CN101610272A - 一种避免邻居关系振荡的方法 - Google Patents

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    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/02—Topology update or discovery
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Abstract

本发明涉及计算机网络通信，特别涉及具有邻居关系的通信协议中避免邻居状态振荡的方法。本发明公开了一种避免邻居关系振荡的方法，避免协议的邻居状态因为得不到及时保活而导致振荡。本发明的技术方案是，一种避免邻居关系振荡的方法，包括以下步骤：a.对协议任务进行分离，分离为邻居保活任务和协议主体任务；b.简化邻居保活任务，使其仅用于完成邻居保活；c.协议主体任务保持基本流程不变，将其中邻居信息、保活报文同步到邻居保活任务中；d.协议运行过程中，邻居保活任务和协议主体任务独立运行。本发明用于计算机通信协议的设计和实现，在综合环境里，协议的邻居可以有效保活，避免了因为CPU繁忙而导致的协议邻居关系振荡。

Description

一种避免邻居关系振荡的方法
技术领域
本发明涉及计算机网络通信，特别涉及具有邻居关系的通信协议中避免邻居状态振荡的方法。
背景技术
在计算机通信领域，有大量的协议，具有邻居关系，需要定时保活邻居状态，而且协议本身也具有较复杂的算法。如果不能优先保证邻居状态的建立和维护，可能会导致邻居状态振荡，使协议不能稳定运行。在设计、实现协议时，如何避免协议的邻居状态振荡是协议设计实现时的一个重要内容。
大部分协议的内容都可以概括为两个公共部分：邻居保活任务和协议主体任务(又称为协议运算)。视协议复杂程度，协议运算部分可能有比较复杂的协议状态机维护、协议数据库维护和计算等，协议运算部分是比较消耗CPU资源的。如果一个协议用一个任务(或者进程)来实现这两个方面的内容，那么这里存在一个矛盾就是：邻居保活任务对实时性要求高，在系统中要求任务优先级较高；而协议运算因为存在密集性的计算，消耗CPU较高，为避免对系统的影响，其任务的优先级不能设置得过高。如果协议运算优先级设置得过高，会导致系统中其他较低优先级的任务得不到调度；如果优先级定的较低，则在系统高优先级任务调度时，协议主体任务因为一段时间没有收到或者发送保活报文，导致邻居超时断开，进而触发高密集性的计算，并且需要重新开始建立邻居，导致邻居关系振荡，协议迟迟不能收敛。
在综合环境下，出现协议邻居关系振荡的情况时，对协议流程本身做些优化是必要的。但是这种局部优化在比较恶劣的综合环境下，效果并不理想。比如当系统业务报文相当繁忙时，CPU资源相当紧张时，局部优化就失去效果了。即这种局部优化不是治本的方法。
邻居保活对实时性要求相当高，因此要保活邻居，必须把保活邻居的操作放在一个相对高优先级的任务里处理。而对于协议密集性的计算、状态机、数据库维护等工作，因占CPU资源较高，综合考虑，需要在一个相对低优先级的任务里处理，避免协议运行起来时因占用CPU资源较多，导致系统其他许多任务得不到调度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提供一种避免邻居关系振荡的方法，避免协议的邻居状态因为得不到及时保活而导致振荡。
本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，一种避免邻居关系振荡的方法，包括以下步骤：
a、对协议任务进行分离，分离为邻居保活任务和协议主体任务；
b、简化邻居保活任务，使其仅用于完成邻居保活；
c、协议主体任务保持基本流程不变，将其中邻居信息、保活报文同步到邻居保活任务中；
d、协议运行过程中，邻居保活任务和协议主体任务独立运行；
进一步的，邻居保活任务的优先级别高于协议主体任务的优先级别；
具体的，所述优先级别是指实时性要求优先级别；
具体的，所述邻居保活任务用于接收保活报文保活自己的邻居状态，以及定时发送保活报文保活邻居的邻居状态；
进一步的，所述协议主体任务根据邻居保活任务发送的邻居保活通知，维护其本地邻居状态；
进一步的，邻居保活任务和协议主体任务需要避免共享数据结构；
进一步的，邻居保活任务和协议主体任务之间的通信采用标准通信方法；
具体的，所述标准通信方法包括但不限于内部TCP、管道、通信信号量触发。
本发明的有益效果是，实现任务分离后，在综合环境里，协议的邻居可以有效保活，避免了因为CPU繁忙而导致的协议邻居振荡、网络不通、占用系统资源的问题。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，详细描述本发明的技术方案。
本发明对协议任务进行分离，分离为邻居保活任务和协议主体任务。为了便于描述，邻居保活任务称为HELLO任务，协议主体任务称为PROTO任务。本发明具体实施步骤如下：
1.协议实现进行任务分离
协议实现分离为邻居保活任务和协议主体任务。邻居保活任务设置可以满足高实时性要求的较高优先级别，协议主体任务则设置相对较低的优先级别，避免对系统其他任务造成冲击。
2.HELLO任务基本流程
HELLO任务设计得非常简单，主要完成两件事：
一是接收保活报文保活自己的邻居状态。
邻居的创建更新均在PROTO任务里完成，PROTO任务把邻居的映射同步到HELLO任务，即HELLO任务里维护的邻居和PROTO任务里的邻居一一映射。HELLO任务收到保活报文后，根据保活报文的关键字段查找到对应的邻居并把该邻居保活。在过了保活时间之后还没有收到保活报文时，HELLO任务把相应邻居删除，并且通知PROTO任务删除相应的邻居，表明该邻居确实无法保活需要删除。
二是定时发送保活报文保活邻居的邻居状态。
HELLO任务需要定时把保活报文发送到邻居，使邻居及时收到保活报文把邻居保活。保活报文的触发更新由PROTO任务处理，PROTO任务在处理的过程中复制一份保活报文给HELLO任务，并把定时发送的时间间隔通知到HELLO任务。在HELLO任务里定时发送该复制的保活报文。当PROTO任务里需要更新、中止保活报文的发送时，通知到HELLO任务，HELLO任务及时更新保活报文或者中止保活报文的发送。
3.PROTO任务基本流程
PROTO任务，按照RFC(互联网协议草案及标准)等描述来具体设计实现，基本流程可以认为是不受任务分离影响的，包括对邻居的保活处理。PROTO任务里一般情况下同样需要保活邻居，因为需要根据邻居的保活情况更新协议的数据库等操作。为了支持任务分离PROTO任务主要完成两件事：
一是把邻居信息和保活报文同步到HELLO任务。
PROTO任务根据协议数据和状态机，决定创建邻居、删除邻居，需要把邻居的一个映射邻居同步到HELLO任务，让HELLO任务能够根据该映射的邻居关系保活邻居。PROTO任务根据协议流程发送保活报文，把保活报文同步到HELLO任务，由HELLO任务把保活报文发送到邻居。PROTO任务根据协议运行过程需要更新保活报文时，需要把更新的保活报文及时同步到HELLO任务。
二是本地维护邻居状态，但是邻居状态是否保活需要接收HELLO任务的邻居保活通知。
邻居状态作为协议运算的一部分数据库，PROTO任务仍然要维护邻居状态。协议因为外部配置变化、接口状态变化等外界条件需要删除邻居时，可以直接删除邻居并通知到HELLO任务，让HELLO任务也删除相应的邻居。PROTO任务不能因为没有及时收到保活报文而删除邻居，HELLO任务因为没有及时收到保活报文才删除邻居，并且把删除邻居通知到PROTO任务，让PROTO任务删除相应邻居。
4.HELLO任务和PROTO任务之间的通信
这里可以作为两个一般任务之间的通信来考虑，任务之间的通信，基本的有内部TCP、管道、通信信号量触发、共享数据结构等。对HELLO和PROTO之间的通信，有一点是需要特别注意的，就是需要尽量避免共享数据结构，因为一旦共享数据结构，就需要两个任务使用同样的信号量来保护这个数据结构，如果PROTO拿到信号量对共享数据结构进行密集性计算，占用较长时间，务必会导致HELLO任务因为取不到信号量而得不到调度，或者导致PROTO任务优先级翻转到和HELLO任务一样，使得系统其他任务得不到调度。

Claims (8)

1.一种避免邻居关系振荡的方法，包括一下步骤：
a、对协议任务进行分离，分离为邻居保活任务和协议主体任务；
b、简化邻居保活任务，使其仅用于完成邻居保活；
c、协议主体任务保持基本流程不变，将其中邻居信息、保活报文同步到邻居保活任务中；
d、协议运行过程中，邻居保活任务和协议主体任务独立运行。
2.根据权利要求1所述的一种避免邻居关系振荡的方法，其特征在于，邻居保活任务的优先级别高于协议主体任务的优先级别。
3.根据权利要求2所述的一种避免邻居关系振荡的方法，其特征在于，所述优先级别是指实时性要求优先级别。
4.根据权利要求1所述的一种避免邻居关系振荡的方法，其特征在于，所述邻居保活任务用于接收保活报文保活自己的邻居状态，以及定时发送保活报文保活邻居的邻居状态。
5.根据权利要求1所述的一种避免邻居关系振荡的方法，其特征在于，所述协议主体任务根据邻居保活任务发送的邻居保活通知，维护其本地邻居状态。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种避免邻居关系振荡的方法，其特征在于，邻居保活任务和协议主体任务需要避免共享数据结构。
7.根据权利要求6所述的一种避免邻居关系振荡的方法，其特征在于，邻居保活任务和协议主体任务之间的通信采用标准通信方法。
8.根据权利要求7所述的一种避免邻居关系振荡的方法，其特征在于，所述标准通信方法包括但不限于内部TCP、管道、通信信号量触发。
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