[发明专利]一种网络计费方法、控制器、数据中心及系统

说明书

本发明公开了一种网络计费方法，包括：数据中心管理网元接收到控制器发送的请求计费资源消息时，通过虚拟机支持处理网元的计费功能，并将所述处理网元的信息反馈给所述控制器；所述数据中心管理网元将所述计费策略信息、用户状态信息以及UGW信息发送至所述处理网元；所述处理网元根据所述UGW信息与所述UGW进行数据流的传输，并根据所述计费策略信息、用户状态信息对所述数据流进行计费，将计费处理信息反馈至所述数据中心管理网元；所述数据中心管理网元将所述计费处理信息反馈至所述控制器。本发明同时还公开了一种数据中心、控制器、UGW及网络计费系统。采用本发明的技术方案，实现了对SDN EPC网络的计费业务。

技术领域

本发明涉及软件定义网络技术、数据中心虚拟化技术、计费技术以及第三代合作伙伴项目（3GPP，The3rd Generation Partnership Project）—分组域（PS）核心网技术，尤其涉及一种网络计费方法、控制器、数据中心及系统。

背景技术

美国斯坦福大学于2008年提出了开流（Open Flow）协议，Open Flow协议采用转发与控制相分离的架构。在Open Flow协议架构中，控制面实体采用基于Open Flow协议的控制器来实现各种转发逻辑，而转发面实体采用基于Open Flow协议的网关来根据控制器下发的流表执行受控转发。网关的行为是标准化的，例如，网关接收到一条报文后，解析出该报文的头部——L2/L3/L4相关字段值，作为关键字查找流表，匹配到流表中的一个表项后，根据表项内容中的指令集对报文字段进行变换，变换完毕后根据表项的指示将报文转发到某一逻辑或物理端口。软件定义网络（SDN，Software Defined Network）是Open Flow协议的进一步演进，SDN可以在控制面采用软件编程的方式来实现各种复杂的网络应用，而转发面设备则无需做任何改变。并且，由于控制面采用通用服务器和通用操作系统，因此，可以使用通用的软件编程工具，或者计算机编程语言——Python来实现脚本编程，如此，通过转发面来实现各种新型的网络协议变得非常简单，而且新技术部署周期也将大大缩短。

演进的核心网（EPC，Evolved Packet Core）是3GPP R8阶段引入的新型分组核心网，EPC将网络进一步扁平化，转发面的设备被进一步分为服务网关（SGW，ServingGateway）和分组数据网关（PGW，PDN Gateway）。自R8以来，EPC进行了一系列的功能增强，包括引入分流等技术，这些功能的增强都需要一至两年的新的协议规范制订周期，由设备供应商进行实现、由运营商进行测试、部署，如此，网络新特性的引入周期变得非常漫长，而且代价高昂。而Open Flow协议的目标可以解决这些问题，在Open Flow协议中，仅需修改OpenFlow协议中的控制网元——控制器（Controller）的逻辑既可引入新的网络特性，由控制器控制转发面设备完成这新型功能，网络新功能引入速度快。然而，Open Flow协议目前的主要应用于二层交换网络中，对于需要进行业务控制的EPC中的网元，Open Flow协议无法直接支持。引入Open Flow机制后对既有的EPC的用户面网元功能和控制方式都会产生影响。

图1为SDN EPC的系统架构示意图，图1中的通用网关（UGW，Unified GateWay）仅具有用户面功能，所有控制面功能都由控制器来执行。控制面的功能包括：用户面隧道的建立、修改、服务质量（Qos，Quality of Service）保证等等。通过控制器的逻辑控制，UGW按功能实现可分为SGW和P-GW。SGW和PGW本质上是具有相同功能的统一网关UGW，这对EPC而言可以实现更加灵活的组网，并且控制器可以通过应用程序接口（API，Application ProgramInterface）灵活的引入应用功能以增强EPC的能力。