在互联网提供服务质量保证业务的管理系统及其实现方法.pdf

一种在互联网提供服务质量保证业务的管理系统，该管理系统由三横三纵的架构体系组成，即按照业务逻辑流程在纵向分为三个层次：业务层，网络服务层，以及网络资源控制层；该三个层次按照业务管理功能在横向又分别分为三个层面：业务部署层面，业务保障层面，以及计费层面。同时由QoS测量子系统、资源规划模块、接纳控制模块、资源部署模块和资源数据库构成闭环反馈控制环，能够完成资源规划＝＞业务部署＝＞业务运行＝＞业务保障＝＞资源规划的闭环反馈控制功能。该系统充分考虑互联网异构和跨地域的特点，采用分布式体系结构，保证系统的灵活性和扩展性，能够在互联网上部署和实现有服务质量保障的业务，保证运营商的收益和用户的利益。

1、  一种在互联网提供服务质量保证业务的管理系统，其特征在于：该管理系统由三横三纵的架构体系组成，即按照业务逻辑流程在纵向分为三个层次：与用户交互、管理与用户相关的业务并对系统中的业务、状态、性能数据作分类和综合处理的业务层；将网络资源的部署和监控与上层的业务管理相隔离、并为应用提供透明的服务质量QoS保障机制的网络服务层；以及承担网络资源配置、收集和整合网络性能数据、计费数据和原始故障信息的网络资源控制层，所述资源控制层根据采集和管理的不同信息分为网络子层和网元子层；所述系统的三个层次按照业务管理功能在横向又分别分为三个层面：自顶向下完成业务的申请、接纳到部署的业务部署层面，自底向上完成网络状态和业务状态的采集和整合、以形成相应级别的告警信息和保障网络和业务正常运行的业务保障层面，以及完成计费数据的采集、汇总和营帐管理的计费层面。

2、  根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于：所述业务层设有下述模块：为用户提供系统应用列表的业务目录模块；维护和管理用户注册及其定购业务信息的用户管理模块；根据网络资源和业务状况部署网络资源的规划模块；保存和管理用户定购的用户服务等级协议的SLA管理模块；监测服务等级协议运行状态、从SLA管理模块获取SLA标识信息的SLA监测模块；管理网络故障信息内容和呈现方式的故障模块，管理和汇总计费信息、生成与用户、业务相关的账单的营帐模块；管理计费系统的计费策略的策略管理模块；所述业务层中的业务目录模块、用户管理模块、规划模块和SLA管理模块属于业务部署层面，SLA监测模块和故障模块属于业务保障层面，营帐模块和计费策略管理模块属于计费层面。

3、  根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于：所述网络服务层设有下述模块：对跨域业务进行SLS的域间分解，协调完成单域分解和接纳的域间管理模块；统计和预测网络资源，构建资源可用矩阵，为资源配置模块和接纳控制模块分别提供量化的资源部署信息和决策依据的流量预测模块；执行SLA向SLS分解功能，同时提供一致的语法接口检索、存储、修改、创建单域和跨域的SLS，并且提供SLS向具体网络资源映射转换的服务等级规范SLS管理模块；通过QoS测量子系统的测量信息和SLS管理模块的SLS标识收集和汇总原始监测信息，提供SLS的运行信息，并检测其运行状态是否有与SLA描述不一致之处，为计费系统提供参考的SLS监测模块；过滤和聚合告警信息，防止告警风暴并通过关联规则定位故障的告警过滤模块；整合原始计费数据信息，生成计费中间数据的计费模块；所述网络服务层中的域间管理模块、流量预测模块、规划模块和服务等级规范SLS管理模块属于业务部署层面，SLS监测模块和告警处理模块属于业务保障层面，计费模块属于计费层面。

4、  根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于：所述资源控制层设有下述模块：集中管理网络资源部署、网络监控及其数据采集策略的网络策略管理模块；按照自治域划分网络资源并建立资源树，通过流量统计及预测模块得到历史的资源使用数据，为不同链路分配带宽资源并执行资源部署操作的资源配置模块；在签订某业务SLA时判断网络资源是否足够，并在业务数据进入网络之前对其整形和控制的接纳控制模块；监测网元状态的网元监测模块；发现和管理域内的网元链接关系的拓扑管理模块；汇总和监测网络层性能的网络监测模块；统计网络计费信息的计量模块；收集网络计费信息的计费采集模块；所述资源控制层中的网络策略管理模块、资源配置模块和接纳控制模块属于业务部署层面，网元监测模块、拓扑管理模块和网络监测模块属于业务保障层面，该网元监测、拓扑管理和网络监测三个模块组成QoS测量子系统，为上层提供实时的性能、告警和状态信息；计量模块和计费信息采集模块属于计费层面，该两个模块为计费系统提供原始计费数据。

5、  根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于：所述系统中各个模块组成两个反馈环：一个是由QoS测量子系统、规划模块、资源数据库、接纳控制模块和资源部署模块构成的闭环反馈控制环，形成从资源规划＝＞业务部署＝＞业务运行＝＞业务保障＝＞资源规划的闭环反馈控制；另一个是有运营商参与的由包括计费策略的计费系统、规划模块、业务系统、接纳控制模块和资源部署模块构成的宏观开环反馈控制环，用于为用户提供更好的有服务质量保障的业务，保证网络和业务都运行正常。

6、  根据权利要求1所述的管理系统，其特征在于：所述系统采用分布式结构，即功能体系架构中的各个层次和各个层面可以分布在不同的物理平台上，各个功能模块和子系统可分布在不同地域，有利于采纳海量数据和加快系统的响应时间。

7、  一种在互联网提供服务质量保证业务的管理系统的实现方法，其特征在于：包括下列操作步骤：
(1)在业务部署各个层面自顶向下地完成业务的申请、接纳到部署的操作；
(2)在业务保障各个层面自底向上地采集网络状态和业务状态的相关数据，形成相应级别的告警信息，保障网络和业务健康运行；
(3)在计费层面完成计费数据的采集、汇总和营帐管理。

8、  根据权利要求7所述的管理系统的实现方法，其特征在于：所述步骤(1)进一步包括下列操作：
(11)系统提供业务目录供用户选择应用和填写该业务的SLA定购信息；
(12)在SLA管理模块对该业务形成SLA；
(13)通过SLS管理模块和域间管理模块对该业务进行跨域的SLS分解；
(14)根据流量预测和规划模块计算网络资源部署情况，由接纳控制模块判断能否接纳该业务；
(15)对于接纳的该业务，根据SLA的时间要求，在相应时间点之前，由资源配置模块和网络策略模块协作完成网络资源的部署，保证该业务在相应的服务质量等级以上运行。

9、  根据权利要求7所述的管理系统的实现方法，其特征在于：所述步骤(2)进一步包括下列操作：
(21)QoS测量子系统的三个模块：网元监测、拓扑发现和网络监测分别采集网络和业务的各项原始状态数据；
(22)告警过滤模块将QoS测量子系统产生的告警按规则进行过滤，防止告警风暴；
(23)SLS监测模块根据QoS测量子系统采集的原始信息，汇总出相关SLS运行状态。
(24)故障管理模块收集底层告警事件，为管理员提供分类、分级的告警信息；
(25)SLA监测模块收集和汇总相关的SLS状态信息，为用户提供SLA状态信息和用作计费系统的参考。

10、  根据权利要求7所述的管理系统的实现方法，其特征在于：所述步骤(3)进一步包括下列操作：
(31)计量模块和采集模块分别执行计量和采集计费原始信息的操作，为计费模块提供原始数据；
(32)计费模块根据相应策略对计费信息进行分类和汇总，用于后续处理；
(33)营帐模块根据汇总的计费信息和策略，生成和管理最终用户账单；
(34)计费策略模块对包括计费折扣和相关业务的费率策略信息进行管理。

在互联网提供服务质量保证业务的管理系统及其实现方法
技术领域
本发明涉及一种在互联网提供服务质量保证业务的管理系统及其实现方法，属于网络通信技术领域。
背景技术
随着Internet的发展普及，具有服务质量(QoS，Quality of Service)保障的电信业务也在向IP为基础的分组网络迁移。因为Internet网的核心思想是共享和尽力而为，而电信业务需要严格的QoS保障，两者理念相左。因此需要研究和设计新的互联网体系结构和QoS管理的体系结构，使得在互联网上能够运行电信业务。这是中国乃至世界都面临的难题。
当前IP网QoS体系框架主要有IETF的集成服务体系(IntServ)和区分服务体系(DiffServ)两种。IntServ对每个接入网络的微流进行状态维护，以保证微流的端到端的服务质量。虽然其能够提供确定的端到端的服务质量保证，但是需要网络中的交换路由设备维护每个微流的状态，因而扩展性差，难以在大型IP网络中实施。DiffServ是将QoS保障进行分层部署：在域边缘进行业务量调节并标记不同流量类，而在域内对汇聚流进行简单分组调度和管理，从而实现不同等级的、可区分的服务质量。与IntServ相比较，DiffServ的可扩展性强，易于实现。
目前多协议标记交换(MPLS，Multi-Protocol Label Switch)技术利用显式路由功能大大增强了在IP网络中实施流量工程(TE，Traffic Engineering)的能力，MPLS流量工程解决了传统IP路由技术在数据报文路径选择方面的缺陷。简单地说，在一个多节点大型网络中，某点到达另外一点的路径可能有多条，传统的路由协议在选择路径时只选择其中的一条或几条；由于网络流量具有动态特性，路由协议选择的路径可能是一条比较拥挤路径，而网络中的某些负荷小、带宽充裕的路径却没有充分利用。流量工程通过分析网络和计算优化路径等手段，根据业务流的QoS需求选择一条边缘到边缘的优化路径，也能够在MPLS域内进行负载均衡，因而从宏观上提供了保障QoS的基础。由于DiffServ和MPLS技术的扩展性和兼容性较好，获得了Cisco、Juniper等众多设备厂商的支持，因此结合DiffServ和MPLS技术提供QoS保障是一种较好的技术选择。
电信管理论坛(TMF)从电信业务运营的角度出发提出电信运营图(TOM：Telecom Operation Map)模型，给出了一个抽象的业务管理的总体框架，该框架对于部署IP网络的QoS保障有借鉴意义。TOM模型的业务管理纵向分为3个层次：网络和系统管理(Network and System Management Processes)、业务开发和运营(Service development and operations Processes)、客户相关层次(Customer Care Processes)；横向划分为业务开通、业务保障和业务计费三个组成部分，在每个部分中又定义了若干功能模块。在TOM中，只是定义了业务运营管理的框架，对于应当如何具体实施业务运营质量的保障却没有进一步的说明。
ITU-T Y.QOSAR中将QoS体系结构组织成数据平面、控制平面和管理平面，但是该体系没有提出与TOM模型的映射关系，也没有描述如何具体实现。
国外在IP QoS管理方面也有一些研究项目，比较有影响的是欧盟EC资助的IST(Information Society Technology)项目的3个子项目：AQUILA，TEQUILA和CADENUS，这些项目分别从业务层面、网络层面和资源管理层面对QoS和服务等级协议SLA等框架以及具体技术做了深入研究，提出了某些特定体系结构下的控制算法、管理机制和交互协议。这些项目各有侧重并有部分研究内容重叠。后续项目MESCAL侧重于研究域间资源管理问题。这些项目都没有完整地覆盖TOM模型提出的业务管理框架，很难提供电信级支持多业务的IP QoS保障。
针对QoS计费的原则和策略，国外开展了大量研究。QoS计费面临的重要挑战是既要满足公平性，又要解决可扩展性。简单地按照时间、流量计费无法满足公平性；如果所有业务都针对微流的性能和数量来计费，又将导致计费条目剧增，计费系统难于扩展。近年来，通过监测互联网的流量特性发现：10％的流占用了90％的网络带宽，因此有必要对大流和小流加以区分，抓大放小，即大流采用较精确的计费方式，而小流则按简单的方法实施计费。类似地，还可区分用户群体和业务。此外，基于经济学“纳什均衡”理论，也可采用反馈机制，在不同网络拥塞程度下，通过提高/降低费率影响用户行为来减缓拥塞/刺激消费。
QoS测量是国外近年来的研究热点，也取得了一些重要的进展。性能测量数据是QoS控制(接纳控制、资源分配、流量工程等)、SLA确保和QoS计费的重要基础。按照测量内容，网络测量技术分为：路由拓扑、时延和时延抖动、带宽、丢包率等测量，它们是评估服务质量的重要依据。根据测量方法所依赖的设备，可分为基于路由器的测量和端到端测量：前者通过路由器直接获取统计数据，测量精度较高，但必需具备对路由器的管理权；后者只需端系统支持，测量精度低于前者，但灵活性较强。对于需要跨越多个运营商的测量问题，端到端测量技术可能是最佳选择。实际的QoS测量系统应结合多种测量技术。
因此，分析现有的IP QoS体系框架以及IP QoS管理、计费、测量方面的研究成果，发现这些研究没有形成互相融合的体系：
(1)现有的研究没有形成统一的IP QoS架构，对QoS地部署、测量和计费等方面的研究多数是孤立的，因此难以获得完整的系统解决方案。
(2)由于没有统一的IP QoS体系架构，众多的设备制造商选择了不同的IP QoS技术并分别加以实现，设备的异构导致了电信级IP网的QoS配置和性能管理更加复杂，从而影响了电信级多业务IP网的实现和运营。
(3)现有的QoS体系同业务管理结合不够紧密。怎样把具体的业务需求映射成具体的网络资源需求，如何将资源需求部署到网络设备上都还没有有效的解决方案，而这些问题却是多业务IP QoS系统运营的重要基础。
(4)缺乏有效的QoS计费策略，现有的月租、上网卡等方式的计费策略虽然简单，但是仍然没有考虑服务质量因素。基于服务质量的计费模式，目前仍然没有统一的标准，很大程度上限制了IP QoS体系的实施和运营。
目前，我国的信息高速公路已经基本建成，各电信运营商急切希望在互联网上提供电信级业务。但是，现有的技术和网络系统体系的明显缺陷减缓了这一趋势。如何尽快在互联网上提供有服务质量保证的电信业务，已经成为业内人士关注的热点课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种在互联网提供服务质量保证业务的管理系统及其实现方法，该管理系统能够在互联网上部署和提供有服务质量保证的业务。为了保证QoS管理系统能够融入网络运营商的现有网络商业框架，该IP网的QoS管理系统参考了TOM体系和TMN体系，系统架构以服务等级协议SLA为驱动展现其动态行为，在业务管理层面上容易融合于现有的商用网络系统，采用QoS测量、网络资源规划、资源配置构成一个闭环反馈控制的网络管理系统，并通过业务保障平面的故障管理功能，监控网络和业务运行状态，还设有完整、细致的计费系统，保障运营商的收益。
本发明的管理系统是这样实现的：一种在互联网提供服务质量保证业务的管理系统，其特征在于：该管理系统由三横三纵的架构体系组成，即按照业务逻辑流程在纵向分为三个层次：与用户交互、管理与用户相关的业务功能并对系统中的业务、状态、性能数据作分类和综合处理的业务层；将网络资源的部署和监控与上层的业务管理相隔离、并为应用提供透明的服务质量QoS保障机制的网络服务层；以及承担网络资源配置、收集和整合网络性能数据、计费数据和原始故障信息的网络资源控制层，所述资源控制层根据采集和管理的不同信息分为网络子层和网元子层；所述系统的三个层次按照业务管理功能在横向又分别分为三个层面：自顶向下完成业务的申请、接纳到部署的业务部署层面，自底向上完成网络状态和业务状态的采集和整合、以形成相应级别的告警信息和保障网络和业务正常运行的业务保障层面，以及完成计费数据的采集、汇总和营帐管理的计费层面。
所述业务层设有下述模块：为用户提供系统应用列表的业务目录模块；维护和管理用户注册及其定购业务信息的用户管理模块；根据网络资源和业务状况部署网络资源的规划模块；保存和管理用户定购的用户服务等级协议的SLA管理模块；监测服务等级协议运行状态、从SLA管理模块获取SLA标识信息的SLA监测模块；管理网络故障信息内容和呈现方式的故障模块，管理和汇总计费信息、生成与用户、业务相关的账单的营帐模块；管理计费系统的计费策略的策略管理模块；所述业务层中的业务目录模块、用户管理模块、规划模块和SLA管理模块属于业务部署层面，SLA监测模块和故障模块属于业务保障层面，营帐模块和计费策略管理模块属于计费层面。
所述网络服务层设有下述模块：对跨域业务进行SLS的域间分解，协调完成单域分解和接纳的域间管理模块；统计和预测网络资源，构建资源可用矩阵，为资源配置模块和接纳控制模块分别提供量化的资源部署信息和决策依据的流量预测模块；执行SLA向SLS分解功能，同时提供一致的语法接口检索、存储、修改、创建单域和跨域的SLS，并且提供SLS向具体网络资源映射转换的服务等级规范SLS管理模块；通过QoS测量子系统的测量信息和SLS管理模块的SLS标识收集和汇总原始监测信息，提供SLS的运行信息，并检测其运行状态是否有与SLA描述不一致之处，为计费系统提供参考的SLS监测模块；过滤和聚合告警信息，防止告警风暴并通过关联规则定位故障的告警过滤模块；整合原始计费数据信息，生成计费中间数据的计费模块；所述网络服务层中的域间管理模块、流量预测模块、规划模块和服务等级规范SLS管理模块属于业务部署层面，SLS监测模块和告警处理模块属于业务保障层面，计费模块属于计费层面。
所述资源控制层设有下述模块：集中管理网络资源部署、网络监控及其数据采集策略的网络策略管理模块；按照自治域划分网络资源并建立资源树，通过流量统计及预测模块得到历史的资源使用数据，为不同链路分配带宽资源并执行资源部署操作的资源配置模块；在签订某业务SLA时判断网络资源是否足够，并在业务数据进入网络之前对其整形和控制的接纳控制模块；监测网元状态的网元监测模块；发现和管理域内的网元链接关系的拓扑管理模块；汇总和监测网络层性能的网络监测模块；统计网络计费信息的计量模块；收集网络计费信息的计费采集模块；所述资源控制层中的网络策略管理模块、资源配置模块和接纳控制模块属于业务部署层面，网元监测模块、拓扑管理模块和网络监测模块属于业务保障层面，该网元监测、拓扑管理和网络监测三个模块组成QoS测量子系统，为上层提供实时的性能、告警和状态信息；计量模块和计费信息采集模块属于计费层面，该两个模块为计费系统提供原始计费数据。
所述系统中各个模块组成两个反馈环：一个是由QoS测量子系统、规划模块、资源数据库、接纳控制模块和资源部署模块构成的闭环反馈控制环，形成从资源规划＝＞业务部署＝＞业务运行＝＞业务保障＝＞资源规划的闭环反馈控制；另一个是有运营商参与的由包括计费策略的计费系统、规划模块、业务系统、接纳控制模块和资源部署模块构成的宏观开环反馈控制环，用于为用户提供更好的有服务质量保障的业务，保证网络和业务都运行正常。
本发明管理系统的实现方法是这样的：一种在互联网提供服务质量保证业务的管理系统的实现方法，其特征在于：包括下列操作步骤：
(1)在业务部署各个层面自顶向下地完成业务的申请、接纳到部署的操作；
(2)在业务保障各个层面自底向上地采集网络状态和业务状态的相关数据，形成相应级别的告警信息，保障网络和业务健康运行；
(3)在计费层面完成计费数据的采集、汇总和营帐管理。
所述步骤(1)进一步包括下列操作：
(11)系统提供业务目录供用户选择应用和填写该业务的SLA定购信息；
(12)在SLA管理模块对该业务形成SLA；
(13)通过SLS管理模块和域间管理模块对该业务进行跨域的SLS分解；
(14)根据流量预测和规划模块计算网络资源部署情况，由接纳控制模块判断能否接纳该业务；
(15)对于接纳的该业务，根据SLA的时间要求，在相应时间点之前，由资源配置模块和网络策略模块协作完成网络资源的部署，保证该业务在相应的服务质量等级以上运行。
所述步骤(2)进一步包括下列操作：
(21)QoS测量子系统的三个模块：网元监测、拓扑发现和网络监测分别采集网络和业务的各项原始状态数据；
(22)告警过滤模块将QoS测量子系统产生的告警按规则进行过滤，防止告警风暴；
(23)SLS监测模块根据QoS测量子系统采集的原始信息，汇总出相关SLS运行状态。
(24)故障管理模块收集底层告警事件，为管理员提供分类、分级的告警信息；
(25)SLA监测模块收集和汇总相关的SLS状态信息，为用户提供SLA状态信息和用作计费系统的参考。
所述步骤(3)进一步包括下列操作：
(31)计量模块和采集模块分别执行计量和采集计费原始信息的操作，为计费模块提供原始数据；
(32)计费模块根据相应策略对计费信息进行分类和汇总，用于后续处理；
(33)营帐模块根据汇总的计费信息和策略，生成和管理最终用户账单；
(34)计费策略模块对包括计费折扣和相关业务的费率策略信息进行管理。
本发明管理系统的主要特点是采用三横三纵的功能架构体系，涵盖了网络资源规划、业务申请、业务分解、用户SLA到网络SLS的映射、资源部署、业务监测和计费等多项管理功能；整个系统逻辑清晰，减少了软件系统层间耦合度。通过资源规划、管理子系统实现网络资源的优化利用；资源配置子系统通过资源配置模块配置网络资源。系统内设有基于QoS测量、以网络规划和业务接纳为手段的反馈控制机制，增加系统的稳定性，使得该系统在较短的时间内收敛，保持网络正常运行；并为运营商制订合理的网络规划和费率构成了开环控制系统，通过计费子系统生成的费用调整用户行为，进而影响网络业务量特征，保证网络性能稳定，从而在健康状态下运行。
本发明的管理系统采用分层次的网络体系，在核心网采用MPLS TE技术保证汇聚流的快速、高效转发，在城域网采用DiffServ机制，将用户来自接入网的微流按流量类别汇聚，根据不同的流量类别提供相应的QoS保障。既保证了体系的扩展性，又很好地引入了服务质量保障机制。该管理系统采用CORBA的分布式系统结构，将各层次和各层面的模块之间的耦合性降到最低。各个功能模块和子系统可以分布在不同的物理平台上，也可以将子系统分布在不同的地域，增加了系统的扩展性和灵活性。
图1是本发明的管理系统组成架构功能分解示意图。
图2是本发明的管理系统的两个反馈控制系统结构示意图。
图3是本发明的管理系统中的数据驱动结构组成示意图。
参见图1，本发明是一种在互联网提供服务质量保证业务的管理系统，其由三横三纵的架构体系组成，即在纵向按照业务逻辑流程分为三个层次：业务层，网络服务层和网络资源控制层，其中资源控制层分为网络子层和网元子层；在横向按照业务管理功能分为三个平面：业务部署层面，业务保障层面和计费层面。
参见图2，为了增加系统的稳定性，使系统尽快收敛和稳定，本发明管理系统中设有如图2所示的反馈机制。该系统有两个反馈环：
一个是闭环反馈控制环，由QoS测量子系统、规划模块、接纳控制模块、资源部署模块和资源数据库(资源矩阵)构成，完成资源规划＝＞业务部署＝＞业务运行＝＞业务保障＝＞资源规划的闭环反馈控制功能。该控制环通过QoS测量子系统采集网络运行和维护的数据，由规划模块调整网络可用资源数据库，由接纳控制模块和资源部署模块控制和调整网络业务量的分布，保证网络健康运行。
另一个是开环反馈控制环，有运营商参与的、由包括计费策略的计费系统、规划模块、业务系统、接纳控制模块和资源部署模块构成的宏观开环反馈控制环，该控制环用运营商制定的费率来影响用户业务请求和网络业务的接纳，即通过计费策略影响用户的业务使用行为，最终影响网络的业务量特征，再通过网络资源规划，为用户提供更好的有服务质量保障的业务，保证网络和业务都运行正常。
本发明管理系统的体系结构屏蔽了用户请求和网络资源的直接关联，通过网络服务层完成用户请求的业务到网络资源的映射。
此外，本发明管理系统在体系结构中引入了策略管理的概念。由于基于策略的管理已经逐步成为工业界认可的方法。策略管理能够提供：(1)通过一致性的管理接口(如COPS-PR)快速配置设备；(2)通过将业务逻辑抽象为策略，集中控制业务系统的行为。在本发明管理系统中，计费、资源分配、接纳控制和网络监测等模块的功能都采用基于策略的管理。
参见图3，对于互联网的QoS管理系统，为了充分利用信息资源集中和共享的特点，增强整个系统的一致性、灵活性、扩展性、规范性和安全性，从数据驱动的观点上，本发明的管理系统的体系架构相当于逻辑上的应用层、数据核心层和采集层的三层体系；其中，数据核心层可以发展成数据共享平台，数据采集层可以成为系统数据的接入平台，应用层可以发展为集成应用平台。
图3所示的数据驱动的体系结构从系统数据流的角度阐述了本发明管理系统的功能体系。其中应用层将系统中业务、状态、性能数据做分类、综合处理，为应用层提供相应的数据服务；其可对应为本发明管理系统的业务层。数据核心层可对应本发明管理系统中的网络服务层和资源管理层的网络层，完成主要数据的汇总、计算功能。数据采集层对应本发明管理系统的网元层，完成网络和业务原始信息的采集。下面简要说明各个功能层的作用：
(1)应用层：完成与用户交互、将用户的各种需要转换为适当的数据操作，再通过数据核心层的业务逻辑子层实现数据的分析、提取以及存储。
(2)数据核心层：处理系统运行时记录或存储的网络性能数据、业务统计数据及系统运行辅助数据。作为整个系统的数据处理核心，该数据核心层内部设有各个子系统之间的数据接口。
数据核心层是IP网络QoS管理系统的基础，包含有业务逻辑处理子层。本发明的QoS管理系统就是以该数据核心层为基础，建立集中的数据中心，对该系统各类数据执行分类、整理的管理功能，为应用层提供集中、齐全的数据服务。虽然数据核心层是按照数据的存取内容来划分各个子系统，但是系统的数据资源在物理上不一定按照该方式进行数据库的划分存储和管理，数据资源可以分布存储在不同地域的不同的物理平台上。
业务逻辑子层通过业务逻辑最小处理单元(以下简称为原子服务)组合来操作数据核心层的各种数据，完成各种应用功能的处理或管理。业务逻辑子层通过原子服务访问数据核心层，可以屏蔽数据层的存储和管理细节。业务逻辑子层按功能划分为多个业务逻辑模块，如：计费模块、故障模块、业务模块等。业务逻辑子层与应用层的交互，通过XML标准来实现，尽可能屏蔽数据存取的实现细节以及对平台的依赖性。运营商提供给客户的业务是根据业务流程把具体业务分解为各种原子服务，通过原子服务对数据层的访问，组合成各种业务实现，因此本发明系统可以通过定义新的数据源及原子服务开发出新业务。
(3)数据采集层：本发明QoS管理系统的外围层，负责管理系统的数据采集和数据整合。考虑到与第三方系统的集成，可以从第三方系统中通过数据库接口或文件接口输入数据。考虑和MIS系统集成应用，可以通过批量录入数据的方式增加系统管理数据，为生产运营系统提供更准确的数据。
为了系统的扩展，本发明系统采用了分布式的结构设计。所述功能体系结构中各个层次和各个层面内的功能模块可以分布在不同的物理平台上。各个子系统可以分布在不同的地域，有利于海量数据采集和加快系统的响应时间。
在互联网的体系结构上，主要考虑系统的扩展性和灵活性。在接入网采用DiffServ体系结构，将用户申请的业务微流按一定的QoS类别汇聚成较大的数据流；在核心网采用MPLS TE技术实现域间流量的快速交换。
本发明系统已经进行了仿真实施试验，在该仿真试验中部署了大于20个路由节点的多域环境，在域边缘部署业务源，用户在域边缘接入网络，发起QoS申请。每一个域有独立的域内资源管理和接纳控制机制，负责域内资源部署和业务接纳。在域内部署QoS测量点，采集网络和业务运行状态，通过反馈控制机制调整网络和业务运行状态。接纳控制功能模块和域间管理功能模块协作接纳跨域的业务申请。
用户通过QoS管理系统界面浏览、申请业务，形成业务SLA；系统将SLA分解为相应的网络SLS。SLS管理模块和域间管理模块将跨域的SLS分解为各个域内的SLS；资源规划模块对网络资源作出规划和部署，接纳控制模块根据网络资源和业务QoS级别完成业务的接纳。，一旦业务接纳成功，则在相应时间，资源管理模块部署网络资源，以满足相应业务运行需要。QoS监测子系统监测网络和业务运行状态，并通过反馈控制机制保障网络和业务运行在健康状态。
仿真试验中的系统结构采用基于CORBA的分布式系统框架，基于SNMP、Netflow和主动测量技术采集网络和业务状态，再通过基于CL(Command Line)接口的网络设备配置接口完成网络设备的初始配置和更新。使用分布式系统能够保证系统有很好的扩展性和灵活性。