CN102611630A - 一种报文接收控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信技术。本发明解决了现有分布式系统中处理器资源不足时需要使用报文限速和优先级调度从而导致处理器资源更加不足的问题，提供了一种报文接收控制方法及系统，其技术方案可概括为：报文接收控制方案中，正常情况下系统中每个处理节点不进行限速，而是仅仅在拥塞发生的时候，从目的向发生拥塞的数据源进行追溯，展开拥塞发生的处理节点的QOS队列进行限速并进入监控程序，再判断出拥塞的上一级处理节点，重复该步骤直到判断出拥塞的叶子端处理节点，且对该叶子端处理节点进行限速。本发明的有益效果是：大大节省了处理器的资源，适用于分布式系统。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术，特别涉及分布式系统报文限速及优先级处理的报文接收控制技术。
背景技术
在分布式系统中，对一个报文通常要进行多个环节的处理(每个处理环节也可称为一个处理节点)，例如接收接口的处理、接收接口所在板卡的处理，板卡所在设备的处理，甚至是设备上层的处理等，因此对于不同类型报文的上交限速往往是多层面的。对报文限速的目的一般有两个，一个是当处理器处理能力不足时，避免大量报文冲击处理器；二是上层某应用资源不足时，防止大量此类报文抢占资源导致拒绝服务(Denial of Service，简称DOS)。而优先级调度的目的则在于当处理器资源不足时，保证资源利用最佳，如公平占有或高优先级保证之类。
以包括三台分布式设备组成的分布式系统为例进行说明，该分布式系统中有一台分布式设备为主设备，另外两台分布式设备为从设备；每台分布式设备上有主控卡和若干张线卡，线卡通过背板连接主控卡，每张线卡上有若干个完成具体业务功能的接口。所以在整个分布式系统中，可以基于接口一级进行限速、基于板卡一级进行限速、基于设备一级进行限速、以及基于系统一级进行限速，如图l所示。如果在每一个处理节点都设置有报文限速和优先级调度，这样的层层限速及调度树，是相当耗费处理器性能及内存的；但从保护系统的角度又有存在的必要。因此，如果系统有足够的资源和处理器处理能力，那么报文限速与优先级调度的功能通常是没有必要的。这样就陷入到一个悖论中：越是有能力来完成报文限速或优先级调度功能的系统，该类功能也越缺乏存在的价值；而对于需要该类功能的系统却缺乏资源来完成此功能。
参见图2，为分布式系统中一个报文经过的最多处理环节展示图。一个报文进入某个接收接口后，一般经过接收接口处理节点→线卡处理节点→设备处理节点→目的设备处理节点→目的线卡处理节点→目的接口处理节点。图2所示意的仅是一个报文所经历的最多处理环节的示意图，并不代表所有进入分布式系统的报文都经历最长的处理环节。所以在现有技术中，报文接收端设备的某接口如果接收到某种类型的报文流量过大，则在后续处理环节中，当处理器处理能力成为瓶颈时，报文要么由于队列满而被迫丢弃，要么在入队前进行限速，但由于后续处理环节已经无法区分报文，因此，报文的丢弃是很随机的，于是就出现了其中一些重要报文被丢弃的情况，而流量过大的报文反而没有得到应有的控制。为了避免此问题发生，目前通常只有两种实施方案：一种是每一个处理节点都打开自己的限速处理或者队列调度策略，来保证能够进行层层控制，这就带来前面所描述的处理器资源愈加不足的问题；二是仅仅在一个处理节点上做限制，该限制处理将报文分类到尽量细的程度，这样就把处理负担集中到了一个处理环节，这种方法同样将带来处理器资源不足的问题。
发明内容
本发明的目的就是克服目前分布式系统中处理器资源不足时需要使用报文限速和优先级调度从而导致处理器资源更加不足的缺点，提供一种报文接收控制方法及装置。
本发明解决其技术问题，采用的技术方案是，一种报文接收控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.系统中的处理节点接收到报文限速通知时，启用QOS(Quality of Service)队列对本处理节点接收的报文处理后进行限速发送，并启动对对本处理节点接收的报文进行监控；
B.所述处理节点判断自身是否为拥塞发生的叶子节点，如否，根据监控结果发送报文限速通知到发送拥塞报文的上游处理节点，所述上游处理节点进入步骤A中的处理流程；否则进入步骤C；
C.所述处理节点根据监控结果判断拥塞消除后，关闭用于限速的QOS队列，对报文进行正常的接收并处理。
优选地，步骤A中，系统中的处理节点接收的报文限速通知来自于自身所在的分布式部件或者上游处理节点所在的分布式部件。
具体的，系统中的处理节点接收的报文限速通知来自于自身所在的分布式部件是指，由该处理节点自身的系统判断拥塞发生，并发出报文限速通知。
优选地，步骤A中，启用QOS队列对本处理节点接收的报文处理后进行发送的方法为：
A1、本处理节点接收到报文后，根据设定的报文限制速度将报文入队到QOS队列中；
A2、根据优先级调度策略将报文出队处理后转发。
优选地，步骤A中，本处理节点根据设定的报文限制速度将报文入队到QOS队列中时，统计丢弃的报文个数，判断发生拥塞的数据流信息或者发生拥塞的数据流是否恢复正常。
优选地，步骤B中，所述处理节点判断自身是否为拥塞发生的叶子节点的方法为，获取其所在系统的设备管理信息，从所述设备管理信息中判断是否是创建了用于限速的QOS队列的最后一个层级的处理节点。
优选地，步骤C中，所述系统中的处理节点判断拥塞消除的方法为：判断本处理节点在设定时间内未丢弃报文，且每一条数据流的流量在该设定时间内持续低于设定阈值。
具体的，所述处理节点包括分布式系统中的分布式设备和/或分布式设备中的板卡和/或板卡中的接口。
本发明的另一个目的，还提供一种报文接收控制系统，包括至少一个创建了用于限速的QOS队列的处理节点，所述处理节点用于在接收到报文限速通知时，将本处理节点接收到的报文根据设置的限制速度入队到QOS队列处理后进行发送，并启动对接收的报文进行监控；根据监控结果，判断自身不是拥塞发生的叶子节点时，发送报文限速通知到发送拥塞报文的上游处理节点；在判断拥塞消除后，关闭用于限速的QOS队列，对报文进行正常的接收并处理。
具体地，所述处理节点包括通知收发单元、报文处理单元以及监控单元，其中：
通知收发单元，用于接收上游处理节点产生的报文限速通知或自身系统产生的报文限速通知，并发送到报文处理单元；并用于在判断自身为拥塞发生的叶子节点时，根据监控单元发送的监控结果发送报文限速通知到发送拥塞报文的上游处理节点；
报文处理单元，用于在接收到报文限速通知时，将本处理节点接收到的报文根据设置的限制速度入队到QOS队列处理后进行发送，并通知监控单元启动监控；根据监控单元返回的监控结果判断拥塞消除后，关闭所述QOS队列，对报文进行正常的接收并处理；
监控单元，用于根据报文处理单元的通知，对报文接收情况进行监控，并发送监控结果到报文处理单元或通知收发单元；所述监控结果包括发生拥塞的数据流信息以及拥塞是否消除的信息。
本发明的有益效果是，在本发明方案中，由于仅仅与拥塞源有关的处理节点的QOS队列被打开，而其他的处理节点不受影响，最佳情况时仅对叶子处理节点进行限制速度和/或优先级区分控制，大大节省了处理器的资源。
附图说明
图1是当前通用的多处理环节全部打开的示意图。
图2是现有技术中一个报文在分布式系统中经过的最多处理环节展示图。
图3实施例本发明实施例报文接收控制方法流程图。
图4是本发明实施例报文接收控制系统中处理节点的结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，详细描述本发明的技术方案。
本发明的报文接收控制方案中，正常情况下系统中每个处理节点不进行限速，而是仅仅在拥塞发生的时候，从目的向发生拥塞的数据源进行追溯，展开拥塞发生的处理节点的QOS队列进行限速并进入监控程序，再判断出拥塞的上一级处理节点，重复该步骤直到判断出拥塞的叶子端处理节点，且对该叶子端处理节点进行限速。本发明方案中的处理节点包括分布式系统中的分布式设备、分布式设备中的板卡以及板卡中的接口等。
实施例
如图3为本发明实施例中一个报文接收控制方法流程图。本发明实施例的报文接收控制方法，具体步骤如下：
步骤301，系统中的处理节点接收到报文限速通知时，启用QOS队列对本处理节点接收的报文处理后进行限速发送，并启动对本处理节点接收的报文进行监控。
本步骤中，系统中的处理节点接收到的报文限速通知有两种来源，一种来源是由本处理节点自身所在的分布式部件系统产生，另一种来源是来自上游处理节点所在的分布式部件。由本处理节点自身所在的分布式部件产生是指，由该处理节点自身的系统判断拥塞发生时，发出报文限速通知。启用QOS队列对本处理节点接收的报文处理后进行发送的方法为：1)、本处理节点接收到报文后，根据设定的报文限制速度将报文入队到QOS队列中；2)、根据优先级调度策略将报文出队处理后转发。
所述对本处理节点接收的报文进行监控的方法为：本处理节点根据设定的报文限制速度将报文入队到QOS队列中时，统计丢弃的报文个数，获取发生拥塞的数据流信息以及拥塞是否消除的信息。所述系统中的处理节点判断拥塞消除的方法为：判断本处理节点在设定时间内未丢弃报文，且每一条数据流的流量在该设定时间内持续低于设定阈值。设定阈值的方式通过配置实现。
步骤302，所述处理节点判断自身是否为拥塞发生的叶子节点，如否，根据监控结果发送报文限速通知到发送拥塞报文的上游处理节点，所述上游处理节点进入步骤301中的处理流程；否则进入步骤302。所述处理节点判断自身是否为拥塞发生的叶子节点的方法为，获取其所在系统的设备管理信息，从所述设备管理信息中判断是否是创建了用于限速的QOS队列的最后一个层级的处理节点。若该处理节点为叶子处理节点，则不再发送报文限制通知。
步骤303，所述处理节点根据监控结果判断拥塞消除后，关闭用于限速的QOS队列，对报文进行正常的接收并处理。如果在设定时间内，本处理节点未丢弃报文，且每一条数据流的流量均持续低于设定的阈值，则认为当前处理节点的报文限制已经不再需要，则不需要再用QOS队列限速。所以本处理节点接收到报文后直接进行处理后并转发。
本发明的的另一个目的是提供一种一种报文接收控制系统，包括至少一个创建了用于限速的QOS队列的处理节点，所述处理节点用于在接收到报文限速通知时，将本处理节点接收到的报文根据设置的限制速度入队到QOS队列处理后进行发送，并启动对接收的报文进行监控；根据监控结果，判断自身不是拥塞发生的叶子节点时，发送报文限速通知到发送拥塞报文的上游处理节点；在判断拥塞消除后，关闭用于限速的QOS队列，对报文进行正常的接收并处理。
图4是本发明实施例报文接收控制系统中处理节点的结构框图。所述处理节点包括通知收发单元401、报文处理单元402以及监控单元403；
通知收发单元401，用于接收上游处理节点产生的报文限速通知或自身系统产生的报文限速通知，并发送到报文处理单元402；并用于在判断自身为拥塞发生的叶子节点时，根据监控单元发送的监控结果发送报文限速通知到发送拥塞报文的上游处理节点；
报文处理单元402，用于在接收到报文限速通知时，将本处理节点接收到的报文根据设置的限制速度入队到QOS队列处理后进行发送，并通知监控单元启动监控；根据监控单元返回的监控结果判断拥塞消除后，关闭所述QOS队列，对报文进行正常的接收并处理；
监控单元403，用于根据报文处理单元的通知，对报文接收情况进行监控，并发送监控结果到报文处理单元或通知收发单元；所述监控结果包括发生拥塞的数据流信息以及拥塞是否消除的信息。
Claims (10)
1.一种报文接收控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.系统中的处理节点接收到报文限速通知时，启用QOS队列对本处理节点接收的报文处理后进行限速发送，并启动对本处理节点接收的报文进行监控；
B.所述处理节点判断自身是否为拥塞发生的叶子节点，如否，根据监控结果发送报文限速通知到发送拥塞报文的上游处理节点，所述上游处理节点进入步骤A中的处理流程；否则进入步骤C；
C.所述处理节点根据监控结果判断拥塞消除后，关闭用于限速的QOS队列，对报文进行正常的接收并处理。
2.如权利要求1所述的一种报文接收控制方法，其特征在于，所述步骤A中，系统中的处理节点接收的报文限速通知来自于自身所在的分布式部件或者上游处理节点所在的分布式部件。
3.如权利要求2所述的一种报文接收控制方法，其特征在于，所述来自于自身所在的分布式部件是指，由该处理节点自身的系统判断拥塞发生，并发出报文限速通知。
4.如权利要求1所述的一种报文接收控制方法，其特征在于，所述步骤A中，启用QOS队列对本处理节点接收的报文处理后进行发送的方法为：
A1、本处理节点接收到报文后，根据设定的报文限制速度将报文入队到QOS队列中；
A2、根据优先级调度策略将报文出队处理后转发。
5.如权利要求1所述的一种报文接收控制方法，步骤A中，所述对本处理节点接收的报文进行监控的方法为：本处理节点根据设定的报文限制速度将报文入队到QOS队列中时，统计丢弃的报文个数，获取发生拥塞的数据流信息以及拥塞是否消除的信息。
6.如权利要求1所述的一种报文接收控制方法，步骤B中，所述处理节点判断自身是否为拥塞发生的叶子节点的方法为，获取其所在系统的设备管理信息，从所述设备管理信息中判断是否是创建了用于限速的QOS队列的最后一个层级的处理节点。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种报文接收控制方法，其特征在于，所述系统中的处理节点判断拥塞消除的方法为：判断本处理节点在设定时间内未丢弃报文，且每一条数据流的流量在该设定时间内持续低于设定阈值。
8.如权利要求1-6任一项所述的一种报文接收控制方法，所述处理节点包括分布式系统中的分布式设备和/或分布式设备中的板卡和/或板卡中的接口。
9.一种报文接收控制系统，其特征在于，包括至少一个创建了用于限速的QOS队列的处理节点，所述处理节点用于在接收到报文限速通知时，将本处理节点接收到的报文根据设置的限制速度入队到QOS队列处理后进行发送，并启动对接收的报文进行监控；根据监控结果，判断自身不是拥塞发生的叶子节点时，发送报文限速通知到发送拥塞报文的上游处理节点；在判断拥塞消除后，关闭用于限速的QOS队列，对报文进行正常的接收并处理。
10.如权利要求9所述的一种报文接收控制系统，所述处理节点包括通知收发单元、报文处理单元以及监控单元；
通知收发单元，用于接收上游处理节点产生的报文限速通知或自身系统产生的报文限速通知，并发送到报文处理单元；并用于在判断自身为拥塞发生的叶子节点时，根据监控单元发送的监控结果发送报文限速通知到发送拥塞报文的上游处理节点；
报文处理单元，用于在接收到报文限速通知时，将本处理节点接收到的报文根据设置的限制速度入队到QOS队列处理后进行发送，并通知监控单元启动监控；根据监控单元返回的监控结果判断拥塞消除后，关闭所述QOS队列，对报文进行正常的接收并处理；
监控单元，用于根据报文处理单元的通知，对报文接收情况进行监控，并发送监控结果到报文处理单元或通知收发单元；所述监控结果包括发生拥塞的数据流信息以及拥塞是否消除的信息。
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