[发明专利]一种分布式系统中处理单元的选择方法

说明书

技术领域

本发明涉及分布式系统，尤其涉及分布式系统中处理单元的选择方法。

背景技术

目前业界较先进的通信系统中为了满足用户的大容量需求，设计并采用了分布式处理的通信系统结构，不同的用户根据一定算法会被均匀的分到同等处理能力的处理单元(单元实体)上，某些情况下还要求同一个用户尽可能每次都分到同一个处理单元上。

哈希算法是分布式系统中常用的分配算法，它采用一个哈希函数和一个相对唯一的输入参数来得到目的输出。例如Output＝Input modulo N就是一个简单的哈希函数，目的地址有N个，把输入参数按N取模就得到了目的地址序号，如果输入参数是一个比较随机均匀的量，那各个目的地址上的负荷就相对均衡。

例如，3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2，第三代合作伙伴计划2)中制定的IOS5.0标准中提出了一种PDSN(Packet Data Serving Node，分组数据业务节点)选择算法，描述如下：

一个PCF(Packet Control Function，分组控制功能节点，一般位于接入网的业务支撑系统BSS中)可以连接多个PDSN(位于网络侧)以满足大容量需求，在终端要求建立数据业务A10承载连接的时候，就涉及到了对PDSN的选择。要求同一用户每次初始化建立数据业务连接或者重激活的时候选择同一个PDSN，并且各个PDSN上承载的用户数大致均匀；为此，每一个PCF维护一个包含PDSN(共N个)的IP地址的配置表，如下表所示：

  PDSN号  PDSN IP地址  0  192.168.0.123  1  192.168.0.101  ......  ......  N-1  192.168.0.240

当用户需要建立数据业务的时候，PCF根据以下哈希算法选择PDSN：

“PDSN号＝(截断的IMSI)modulo N”

这里的IMSI(International Mobile Subscriber Identity，国际移动用户识别码)是移动通信用户特有的信息，每一个用户唯一分配一个15位BCD(Binary Coded Decimal，二进制编码的十进制码)的IMSI，对全网来说，IMSI是随机均匀的。

如果PCF发现选到的PDSN状态异常，PCF将使用以下哈希算法重新选择PDSN：

“新PDSN号＝(上一次选择的PDSN号+1)modulo N”

如果PCF发现选到的PDSN状态仍然异常，则按上述方法再次选择PDSN，直到选出状态正确的PDSN为止，此方法中最多需选择N-1次。

上述PDSN选择算法存在下述缺点：

1、无法保证均匀性。一旦某一个PDSN故障，则配置表中各个PDSN的负荷不均衡，原本分配到这个PDSN的呼叫会分摊到下一个PDSN。则PDSN出现故障时，PDSN上的最大负荷可能是最少呼叫用户PDSN的2倍到N-1倍(如果只有一个PDSN故障，那它后面的PDSN的负荷相当于其他PDSN的2倍；如果连续2个PDSN故障，它们后面的PDSN的负荷就等于其他PDSN的3倍；如果只有一个PDSN正常，那这个PDSN的负荷就相当于原来负荷的N-1倍)。这样给系统带了很大的不稳定性，对分配用户呼叫较多的PDSN冲击很大，容易出现PDSN状态震荡的情况。

2、选择算法的效率较低，最多选择N-1次才能选择出来。