專利名稱：用可生存網絡的控制器列表中的控制器的滑動窗口注冊端點的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及通信網絡，并且更具體地涉及可生存網絡。
背景技術：
在客戶機/服務器系統架構中，客戶機實體從服務器實體接收服 務。例如，電話從電話交換機接收呼叫連接和功能服務。為了可靠性的目的，可復制服務器，從而如果服務器的一個拷貝出現故障，另一 個拷貝可接管并繼續向被影響的客戶機提供服務。這通常被分別稱為 冗余和故障切換。
與服務器執行客戶機的故障切換相反，現代通信系統通常需要由 客戶機實現到冗余服務器的故障切換。客戶機必須可通信地連接至服 務器并將其自己注冊到服務器，從而從該服務器接收服務。這意味著 為了從故障服務器故障切換至冗余服務器，客戶機必須二者擇其一地 或同時地注冊到這兩個服務器。
在更替(alternate)注冊中，客戶機配備有其可使用的服務器的 列表，并且客戶機一次僅注冊到那些服務器中的一個服務器并且從該 服務器獲得服務。如果并且當該服務器出現故障時，則客戶機注冊到 另 一個服務器并從該另 一個服務器獲得服務。如果并且當第二個服務 器出現故障時，則客戶機注冊到第三個服務器并從該第三個服務器獲 得服務。依此類推。因為注冊花費一些時間，更替注冊會導致每一次 客戶機故障切換至另 一個服務器時，在客戶機獲得服務時都有延遲。
在同時注冊中，客戶機具有其可使用的服務器的列表，并且其一 次注冊到所有那些服務器。客戶機在任何一個時間都從這些服務器中 的一個服務器獲得其服務，并且如果該服務器出現故障，則客戶機準 備好立即開始從其他服務器中的一個接收服務。這要求客戶機全部一
次創建并保持與所有服務器的連接。這是對通信網絡資源的浪費，因 為任何一個時刻都僅使用那些連接中的一個。
會出現這些問題的一個環境是會話啟動協議(SIP )可生存網絡。 會話啟動協議(SIP)是一種用于建立多種實時通信會話的開放信令 協議。可使用SIP建立的通信會話的類型的例子包括語音、視頻、 游戲、應用和/或即時消息傳遞。這些通信會話可在任何類型的通信設 備上被執行，所述通信設備例如是個人計算機、膝上型計算機、個人 數字助理(PDA)、蜂窩電話、IM客戶機、IP電話、傳統電話、月良 務器應用、應用集合、桌面應用等。
SIP的一個特點是其針對與端用戶、應用程序和服務提供商網絡的所有通信都使用地址記錄(AOR)作為單個統一公共地址的能力。 這樣，在SIP增強通信的世界中，用戶的AOR成為了它們的將用戶 與和用戶相關聯的所有通信設備相鏈接的單個地址。使用該AOR, 呼叫者不必知道電話號碼或唯一的設備地址中的每一個就可達到用 戶的通信設備(也被稱為用戶代理(UA))中的任何一個。
許多SIP應用服務器是為了如下目的而存在的使得能夠在SIP 環境下運行通信應用，并且用作UA的呼出(outbound)代理，從而 允許建立復雜網絡，同時通過設備連接進入網絡所使用的代理來隱藏 其復雜性。這樣的通信應用的主要領域之一是SIP UA的呼叫控制。 針對提供可生存SIP網絡配置的問題的解決方案包括使用在不存在對 SIP信令的響應時使用的SIP代理。該代理可以用于經由網絡中的一 個或多個可供替換的路由對信令進行路由。單獨的代理的使用會變得 昂貴，因為需要除呼叫控制器或網關以外的附加網絡單元來提供可生 存性。
其他網絡服務器產品提供地球冗余(geo-redundant)配置，從 而由于網絡服務器的高可用性，網關不易遭遇網絡服務器故障。與代 理的使用相似，該特定解決方案相對昂貴，因為需要購買并通過網絡 分布高可用性服務器。已知的當前解決方案的其他缺點包括如果主 SIP信令路徑不可用則不允許網絡單元(element)(例如網關)使用 可供另外的路徑的事實；這樣的解決方案需要熱備用配置，并且跨服
務器復制數據；并且它們要求主呼叫控制器和次呼叫控制器使用完全
相同版本的SIP，并且將完全相同的SIP特征組提供給SIP端點。
確定何時出現網絡故障的邏輯已經被傳統地置于路由器中，所述 路由器具有檢查網絡的IP層以確定各種網絡單元是否正在正確運行 的能力。該故障/故障恢復檢測邏輯已被置于路由器中，以減輕其余網 絡組件的處理負擔。該特定配置的一個主要缺點在于路由器不能在 SIP應用級別檢測服務器或其他網絡單元是否可操作。可能存在服務 器在IP層級別上可操作但SIP控制器不可操作的多種情況。迄今為 止，現有技術的路由器和其他網絡單元已不能在這些情況下識別這樣的故障條件，并且會將這樣的服務器注冊為可操作的。因此，已提出
將故障確定邏輯置于啟用會話啟動協議(SIP)的通信端點中，并且 使得SIP端點能夠實現更替注冊或同時注冊到多個SIP控制器。
發明內容
根據本發明的一個方面，客戶機(例如，SIP UA)同時注冊到 其可用的服務器(例如，SIP控制器)的一個子集，以從該子集的服 務器中的至少一個獲得服務。該子集包括可用服務器中的多個但不是 全部。如果并且當子集中的服務器之一出現故障時，客戶機另外地注 冊到仍然在子集外部的服務器之一，從而使該服務器進入子集。因此， 該技術在更替注冊和同時注冊之間進行了折衷。示例地，子集的大小 對于所有客戶機可以是相同的。可供替換地，子集的大小可根據諸如
它們的位置和其用戶是誰的因素而在客戶機之間變化。
根據本發明的另一個方面，可用服務器被排列為序列，優選地以 它們應被客戶機使用以獲得服務的優先級順序排列。初始地，子集包 含序列的前N個服務器。如果該子集中的服務器之一出現故障，則客 戶機注冊到該序列中的第N+l個服務器，該第N + l個服務器是在 該序列中緊接在該子集之后的服務器，從而使該新的服務器進入子 集。針對子集中的每個服務器故障重復上述操作。優選地，無論何時 子集中的故障服務器之一恢復服務，客戶機都取消注冊到子集中的最 后一個服務器，并且如果必要的話，重新注冊到恢復的服務器。因此， 子集形成了可用服務器的序列上的一個滑動窗口。
此處所使用的"監控"包括與用儀器觀察、記錄或檢測相關的任何 類型的功能，所述儀器對被監控的單元或單元組的操作或條件沒有影 響。
如此處所使用的，"至少一個"、"一個或更多"和"和/或"是在操 作上既有聯系又分離的開放式表達。例如，表達"A， B和C中的至少 一個"、"A， B或C中的至少一個"、"A， B和C中的一個或更多"、 "A， B或C中的一個或更多"和"A， B和/或C"中的每一個都是指單
7獨A、單獨B、單獨C、 A和B—起、A和C一起、B和C一起、或 A、 B和C一起。
術語"某個(a， an)"實體是指一個或多個該實體。因此，在此 處術語"某個"、"一個或更多"和"至少一個"可互換地4吏用。也要注意， 術語"包括"、"包含"和"具有"可互換地使用。
此處使用的術語"自動"及其變形是指當執行處理或操作時，沒有 實質(material)人工輸入就完成的任何處理或操作。然而，處理或 操作可以是自動的，即使該處理或操作的執行使用在執行該處理或操 作之前接收到的人工輸入，無論該人工輸入是實質的還是非實質的。 如果人工輸入影響將如何執行處理或操作，則這樣的輸入被視為是實 質的。同意執行處理或操作的人工輸入不被視為是"實質"的。
此處所使用的術語"計算機可讀介質，，是指參與向處理器提供指 令以供執行的任何有形存儲裝置和/或傳輸介質。計算機可讀介質可以 是通過IP網絡(例如，SOAP)在網絡傳輸中編碼的串行化指令組。 這樣的介質可采用許多形式，包括但不限于非易失性介質、易失性介 質和傳輸介質。非易失性介質包括例如NVRAM或磁盤或光盤。易失 性介質包括動態存儲器(例如，RAM)，諸如主存儲器。計算機可讀 介質的常見形式包括例如軟盤(floppy disk)、柔性盤(flexible disk)、 硬盤、磁帶或任何其他的磁性介質、磁光介質、CD-ROM、任何其 他的光學介質、穿孔卡片、紙帶、具有孔的圖案的任何其他物理介質、 RAM、 PROM、 EPROM、閃速EPROM、諸如存儲卡的固態介質、 任何其他的存儲芯片或卡帶、如下文中描述的載波、或計算機可讀取 的任何其他介質。附在電子郵件或其他獨立信息檔案或檔案組的數字 文件附件被視為與有形存儲介質等同的分發介質。當計算機可讀介質 被配置為數據庫時，應理解數據庫可以是任何類型的數據庫，諸如關 系型的、分級的、面向對象的等。因此，本發明被看作包括有形存儲 介質或分布介質以及現有技術已知的等同物和后續介質，其中存儲了 本發明的軟件實現。
此處使用的術語"確定"、"算(calculate )，，和"計算(compute )"及其變形被互換地使用，并且包括任何類型的方法論、處理、數學運
算或技術。更具體地講，這樣的術語可包括像BPEL的解釋規則或其 中邏輯沒有被硬編碼而是表示在可讀取、解釋、編譯和執行的規則文 件中的規則語言。
此處使用的術語"模塊"或"工具"是指任何已知或稍后開發的硬 件、軟件、固件、人工智能、模糊邏輯或能夠執行與該單元相關聯的 功能的硬件和軟件的組合。并且，盡管本發明是通過示例性實施例被 描述的，但是應理解，可單獨地對本發明的各個方面要求權利保護。
前述內容是本發明的簡化概要，以提供對本發明一些方面的理 解。所述概要既不是本發明及其各個實施例的擴展的概述，也不是本 發明及其各個實施例的窮盡的概述。其既不是為了確定本發明的關鍵 或重要的要素，也不是為了界定本發明的范圍，而是為了以簡化的形 式呈現本發明的選擇的構思作為對下述更詳細的說明的介紹。應理解 為，本發明的其他實施例可以 細描述的特征中的一個或更多特征，
圖l是描繪根據本發明的至少一些實施例的通信系統的框圖;
圖2是描繪示例性SIP控制器的發現和注冊方法的流程圖3是描繪示例性狀態確定方法的流程圖4是描繪示例性被動狀態確定方法的流程圖5是描繪示例性網關操作方法的流程圖6是描繪端點的示例性狀態確定方法的流程圖；以及
圖7是描繪示例性狀態通知方法的流程圖。
具體實施例方式
下面結合示例性通信系統舉例說明本發明。盡管適合被用于例如 使用(一個或多個)服務器和/或(一個或多個)數據庫的系統，但是 本發明不限于被用于任何特定類型的通信系統或系統單元的配置。此外，此處使用的術語"數據庫，，不僅可包括關系數據庫系統，還包括可
在硬件和軟件、RAM或硬盤上提供的任何計算機存儲機制。本領域 技術人員將認識到所公開的技術可在其中希望保持SIP可生存網絡的 任何通信應用中^f吏用。
還將關于分析軟件、模塊和相關的分析硬件描述本發明的示例性 系統和方法。然而，為了避免不必要地使本發明模糊，以下描述省略 了熟知的結構、部件和裝置，它們可以框圖形式示出、是熟知的或者 被概述。這些熟知的結構的例子包括但不限于IP基礎結構、第二層 交換機、IP層路由器、IP級防火墻、網絡地址轉換(NAT)設備、 SIP會話邊界控制器(SBC)等。
為了說明的目的，詳述了許多細節以便提供對本發明的全面理 解。然而，應理解，可在此處詳述的具體細節以外以各種方式實施本 發明。
先參照圖1，圖1示出了示例性通信系統100體系結構。通信系 統100包括將諸如SIP用戶代理(UA) 108的端點連接至多個其他通 信設備的第一網絡104。 UA 108可適于與連接至第一網絡104的其他 端點以及第一網絡104外部的其他端點通信。例如，UA 108可適于 與連接至第二網絡152的外部端點156通信。
第一網絡104和第二網絡152可對應于任何類型的已知通信網絡 或通信設備的集合。第一網絡104可包括局域網(LAN)、廣域網 (WAN)或任何其他類型的如由OSI模型定義的那樣的第三層和第 四層網絡。
第二網絡152可包括任何類型的信息傳輸介質并且可使用任何 類型的協議在端點之間傳輸消息。因特網是通信網絡104的一個例子， 所述通信網絡104構成了由通過許多電話系統和其他裝置連接的、位 于世界各地的許多計算機和其他通信設備組成的IP網絡。第二網絡 152的其他例子包括但不限于標準普通舊式電話系統(POTS)、綜 合業務數字網絡(ISDN)、公共交換電話網絡(PSTN) 、 LAN、 WAN、蜂窩通信網絡和本領域中已知的任何其他類型的分組交換或
10電路交換網絡。通信網絡104和152都可包括有線和/或無線通信技術。
客戶機UA 108的SIP功能可由也連接至第一網絡104的一個或 更多服務器136提供。客戶機UA 108也可由第一網絡104外部的其 他服務器或通信設備控制。例如，將第一網絡104與第二網絡152相 連接的網關148也可適于為UA108提供SIP控制能力。
除了提供SIP功能，服務器136還可包括語音呼叫軟件(例如， VoIP軟件)、視頻呼叫軟件、IM軟件、語音消息傳遞軟件(例如， 諸如音頻和視頻消息傳遞、IM消息傳遞等的多媒體消息傳遞)、記 錄軟件、IP語音服務器、傳真服務器、web服務器、電子郵件服務器、 (一個或多個)呼叫中心應用等。
根據本發明的實施例，服務器136可包括諸如輕量級目錄訪問協 議(LDAP) 、 H.248、 H.323、簡單郵件傳輸協議(SMTP)、網際 消息訪問協議4 (IMAP4)、綜合業務數字網絡(ISDN) 、 E1/T1、 HTTP、 SOAP、 XCAP、 STUN之類的各種其他協議的接口 ，以及模 擬線路或干線(trunk)。
服務器136也可以包括PBX、自動呼叫分配器(例如，ACD)、 企業交換機、或其他類型的通信系統交換機(例如，能夠將呼叫從一 個電話路由到另一個的任何設備，諸如通過根據所撥打的電話號碼， 將兩個或更多電路連接在一起而運行的集中式交換機中的復合機(或 一連串復合機)，其中每一個電路都與用戶電話相連接)或服務器、 以及其他類型的諸如媒體服務器、計算機、附件等的基于處理器的通 信控制設備。
網關148被設置為在諸如PSTN、下一代網絡、2G、 2.5G和3G 無線電接入網絡、或PBX的不同電信網絡之間充當轉換單元。網關 148的功能之一是在各種網絡的不同傳輸和編碼技術之間轉換。網關 148也可支持諸如回音消除、DTMF和音頻發送器的^(某體流式傳輸功 能。網關148還可將信號/消息從一個網絡操作范例(例如，傳輸協議) 轉換成另一個。
為了向客戶機UA108提供SIP功能，服務器136和/或網關148可包括一個或更多控制器140a - N。 UA 108可適于一次注冊到控制器 140a-N中的一個或多個。如此處使用的，術語"注冊"是指SIP注冊 和網絡連接方法和處理，其包括但不限于SIP REGISTER消息的發 送和確認，并且可包括其他機制，諸如用于訂閱的SUBSCRIBE消息、 使用OPTIONS消息的詢問，以及諸如使用STUN協議的NAT檢測 和防火墻、HTTP詢問等的其他非SIP機制。
控制器140a-N可對應于駐留在服務器136上的應用或固件， 并且控制器140a-N可用于處理被引導至所控制的UA 108或從其接 收的SIP消息。由控制器140a - N處理的SIP消息可對應于由UA 108 發起并指向另一個端點156的呼出SIP消息、或由另一個端點156發 起并指向UA 108的呼入SIP消息。控制器140a - N可在通信系統100 的應用層操作。
才艮據本發明的至少一個實施例，UA 108能夠同時注冊到兩個或 更多但不是全部控制器140。 UA 108同時注冊到的控制器140中的每 一個可包括不同屬性，并因此能夠向UA 108提供不同的SIP功能。 例如，UA 108可同時注冊到使用擴展的擴展(extended extension) (即高級特征組)的第一控制器140a、和使用服從標準因特網工程任 務組(IETF)的SIP擴展的第二控制器140b，所述服從標準互聯網 工程任務組的SIP擴展用于根據包括但不限于RFC 3261的SIP協議 的一個或更多IETF RFC進4亍呼叫處理。
在同時注冊配置中，UA 108能夠進行活動-活動注冊或活動-待機注冊。在活動-活動注冊中，UA 108可從任何其注冊到的控制 器140接受SIP消息，并向其注冊到的任何控制器140發送SIP消息， 而無需確定該消息是否正被發送至或來自主控制器140。然而，在活 動 -待機注冊配置中，UA 108僅可使用活動的控制器140用于SIP 信令的目的，除非活動的控制器140中的一個或更多變得不可操作。 在這樣的配置中，如果從待機的控制器140接收到消息，并且UA108 相信相應的主控制器140是可操作的，則UA 108可以將SIP消息發 送回待機的控制器140以便經由主控制器140重新路由。根據本發明的其他實施例，UA108可執行到控制器140a-N的 優先注冊，從而UA 108注冊到第一控制器140a，除非UA 108確定 第一控制器140a不能服務，或不可用于提供SIP功能，在該情況下 UA 108可注冊到第二控制器140b。
根據本發明的其他實施例，可使用對等SIP網絡配置，在該情況 下UA 108可注冊到另一端點或多個端點上的控制器140。
UA 108可包括存儲器112和用于執行存儲在存儲器112中的例 程并處理呼入/呼出SIP消息和媒體的處理器124。存儲器112示例性 地包括發現模塊116和控制器的列表120。發現模塊116被用于在包 括能夠控制UA 108的控制器140的系統100中發現設備。根據本發 明的至少一些實施例，發現模塊116可適于發出任何可用控制器140 都可對其作出響應的發現請求。基于從控制器140接收到的(一個或 多個)(或者沒有)響應，發現模塊116將列表120填充以多個控制 器140。然后，發現模塊116能夠基于控制器140的各個屬性132創 建包括控制器140的優先級列表的有序列表128。然后，UA108可基 于有序列表128中的控制器140的順序確定注冊到哪個控制器140。
除了提供發現控制器140和在控制器140之間仲裁的能力，發現 模塊116還可以適于監控通信系統100的狀態，以確定是否存在任何 當前網絡104故障、服務器136故障、網關148故障或可能影響UA 108 與其控制器140之間的關系的任何其他類型的故障。如本文中將更詳 細地討論的，發現模塊116可適于主動地和被動地(reactively)監控 系統IOO及其部件的狀態。在主動地監控系統100的狀態時，發現模 塊116可使用非對話SIP消息和預定邏輯一起確定系統100的狀態。 可以由另一個系統IOO部件(例如，網關148)另外地提示UA108， 以開始被動地監控系統100的狀態。向UA 108提供監控系統100的 狀態的能力減輕了諸如路由器的其他部件的處理負擔。這允許每一個 UA 108都獨立地監控系統100的狀態，其提供了系統100的更多觀 點(view)，并且允許每一個UA 108都保持它自己的對其控制器140 的記錄。換句話說，通過4吏用來自系統100中的UA 108和其他部件
13(例如，網關148和/或服務器136)的智能的組合，可獲得系統100的狀態的更準確的和最新的了解。允許UA 108檢查網絡連接層的可操作性(例如，通過經系統IOO發送IP分組)、SIP應用層的可操作性(例如，通過經系統100發送SIP消息)、以及這兩者的集合，可
進一步提高系統健康了解的準確度。
服務器136和網關148也可包括用于評估系統100的狀態的發現模塊144。更具體地講，每一個發現模塊144都可用于獨立地監控各個對等部件(例如，與包括發現模塊144的設備相鄰的系統100部件)以及遠端部件(例如，與包括發現模塊144的設備不相鄰的系統100部件)的狀態。每一個發現模塊144都可用于獨立地評估系統IOO和其中的部件的狀態。
發現模塊144可包括能夠由用戶代理108或其他端點156以集群的方式(即，多個服務器136能夠回答端點提出的"我使用哪個控制器"的問題)或作為個體訪問的軟件模塊。可使用多個協議來實現發現模塊144，并且發現模塊144可進一步一次支持多個協議。更具體地講，每一個發現才莫塊144可適于支持SOAP/HTTP、 SXAP (類似SOAP基于HTTP標準的另一個XML)、以及甚至SIP (例如，通過在SIP消息的主體中設置控制器140的列表)中的 一個或多個。
發現模塊144可適于通過規則處理來確定對于給定用戶代理108它自己的控制器列表(它可根據請求最終將該控制器列表提供給用戶代理108)。該規則處理可以祐J更編碼(例如，Java編碼)或可包括規則引擎，所述規則引擎采用諸如XML的腳本，對其進行分析，并且當它想要確定哪個是對于請求控制器列表的用戶代理108來說最適合的控制器140時執行該腳本。可包括在算法中的規則的類型包括但不限于
(1) 網絡位置檢查，其分析原始網絡拓樸(例如，通過分析通過網絡發送的IP分組)以確定對于用戶代理108來說最適合的控制器140。這樣的規則組可包括帶寬管理功能，其中發現模塊144檢查進行請求的用戶代理108的IP，然后查找列出了最佳可用帶寬的帶寬儲存器，然后選擇用戶代理108的最佳匹配控制器140。在該情況下，最佳匹配可能對應于包括在用戶代理108附近最近的控制器140并具有可用帶寬的服務器136;
(2) 安全檢查算法，因為可能存在用戶代理108為了安全目的而應連接至特定服務器136/控制器140的某些情況。例如，CEO的電話可能想要僅連接至一直被監控并且在幾秒內被修補(patch )的最安全的服務器。另一方面，可允許技術支持電話連接至形成服務器群(server farm)的一組月l務器136中的任何一個，其中安全性修補在24小時內4皮處理；
(3) 用戶分配算法，其中發現模塊144可檢查哪個或哪些服務器136可為特定用戶提供服務的映射(mapping)。如果存在多個服務器，諸如在地球冗余配置中，則可在響應中返回多個控制器140;
(4) 業務規則算法，其中發現模塊144可在說明所有銷售人員使用一個服務器136而所有技術支持人員使用另一個服務器的腳本中具有客戶提供的關聯(hook);
(5) 設備模態算法，當進行請求的用戶代理108在尋找控制器140時表達其模式(例如，語音、即時消息(IM)、視頻等)時可以啟動該設備模態算法。當使用該算法時，發現模塊144可查找內部能力分配以選擇為用戶提供最多模式類型的最佳控制器140。例如，可進行語音和IM的用戶代理108更喜歡能夠支持這兩種功能的服務器136而不是僅語音服務器；以及
(6) 協議兼容性算法，當進行請求的用戶代理108識別其支持特定協議組時啟動該算法。這在SIP中特別有用，因為SIP是多個協議擴展。當進行請求的用戶代理108需要控制器140時，其可表達其支持的協議特征(例如，現有(presence )訂閱或一般訂閱)，并且服務器可找到該類型的用戶代理108的最佳匹配。
現在參照圖2，將根據本發明的至少一些實施例描述SIP控制器140發現和注冊方法。該方法可以由i者如通信系統100中的UA 108的端點執行。通信系統中的每一個UA 108都可適于發現和注冊到不同控制器140。當端點發送出發現消息時開始該方法(步驟204)。根據本發明的至少一個實施例，發現消息包括任何已知類型的發現消息，所述發現消息包括可被發送至系統100中的一個或更多其他部件以測試/詢問部件的SIP功能的SIP消息(例如，OPTIONS消息、NOTIFY消息或SUBSCRIBE消息)。
當包括控制器140的系統100中的其他部件(例如，服務器136和/或網關148)接收到發現消息時，該部件用響應消息響應發現消息。可供替換地，如果沒有部件當前可用于響應發現消息，則沒有響應消息被發送回發起的端點。然后在發起端點處接收(一個或多個)控制器140的響應消息(步驟208)。由于端點接收了對定向發現消息的響應或者沒有接收到響應，端點將使用其發現模塊116來填充控制器的列表120。
響應消息還可包4舌每一個作出響應的控制器140的屬性132。響應消息中包含的屬性信息的例子包括但不限于相應的服務器136或網關148的處理能力、由控制器140提供的SIP擴展(即，SIP功能)、UA當前注冊到的控制器140的數量、控制器140與端點的鄰近性(即，端點和對應的設備之間的跳躍的數量)等。端點的發現模塊116可使用屬性信息來仲裁列表120中的控制器140的順序，以形成有序列表128 (步驟212 )。發現模塊116可使用任何類型的已知仲裁算法來確定控制器140的順序。例如，發現模塊116可試圖最優化對所有控制器140列出的所有屬性。可供替換地，發現模塊116可將具有最適合于端點需要的所選屬性的控制器140置于有序列表128中的最高位置。
在端點的發現模塊116已產生控制器128的有序列表之后，發現模塊116確定端點將注冊到的控制器140的數量N(步驟214)，即，其選擇有序列表128中的"窗口"的大小。根據本發明的一個方面，數量N是管理地預定的。根據本發明的另一個方面，數量N是根據發現模塊116使用的、考慮到諸如有序列表128中的控制器140的屬性132之類的準則的一組規則來確定的。然后，發現模塊116選擇其將要注冊到的N個控制器(步驟216)。數量N是大于1但小于列表128中的控制器140的總數的整數。可基于控制器140在控制器的有序列表128中的相應的次序來選擇控制器140。根據本發明的至少一個實施例，發現模塊116可從服務器136選擇控制器140，并且從網關148選擇控制器140,以便同時注冊。在活動-待機配置中，端點可選擇一個服務器136的控制器140作為主控制器，并選擇其他服務器136和/或網關148的控制器140作為次控制器或備用控制器。
在選擇了控制器140之后，使得端點能夠注冊到所選擇的控制器140(步驟220)。根據本發明的至少一些實施例，端點可適于注冊到具有不同能力和SIP特征的控制器140。例如，可允許端點同時注冊到使用擴展的SIP擴展的第一控制器140和使用標準SIP擴展的第二控制器140。擴展的SIP擴展可由第一控制器140使用，以提供不可通過第二控制器140實現的附加特征。
可發送SIP REGISTER、 SUBSCRIBE、或OPTIONS消息或其他SIP信令來檢測主控制器140是否仍然在線并且可用于便利SIP消息傳遞。例如，SIP REGISTER消息可由端點發送至所選擇的控制器140，以啟動注冊處理。除了給端點提供注冊到其控制器140的能力以外，SIP REGISTER消息也可用作控制器140的心跳(heartbeat)。SIP REGISTER消息的發送頻率可以是用戶可基于系統要求來配置的。換句話說，端點可向其注冊到的任何控制器140發送刷新注冊。
在活動-待機和活動-活動配置這兩者中，端點同時注冊到所有其選擇的控制器140。在其操作期間，端點可以(例如，通過后續SIPREGISTER消息的定期發送)試圖保持同時活動注冊到控制器140。在活動-活動配置中，可允許端點向其注冊到的控制器140中的任何一個發送/從其接收SIP消息。在這樣的配置中，端點將同時注冊到兩個或更多控制器140。該雙重注冊將允許來自該端點注冊到的控制器140中的任何一個(例如，第一控制器140a、第二控制器140b、第三控制器140c等中的任一個)的呼入SIP請求(例如，SIP INVITE消息)。如果端點被配置為具有使用活動-活動控制器模型的策略，則
端點可將來自之前發生故障的控制器140的呼入呼叫視為好像該呼入 呼叫來自服務中的控制器140—樣。當這種情況發生時，端點可重新 嘗試該算法以檢測發生故障的服務器是否已可重新使用。端點將被配 置為允許從任何控制器140接收這樣的SIP消息。根據本發明的至少 一些實施例，端點將把這些注冊看作獨立的注冊，保持每一個注冊都 具有此處所討論的注冊邏輯。更具體地講，將允許端點把同一 AOR 注冊到每一個控制器，盡管端點的實現可以是靈活的以包括不同的 AOR。這對于活動-待才幾配置也是如此。
另一方面，在活動-待機配置中，可僅允許端點對呼出呼叫進行 路由并且從其主控制器140接收呼入呼叫。在可操作時，該主控制器 140也可被稱為活動呼叫控制器140。該端點注冊到的其他控制器140 可被稱為不活動或待機控制器。
在活動-待機配置中，如果端點從次控制器或待機控制器140 接收到呼入呼叫，同時端點在其主模式下(即，端點相信主控制器140 是活動的)，則端點將
(1) 用100嘗試消息響應次控制器140;
(2 ) 將REGISTRATION刷新發送至主控制器140以檢測主 控制器是否仍然在線并且可用于便利SIP消息傳遞；
(3) 如果主控制器140仍然在線，則端點將305重新定向響 應(即，使用代理)發送至次控制器140。 305重新定向響應將拒絕 經由次呼叫控制器的呼叫，并且請求次控制器140經由主控制器140 對信令進行重新路由；以及
(4) 如果主控制器不再在線，則端點將為接收到的呼叫提供 標準呼叫處理。作為該處理的一部分，端點將從主控制器140故障切 換至次控制器140，并且刷新其到次控制器140的注冊。
在活動-待機配置中，如果端點正在故障切換模式下操作(即， 假設其主控制器140的狀態是不可使用的并且正使用次控制器140作 為活動控制器)時從其主控制器140接收到呼入呼叫，則可拒絕該呼叫。
在故障條件或當端點相信系統100部件不可使用時的任何其他 時間期間，端點將不嘗試與主控制器140建立實時通信會話。此外， 端點將故障切換至控制器的有序列表128上的第二個或下一個控制器 140。經由可生存(即次、第三或備用)控制器140對呼叫信令進行 路由將允許端點的用戶在故障期間進行和接收新的呼叫。
作為將在下面更詳細地描述的故障切換/故障恢復處理的一部 分，端點將識別活動控制器140的地址，并進一步得到該控制器140 支持的屬性和相關聯的特征。換句話說，例如，端點可適于得到其注 冊到的控制器140是被指定為"擴展的/私有的SIP"還是"基本的SIP"。 端點的發現模塊116可適于使用下述邏輯來發現控制器是使用擴展的 SIP還是基本的SIP:
(1) 在故障切換或故障恢復時，端點將刷新或更新其到每一 個控制器140的注冊；
(2) 作為該處理的一部分，端點將嘗試對次控制器140重新 訂閱所有的主控制器140特征包；
(3 ) 當端點將SUBSCRIBE請求發送至次控制器140時，如 果次控制器僅支持基本SIP操作，則次控制器將不識別特征訂閱請求； 然后
(4 ) 簡單的次控制器140將響應以客戶機錯誤405方法不被允許。
端點可使用該信息來將次控制器140識別為遵從標準IETF SIP 的控制器140。然后，在故障切換模式下操作時，端點將在其用戶界 面(UI)上僅顯示基本SIP特征。如果活動的控制器140被指定為"擴 展的"(例如，因為其恰當地對SUBSCRIBER請求作出了響應)，則 端點將為呼叫和特征處理使用具有擴展的擴展的SIP并顯示兼容的 UI。
活動-待機配置中可設置的其他功能包括但不限于 (1)端點從不將呼出呼叫路由至不活動的控制器140;
19(2) 當端點從活動的控制器140故障切換至待機的控制器 140時，之前活動的控制器140將被指定為不活動的并且之前不活動 的控制器將被指定為活動的；
(3) 在故障切換至指定的控制器140之前，端點將進行等待， 直到已完成所有活動呼叫。換句話說，端點將不從新指定的活動控制 器140接受新的呼入呼叫，直到已完成( 一個或多個)活動的呼叫(即， 直到端點為(一個或多個)活動的呼叫從網絡104接收到BYE消息 或呼叫方已掛斷)。相似地，將不允許新的呼出呼叫，直到完成故障 切換；以及
(4) 如果端點在使用次控制器140時，從不可用(out of service)的主控制器140接收到任何信令信息，則將忽略來自^L標記 為不可用的主控制器140的信令消息。然而，對于該規則有一個例外。 也就是說，如果端點從其主控制器140接收到告訴其進行重新注冊的 NOTIFY消息，則端點將開始刷新或試圖刷新其注冊。在該情況下， 端點將^f吏用上述標準SIP處理對NOTIFY作出響應。
在端點已注冊到其相應的(一個或多個)控制器140之后，本方 法結束(步驟224 )。
現在參照圖3，將根據本發明的至少一些實施例描迷通信系統 100狀態確定方法。在可生存配置中，對于網關148來說可能重要的 是，網關148被配置為檢測何時經由主或次信令路徑對呼叫信令進行 路由。當網關148將SIP OPTIONS消息發送至通信系統100中的另 一個部件時開始該方法(步驟304)。這樣的部件可以對應于啟用了 SIP的部件。該部件還可對應于對等部件(即，與網關148相鄰的部 件)和/或遠端部件(即在它們和網關148之間具有至少一個中間部件 的部件)。應少量地進行對SIP遠端部件的主動監控，通常僅當系統 100管理員知道中間部件不能夠監控它們的對等部件時才進行主動監 控。網關148可發送具有Max - Forwards = 0的設定的SIP OPTIONS 消息，從而確保OPTIONS消息不經過多于一個跳躍(即，其以對等 部件為目標)。如本領域技術人員可理解的，盡管此處描述了使用SIP OPTIONS消息的監控技術，但是也可使用任何其他類型的非對話SIP 事務來監控通信系統100的狀態和其中的部件。更具體地講，可發送 通用SIP消息(例如，INFO METHOD, MESSAGE METHOD或甚 至空SIP消息)來請求(invoke)任何類型的基于SIP的響應。由網 關148發送的SIP消息也可包括將由消息接收方執行的指令。例如， SIP消息可以被產生為包括可擴展標記語言(XML)消息，該可擴展 標記語言消息報告網關148和由網關148監控的諸如對等部件的任何 其他部件的健康狀況、以及由接收方基于所報告的網關148的健康狀 況所要采取的行動。
在網關148發送出SIP OPTIONS消息之后，其等待接收響應(步 驟308和312 )。網關148等待接收響應的時間量可基于系統100特 性而變化。根據本發明的至少一個實施例，網關148等待的時間長度 可通過實現諸如SIP計時器B或SIP計時器F( SIP計時器B和F是 RFC 3261中定義的標準SIP定時器)的SIP計時器功能來確定，如 果在發送了請求之后的預定數量的秒內沒有接收到SIP消息，則所述 SIP計時器B或SIP計時器F取消SIP信令事務(諸如SIP INVITE 消息)。如果接收到任何SIP響應(即使是100嘗試)，則取消計時 器B或計時器F或將其短路。然而，如果計時器B開始計時，則可 要求網關148取消沖突的(offending) SIP事務，并試圖使用替換的 路線對該請求進行路由。如果網關148已知的所有路由地址都已用盡， 則SIP網關148可用408請求超時(R叫uest Timeout)對原始SIP
信令事務作出響應。
一旦接收到響應(例如，作為實際響應或作為在預定量的時間內 沒有接收到響應的確定)，該方法繼續并且網關148使用發現模塊144 來確定響應是否對應于故障情況(步驟316)。如果滿足下述條件中 的任何一個，則該響應可指示網絡104或系統100部件已出現故障
(1) 由于超時而導致的OPTIONS監控請求失敗；
(2) 由于事務超時和/或SIP計時器B超時(對于INVITE事務)而導致的預定數量個(例如5個)連續的SIP請求事務失敗；或 (3 ) 如果并且僅當逐跳躍地(即Max - Forwards - 1)并且 非端對端地(即Max _ Forwards>l )地執行監控時，接收到4f對 OPTIONS監控請求的具有之后重試頭部(Retry-After header)的 寸壬何400或500等級(class )響應，并且至少在之后重試頭部中指定 的時間段內，地址華皮標記為"過載"。
對于情況(3)，包括該地址的IP地址的現有對話應繼續使用該 地址，除非發生故障，但端點不應將該地址用于新對話，直到其已經 恢復。在現有對話正在使用主機名而非IP地址的情況下，將進行對 于每一個事務對該主機名的解析(resolution)，并且所返回的地址將 為可用的最高優先級的地址。如果主機名僅解析為單個IP地址，并 且該地址被標記為"過載"，則應發送請求。條件(3)的實際效果是 網關148的發現才莫塊144應意識到三個狀態可用；不可用；和過載。 被標記為過載的地址繼續接收對話內的后續請求，但不接收新的對話 請求。
如果基于對OPTIONS消息的響應，網關148的發現模塊144確 定不存在故障條件并且系統100處于正常操作狀態下，則發現模塊144 將通過確定響應中是否包括指令而繼續(步驟320)。發現模塊144 可以對該響應進行分析，以尋找包括在響應中或附于響應(即，在消 息的頭部或尾部(footer)中)的可執行指令。如果在響應中包括指 令，則執行指令(步驟324)。此后，或者在響應不包括指令的情況 下，發現^=莫塊144繼續更新其對系統100的狀態的記錄，以反映諸如 服務器136的響應部件的操作(步驟328)。 一旦已更新了網絡的狀 態，則本方法繼續并且發現模塊144確定是否到了發送新消息的時間 (步驟332)。更特別地，網關148可使用SIP OPTIONS消息到其 他SIP服務器136的定期發送作為確定其他SIP服務器136是否活動 的心跳機制。可以按預定間隔將OPTIONS消息發送至其他系統100 部件。所述預定間隔的長度可通過實現SIP計時器B或其變體來確定。 更具體地講，可根據網關148是否檢測到故障情況以不同間隔來執行
22OPTIONS監控。
示例性地，SIP OPTIONS消息的主動監控間隔在約60至約 100000秒的范圍內是可配置的，并且應在后續監控嘗試之間使用被配 置的值的75%和125%之間的均勻(uniform)隨機時間。例如，如 果主動監控間隔被設定為60秒，貝'〗OPTIONS消息的發送之間的實 際間隔可均勻地分布在45和75秒之間。對主動監控處理中的抖動現 象的有意引入使得所述請求可以保持不同步，從而隨時間將負載均勻 地散布在被監控的部件(即，服務器136)上。在一個實施例中，主 動監控間隔可,皮配置為約900秒或15分鐘。
示例性地，SIP OPTIONS消息的被動監控間隔在約10至約3600 秒的范圍內是可配置的，并且也可以在后續監控嘗試之間具有被配置 的值的75%和125%之間的均勻隨機時間。對^L動監控(與主動監控 相反)的單獨計時器的提供允許網關148更快速地檢測正被監控的當 前不可用的部件何時再次變得可用。在一個實施例中，被動監控間隔 可蜂皮配置為約120秒。
盡管就SIP計時器B的使用在上面進行了描述，可在不偏離本 發明的原理的情況下實現任何范圍的值，該值具有或不具有該值的均 勻隨機時間修改。此外，可基于外部業務邏輯關聯(hook)來修改監 控間隔。例如，如果監控機制與帶寬管理系統相結合，則監控系統可 通過表示網絡中的可用帶寬的一些系數進一步調整監控間隔。
回到步驟316，如果發現才莫塊144確定響應對應于故障條件，則 發現模塊144將更新其對系統100的狀態的記錄以反映該故障(步驟 336)。作為檢測到該部件故障的結果，網關148將進行故障切換并 開始以故障切換狀態操作，尤其是如果發生故障的部件位于主通信路 徑上的話。
在故障切換期間，網關148的發現模塊144將通過繼續將 OPTIONS消息發送至被識別為不可用的部件而開始4皮動地監控系統 100中的部件(步驟340 )。該被動監控允許網關148的發現模塊144 檢測何時該部件再次在線。當開始被動監控時，網關148將停止主動監控該部件并開始應用被動監控規則。更具體地講，在被動監控期間，
網關148的發現模塊144可發起維護測試以確定被監控的部件是可用 的還是不可用的(步驟344)。維護測試可^f吏用與主動監控算法類似 的監控算法。網關148的發現模塊144將繼續應用該維護測試，直到 故障恢復(即，直到部件的狀態從不可用變得可用)(步驟348)。 在維護測試期間，網關148可將任何類型的SIP請求(例如，INVITE、 SUBSCRIBE、 NOTIFY等)發送至當前被標記為不可用的部件。如 果下述條件中的一個或多個成立，則網關148的發現才莫塊144將繼續 將部件標記為不可用
(1) SIP計時器B在已發送了 INVITE消息之后開始計時；
(2) 網關148接收到408請求超時響應；
(3) SIP請求事務超時；或
(4 ) 在嘗試發送請求時出現網絡104或傳輸層錯誤。 如果在維護測試期間以上列出的條件中的任一條件都不成立，則 網關148的發現模塊144將確定已出現故障恢復，并且本方法繼續至 步驟328。根據本發明的至少一些實施例，將繼續應用被動監控和維 護測試，直到被監控的部件用除了 503服務不可用(Service Unavailable )以外的任何SIP響應來回復兩個連續的OPTIONS請求 嘗試。 一旦已滿足這些條件，網關148可將該部件再次看作是可用的， 可回到主動監控算法，可產生適合的簡單網絡管理協議(SNMP)事 件，并且如果可應用，則開始使用現在活動的部件。
如本領域技術人員可理解的，網關148不是可保持路徑再分配信 息的唯一系統100部件。相反，任何SIP網絡單元都可適于包括路徑 再分配信息等。例如，諸如UA 108的端點也可保持列出了在某些部 件被識別為不可用的情況下可使用的通信路徑的路徑再分配表。
現在參照圖4，將描述被動監控方法。當網關148從服務器136 或類似的系統100部件接收到請求時本方法開始(步驟404)。網關 148以正常方式處理接收到的請求(步驟408)。更具體地講，網關 148可處理請求，就如同發送部件是可用的一樣，而無需先確定該部件是否實際可用。
此后，網關148基于其內部保持的狀態表確定發送部件是否實際 ;故標記為不可用(步驟412)。如果該部件沒有^L標記為不可用，則 本方法結束(步驟424)。否則，網關148將通過將SIP OPTIONS 消息發送至部件而開始其維護測試(步驟416)。然后，網關148可 以更新其部件狀態的記錄(步驟420 )。重復該維護測試和狀態更新 處理，直到該部件被確定為再次可用，本方法在該點處結束(步驟 424)。
參照圖5，將描述在故障切換和故障恢復狀態期間網關148的操 作。在該具體方法中，與網關148相關聯的控制器140可對應于可生 存端點的次控制器或備用控制器140。當網關148接收到可生存端點 的呼入呼叫時，該方法開始(步驟504)。然后，網關148確定主信 令路徑是否可用(步驟508 )。根據本發明的至少一些實施例，網關 148可在該步驟期間參考其內部部件狀態表。
如果主信令路徑被確定為可操作的，則網關148將接收到的信號 經由主路徑路由到目標端點(步驟512 )，然后該方法結束(步驟536 )。 然而，如果網關148確定主信令路徑由于任何原因(例如，網絡104、 服務器136或主信令路徑上的其他部件不可用)而不可用，則本方法 繼續，并且網關148經由次信令路徑將信號發送至目標端點(步驟 516)。該特定步驟是基于次信令路徑并非也不可用的假設而執行的。 如果網關確定次信令路徑也不可用，則選擇繞過(一個或多個)故障 部件的另一備用信令路徑，并使用該路徑將信號發送至端點。
在呼叫信號已經經由次信令路徑被發送至目標端點之后，網關 148等待確定是否從端點接收到了 305重新定向響應(使用代理)消 息(步驟520)。在活動-待機配置中，如果端點相信該主信令路徑 是可操作的，則經由第二路徑接收呼叫信號的端點可發送305重新定 向響應。這種信任是基于在端點處而不是網關148處執行的狀態監控 操作。因此，基于系統100的不同方面，端點可具有對系統100中的 一個或更多部件標記的不同狀態。因此，如果網關148基于其經由次
25路徑對呼叫信號的重新定向而接收到305重新定向響應，則網關148 將試圖經由主信令路徑重新定向呼叫信號(步驟524)。如果由于呼 叫信號的成功發送，主信令路徑被確定為可用的(步驟528)，則本 方法在步驟536結束。如果呼叫由于主信令路徑的不可用性而被拒絕， 則可經由次信令路徑拒絕該呼叫或將其發送回(步驟532)。此外， 網關148可將NOTIFY消息發送至目標端點，該消息指示其重新檢查 其對于主信令路徑的狀態的觀點。此后，或者如果沒有從端點接收到 重新定向響應消息，則該方法結束(步驟536)。現在參照圖6，將根據本發明的至少一些實施例描述系統100狀 態確定的端點方法。開始，端點(例如，可生存UA 108)以正常狀 態操作(步驟604)。然后，端點使用其發現模塊116的邏輯來確定 是否已檢測到網絡故障(步驟608)。在可生存的配置中，能夠檢測 何時進行故障切換或故障恢復對于端點是有用的。如果出現了下述事 件中的一個或更多，則端點所使用的發現模塊116邏輯將確定已出現 了網絡故障(1) 端點未從其試圖注冊到的所有控制器140 (例如，其主 和次控制器140)接收到對作為心跳的SIP REGISTER消息的響應；(2 ) 端點未接收到對SIP INVITE消息的響應，其中已經在 嘗試建立呼出呼叫的正常處理中發送了 SIP INVITE消息；(3) 端點未接收到對于為新SIP對話的正常創建或對話中 的改變而發送的對任何SIP信令消息的響應；或者(4 ) 端點未從其配置服務器接收到對(可由諸如TCP/IP、 HTTP、 XML或SOAP的不同類型的協i義執行的)關鍵請求的成功響 應、或諸如用于檢索與故障相關的數據的數據服務之類的任何其他帶 外非通信服務。如果端點本身沒有檢測到故障，則該方法繼續，并且端點確定是 否已經被通知了故障(步驟612)。可在端點處以從網關148、服務 器136或系統100中的一些其他能夠監控系統100的狀態的部件發送 的SIP NOTIFY消息的形式"^妾收通知。SIP NOTIFY消息可指示端點應當進行故障切換、重新啟動或刷新/更新(renew)其到所有其控制 器140的注冊(從而避開(circumvent)端點的邏輯)。如果沒有接 收到通知，則本方法返回到步驟604。然而，如果端點(例如，通過接收SIP NOTIFY消息)被通知 了系統100中的故障，則端點確定故障通知是否正確(步驟616)。 更具體地講，端點可檢查其內部保持的控制器列表120和128以確定 是否控制器140中的任何一個被標記為不活動的或不可用的。大多數 情況下，端點將直接遵從NOTIFY消息的指導。然而，在某些情況下， 端點可能確定其對系統100的觀點是正確的觀點并且可用重新定向響 應消息對NOTIFY消息作出響應(步驟620)。該重新定向響應可使 得NOTIFY消息的發起部件檢查其對系統100的^L點。然后，該方法 返回至步驟604。如果端點判定故障通知是正確的或判定要遵從NOTIFY消息的 指導，則端點確定NOTIFY消息是否包含指令(步驟624)。這些指 令可以是相對通用的指令，諸如試圖重新注冊到所有控制器140。可 供替換地，這些指令可包括要求端點嘗試并重新注冊到特定控制器 140的指令組。端點可試圖以長或短的間隔刷新或注冊到控制器140。 刷新/注冊間隔的長度可基于指令組中的指令或其他因素而改變。這些 指令也可包含由發送NOTIFY消息的部件感知到的整個系統100的健 康信息。如果消息的確包含指令，則端點將執行這些指令(步驟628 )。如果端點本身檢測到故障(步驟608),或在指令已經被端點執 行(步驟628)之后，或在消息不包含指令的情況下(步驟624)， 則端點注冊到有序列表128中的下一個控制器140 (如果有的話)， 以將它注冊到的可操作控制器140的數量保持為N (步驟630)。以 與針對圖2的步驟220在上面描述的方式相同的方式實現注冊。然后， 該方法繼續，并且端點執行故障切換，使得其開始以備用狀態操作(步 驟632)。在故障切換模式下的操作期間，端點將使用其備用控制器 140并且/或者使用次信令路徑。除了以故障切換模式操作以外，端點 可監控系統100故障恢復(步驟636 )。如果發現模塊116檢測到其則本方法繼續， 并且端點確定其是否已被另一個部件通知了故障恢復(例如，通過從 網關148、服務器136等接收NOTIFY消息)(步驟640 )。如果端 點沒有被通知故障恢復，則本方法返回到步驟632。然而，如果端點 的確接收到指示故障恢復的NOTIFY消息，則本方法通過確定 NOTIFY消息是否包含用于由端點執行的指令而繼續(步驟644)。 如果NOTIFY消息中包括指令，則由端點執行這些指令(步驟648 )。 在執行這些指令(步驟648)之后，如果不存在指令(步驟644)， 或如果端點自己檢測到故障恢復(步驟636)，則端點取消注冊到其 在步驟634中最后注冊到的控制器140，以將其注冊到的可操作控制 器140的數量保持為N (步驟650 )。取消注冊的行動會觸發SIP解 除注冊和網絡斷開算法，所述SIP解除注冊和網絡斷開算法包括取消 訂閱SIP事件包和可能的其他非SIP(例如，帶外)數據交互。然后， 該方法返回到步驟604。發現模塊116可包括可配置參數，所述可配置參數決定著從主控 制器到次控制器140的故障切換或故障恢復是否要由自動端點檢測觸 發，或者僅被手動地觸發(即，通過接收SIP NOTIFY消息)。可基 于端點是否檢測到故障條件，以不同間隔執行發現模塊116所使用的 心跳監控機制。現在參照圖7，將描述狀態通知方法。該方法開始于系統100部 件(例如，服務器136、網關148或包括發現模塊144在內的任何其 他設備)確定其是否應關于系統100通知諸如UA 108的端點(步驟 704)。典型地，該部件將NOTIFY消息發送至端點，通知端點系統 100狀態的一些方面已經改變。例如，NOTIFY消息可通知端點系統 中的某個部件已被注冊為不可用。可供替換地，NOTIFY消息可通知端點發送部件的健康狀況。
該方法在步驟704保持，直到確定應將通知消息發送至端點。在 作出這樣的確定之后，該方法繼續，并且該部件產生消息(例如， NOTIFY消息)(步驟708)。然而，如可以理解的那樣，該部件可 使用任何其他類型的SIP或非SIP消息來通知端點。該通知可允許部 件觸發端點以在系統100故障或恢復條件下進行故障切換或故障恢 復。因為端點可保持控制器的有序列表128并且端點具有保持活動注 冊到所有這些控制器的能力，所以當其檢測到系統IOO故障條件時， 系統100部件可觸發端點采取行動。可例如通過發送標準通知消息(例 如，遵從標準SIP IETF的NOTIFY消息)或包含特定指令組的擴展 消息來觸發這些行動。相應地，該方法繼續并且該部件確定通知消息 是否應在其中包括指令(步驟712)。
如果沒有特定指令被確定為是必需的，則該部件可告訴端點重新
注冊到控制器的有序列表128中的N個控制器140，并且將普通通知
消息發送至端點(步驟720)。因此，接收到這樣的通知的任何端點
都將嘗試重新注冊到其列表上的N個控制器140。基于該嘗試的重新
注冊的成功，端點將能夠得到哪些控制器140可用于處理SIP事^(例
如，支持呼入和呼出SIP呼叫)。然后，端點可使用控制器的有序列
表128上的最高優先級的控制器140作為其主控制器，根據該自確定
信息來行動。該特定機制可4吏用遵從標準SIP IETF的NOTIFY消息。
該消息可遵守具有NOTIFY參數"event" = "probation"的NOTIFY消
息的SIP標準。下面提供了這樣的NOTIFY消息的一個例子
registration aon="sip:joe@example.com" id="a7" state="active"> <contact id='76" state="active" event-"probation" expires="0"
q="0.8" retry-after="0">
然而，如果部件確定特定指令應被包括在通知消息中，則該部件 可以在將消息發送至端點(步驟720)之前將一個或更多指令組添加 至該消息(步驟716)。通過將指令并入通知消息，部件可告訴端點 開始使用端點的控制器140列表120上的特定控制器140。在這樣的
29場景中，端點根據該部件來告訴其應使用哪個控制器140，而不是依 賴于其自己的智能。該特定機制可使用具有擴展的擴展的標準SIP NOTIFY消息。NOTIFY消息將通常遵守NOTIFY消息的SIP標準； 此外，如果端點應進行故障切換或故障恢復，則其可使用事件名稱是 諸如〈eventName〉changeServer〈/eventName〉的示例性簡檔事件包格 式。該消息也可包括包含特定控制器140的服務器136的時間戳和地 址，其中端點應故障切換或故障恢復至該控制器140。在下面用XML
指令組來提供這樣的擴展SIP NOTIFY消息的例子
NOTIFY sip:1111@10.0.75.2 SIP/2.0 Call-ID: cid-1@10.0.75.2 CSeq: 2 NOTIFY
From: <sip:1"1@atler.com>; tag=random2 To: <sip: 1111@atler.com>; tag=random1
Via: SIP/2.0/UDP 10.0.0.100;branch-id=z9hG4bk-random-the primary call controller
SIP/2.0/Tl_S 10.0.0.200;branch-id=z9hG4bK-random-cm1
Content-Length: 22
Content-Type: application/profile+xml
Contact: <sip:1111@m0.0.200;transport=tls/
Max-Forwards: 69
User-Agent: Communication Manager v1.0 Event: ccs-profile
Subscription-State: active;expires=3600 Record-Route: <sip:10.0.0.100:5060;lr;transport=UDP>
<7xml version="1.0"> <6vent>
<eventName>changeServer</eventName> <eventTime>{time stamp}</eventTime> <eventData>{ip address}</eventData>
</6V6nt>
本領域技術人員可理解，所述指令可采用除XML指令組以外的 許多不同形式。例如，該指令可包括對應于并且導致已經存儲在端點 的存儲器112中的算法或應用的執行的預定觸發器。此外，盡管上面 的示例NOTIFY消息在消息的主體中包括其指令組，但是該指令組也 可被置于通知消息的頭部或尾部中。這可以基于所使用的通知消息的 類型而改變。該指令可用于實現多個不同行動，諸如為發送部件傳遞 健康信息和為系統100的其余部分傳遞其狀態信息、觸發端點執行特 定任務。
30盡管與事件的特定順序相關地討論了上述流程圖，但是應理解， 可對該順序進行改變而不會實質地影響本發明的操作。此外，不需要 按照示例性實施例中描述的事件的準確的順序進行。此處舉例說明的 示例性技術不限于具體舉例說明的實施例，而可用于其他示例性實施 例，并且每一個所描述的特征都可單獨地和分開地要求專利權。
除了或代替所描述的通信設備、編程微處理器或微控制器和外圍
集成電路元件、ASIC或其他集成電路、數字信號處理器、諸如分立 元件電路的硬連線電子或邏輯電路、諸如PLD、 PLA、 FPGA、 PAL 的可編程邏輯設備、諸如服務器的通信設備、個人計算機、任何可比 較的裝置等，可在專用計算機上實現本發明的系統、方法和協議。一 般來說，任何能夠實現狀態機，從而能夠實現此處舉例說明的方法的 設備都可用于實現根據本發明的各種通信方法、協議和技術。
此外，可使用過程的或面向對象的軟件開發環境，以軟件容易地 實現所公開的方法，所述軟件開發環境提供可在各種計算機或工作站 平臺上使用的便攜式源代碼。可供替換地，可使用標準邏輯電路或 VLSI設計部分地或全部地以硬件實現所^^開的系統。使用軟件還是 硬件來實現根據本發明的系統取決于系統的速度和/或效率要求、具體 功能和被使用的具體軟件或硬件系統或微處理器或微計算機系統。根 據此處提供的功能描述并利用通信領域的通用基本知識，可應用領域 的普通技術人員可使用任何已知的或稍后開發的系統或結構、設備和
法和協議。
此外，所公開的方法可以用軟件容易地實現，該軟件可以存儲在 存儲介質上，在編程通用計算機上與控制器和存儲器、專用計算機、 微處理器等相協作地執行。在這些例子中，本發明的系統和方法可被 實現為諸如applet、 JAVA⑧或CGI腳本的嵌入在個人計算機上的程 序、實現為駐留在服務器或計算機工作站上的資源、實現為嵌入在專 用通信系統或系統部件中的例程等。系統也可通過將系統和/或方法物 理地并入軟件和/或硬件系統(諸如通信設備或系統的硬件和軟件系統)中來實現。
因》匕，顯然已經提供了才艮才居本發明的、用于保持SIP可生存網絡
和網絡部件的系統、設備和方法。盡管已經結合多個實施例描述了本發 明，但是顯然許多替換、修改和變化對于可應用領域中的普通技術人 員來說都是顯而易見的。因此，其旨在包括本發明的精神和范圍內的 所有這樣的替換、修改、等同和變化。
權利要求
1、一種方法，包括客戶機注冊到多個服務器的子集，其中所述子集包括多于一個但少于所述多個服務器的全部服務器的服務器；所述客戶機從服務器的所述子集中的至少一個服務器獲得服務；以及響應于所述子集中的第一服務器變得對于客戶機不可用，客戶機注冊到所述多個服務器中的當前不包括在所述子集中的第二服務器，從而將所述第二服務器添加至服務器的所述子集中。
2、 如權利要求l所述的方法，還包括響應于不可用的第 一服務器再次變得對于客戶機可用，客戶機取 消注冊到所述第二服務器，從而從服務器的所述子集中去除所述第二 服務器。
3、 如權利要求2所述的方法，還包括響應于不可用的第一服務器再次變得對于客戶機可用，客戶機重 新注冊到所述第一服務器，從而將所述第一服務器添加回服務器的所 述子集。
4、 如權利要求l所述的方法，其中所迷多個服務器中的服務器 以序列排序；注冊到多個服務器的子集包括客戶機注冊到所述序列中的客戶機可用的前N個服務器， 其中N是整數；以及 注冊到第二服務器包括客戶機注冊到所述序列中的客戶機可用的第N+l個服務器。
5、 一種存儲有指令的計算機可讀存儲介質，所述指令在被計算 機執行時，使得計算機執行如權利要求1 - 4中的一項所述的方法。
6、 一種i殳備，包括多個服務器；以及客戶機，適于注冊到所述多個服務器的子集，其中所述子集包括 多于一個但少于所述多個服務器的全部服務器的服務器，以從服務器 的所述子集中的至少一個服務器獲得服務，所述客戶機適于響應于所 述子集中的第二服務器變得對于客戶機不可用，而注冊到所述多個服 務器中的當前不包括在所述子集中的第一服務器，從而將所述第一服 務器添加至服務器的所述子集。
7、 如權利要求6所述的設備，其中客戶機還適于響應于不可用的第二服務器再次變得對于客戶機 可用而取消注冊到所述第一服務器，從而從服務器的所述子集中去除 所述第一服務器。
8、 如權利要求7所述的設備，其中客戶機還適于響應于不可用的第二服務器再次變得對于客戶機 可用而重新注冊到所述第二服務器，以將所述第二服務器添加回服務 器的所述子集。
9、 如權利要求6所述的設備，其中 所述多個服務器中的服務器以序列排序； 所述服務器的所述子集包含所述序列中的對于客戶機來說可用的前N個服務器，其中N是整數；以及所述第一服務器是所迷序列中的對于客戶機來說可用的第N+l 個服務器。
全文摘要
本發明涉及用可生存網絡的控制器列表中的控制器的滑動窗口來注冊端點。提供了用于保持SIP可生存網絡的方法、設備和系統。SIP端點保持其可用的控制器的有序列表并注冊到包含列表中的前N個控制器的子集，并從該子集中的一個或更多個控制器獲得服務，其中N是列表中的多個但不是全部控制器。如果子集的控制器中的一個變得不可用，則端點注冊到列表中的第N+1個控制器，從而將其添加至子集。如果并且當一個控制器再次變得可用時，端點取消注冊到第N+1個控制器，從而將其從子集中去除，并且如果需要的話重新注冊到一個控制器。這樣，子集形成了列表上的滑動窗口。
文檔編號H04L29/06GK101677320SQ20091016113
公開日2010年3月24日 申請日期2009年8月4日 優先權日2008年9月16日
發明者A·貝克, E·庫珀 申請人:阿瓦亞公司