CN100502388C - 边界网关协议模块路由处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种BGP模块路由处理方法，属于计算机网络通信领域。其步骤包括：在BGP内部建立一个内层多用户分时系统，根据用户需求，构建多个优先级作业等待队列；BGP各个子模块按照响应时间以及作业长短的不同进行分类，并映射到相应的优先级等待队列中；当BGP模块得到外部系统调用时，根据优先级时间片轮转的调度算法，选择合适的BGP子模块进行处理。本发明建立了一个基于BGP各功能子模块的多用户分时并行系统，利用调度算法的决策，实现BGP各功能子模块调度处理上的公平、高效，从而提高了BGP模块路由处理的效率。
Description
技术领域
本发明属于计算机网络通信领域，具体涉及一种提高BGP模块路由处理效率的方法。
背景技术
BGP(边界网关协议)作为一类EGP协议，用于在自治系统间实现路由的发现与传递。在传统的实现中，BGP模块采取的是单用户串行的调用方式，各功能模块必须等待其之前的所有功能模块依次调用完毕，系统资源空闲，方可得到执行；同时，由于各功能模块不会主动释放系统资源，所以，一旦某个功能模块得到处理，将独占系统资源，直至其运行结束。例如针对于每一个路由通告报文的接收处理，大致可分为以下四个阶段：路由通告报文的接收；路由通告报文的解析；最佳路由的选择以及路由的向外发送。假设每一阶段的时间消耗分别为：T1、T2、T3、T4；则每一个BGP路由通告报文的接收处理共需要(T1+T2+T3+T4)，这样，对于那些作业时间较长的功能模块一旦调度后，将长时间独占系统资源，最终导致其他需要及时响应的功能模块始终得不到执行，影响系统功能的正常运行。如此看来，由于BGP实现方式上的单用户串行执行，同时BGP路由发送子模块又需要消耗大量的系统资源，所以最终导致了路由处理效率低。
发明/实用新型内容
本发明克服了上述BGP模块路由处理效率低的缺陷，提供一种BGP模块路由处理效率的方法，在BGP需要处理的路由很多时，处理效率高。
本发明的技术内容：一种BGP模块路由处理方法，步骤包括：
1、在BGP内部建立一个内层多用户分时系统，根据用户需求，构建多个优先级作业等待队列；
2、BGP各个子模块按照响应时间以及作业长短的不同进行分类，并映射到相应的优先级等待队列中；
3、当BGP模块得到外部系统调用时，根据优先级时间片轮转的调度算法，选择合适的BGP子模块进行处理。
当BGP子模块进行处理时，启动后台监测机制，对其连续运行时间进行监控。
将BGP子模块分为三类，按照其优先级从高到低依次为，第一类：作业时间短，需及时响应的子模块；第二类：作业时间较短，无需及时响应的子模块；第三类：作业时间长，无需及时响应的子模块。
通过对BGP子模块处理时间的估算，设置与该时间值对应的设备硬件处理值，如BGP子模块处理超过该数值时，将主动释放系统资源的使用权限，并将自身重新放回相应的优先级等待队列中，等待下次BGP内层操作系统的调度。
本发明的技术效果：通过在BGP模块内部建立一个基于BGP各功能子模块的多用户分时并行系统，利用调度算法的决策，实现BGP各功能子模块调度处理上的公平、高效，从而提高了BGP模块路由处理的效率，同时也从侧面高效的提升了BGP各子模块的处理效率，使得在任何情况下，BGP各即时子模块都能够得到快速处理。特别是在路由很多，BGP需要处理的作业较多时，效果更加明显。经测试，采用本发明的解决方案后，对于任何极端的情况下，系统资源出现瞬间峰值的情况不再发生，BGP各子模块得到了平滑处理，系统性能显著提高。
附图说明
下面结合附图，对本发明做出详细描述。
图1为BGP模块内的系统调用示意图；
图2为BGP模块内层多用户分时系统结构示意图；
图3为BGP模块内层操作系统形成的流程图；
图4为BGP模块内层操作系统调度处理的流程图。
具体实施方式
通过对BGP模块的分析，发现BGP各子模块大体可分为以下三类：
1、作业时间较短，但需要及时响应的子模块；如：报文接收子模块、用户交互子模块等；
2、作业时间较短，无需及时响应的子模块；如：路由计算子模块等；
3、作业时间较长，无需及时响应的子模块；如：路由发送子模块；路由扫描子模块等；通过对上述三类子模块赋予不同优先级，借助BGP内层操作系统的调度机制，可以实现对各个子模块调度处理上的公平、高效。当然，对于长作业子模块，还需要控制其连续运行的时间消耗，在某些特定时刻(即时间片超时)，主动释放系统资源，防止长作业子模块长时间占用系统资源，影响小作业子模块的调度处理。
具体实现步骤如下：
1、在BGP内部建立一个内层多用户分时系统(内层操作系统)：根据用户需求的不同，构建多优先级作业等待队列。
2、分析BGP各子模块的功能需求，构建各子模块作业调度类型映射图，对每一个子模块按照响应时间以及作业长短的不同进行归类，插入到相应的优先级等待队列中。
3、当BGP模块得到外部系统调用时，根据内部的调度策略(基于优先级的时间片轮转的调度算法)，选择合适的作业进行处理。
4、当BGP某个子作业得到调度时，启动后台监测机制，对其连续运行时间进行监控，目的是防止大作业任务长时间占用CPU，影响即时子作业的调度。
5、当后台监测模块发现某个作业持续运行时间已经达到了允许的阀值后，需强迫要求该作业主动释放系统资源，将CPU的使用权重新交由BGP内层操作系统，由其完成对BGP其他子模块的再次调度。
下面以一个具体实施例，简单说明一下本发明的具体处理过程：
1、BGP模块启动，将BGP需要长期驻留的子模块通过子模块输入策略机，映射到相应的优先级等待队列中。
针对需要及时响应BGP的子模块，通过输入策略机的决策，映射到高优先级队列中。例如：定时器子模块，如果定时器超时后不能够及时响应的话，可能会影响到keepalive等协议报文的发送，并最终导致BGP模块不能正常运行；
而对于BGP其他一些子模块，由于对响应时间要求不是很严格，所以，在经过输入策略机进行类型映射时，可以将其排队到中或低优先级等待队列中，使得其调度处理放置在系统运行相对轻松的时刻------即后台执行，从而高效提升BGP各子模块处理效率，避免了那些需要及时响应的子模块长时间得不到系统调度情况的发生。例如：对于路由扫描子模块，由于对响应时间无过多要求，所以，在通过子模块输入策略机决策时，赋予其较低的优先级，并将其映射到相应的优先级等待队列中，这样，在BGP模块的内层操作系统调度时，可以优先调度那些对响应时间要求严格的子作业；
2、当BGP模块得到系统调度时，根据本地的调度策略(基于优先级的时间片轮转)，从BGP内层操作系统的各优先级等待队列中，选择合适的BGP子作业，进行处理。
3、对于那些后台执行的作业，为了防止连续占用系统资源的情况，还需引入后台时间监控机制，使得该作业在连续运行一段时间后，主动释放系统资源，交由BGP内层操作系统重新完成子作业的调度。考虑到引入系统时间的监控机制将不可避免的需要借助系统的时钟中断机制，不但增大实现的复杂度，而且也引发了中断过多对效率的影响；所以，此处实现采取的是伪时钟的技术，即：通过对软件时间复杂度的分析，估算出对应的时间消耗；从而，即解决了后台作业长时间占用系统资源的情况，又避免了过多的时钟中断对系统性能的影响。例如：当需要发送很多的路由通告报文时，路由发送子模块将需要很长的时间消耗，如果一直由其处理，可能会影响到其他一些即时子模块的调度处理，所以，需要引入时间监控机制，即持续发送N个路由通告报文后(N的取值，可以根据网络设备的硬件处理性能进行设置)，将主动释放系统资源的使用权限，并将自身重新放回相应的优先级等待队列中，等待下次BGP内层操作系统的调度。
Claims (2)
1、一种边界网关协议模块路由处理方法，步骤包括：
(1)在BGP内部建立内层多用户分时系统，根据用户需求，构建多个优先级作业等待队列；
(2)BGP各个子模块按照响应时间以及作业长短的不同进行分类，并映射到相应的优先级等待队列中；
(3)当BGP模块得到外部系统调用时，根据优先级时间片轮转的调度算法，选择合适的BGP子模块进行处理；
估算每个BGP子模块处理时间值，设置与该时间值对应的设备硬件处理值，当BGP子模块处理时间超过该设备硬件处理值时，将主动释放系统资源的使用权限，并将自身重新放回相应的优先级等待队列中，等待下次BGP内层操作系统的调度；
当BGP子模块在后台进行处理时，启动后台时间监测机制，对其连续运行时间进行监控；
所述估算每个BGP子模块处理时间值，具体为：通过对软件时间复杂度的分析，估算出对应的时间消耗。
2、如权利要求1所述的边界网关协议模块路由处理方法，其特征在于：将BGP子模块分为三类，按照其优先级从高到低依次为，第一类：作业时间短，需及时响应的子模块；第二类：作业时间较短，无需及时响应的子模块；第三类：作业时间长，无需及时响应的子模块。
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