一种基于动态流程组合的网络服务计费方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于动态流程组合的网络服务计费方法，包含资源分配、层次选择、资源调度系统维护和结算实施四个子过程。用户首先发出资源请求，系统接收用户的资源相关需求和服务质量（QoS）参数并转化为系统计费参数，同时系统定期性对内部资源资源进行维护，并根据用户请求的服务进行计费，计费参数进入不同的层面，当在不同层面判断请求的计费参数是属于该层次，不超出阈值后接受请求，建立结算连接，并通过记录用户请求的资源使用量对业务进行结算计费。从而在满足用户对网络服务个性化需求的同时，不再为垃圾流量、垃圾等待时间所付费，而是对自己获取的真正有效服务支付费用，为现有的网络服务提供一种公平合理的计费方法。
【专利说明】—种基于动态流程组合的网络服务计费方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种服务计费的实现方法，尤其涉及通过对服务流程动态组合的准确计量而进行网络计费的实现方法，属于计算机网络应用领域。
【背景技术】
[0002]网络计费是各类服务中的一项关键功能。同时为满足用户个性化、多样化的需求，网络服务提供商提供根据需求不断动态组合的服务模块，从而需要根据用户需求的服务进行有效计费。现有的网络服务主流计费方法有固定计费、基于流量计费、基于时长计费、基于服务质量(QoS)计费。
[0003]固定计费是对某网络服务一次性收取软件购置费或使用费。这类方法简单易行，但却对用户使用的软件设置了门槛，要求用户一次性支付较高的费用，而且无法体现对网络服务的按需使用计量收费原则。
[0004]基于流量计费是按照终端接入网络后产生的实际数据流量进行计费，用户付费金额只与用户上传/下载的数据流量相关，与网络连接时间及网络接入速率无关系。而在当前情况下，用户对大流量的数据需求与流量限制的矛盾，使得用户不得不压抑自身需求，同时还为垃圾流量买单。
[0005]基于时长计费是根据用户对业务访问时长进行计时控制以根据该业务访问时长进行计费。但由于网络拥塞导致大量的垃圾等待时长，同时不同类型服务的资源应用不同，实际使用的网络数据流量差距也较大，因此存在一定的不公平性。
[0006]基于服务质量计费是随着互联网用户数和各种网络服务应用的急剧增长，导致网络拥塞、用户无法获得满意的服务质量而应运而生。通过对网络服务定价，利用价格机制的作用调控资源和用户的供需关系，从而在保证资源利用率达到最大的同时，最大限度的满足用户对服务质量的要求。但计算机网络是一个复杂的系统，通过服务质量定价关键是要建立合理的系统模型，但现有的模型尚未完全反应实际系统的需求。
【发明内容】
[0007]发明目的:本发明目的在于针对上述现有技术中存在的问题和不足提供一种基于动态流程组合的网络计费服务方法，通过对服务流程动态组合的准确计量，从而依据用户获取的有效网络服务进行公平合理的计费。
[0008]技术方案:一种基于动态流程组合的网络服务计费方法，包含资源分配、层次选择、资源调度系统维护和结算实施四个子流程，主要包含以下步骤:
(1)用户发出资源请求；
(2)系统接收用户资源相关需求和有关服务质量(QoS)的参数；
(3)系统周期性的对内部资源进行维护；
(4)系统开始根据用户请求的服务进行计费，计费参数进入不同的层面；
(5)在不同层面判断请求的计费参数集合是否属于该层次，或是否超出阈值，并确定是否接受请求；当请求被否定时，在所选层面上无法进行资源分配，转入步骤(I)，用户重新发出资源请求；
(6 )请求被允许，建立结算连接，记录用户请求的资源使用量(Q);
(7)服务提供商依据用户资源使用量(Q)，对业务进行结算计费。
[0009]步骤(2)中所述参数是系统根据用户发出的资源请求参数转化为系统的计费参数。
[0010]步骤(3)中所述内部资源，包括数据传输量、硬盘容量和带宽容量。
[0011]步骤(5)中所述的层次，包括应用层、业务层、承接层。
[0012]步骤(7)中所述的资源使用量(Q)依据利特尔(Little)法则，通过记录系统资源的吞吐量(f)和用户对资源的平均使用时长(T)而得。
[0013]有益效果:本发明所提供的基于动态流程组合的网络服务计费方法，通过对流程动态组合的计费分析与设计，有效管理服务模块的动态组合使用，对过程模型的资源使用量进行记录，从而实现对用户获取的有效服务进行计费。在满足用户对网络服务个性化需求的同时，不再为垃圾流量、垃圾等待时间所付费，而是对自己获取的真正有效服务支付费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明实施例的工作流程图。
[0015]图2为本发明实施例的服务计费过程示意图。
[0016]图3为本发明实施例的结算实施过程示意图。
[0017]图4为本发明实施例的结算实施子系统模型示意图。
[0018]图5为本发明实施例的结算实施子系统模型初始状态图。
[0019]图6为本发明实施例的结算实施子系统模型的马尔科夫链。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0021]如图1所示，基于动态流程组合的网络服务计费方法的步骤如下:
(1)用户发出资源请求；
(2)系统接收用户资源相关需求和有关服务质量(QoS)的参数；
(3)系统周期性的对内部资源进行维护；
(4)系统开始根据用户请求的服务进行计费，计费参数进入不同的层面；
(5)在不同层面判断请求的计费参数集合是否属于该层次，或是否超出阈值，并确定是否接受请求；当请求被否定时，在所选层面上无法进行资源分配，转入步骤(I )，用户重新发出资源请求；
(6 )请求被允许，建立结算连接，记录用户请求的资源使用量(Q);
(7)服务提供商依据用户资源使用量(Q)，对业务进行结算计费。
[0022]如图2所示，引入Petri网作为描述工具，更清晰表达和构建流程计费，并进行有效分析，其中在变迁中引入服从随机分布的实施速率，同时为简化计费过程，采用替代变迁表示可分解的子网处理过程:资源分配、层次选择、资源调度系统的维护和结算实施；原子变迁tl，t2，t3和t4表示逻辑判断的结果；与资源使用量相联系的计费因子表示了过程处理的计费要求:
用户发出资源请求，用变迁D表示，产生一个用户请求向量标记；
系统根据用户请求进行资源分配，用变迁E表示，产生一个用户要求向量标记；
周期性的资源维护用变迁U表示，对资源调度数据库进行修改；
计费系统根据用户请求的服务进行计费，计费参数进入不同的层面，用变迁F表示，可选择进入应用层、业务层、承载层；
在不同层面判断请求的计费因子集合是否属于该层次计费因子范围，或者所请求参数范围是否超出阈值，并确定是否接受请求，分别用变迁tl表示拒绝，变迁t2表示接受；
当请求被否定时，无法进行资源分配，用变迁t3表示层次中某个因子不能保证资源分配的要求，请求被拒绝；
当请求被允许，准备实施结算，每个因子都获得资源分配的请求，分别用变迁G表示结算过程执行，开始实施该层次的计费结算过程，t4表示层次中每个因子都能保证资源分配的要求，请求被接纳；
库所H包含着用户请求向量标记r，向量元素中包含资源相关需求和有关服务质量(QoS)的参数；
库所I包含用户要求的资源向量标记r*，向量元素中包含用户要求和资源容量等参
数；
库所S包含资源状态向量标志1，向量元素中包含数据传输量、硬盘容量和带宽容量状况等参数；
库所L包含层次选择向量标志P，向量元素中包含着计费因子和层次的构成等参数；库所P包含“实施结算”信元向量标志m，向量元素中包含着数据传输率、CPU性能、内存大小和带宽要求等参数；
库所N包含“结算断定”向量标志X，向量元素中包含着向量m，发送结算信息的因子和确认信息等参数；
库所M拒绝要求队列,包含向量标志r ；
库所Z接收要求队列,包含向量标志S，向量元素包括向量I和r。
[0023]为进一步详细描述复合流程的操作和处理，将图2中的替代变迁进一步扩展成一个子网，如图3所示以结算连接过程为例，将结算连接过程(变迁C)扩展成为一个子网，其实施步骤如下:
(1)请求实施参数传送到所选择计费层面,用变迁t5表示，k个实施参数m沿着所选择层面送到k个结算因子；
(2)在所选层面上结算因子肯定或否定资源分配，分别用变迁t6表示所选择层面上的一个结算因子否定了所要求分配的资源，t7表示所选择层面上的一个结算因子确认了所要求分配的资源；
(3)当所选择层面上结算因子给否定信息且所有结算因子都已给出回答时，用变迁t8表不层面选择被否定；(4)此时，所有给予确认信息的结算因子恢复它们的状态值为原来值，用变迁t9表示所有给予确认信息的结算因子恢复它们状态值为原来值；
(5)当给予肯定信息时，用变迁t4表示所选层面所有结算因子都给予确认信息时，它能够实施，最终到达结算请求队列；
Pl为中间结点，P2为否定，P3为肯定，P4为否定回答，P5为恢复，通过参数m进行结算获得该子网的资源使用量，进而实现单独的资源和服务结算。
[0024]为了获得用户资源请求在图3所示子网的资源使用量(Q)，根据Little法则，需要先行求出系统资源的吞吐量(f)及用户对资源的平均使用时长(T)。从便于计算的角度，需要构造马尔科夫链以求得稳态概率，因此构建如图4所示的模型示意图；同时假定取k=6，且kl=2，从而获得如图5所示子网系统模型初始状态，并根据随机Petri网的可达集算法，列出结算实施子系统模型的状态转换，得到如图6所示的马尔可夫链，使用λ i表示变迁ti的速率；
M(X)表示位置X的标识，亦即位置X在标识M下所包含的标志个数，并设置每个变迁的速率如下:λ 5= λ , λ 4= λ 3= λ 8= λ 6=10 λ，λ 9=k λ /M (ρ5) =3 λ /M (ρ5), λ 7/ λ 6=η 或者λ7=ηλ6=10ηλ。我们可以得出稳定概率，从而算出变迁t5的吞吐量，吞吐量近似等价替代变迁C的实施速率。从而获得状态MO的稳定状态概率以及变迁t5的吞吐量为:
【权利要求】
1.一种基于动态流程组合的网络服务计费方法，其特征在于，包含资源分配、层次选择、资源调度系统维护和结算实施四个过程，主要包括下述步骤: (1)用户发出资源请求； (2)系统接收用户资源相关需求和有关服务质量(QoS)的参数； (3)系统周期性的对内部资源进行维护； (4)系统开始根据用户请求的服务进行计费，计费参数进入不同的层面； (5)在不同层面判断请求的计费参数集合是否属于该层次，或是否超出阈值，并确定是否接受请求；当请求被否定时，在所选层面上无法进行资源分配，转入步骤(1)，用户重新发出资源请求； (6 )请求被允许，建立结算连接，记录用户请求的资源使用量(Q); (7)服务提供商依据用户资源使用量(Q)，对业务进行结算计费。
2.如权利要求1所述的基于动态组合的网络服务计费方法，其特征在于:步骤(2)中所述参数是系统根据用户发出的资源请求参数转化为系统的计费参数。
3.如权利要求1所述的基于动态组合的网络服务计费方法，其特征在于:步骤(3)中所述内部资源，包括数据传输量、硬盘容量和带宽容量。
4.如权利要求1所述的基于动态组合的网络服务计费方法，其特征在于:步骤(5)中所述的层次，包括应用层、业务层、承接层。
5.如权利要求1所述的基于动态组合的网络服务计费方法，其特征在于:步骤(7)中所述的资源使用量(Q)依据利特尔(Little)法则，通过记录系统资源的吞吐量(f)和用户对资源的平均使用时长(T)而得。
【文档编号】H04L12/14GK103634125SQ201210309488
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月28日 优先权日:2012年8月28日
【发明者】黄卫东, 于瑞强, 艾顺刚 申请人:镇江睿泰信息科技有限公司