CN100456688C - 一种接口状态信息的上报方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接口状态信息的上报方法，该方法在线路板将接口状态信息上报给系统时，同时存储该接口的接口信息；当线路板的接口状态改变时，将改变后的接口当前状态信息上报给系统，同时，检查该接口的信息是否存储，如果未存储，存储该接口的接口信息；同时，系统收到接口状态信息后反馈收到接口信息的应答消息，线路板根据该应答消息，决定是否删除相应的所存储的接口信息，而且，还根据所存储接口的接口信息，定时将上述接口的当前状态信息上报给系统；上述方案能够确保系统中线路板的接口状态信息正确、可靠地上报到系统主控制板。

Description

一种接口状态信息的上报方法

技术领域

本发明涉及通信系统中的信息传输方法，尤其是分布式路由交换系统中的通信接口状态信息的传输方法。

背景技术

在分布式路由交换系统中，板间信息的传输是以正确获知对端接口的状态为前提的，例如，系统的主控制板需要根据各个线路板上的物理接口的状态进行数据的调度操作。由于上述线路板上的物理接口可能具有多种状态，如数据上传状态、数据下载状态，分别表示该线路板正处于上报数据或下载数据的状态，这些状态在系统初始时以及改变时通过UP/DOWN(上传/下载)状态消息上报给系统主控制板，因此，线路板物理接口的UP/DOWN状态消息能否可靠地上报给系统主控制板，是控制数据收发、路由协议等正确运行的基础，尤其是在接口状态改变时，将直接影响系统的可靠性。例如，如果线路板上的物理接口状态和上层模块所知道的状态不一致，会导致路由表项等不能正确下发，引起网络不通的严重后果。在系统中，对于各个线路板的接口管理由专门的线路板接口管理模块完成，当该模块检测到线路板的某个物理端口UP或DOWN消息时，就会将该消息通过系统提供的板间通信机制(IPC)通道上报到主控板的路由管理及其他模块，以进行系统内的数据调度。但是，随着大量配置数据的下发，以及各线路板任务处理能力的限制，IPC通道可能会发生较长时间的堵塞，一旦超过同步等待时间限制，IPC只能将数据丢掉，导致线路板接口状态信息的丢失，如果丢失的数据是接口状态变化后的信息，就会使系统陷入混乱。这说明，实际中需要一个健壮的接口状态信息传输方法，来确保无论IPC通道怎样繁忙，也要将关键消息正确上送的确保机制。

为解决上述分布式系统中线路板的接口状态变化消息丢失的问题，一般采用的方法是简单的延时重发。如，线路板在一定的时间内未收到主控制板的应答，就认为该接口消息对方未收到，重发几次，如果每次都失败，就不再重发。更简单的是，不管主控制板能否正确接收到接口状态变化消息，直接发送多次，希望主控制板能收到其中的一部分。

为解决线路板上的接口状态变化及时上报给系统板的问题，最通常的解决方案就是现有方法所采用的方案，即采用固定次数的状态重发或延时重发的方法。但是，无论采用哪种方法在数据通道繁忙时，简单的重发都不可能保证重发的信息被系统板接收到。如果采用侦测数据通道的方法，就需要一个侦测过程对数据通道的繁忙状态进行检查，这种检查通常是采用向系统发送测试数据的方式，即线路板的侦测过程将一个测试数据发到系统板，通过系统板的应答信息获得数据通道是否繁忙的信息。这个过程不可能是连续地进行的，因为这样的系统损耗将会很大，所以一般也要以定时的方式实现，而定时重发线路板的接口状态信息与发送测试数据是同样都要系统应答的，因此，额外发送测试数据就不可避免地要多占用系统资源，增加系统损耗。而且即使这样也不能保证在测试后重发送接口状态信息的成功，因为线路板在得到测试应答到发送接口状态数据的时间间隔内，可能数据通道又处于繁忙状态。因此，重发接口状态信息能否成功，取决于重发时刻的数据通道的状态。由于数据通道状态的不确定性可能影响接口状态信息的重发能否成功，所以在定时重发时不能对重发的次数进行限制，同时还要知道哪些接口的状态信息未发送成功。

上述已有的方法实现简单，能在某种程度上提高接口状态上报的可靠性，但在数据通道繁忙的情形下，往往无法确保控制板最终能够正确收到接口状态改变的消息。而那种不管对方是否收到状态消息，一味重发的方法只会加重通道的拥塞。因此，现有方法不能解决线路板接口状态的准确上报问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠性较高的、分布式路由交换系统中接口状态信息的上报方法，该方法能够确保系统中线路板的接口状态信息正确、可靠地上报到系统主控制板。

为达到上述目的，本发明提供的接口状态信息的上报方法，包括：

线路板将接口的接口状态信息上报给系统，同时存储该接口的接口信息；系统收到接口状态信息后，反馈收到接口状态信息的应答消息，线路板根据该应答消息，删除相应的所存储的接口信息；

线路板根据所存储接口的接口信息，定时将相应接口的接口当前状态信息上报给系统。

所述方法还包括：当线路板的接口状态改变时，将改变后的接口当前状态信息上报给系统，同时，检查该接口的信息是否存储，如果未存储，存储该接口的接口信息。

在线路板上报接口状态信息时，为该信息分配一个序列号并上报给系统，用于作为系统收到接口状态信息后反馈的应答消息。

在进行序列号的分配时，如果为首次分配，则分配随机的序列号，否则分配上次序列号加上一个固定值的序列号。

将线路板接口状态信息与序列号同时上报给系统。

与现有的方法相比，由于本发明在线路板将接口状态信息上报给系统，还同时存储该接口的接口信息，这样，就能够在系统数据通道正常的情况下，无论通道如何拥塞，拥塞时间多长，最终都可以根据存储的接口信息将接口的最新状态正确上报到系统的主控制板上，从而大大提高了系统的可靠性。同时，本发明在根据系统主控制板的应答信息获知主控制板已经收到线路板接口的最新状态信息后，删除所存储的接口信息，从而终止接口状态信息的重发，这样，由于重发接口信息的高效性，与现有方法相比，在某种程度上减少了系统资源的耗损。

附图说明

图1是本发明所述方法的实施例原理图；

图2是本发明所述方法的接口信息发送过程实施例流程图；

图3是本发明所述方法的应答处理过程实施例流程图。

具体实施方式

下面以线路板将自身板上的接口状态信息上报给系统主控制板为例对本发明做详细说明。

本发明采用这样的方案，当线路板将接口状态信息上报给系统，同时要存储该接口的接口信息，这样在接口状态信息上报不成功时，就可以根据存储的接口信息将该接口的当前状态信息重发给系统；当线路板的接口状态改变时，将改变后的接口当前状态信息上报给系统，由于不知道实际中信息的上报能否被系统接收到，所以在信息上报的同时还要检查该接口的信息是否已经被存储，如果未存储，也要存储该接口的接口信息，以便于在接口当前状态信息上报不成功时，根据该接口信息重发该接口的当前状态信息。

对于系统来说，如果收到接口状态信息后，就反馈收到接口信息的应答消息，线路板如果收到该应答消息，说明接口的状态信息不再需要重发，因此删除相应的所存储的接口信息。

对于未上报成功的接口状态信息，线路板需要根据所存储接口的接口信息，定时将上述接口的当前状态信息上报给系统。这样，在线路板上就要建立定时器，以定时上报需要重发的接口状态信息。

采用上述方案只要在线路板上建立一个状态改变的超时重发队列，并设置一个定时器，再通过应答检查机制就能在本发明的装置上实现上述方法。所述建立超时重发队列就是在存储单元中建立一个用于存储接口信息的存储的数据结构，在实际应用中，可以以链表结构存储，也可以是任何其他的结构，如二维表存储。上述接口信息可以采用接口号。假设上述的存储的数据结构采用链表，接口信息为接口号，在线路板将接口的初始工作模式状态或状态改变后的状态上报主控板后，就将该接口的接口号加到链表中，在线路板上启动一个定时器(例如5秒)，定时检查该链表，如果发现该链表中有接口号，就将该接口的当前状态再上报一次；主控板收到上报的UP/DOWN消息后，发送一个包括该接口号的应答消息，或者直接使用接口号应答，线路板收到该消息后会认为主控板已经正确收到了上报的接口状态，就将该接口的信息，即接口号，从链表中删除，不再重新上报该接口的状态消息。

采用上述的方案，线路板如果将一个接口的初始状态信息或状态发生改变后的状态信息上报给系统主控制板后，在没有收到主控板的应答前，它就会周期性不停上报当前状态，直到收到应答删除链中节点为止。如果这期间接口状态又发生改变，则链表中不再增加新节点，这是因为链表中的节点信息仅仅表示某个接口的状态信息还没有上报成功，是一种标识，这样在链表中只需要一个节点就可以标识一个接口，即每个接口只有一个节点，删除后方可再加入，但依据链表节点的信息上报的接口状态仍然是最新的状态。

但是上述方案有一个问题，那就是对于同一接口的多次状态改变，无法从应答消息中鉴定其应答是针对哪一次的状态改变，从而可能导致把对此前某次状态的应答误认为是对当前状态的应答，而从在链表中删除相应节点，这样线路板接口当前的状态上报又处于没有任何保证的状态，仍然会丢失状态信息。

为解决这个问题，本发明在上报接口状态信息时，给接口的每次状态改变分配唯一的序列号，用于在主控制板收到线路板的接口状态信息后反馈的应答消息中标示对应状态改变。将该序列号与接口的状态消息同时上报到系统主控制板，而主控制板在返回应答消息时携带该序列号或者直接利用该序列号应答，从而可以通过应答序列号判断主控制板是否接收到最近改变的接口的状态信息。在为接口进行序列号的分配时，如果为首次分配，则分配随机的序列号或分配号码为零的序列号，否则分配的序列号为上次序列号加上一个固定值的序列号。通常，不同的接口的序列号不同，即每个状态改变均有唯一对应的序列号，该序列号包括接口信息。因此，仅用序列号，或序列号加接口号来区别系统已经收到的某一状态信息均是可以的。

为使带序列号的接口板状态信息的上报方法实现更简单，可以采用传输控制协议(TCP)上报线路板的接口状态信息和序列号。由于TCP能够实现信息可靠的超时重传在于它的应答机制，为了防止报文失序，TCP使用了序列号，由于在较长时间段内序列号是唯一的，因而根据主控制板的应答序列号就能够确保主控制板正确收到线路板上报的信息。

以图1为例，某接口处于DOWN状态时，需要通过DOWN消息将该状态信息上报到主控制板，假设DOWN消息发送时被分配的序列号为124，当该消息上报给主控制板时，也同时上报序列号124(通常包括接口号)，如果线路板收到包括序列号124的应答，说明DOWN消息已被主控制板收到，该序列号124被存储。假设在线路板的接口状态发生改变时，需要通过UP消息将该状态信息上报到主控制板，假设UP消息发送时被分配的序列号为125，当该消息上报给主控制板时，也同时上报序列号125，如果线路板收到包括序列号125的应答，说明DOWN消息已被主控制板收到。如果线路板在DOWN消息发送后，在预定时间内(可根据系统要求和处理能力设置)没有收到任何应答，在链表中存储该接口的接口号信息，以表明该状态，在本发明的实施例中，所设置的定时器为间隔5秒的定时器，该定时器被启动后就会以5秒为周期根据链表中存储的接口号重新上报所述接口号所标识接口的当前状态信息。接着由于接口的状态变化，并通过UP消息将该接口的当前状态信息上传到主控制板，如果在定时重发该接口的状态信息过程中收到了应答信息，例如收到包括序列号为124的应答信息，只能说明DOWN消息已经被主控制板接收到，而最新的状态信息并没有被接收到，还需要重发该接口的当前状态信息，因此此时即使收到了包含序列号124的应答，也不能删除链表中所存储的该接口的接口号，即删除该接口的节点，直到收到包含最新序列号的应答才能删除。

总之，在线路板上，接口状态每发生一次改变，就重新分配一个新的系列号，假设该接口的序列号从0开始，每分配一次，就加上一个固定的值，如1，一直累加，定时器检查方式不变，不同的是上报消息中都将当前状态的序列号带上。如果某端口收到与当前状态系列号相同的应答消息，则认为当前状态已经上报正确，在链表中删除该接口节点；否则仍然会周期性上报当前状态，当然也带去了当前状态的系列号。如果在等待应答期间，接口状态又发生了变化，则链表中仍然无需增加节点，但序列号必须更新为新状态的序列号。

主控板上构造应答消息很简单，只需将目的板号，端口号以及带上来的序列号封装后返回线路板即可。线路板收到该应答会搜索链表，如果找到了接口和序列号完全相同的状态节点，就将该节点删除，此后该状态就不再重发。否则，在节点已经删除，或者应答的状态不是当前状态，直接丢弃应答消息。

本发明具体的实现涉及到两个过程，一是接口状态信息的发送过程，二是接收到应答后的应答处理过程。图2是本发明所述方法的接口信息发送过程实施例流程图。按照图2，在当线路板接口的状态变化或者定时时间到时，线路板在步骤11将接口的当前状态信息和为本次状态信息分配的序列号上报给主控制板，然后在步骤12判断链表中是否存储有该接口的接口号，如果不存在，就要按照预先设定的方法在链表中确定一个节点，在步骤13将该接口的接口号存储在该节点中，然后结束发送过程，否则直接结束该过程。

图3是本发明所述方法的应答处理过程实施例流程图。按照图3，如果线路板在步骤21接收到主控制板反馈的应答消息，就要在步骤22判断应答消息中携带的序列号是否是最新的序列号，如果是，说明接口的当前状态的消息主控制板已经接收到，不需要进行重发，因此进行步骤23在链表中删除存储该接口的节点，然后结束，否则说明接口的当前状态的消息主控制板还没有接收到，需要进行接口状态信息重发，因此直接结束，等待下次的应答处理。

由上可见，本发明采用定时重发接口状态信息的方法，能够保证线路板的接口状态信息可靠发送到主控制板，从而保证了分布式路由交换系统的可靠性。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (9)

1、一种接口状态信息的上报方法，包括：

线路板将接口的接口状态信息上报给系统，同时存储该接口的接口信息；

系统收到接口状态信息后，反馈收到接口状态信息的应答消息，线路板根据该应答消息，删除相应的所存储的接口信息；

线路板根据所存储接口的接口信息，定时将相应接口的接口当前状态信息上报给系统。

2、根据权利要求1所述的接口状态信息的上报方法，其特征在于，所述方法还包括：当线路板的接口状态改变时，将改变后的接口当前状态信息上报给系统，同时，检查该接口的信息是否存储，如果未存储，存储该接口的接口信息。

3、根据权利要求1或2所述的接口状态信息的上报方法，其特征在于，建立用于存储接口信息的数据结构。

4、根据权利要求3所述的接口状态信息的上报方法，其特征在于，所述数据结构为链表。

5、根据权利要求3所述的接口状态信息的上报方法，其特征在于，所述接口信息为接口号。

6、根据权利要求1或2所述的接口状态信息的上报方法，其特征在于，在线路板上报接口状态信息时，为该信息分配一个序列号并上报给系统，用于作为系统收到接口状态信息后反馈的应答消息。

7、根据权利要求6所述的接口状态信息的上报方法，其特征在于，在进行序列号的分配时，如果为首次分配，则分配随机的序列号，否则分配上次序列号加上一个固定值的序列号。

8、根据权利要求7所述的接口状态信息的上报方法，其特征在于，将线路板接口状态信息与序列号同时上报给系统。

9、根据权利要求8所述的接口状态信息的上报方法，其特征在于，采用传输控制协议TCP上报线路板的接口状态信息与序列号。

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