CN102104531B - 一种报文处理装置、方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及通信领域，为了解决现有技术中报文处理装置成本高的问题，提出了一种报文处理装置、方法及系统，其中装置包括：业务处理模块，用于接收业务报文和链路状态检测报文，并对所述接收到的业务报文进行处理；控制处理模块，用于获取并处理所述链路状态检测报文，将所述链路状态检测报文的构造参数发送给所述协议保活模块；所述协议保活模块，用于当所述控制处理模块处于复位状态，则根据所述构造参数仅对所述业务处理模块接收到的链路状态检测报文进行处理，以保持与所述对端报文处理装置的链路。本发明实施例的有益效果在于降低了报文处理装置的成本，并且在传输链路上还具有一定的可靠性。

Description

一种报文处理装置、方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是关于一种报文处理装置、方法及系统。

背景技术

在链路层协议中，常常分为控制平面和业务平面。在控制平面，很多链路层协议中都设计了一类需要周期性发送和接收的报文，在本文中称为链路状态检测报文，这些报文一方面使得系统能够不断向外发布关于自身的一些配置和状态信息，另一方面使得各个协议实体之间能够保持联系，并发现协议实体和链路是否正常工作。

业务报文得到处理的前提是链路层周期性报文的收发正常，当链路层周期性报文的收发异常时，控制平面检测到链路中断，即将相应的链路置为失效状态，停止业务平面的报文处理或者触发其它的故障处理措施。

检测方式通常可以分为两类，一类是通过心跳类报文进行检测，一类是通过环回检测报文进行检测。前者由互相通信的两台设备周期性互发心跳报文，接收端设备如果在一定周期内没有接收到正确的心跳报文，即认为链路发生故障。后者由互相通信的两台设备周期性互发环回检测报文，接收端接收到环回检测报文后将报文进行相应处理后发送回报文发送端。如果发送设备在一定周期内没有接收到正确的环回检测报文，即认为链路发生故障。

常见的链路层协议包括链路聚合控制协议(Link Aggregation ControlProtocol，LACP)、生成树协议(Spanning Tree Protocol，STP)、点到点协议(Point-to-Point Protocol，PPP)等等。其中LACP中的分组数据单元(LACP Packet Data Unit，LACP PDU)报文、STP中的桥协议数据单元(BridgeProtocol Data Unit，BPDU)报文等属于上述的心跳报文，PPP中的echo-request报文等属于上述的环回检测报文。

在现有技术中，协议控制平面的处理常常在中央处理器(CPU)中完成，而业务报文的处理常常在特殊应用集成电路(Application Specific Intergrated Circuits，ASIC)或现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)等器件中完成。在这样的实现架构中，如果CPU由于软件升级或者异常等原因复位时，会导致链路状态检测报文无法处理，使得对端设备误认为链路出现故障，从而将其置为无效状态。此时承载在该链路上的业务也会中断，这在要求高可靠性的网络中是不可接受的。

现有技术是通过增加控制处理模块的备份来解决此问题的，在报文处理装置中具有两块控制单板，协议的控制报文通过单板的协议通道上送到主用控制单板进行处理，而备用控制单板与主用控制单板具有相同的处理能力。主用控制单板中的协议状态和相关信息要同步到备用控制单板中，当主用控制单板上的CPU复位时，系统需要进行主备倒换，将协议控制报文的处理全部转移到备用控制单板上进行，并且由备用控制单板实现对所述报文处理装置进行控制。发明人在实施本发明实施例方案时发现现有技术解决以上问题至少存在以下问题，由于使用了两个相同的控制单板造成了设备整体的功耗、体积、成本都会比较大。

发明内容

本发明实施例提供一种报文处理装置、方法及系统，用于解决现有技术中报文处理装置复杂度高的问题。

本发明实施例为了解决现有技术中的问题，提供了一种报文处理装置，包括：

业务处理模块，用于接收业务报文和链路状态检测报文，并对所述接收到的业务报文进行处理；

控制处理模块，用于获取并处理所述业务处理模块接收到的链路状态检测报文，将所述链路状态检测报文的构造参数发送给协议保活模块；

所述协议保活模块，用于当所述控制处理模块处于复位状态时，根据所述构造参数构造并发送链路状态检测报文，以保持与对端报文处理装置的链路。

本发明实施例为了解决现有技术中的问题，还提供了一种报文处理方法，包括：

接收业务报文和链路状态检测报文，对所述接收到的业务报文进行处理；

获取所述接收到的链路状态检测报文，并利用控制处理模块对所述链路状态检测报文进行处理，将所述链路状态检测报文的构造参数发送给协议保活模块；

当所述控制处理模块处于复位状态时，所述协议保活模块根据所述构造参数构造并发送链路状态检测报文，以保持与所述对端报文处理装置的链路。

本发明实施例为了解决现有技术中的问题，还提供了一种报文处理系统，包括至少两个报文处理装置，至少其中一是如上所述的报文处理装置。

通过本发明实施例，通过仅对链路状态检测报文进行处理的功能模块降低了报文处理装置的复杂度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明实施例一种报文处理装置结构示意图；

图2所示为本发明实施例一种报文处理方法的流程图；

图3a和图3b所示为本发明实施例两个报文处理装置通信的系统结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示为本发明实施例一种报文处理装置结构示意图。

包括，业务处理模块101，控制处理模块102，协议保活模块103。

所述业务处理模块101，用于接收业务报文和链路状态检测报文，对所述接收到的业务报文进行处理。

所述业务处理模块101位于业务报文的转发平面，可以由FPGA或者ASIC芯片实现。

所述控制处理模块102，用于获取并处理所述业务处理模块101接收到的链路状态检测报文，将所述链路状态检测报文的构造参数发送给所述协议保活模块103。所述控制处理模块102除了对链路状态检测报文进行处理外，还可以对其它协议控制平面的报文进行处理。

所述控制处理模块102位于协议控制平面，可以由CPU实现。

所述协议保活模块103，用于当所述控制处理模块102处于复位状态，则根据所述构造参数构造并发送链路状态检测报文，以保持与所述对端报文处理装置的链路。其中协议保活模块区别于现有的CPU对协议控制平面的报文进行的处理，该协议保活模块不处理链路状态检测报文，仅根据所述构造参数构造并发送链路状态检测报文。

其中，所述控制处理模块102还用于向所述协议保活模块103发送该控制处理模块102的状态信息，该状态信息包括特定的报文或者电信号(高电平或者低电平)，在本发明实施例中，当控制处理模块102向协议保活模块103发送上述状态信息时，则协议保活模块103确定控制处理模块102没有复位，如果控制处理模块102复位，则不会向协议保活模块103发送状态信息，则协议保活模块103确定控制处理模块102复位。

所述协议保活模块103还用于获取所述控制处理模块102的状态信息，如果在一预定的时间内(例如三个周期，其中所述周期是指报文的发送周期或者控制处理模块的硬件时钟周期)没有接收到所述状态信息，则协议保活模块103确定控制处理模块102出现了复位状态(例如软件故障引起的系统重新引导或者由于软件升级后系统的重新启动等情况)。

所述控制处理模块102将所述链路状态检测报文的构造参数发送给所述协议保活模块103，其中的构造参数包括但不限于报文的格式、发送周期、发送端口、相关字段的参数等信息，可选的，当构造参数出现变化时，控制处理模块102才将变化后的构造参数发送给所述协议保活模块103。

所述控制处理模块102还用于当所述控制处理模块102复位结束后，从所述协议保活模块103获取上述构造参数，从而可以恢复对链路状态检测报文的处理。

作为可选的实施例，所述控制处理模块102在复位结束后，也可以与对端报文处理装置进行通信协商，获得所述链路状态检测报文的构造参数。

其中，所述协议保活模块103可以和所述业务处理模块101集成，其中业务处理模块101可以为FPGA或者ASIC芯片实现，当业务处理模块101使用FPGA实现时，业务处理无需占用FPGA所有的硬件逻辑资源，可以利用FPGA空余的的硬件逻辑资源实现对链路状态检测报文的构造。因为在本发明实施例中，CPU复位期间链路状态检测报文的构造参数通常不需要改变，因此协议保活模块103并不需要处理链路状态检测报文，该协议保活模块103只需要根据配置好的构造参数构造链路状态检测报文，以保持链路的正常通信，所以不需要用软件实现，通过硬件即可完成链路状态检测报文的构造，可以将协议保活模块103和业务处理模块101进行集成，可以进一步降低成本，减小设备功耗。所述构造参数也可以存储于随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)中。

作为可选的实施例，所述业务处理模块101也可以使用业务处理芯片(ASIC)，所述协议保活模块103和业务处理模块101均集成于所述ASIC芯片中。当协议保活模块103使用ASIC芯片时，需要对该芯片进行重新设计，以实现本发明实施例的功能。

作为可选的实施例，所述协议保活模块103还可以采用独立的处理芯片，例如ASIC、FPGA、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)、单片机等。所述构造参数也可以存储于RAM中。

所述协议保活模块103构造所述链路状态检测报文可以包括但不限于，对于心跳报文：根据配置好的报文格式、发送端口等构造参数构造心跳报文，将心跳报文根据配置好的发送周期，周期性地发送到所述对端报文处理装置的指定端口。

对于环回检测报文：根据配置好的构造参数，修改环回检测报文中的某些字段(比如PPP协议的魔术字)，并重新计算校验，构造环回检测报文，发送到所述该报文处理装置接收该报文的端口。

使用上述实施例中的协议保活模块，可以在控制处理模块复位时继续与对端报文处理装置进行数据通信，在不增加控制板的情况下提高了通信的可靠性，降低了成本。

如图2所示为本发明实施例一种报文处理方法的流程图。

步骤201，接收对端报文处理装置发送的业务报文和链路状态检测报文，对所述接收到的业务报文进行处理。

步骤202，获取所述接收到的链路状态检测报文，并利用控制处理模块对所述链路状态检测报文进行处理，将所述链路状态检测报文的构造参数发送给协议保活模块。

步骤203，当所述控制处理模块处于复位状态，则所述协议保活模块根据所述构造参数构造并发送链路状态检测报文，以保持与所述对端报文处理装置的链路。其中协议保活模块仅所述构造参数构造并发送链路状态检测报文。

在所述步骤202中，所述构造参数包括但不限于，报文的格式、发送周期、发送端口等参数信息。

作为优选的实施例，当构造参数出现变化时，所述控制处理模块才将变化后的构造参数发送给所述协议保活模块。

在所述步骤203中，所述控制处理模块向所述协议保活模块发送该控制处理模块的状态信息，以通知所述协议保活模块所述控制处理模块是否处于复位状态，该通知信息包括特定的报文或者电信号(高电平或者低电平)，在本发明实施例中，当控制处理模块向协议保活模块发送上述状态信息时，协议保活模块确定控制处理模块没有复位，如果控制处理模块复位，则不会向协议保活模块发送状态信息，则协议保活模块确定控制处理模块复位。

所述协议保活模块如果在一预定的时间内没有接收到所述状态信息，则协议保活模块确定控制处理模块可能出现了复位状态(例如软件故障引起的系统重新引导或者由于软件升级后系统的重新启动等情况)。

在所述步骤203中所述协议保活模块根据所述构造参数构造所述链路状态检测报文，以保持与所述对端报文处理装置的链路包括但不限于，对于心跳报文：根据配置好的报文格式、发送周期、发送端口等构造参数，构造心跳报文后将心跳报文周期性地发送到所述对端报文处理装置的指定端口；

对于环回检测报文：根据配置好的构造参数，修改环回检测报文中的某些字段(比如PPP协议的魔术字)，并重新计算校验，发送到所述该报文处理装置接收该报文的端口。

在所述步骤203之后，如果所述控制处理模块复位完成，继续对所述链路状态检测报文进行处理，则所述协议保活模块停止构造所述链路状态检测报文。其中所述判断所述控制处理模块复位完成的方法可以采用上述判断所述控制处理模块复位的方法，不同之处在于，当在预定的周期接收到控制处理模块的状态信息则确定所述控制处理模块复位完成。

通过上述实施例，利用仅构造控制平面的链路状态检测报文的协议保活报文模块简化了报文处理装置的结构，降低了实现成本，并且提高了报文处理装置之间通信的可靠性。

如图3a和图3b所示为本发明实施例两个报文处理装置通信的系统结构图。

在本实施例系统中的报文处理装置可以均为上述本发明实施例所述的报文处理装置，也可以仅包括一个上述本发明实施例的报文处理装置。

在所述图3a中，报文处理装置A的业务处理模块3011可以为FPGA或者ASIC芯片，其接收报文处理装置B业务处理模块3012发送过来的业务报文和链路状态检测报文(在本例中为心跳报文)。所述业务处理模块3011处理业务报文，然后将所述的心跳报文传送给控制处理模块3021，该控制处理模块3021根据配置好的报文格式、发送周期、发送端口等构造参数，将心跳报文周期性地发送到所述对端报文处理装置B的指定端口，由报文处理装置B的业务处理模块3012接收，然后传送给控制处理模块3022，所述控制处理模块3022同样也周期性地向控制处理模块3021发送心跳报文，以保持报文处理装置A和报文处理装置B之间的链路。同时，控制处理模块3021按照预定的周期向协议保活模块3031发送高电平(或者特定的报文)以确定该控制处理模块3021工作正常没有复位。

所述控制处理模块3021处理心跳报文的构造参数通常都是报文处理装置A和报文处理装置B在配置阶段或者协议协商阶段确定的，所以所述构造参数可以在确定后就写入到协议保活模块3031中；作为可选的实施例，该构造参数也可以在控制处理模块3021处理心跳报文协议变化时写入到所述协议保活模块3031中。其中，所述心跳报文的构造参数可以包括：报文的格式、发送周期和发送端口等。如果对于环回检测报文，所述控制处理模块3021需要修改某些字段并环回到正确的端口从而发送给对端报文处理装置B，则构造参数可以包括：报文的格式、发送周期、发送端口和相关字段的参数等。

当报文处理装置A的控制处理模块3021出现复位状态，例如由于软件错误引起的控制平面的系统重新引导，此时控制处理模块3021在复位期间无法向控制处理模块3022周期性的发送心跳报文，同样也无法向协议保活模块3031发送高电平。

协议保活模块3031在预定的周期内没有接收到控制处理模块3021发送的高电平则确定所述控制处理模块3021处于复位状态，该协议保活模块3031根据其存储的心跳报文构造参数构造心跳报文，并继续向对端的报文处理装置B的控制处理模块3022发送心跳报文，以保持所述报文处理装置A与报文处理装置B之间的通信链路。

当所述控制处理模块3021复位完成，可以继续正常工作时，从所述控制处理模块3021读取所述心跳报文的构造参数，继续向所述报文处理装置B的控制处理模块3022发送心跳报文，作为可选的实施例，所述控制处理模块3021也可以重新与所述报文处理装置B进行协商，获得心跳报文的构造参数，利用该构造参数向所述报文处理装置B的控制处理模块3022发送心跳报文。该控制处理模块3021复位完成后恢复向所述协议保活模块3031发送高电平，该协议保活模块3031停止向控制处理模块3022发送心跳报文。

其中所述协议保活模块3031可以使用单独的芯片(例如FPGA、CPLD、单片机等)或者集成于所述业务处理模块3011中。

当将本实施例中的心跳报文改变为环回检测报文，则所述协议保活模块3031需要一定的逻辑资源，修改环回检测报文中的某个字段，重新计算校验等处理后，将该环回检测报文返回给接收该环回检测报文的端口，再发送给报文处理装置B的指定端口。

作为本发明实施例的有益效果在于，可以降低报文处理装置的成本，减小装置的结构复杂度，提高报文处理装置之间的通信链路可靠性。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种报文处理装置，其特征在于包括，业务处理模块、控制处理模块和协议保活模块；其中，

所述业务处理模块，用于接收业务报文和链路状态检测报文，并对所述接收到的业务报文进行处理；

所述控制处理模块，用于获取并处理所述业务处理模块接收到的链路状态检测报文，将所述链路状态检测报文的构造参数发送给所述协议保活模块；

所述协议保活模块，用于当所述控制处理模块处于复位状态时，根据所述构造参数构造并发送链路状态检测报文，以保持与对端报文处理装置的链路。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制处理模块还用于向所述协议保活模块发送状态信息，该状态信息包括特定的报文或者电信号；

所述协议保活模块还用于获取所述控制处理模块的状态信息，如果在预定的周期内没有接收到所述状态信息，则确定控制处理模块处于复位状态。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制处理模块还用于当所述构造参数出现变化时将变化后的构造参数发送给所述协议保活模块。

4.根据权利要求1至3任一所述的装置，其特征在于，所述构造参数包括报文的格式和发送端口。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制处理模块还用于当所述控制处理模块复位结束后，从所述协议保活模块获取所述构造参数，根据所述从所述协议保活模块获取的构造参数恢复对链路状态检测报文的处理。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制处理模块还用于在所述控制处理模块在复位结束后，与对端报文处理装置进行通信协商，获得所述链路状态检测报文的构造参数。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述协议保活模块和业务处理模块集成于现场可编程门阵列FPGA或特殊应用集成电路ASIC芯片中，所述协议保活模块使用FPGA或ASIC构造所述链路状态检测报文。

8.根据权利要求1或7所述的装置，其特征在于，所述协议保活模块构造所述链路状态检测报文包括，

当所述链路状态检测报文为心跳报文时：根据所述构造参数，构造所述心跳报文并周期性的发送；

当所述链路状态检测报文为环回检测报文时：根据所述构造参数，修改环回检测报文中的某些字段，并重新计算校验，发送所述环回检测报文。

9.一种报文处理方法，其特征在于包括：

接收业务报文和链路状态检测报文，对所述接收到的业务报文进行处理；

获取所述接收到的链路状态检测报文，并利用控制处理模块对所述链路状态检测报文进行处理，将所述链路状态检测报文的构造参数发送给协议保活模块；

当所述控制处理模块处于复位状态时，所述协议保活模块根据所述构造参数构造并发送链路状态检测报文，以保持与对端报文处理装置的链路。

10.一种报文处理系统，其特征在于包括至少两个报文处理装置，至少其中一个是如权利要求1至8任一所述的报文处理装置。

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