэффициенты нагрузки могут быть использованы DNS-сервером при реализации стратегии балансировки нагрузки. При использовании настоящего изобретения при добавлении объектов CSCF в сеть IMS в добавленных объектах необходимо только сконфигурировать механизм передачи отчетов об эквивалентных весовых коэффициентах нагрузки, что не влияет на работу остальных объектов исходной сети. Кроме того, DNS-сервер отвечает за управление нагрузкой объектов CSCF во всей сети, при этом не требуется взаимодействие между объектами CSCF, что позволяет уменьшить объем сигнализации OPTIONS протокола SIP в сети IMS и, соответственно, снизить нагрузку сети.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлена схема архитектуры системы для обнаружения сетевого элемента и выбора сетевого элемента для балансировки нагрузки согласно известному уровню техники.

На фиг.2 представлена структурная схема системы в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг.3 представлена блок-схема способа передачи каждым из объектов CSCF отчета о своем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг.4 представлена блок-схема процедуры, выполняемой DNS-сервером при приеме сообщения DNS UPDATE, передаваемого функцией I-CSCF, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг.5 представлена блок-схема процедуры, выполняемой DNS-сервером при приеме от устройства UE сигнализации запроса служебной записи (SRV) объекта P-CSCF, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг.6 представлена блок-схема процедуры, выполняемой объектом P-CSCF при обработке сигнализации регистрации протокола SIP, которую необходимо выдать, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

Настоящее изобретение будет проиллюстрировано более подробно с помощью сочетания приложенных чертежей и предпочтительных вариантов его осуществления.

На фиг.2 представлена структурная схема системы в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, при этом система включает объекты 201 P-CSCF, объекты 202 I-CSCF и объекты 204 S-CSCF, пользовательское устройство 203 и DNS-сервер 205. В данном варианте осуществления настоящего изобретения предполагается, что количество объектов P-CSCF равно m, количество объектов I-CSCF равно n и количество объектов S-CSCF равно p.

Каждый объект 201 P-CSCF и каждый объект 202 I-CSCF сконфигурирован для сбора, в регулярные моменты времени, своих параметров нагрузки, для преобразования этих параметров нагрузки в эквивалентный весовой коэффициент нагрузки, для вычисления абсолютного значения разности между текущим эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки и предыдущим и для сравнения упомянутого абсолютного значения с заранее заданным порогом; если упомянутое абсолютное значение не меньше, чем упомянутый порог, для передачи отчета о текущем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки посредством сообщения DNS UPDATE; в противном случае, для передачи отчета о последнем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки посредством сообщения DNS UPDATE по истечении заранее заданного периода времени; если необходимо выдать сигнализацию регистрации протокола SIP, для передачи сигнализации запроса DNS в DNS-сервер 205, и, при приеме записи SRV, возвращенной DNS-сервером 205, для определения, содержит ли упомянутая запись SRV IP-адрес соответствующего объекта CSCF; если да, для непосредственной передачи сигнализации регистрации протокола SIP, которую необходимо выдать, на упомянутый IP-адрес, содержащийся в упомянутой записи SRV, а в противном случае, для передачи в DNS-сервер сигнализации запроса IP-адреса объекта CSCF и для передачи сигнализации регистрации протокола SIP, которую необходимо выдать, на IP-адрес, возвращенный упомянутым DNS-сервером 205.

Каждый объект S-CSCF сконфигурирован для сбора, в регулярные моменты времени, своих параметров нагрузки, для преобразования этих параметров нагрузки в эквивалентный весовой коэффициент нагрузки, для вычисления абсолютного значения разности между текущим эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки и предыдущим и для сравнения упомянутого абсолютного значения с заранее заданным порогом; при этом если упомянутое абсолютное значение не меньше, чем упомянутый порог, для передачи отчета о текущем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки посредством сообщения DNS UPDATE; в противном случае для передачи отчета о последнем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки посредством сообщения DNS UPDATE по истечении заранее заданного периода времени.

Пользовательское устройство 203 сконфигурировано для запроса у DNS-сервера 205 объекта P-CSCF путем передачи сигнализации запроса записи SRV объекта P-CSCF и для определения, содержит ли упомянутая запись SRV IP-адрес соответствующего объекта P-CSCF, при приеме записи SRV, возвращенной упомянутым DNS-сервером 205; и, если да, для непосредственной передачи сигнализации регистрации протокола SIP на IP-адрес, содержащийся в упомянутой записи SRV, а в противном случае, для передачи в DNS-сервер 205 сигнализации запроса IP-адреса объекта Р-CSCF и для передачи сигнализации регистрации протокола SIP, которую необходимо выдать, на IP-адрес, возвращенный упомянутым DNS-сервером 205.

DNS-сервер 205 сконфигурирован для предоставления списка Р-CSCF, списка I-CSCF и списка S-CSCF; при приеме сообщения DNS UPDATE от одного из объектов CSCF в первый раз, DNS-сервер 205 запускает таймер с заранее заданным периодом времени для упомянутого объекта CSCF; при приеме следующего сообщения DNS UPDATE, переданного упомянутым объектом CSCF в течение заранее заданного периода времени таймера, DNS-сервер 205 уточняет положение упомянутого объекта CSCF в соответствующем списке CSCF в соответствии с эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки, содержащимся в упомянутом сообщении, устанавливает запись SRV, соответствующую упомянутому объекту CSCF, доступной и перезапускает упомянутый таймер; а если следующее сообщение DNS UPDATE, передаваемое упомянутым объектом CSCF, все еще не принято по истечении периода времени таймера, DNS-сервер 205 устанавливает запись SRV, соответствующую упомянутому объекту CSCF, недоступной и перезапускает упомянутый таймер; при приеме запроса на получение IP-адреса DNS-сервер 205 возвращает IP-адрес соответствующего объекта CSCF, а при приеме сигнализации запроса DNS возвращает объекту-отправителю CSCF запись SRV, соответствующую целевому объекту CSCF с минимальным эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки в соответствующем списке CSCF.

DNS-сервер 205 сохраняет записи SRV объектов одного типа в один список, то есть записи SRV m объектов P-CSCF сохраняются в список Р-CSCF, записи SRV n объектов I-CSCF сохраняются в список I-CSCF, записи SRV p объектов S-CSCF сохраняются в список S-CSCF. Объекты одного типа упорядочивают в соответствии с их эквивалентными весовыми коэффициентами нагрузки для использования стратегии балансировки нагрузки.

На фиг.3 представлена блок-схема способа передачи отчета о своем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки каждым объектом CSCF в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. В данном примере осуществления настоящего изобретения предполагается, что упомянутый заранее заданный период времени составляет 60 с. Процедура, в частности, включает следующие шаги:

шаг 301, после запуска системы, таймер отчета о нагрузке и таймер обнаружения нагрузки каждого объекта CSCF начинают отсчитывать время.

В данном варианте осуществления настоящего изобретения период времени таймера отчета о нагрузке равен заранее заданному периоду времени, который составляет 60 с; при этом период времени таймера обнаружения нагрузки составляет одну двенадцатую упомянутого заранее заданного периода времени, то есть 60/12=5 с, то есть объект CSCF собирает параметры нагрузки и преобразует их в эквивалентный весовой коэффициент нагрузки каждые 5 с;

шаг 302, объект CSCF ожидает истечения периода времени своего таймера обнаружения нагрузки;

шаг 303, истек период времени таймера обнаружения нагрузки, переход к шагу 304;

шаг 304, сбор своих параметров нагрузки и преобразование их в эквивалентный весовой коэффициент нагрузки;

параметры нагрузки включают коэффициент использования доступных процессоров CPU, объем доступной памяти, объем доступного дискового пространства и пропускную способность доступной сети;

шаг 305, вычисление абсолютного значения разности между текущим эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки и предыдущим;

если текущий эквивалентный весовой коэффициент нагрузки является первым эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки, то предыдущий эквивалентный весовой коэффициент нагрузки на этом шаге равен 0;

шаг 306, сравнение абсолютного значения, полученного на шаге 305, с заранее заданным порогом, если абсолютное значение не меньше, чем упомянутый порог, переход к шагу 307; иначе, переход к шагу 308;

порог может регулироваться в соответствии с вычисленным абсолютным значением;

шаг 307, передача отчета о текущем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки в DNS-сервер посредством поля "Весовой коэффициент" и/или поля "Приоритет" в записи SRV, содержащейся в сообщении DNS UPDATE;

шаг 308, определение, истек ли период времени таймера отчета о нагрузке, и, если да, переход к шагу 309, иначе, переход к шагу 302;

шаг 309, передача отчета о последнем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки в DNS-сервер посредством поля "Весовой коэффициент" и/или поля "Приоритет" в записи SRV, содержащейся в сообщении DNS UPDATE.

На фиг.4 представлена блок-схема процедуры, выполняемой DNS-сервером при приеме сообщения DNS UPDATE, переданного функцией I-CSCF, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. В данном варианте осуществления настоящего изобретения в качестве примера взяты объекты I-CSCF, и для объектов P-CSCF, и объектов S-CSCF процедура аналогична. Процедура, в частности, включает следующие шаги:

шаг 401, после приема DNS-сервером сообщения DNS UPDATE от объекта n I-CSCF в первый раз, он запускает таймер с заранее заданным периодом времени для этого объекта n I-CSCF;

шаг 402, определение, принято ли следующее сообщение DNS UPDATE, передаваемое объектом n I-CSCF, до истечения периода времени таймера, и, если да, переход к шагу 403; иначе, переход к шагу 404;

шаг 403, уточнение положения объекта n I-CSCF в списке I-CSCF в соответствии с величиной эквивалентного весового коэффициента нагрузки, содержащегося в записи SRV принятого сообщения DNS UPDATE, установка в списке I-CSCF записи SRV, соответствующей объекту n I-CSCF, доступной и одновременно с этим перезапуск таймера для ожидания следующего сообщения DNS UPDATE;

в данном варианте осуществления настоящего изобретения объекты CSCF в соответствующем списке CSCF упорядочивают по их эквивалентным весовым коэффициентам нагрузки;

шаг 404, установка записи SRV, соответствующей объекту n I-CSCF, в списке I-CSCF недоступной и перезапуск таймера для ожидания следующего сообщения DNS UPDATE.

На фиг.5 представлена блок-схема процедуры, выполняемой DNS-сервером при приеме от устройства UE сигнализации запроса записи SRV объекта P-CSCF в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, при этом процедура, в частности, включает следующие шаги:

шаг 501, DNS-сервер принимает от пользовательского устройства сигнализацию запроса записи SRV одного из объектов P-CSCF;

шаг 502, DNS-сервер возвращает пользовательскому устройству запись SRV, соответствующую упомянутому объекту P-CSCF с минимальным эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки в списке P-CSCF;

шаг 503, пользовательское устройство определяет, содержит ли принятая запись SRV IP-адрес соответствующего объекта P-CSCF, и, если да, осуществляют переход к

шагу 504, иначе - переход к шагу 505;

шаг 504, пользовательское устройство передает сигнализацию регистрации протокола SIP на IP-адрес, содержащийся в упомянутой записи SRV, на этом обработка упомянутого запроса завершается;

шаг 505, передача запроса А/АААА в DNS-сервер для запроса получения IP-адреса упомянутого объекта P-CSCF;

шаг 506, после приема DNS-сервером запроса А/АААА DNS-сервер находит и возвращает в пользовательское устройство IP-адрес объекта Р-CSCF;

шаг 507, после приема пользовательским устройством IP-адреса, возвращенного DNS-сервером, пользовательское устройство передает сигнализацию регистрации протокола SIP на упомянутый IP-адрес, и на этом обработка упомянутого запроса завершается.

На фиг.6 представлена блок-схема процедуры, выполняемой объектом P-CSCF при обработке сигнализации регистрации протокола SIP, которую необходимо выдать, в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения. Данный вариант осуществления настоящего изобретения проиллюстрирован на примере выбора объекта Р-CSCF в качестве объекта-отправителя CSCF и объекта I-CSCF в качестве целевого объекта CSCF, и если объектом-отправителем CSCF является объект I-CSCF, процедура аналогична описанной выше. Процедура, в частности, включает следующие шаги;

шаг 601, необходима выдача сигнализации регистрации протокола SIP на объекте P-CSCF;

шаг 602, передача сигнализации запроса DNS в DNS-сервер;

шаг 603, DNS-сервер возвращает объекту P-CSCF запись SRV, соответствующую упомянутому объекту I-CSCF с минимальным эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки в списке P-CSCF;

шаг 604, после приема упомянутой записи SRV объект P-CSCF определяет, содержит ли упомянутая запись SRV IP-адрес соответствующего объекта I-CSCF, и, если да, осуществляют переход к шагу 605, иначе - переход к шагу 606;

шаг 605, маршрутизация сигнализации регистрации протокола SIP на упомянутый IP-адрес, на этом обработка упомянутого запроса завершается;

шаг 606, передача запроса А/АААА в DNS-сервер для запроса получения IP-адреса упомянутого объекта I-CSCF;

шаг 607, после приема запроса А/АААА DNS-сервер находит и возвращает объекту P-CSCF IP-адрес объекта I-CSCF;

шаг 608, после приема IP-адреса, возвращенного DNS-сервером, объект P-CSCF маршрутизирует сигнализацию регистрации протокола SIP на упомянутый IP-адрес, и на этом обработка упомянутой сигнализации регистрации завершается.

В приведенном выше описании представлены всего лишь варианты осуществления настоящего изобретения, и специалистам очевидны различные модификации и изменения изобретения. Могут быть выполнены все модификации, изменения и варианты изобретения в пределах сущности настоящего изобретения.

Промышленная применимость

В системе и способе обеспечения устойчивости к сбоям и балансировки нагрузки для объекта CSCF применяют сообщение DNS UPDATE для регулярной передачи отчетов об эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки объектов CSCF, так что эти эквивалентного весового коэффициента нагрузки могут быть использованы DNS-сервером при реализации стратегии балансировки нагрузки. Соответственно, при добавлении объектов CSCF в сеть IMS необходимо лишь конфигурирование механизма передачи отчетов об эквивалентных весовых коэффициентах нагрузки в новых добавленных объектах, что не влияет на работу остальных объектов исходной сети. Кроме того, DNS-сервер отвечает за управление нагрузкой объектов CSCF во всей сети, при этом не требуется взаимодействия между объектами CSCF, что позволяет уменьшить объем сигнализации OPTIONS протокола SIP в сети IMS, и соответственно, снизить нагрузку на сеть.

1. Система для обеспечения устойчивости к сбоям и балансировки нагрузки для объекта функции управления сеансом связи, включающая объекты прокси-функции управления сеансом связи, объекты запрашивающей функции управления сеансом связи и объекты обслуживающей функции управления сеансом связи, а также сервер системы доменных имен, при этом
каждый объект прокси-функции управления сеансом связи или каждый объект запрашивающей функции управления сеансом связи сконфигурирован для передачи отчета о своем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки в упомянутый сервер системы доменных имен посредством сообщения DNS UPDATE; если необходимо выдать сигнализацию регистрации протокола установления сеанса связи, для передачи сигнализации запроса системы доменных имен в упомянутый сервер системы доменных имен и для маршрутизации упомянутой сигнализации регистрации протокола установления сеанса связи в объект функции управления сеансом связи, соответствующий служебной записи, возвращенной упомянутым сервером системы доменных имен;
каждый объект обслуживающей функции управления сеансом связи сконфигурирован для передачи отчета о своем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки в упомянутый сервер системы доменных имен посредством сообщения DNS UPDATE, a
сервер системы доменных имен сконфигурирован для предоставления списка прокси-функции управления сеансом связи, списка запрашивающей функции управления сеансом связи и списка обслуживающей функции управления сеансом связи, а также для уточнения положения каждого объекта функции управления сеансом связи в соответствующем списке функции управления сеансом связи в соответствии с принятым сообщением DNS UPDATE, переданным объектом функции управления сеансом связи, и, при приеме сигнализации запроса системы доменных имен, для возвращения объекту-отправителю функции управления сеансом связи упомянутой служебной записи, соответствующей целевому объекту функции управления сеансом связи с минимальным эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки в соответствующем списке функции управления сеансом связи.

2. Система по п.1, в которой каждый объект прокси-функции управления сеансом связи, каждый объект запрашивающей функции управления сеансом связи или каждый объект обслуживающей функции управления сеансом связи сконфигурирован также для сбора, в регулярные моменты времени, своих параметров нагрузки, для преобразования собранных параметров нагрузки в эквивалентный весовой коэффициент нагрузки, для вычисления абсолютного значения разности между текущим эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки и предыдущим, а также для сравнения упомянутого абсолютного значения с заранее заданным порогом; если упомянутое абсолютное значение не меньше, чем упомянутый порог, для немедленной передачи отчета о текущем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки; если упомянутое абсолютное значение меньше, чем упомянутый порог, для ожидания окончания заранее заданного периода времени и для передачи отчета о последнем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки.

3. Система по п.1, в которой
каждый объект прокси-функции управления сеансом связи или каждый объект запрашивающей функции управления сеансом связи сконфигурирован также для определения, содержит ли упомянутая служебная запись адрес протокола Интернета соответствующего объекта функции управления сеансом связи, при приеме служебной записи, возвращенной упомянутым сервером системы доменных имен; если упомянутая служебная запись содержит адрес протокола Интернета соответствующего объекта функции управления сеансом связи, для непосредственной передачи сигнализации регистрации протокола установления сеанса связи, которую необходимо выдать, на упомянутый адрес протокола Интернета, содержащийся в упомянутой служебной записи, и, если упомянутая служебная запись не содержит адреса протокола Интернета соответствующего объекта функции управления сеансом связи, для передачи сигнализации запроса для получения адреса протокола Интернета упомянутого объекта функции управления сеансом связи, в упомянутый сервер системы доменных имен, и для передачи сигнализации регистрации протокола установления сеанса связи, которую необходимо выдать, на адрес протокола Интернета, возвращенный упомянутым сервером системы доменных имен.

4. Система по п.1, в которой
упомянутый сервер системы доменных имен сконфигурирован следующим образом:
если сообщение DNS UPDATE принято от объекта функции управления сеансом связи в первый раз, упомянутый сервер системы доменных имен запускает таймер с заранее заданным периодом времени для упомянутого объекта функции управления сеансом связи;
если принято следующее сообщение DNS UPDATE, переданное упомянутым объектом функции управления сеансом связи, в течение периода времени, установленного в упомянутом таймере, упомянутый сервер системы доменных имен уточняет положение упомянутого объекта функции управления сеансом связи в соответствующем списке функции управления сеансом связи в соответствии с эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки, содержащимся в упомянутом сообщении, устанавливает служебную запись, соответствующую упомянутому объекту функции управления сеансом связи, доступной и перезапускает упомянутый таймер;
если следующее сообщение DNS UPDATE, переданное упомянутым объектом функции управления сеансом связи, не принято по истечении периода времени таймера, упомянутый сервер системы доменных имен устанавливает служебную запись, соответствующую упомянутому объекту функции управления сеансом связи, недоступной и перезапускает упомянутый таймер, а также возвращает адрес протокола Интернета соответствующего объекта функции управления сеансом связи при приеме запроса на получение адреса протокола Интернета.

5. Система по п.1, также включающая:
пользовательское устройство, сконфигурированное для запроса объекта прокси-функции управления сеансом связи у сервера системы доменных имен путем передачи сигнализации запроса служебной записи объекта прокси-функции управления сеансом связи;
при этом при приеме служебной записи, возвращенной упомянутым сервером системы доменных имен, пользовательское устройство определяет, содержит ли упомянутая служебная запись адрес протокола Интернета соответствующего объекта прокси-функции управления сеансом связи; причем, если упомянутая служебная запись содержит адрес протокола Интернета соответствующего объекта прокси-функции управления сеансом связи, пользовательское устройство непосредственно передает сигнализацию регистрации протокола установления сеанса связи на адрес протокола Интернета, содержащийся в упомянутой служебной записи, и, если упомянутая служебная запись не содержит адреса протокола Интернета соответствующего объекта прокси-функции управления сеансом связи, пользовательское устройство передает сигнализацию запроса для получения адреса протокола Интернета упомянутого объекта прокси-функции управления сеансом связи в упомянутый сервер системы доменных имен и передает сигнализацию регистрации протокола установления сеанса связи на адрес протокола Интернета, возвращенный упомянутым сервером системы доменных имен.

6. Способ обеспечения устойчивости к сбоям и балансировки нагрузки для объекта функции управления сеансом связи, включающий:
после запуска системы передачу в регулярные моменты времени каждым объектом функции управления сеансом связи отчета о своем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки в сервер системы доменных имен;
уточнение упомянутым сервером системы доменных имен соответствующего списка функции управления сеансом связи в соответствии с принятым эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки;
если сигнализация регистрации протокола установления сеанса связи подлежит выдаче на объекте-отправителе функции управления сеансом связи, передачу упомянутым объектом-отправителем функции управления сеансом связи сигнализации запроса системы доменных имен в сервер системы доменных имен;
возвращение в упомянутый объект-отправитель функции управления сеансом связи упомянутым сервером системы доменных имен служебной записи целевого объекта функции управления сеансом связи с минимальным эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки в соответствующем списке функции управления сеансом связи в соответствии с принятой сигнализацией запроса системы доменных имен и
маршрутизацию упомянутым объектом-отправителем функции управления сеансом связи сигнализации регистрации протокола установления сеанса связи в целевой объект функции управления сеансом связи в соответствии с упомянутой служебной записью.

7. Способ по п.6, включающий, перед передачей упомянутым объектом функции управления сеансом связи отчета о своем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки:
сбор в регулярные моменты времени упомянутым объектом функции управления сеансом связи своих параметров нагрузки, преобразование собранных параметров нагрузки в эквивалентный весовой коэффициент нагрузки и сравнение заранее заданного порога с абсолютным значением разности между текущим эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки и предыдущим; если упомянутое абсолютное значение не меньше, чем заранее заданный порог, немедленную передачу объектом функции управления сеансом связи отчета о текущем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки в сервер системы доменных имен, и, если упомянутое абсолютное значение меньше, чем упомянутый порог, передачу упомянутым объектом функции управления сеансом связи отчета о последнем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки после истечения заранее заданного периода времени.

8. Способ по п.6, в котором упомянутый объект функции управления сеансом связи передает отчет о своем эквивалентном весовом коэффициенте нагрузки в упомянутый сервер системы доменных имен посредством поля «Весовой коэффициент» и/или поля «Приоритет» в служебной записи, содержащейся в сообщении DNS UPDATE.

9. Способ по п.8, также включающий
при приеме сервером системы доменных имен сообщения DNS UPDATE, переданного объектом функции управления сеансом связи, запуск упомянутым сервером системы доменных имен таймера с заранее заданным периодом времени для каждого объекта функции управления сеансом связи, и определение, принял ли упомянутый сервер системы доменных имен следующее сообщение DNS UPDATE, переданное упомянутым объектом функции управления сеансом связи, до истечения периода времени упомянутого таймера; если упомянутый сервер системы доменных имен принял следующее сообщение DNS UPDATE, переданное упомянутым объектом функции управления сеансом связи, до истечения периода времени упомянутого таймера, уточнение упомянутым сервером системы доменных имен положения упомянутого объекта функции управления сеансом связи в соответствующем списке функции управления сеансом связи в соответствии с эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки, содержащимся в упомянутом сообщении, установку служебной записи, соответствующей упомянутому объекту функции управления сеансом связи, доступной и перезапуск упомянутого таймера, и, если упомянутый сервер системы доменных имен не принял следующее сообщение DNS UPDATE, переданное упомянутым объектом функции управления сеансом связи, до истечения периода времени таймера, установку упомянутым сервером системы доменных имен служебной записи, соответствующей упомянутому объекту функции управления сеансом связи, недоступной и перезапуск упомянутого таймера.

10. Способ по п.6, в котором
если упомянутый объект-отправитель функции управления сеансом связи является объектом прокси-функции управления сеансом связи, то упомянутый целевой объект функции управления сеансом связи является объектом запрашивающей функции управления сеансом связи, и
если упомянутый объект-отправитель функции управления сеансом связи является объектом запрашивающей функции управления сеансом связи, то упомянутый целевой объект функции управления сеансом связи является объектом прокси-функции управления сеансом связи.

11. Способ по п.6, также включающий:
при регистрации пользовательского устройства в системе запрос пользовательским устройством объекта прокси-функции управления сеансом связи у сервера системы доменных имен;
после приема сервером системы доменных имен сигнализации запроса от пользовательского устройства возвращение сервером системы доменных имен упомянутому пользовательскому устройству служебной записи, соответствующей объекту прокси-функции управления сеансом связи с минимальным эквивалентным весовым коэффициентом нагрузки в списке прокси-функции управления сеансом связи и
передачу упомянутым пользовательским устройством сигнализации регистрации протокола установления сеанса связи в объект прокси-функции управления сеансом связи, соответствующий принятой служебной записи.