CN102752136A - 通信设备操作调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通信设备操作调度方法，该包括：首先将待调度操作缓存于循环任务队列之中；然后按照任务优先级和先进先出顺序依次取出待调度操作，并结合多线程并发执行任务队列；当待调度操作执行完毕后记录运行结果。该方法基于通信设备中升级、配置保存、重启等操作的异步调用，响应速度快，系统运转效率高。

Description

通信设备操作调度方法

 

技术领域

本发明涉及通信领域，包括以太网交换机、EPON（以太网无源光网络）系统、GPON（吉比特无源光网络）系统、EOC（同轴电缆以太网）系统，特别涉及通信设备升级、配置保存，重启等操作调度的一种实现方法。

技术背景

根据网络运营的实际需要，通常将网络的管理工作划分为3大类：操作（Operation）、管理（Administration）、维护（Maintenance），简称OAM。这其中涉及到多种和多个操作，为了保证操作的顺利、稳定的执行，必须有专门的调度方法或装置对这些操作进行管理。

目前比较常规做法是，当用户从网管界面发起一个操作，例如，升级操作，那么网管界面会停留在升级界面直到升级操作完毕。如果是做批量升级操作，那么等待时间将会很长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种通信设备操作调度方法，该方法基于通信设备中升级、配置保存、重启等操作的异步调用，响应速度快，系统运转效率高。

本发明所采用的技术方案是：通信设备操作调度方法，包括：首先将待调度操作缓存于循环任务队列之中；然后按照任务优先级和先进先出顺序依次取出待调度操作，并结合多线程并发执行任务队列；当待调度操作执行完毕后记录运行结果。

所述的方法，将待调度操作缓存于循环任务队列的过程依次包括任务队列的创建，待调度操作任务的添加，以及已完成操作任务的删除的过程。

所述的方法，任务队列的创建是根据任务队列容量、任务ID、任务类型、任务优先级、局端设备ID、设备MAC地址、设备类型、任务处理状态、设备索引、服务器参数、设备属性和链路检测属性记录现有待调度操作任务的各项属性参数，其中设备属性包括设备运行状态。

所述的方法，待调度操作任务的添加过程包括：

201）根据任务队列容量，判断任务队列中的任务数目是否达到设置最大任务数，若已达到则拒绝添加待调度任务，否则进入下一步；

202）按照先后顺序获取待调度操作的任务ID；

203）填充任务ID所在任务的相关属性参数。

所述的方法，已完成操作任务的删除方法是将该项任务的任务ID置为-1。

所述的方法，执行任务队列、记录运行结果的流程包括：

401）进入系统请求处理线程；

402）查询队列中总的任务数量，如果超过设置最大任务数，则等待一定时间再查询，否则进入下一步；

403）查询设置的任务优先级别；

404）对于不同类别的任务按照优先级的高低,优先执行优先级高的任务，优先级低的任务等待优先级高的执行完毕之后，再执行；

405）对于同一类别的任务，按照先进先出的顺序进行处理；

406）对同一类别任务区分不同设备类型；

407）根据设备类型获取设备索引，根据索引确认操作的设备；

408）根据设备索引获取相关设备参数；

409）读取设备属性判断该设备是否空闲，如果为“是”进入下一步，否则跳转到步骤401）；

410）将任务处理状态和设备运行状态设置为正在运行；

411）进行设备的操作流程；

412）根据操作结果，将任务处理状态和设备运行状态设置为空闲；

413）将任务总数减1；

414）重复步骤402至步骤414直到任务数为0。

本发明的优点：本方法实现了操作的异步调用，即发起一个操作，只需将此操作的必要信息，填入队列中一个任务中即可，后台会执行此任务并置完成标志位，根据标志位就可以知道操作执行的状态，而不用一直等待直到任务结束。这样可以提高系统的响应速度，也能减少CPU空转，使系统运转更高效。并且本方法流程清晰，算法高效，可扩展性强，适用范围广，可有效应用于以太网交换机、EPON系统、GPON系统、EOC系统等应用场景。

附图说明

图1是任务执行流程图。

图2是任务调度简图。

具体实施方式

本发明提供一种基于通信设备中升级、配置保存、重启等操作调度的一种实现方法，采用循环队列缓存操作任务，并根据先进先出原则和任务的优先级取出任务，结合多线程并发执行。本发明为了保证互斥的任务不会同时执行，使用了全局标志位实现任务互斥独立运行，即如果没有互斥的任务正在运行，取出任务，标记任务正在运行，执行任务，根据运行任务的结果标记任务的完成标志位；否则执行下一个任务。本发明首先提高了网管界面的响应速度，其次实现了任务的优先级调度，多线程并发执行也同时提高了运行效率。该方法能够广泛应用于通信领域，提高通信系统的运行效率和稳定性。

以下结合附图，本发明以EOC（同轴电缆以太网）系统为例，说明本发明的具体过程。根据操作类型分为，任务队列初始化、任务添加和删除、任务执行、任务属性获取三个流程。

1）任务初始化流程

101）创建任务队列；

a.任务队列容量

根据系统资源的实际情况确定。系统资源包括CPU的处理能力、内存大小、网络带宽、flash（闪存）读写速度等综合因素。具体来说，遵循公式：任务队列容量 = （系统可用的资源*80%）/单个任务所占系统资源。另外，不同类型的任务的瓶颈不同。例如升级对应的瓶颈在于网络带宽和flash（闪存）读写速度，而链路质量检测则只依赖网络带宽；

b.任务ID

ID等于-1时，代表此任务为空；不等于-1时，代表有任务并处于就绪状态；

c.任务类型

以EOC系统为例，任务类型分为5个类别：升级、配置保存、备份、恢复、链路质量检测。以升级为例，包括EOC局端固件升级、EOC终端固件升级、主控板固件升级、主控板应用程序升级、主控板boot（启动引导程序）升级、主控板系统内核升级、主控板文件系统升级；

d.任务优先级

根据任务类别的个数，设置任务优先级。例如针对上一步描述5种任务类别，则可以设置做如下任务优先级；

升级--->1，配置保存--->2，备份--->3，恢复--->4，链路质量检测--->5；数字越大，优先级越低。优先级的划分要充分考虑任务之间的逻辑关系，例如，一般来说，升级的优先级比保存的优先级高。

e.局端设备ID

如果对于每一个局端设备开启一个线程处理其自身挂接的终端设备，必须用局端设备ID来标识。例如，对于链路质量检测对应于局端至终端之间链路状况，就适用于多线程并发检测，这种情形下就必须使用局端设备ID。

f.设备MAC（媒体访问控制）地址（唯一标识设备）

对于通信设备之间的网络互联，不考虑物理连接的差异性，一般只有两种通信方式：

一种是基于IP地址的三层（OSI模型）通信，另一种是基于MAC地址，二层（OSI模型） 通信。但是两种通信，都必然要设备的MAC地址，并且网络中MAC地址不重复。

g.设备类型

以EOC系统为例，包括主控板，EOC局端，EOC终端。

h.任务处理状态

任务处理状态是标识任务运行之后的状态。以EOC系统为例包括以下状态，如下表所示，当任务运行完毕之后，填写任务处理状态：

任务状态	值（整型）
		空闲	0
准备就绪	1
		恢复正在运行	2
恢复失败	3
		恢复成功	4
服务器配置文件总数大于最大值	5
		升级正在运行	6
升级失败	7
		升级成功	8
备份正在运行	9
		备份失败	10
备份成功	11
		配置保存正在运行	12
配置保存失败	13
		配置保存成功	14
链路质量检测正在运行	15
		链路质量检测失败	16
链路质量检测成功	17
		未知状态	18

i.设备索引

在内存中保存有全部设备的实时运行参数，为了方便取出对应设备的参数，对每个设备都分配了唯一的索引。

j.升级、备份、恢复服务器参数

服务器参数包括服务器IP地址，端口，用户名，密码。

k.升级、备份设备属性

以EOC系统升级为例，包含以下几个参数：

●设备MAC

●设备类型

●触发条件

数字“1”为备份，数字“2”为升级，数字“3”为恢复。

●设备运行状态标志

代表此设备运行状态。分为升级正在运行中，运行失败，运行成功。

l.链路检测属性

●射频信道链路衰减，单位为dB

●射频上行信道链路质量

以百分制表示，100表示最佳质量，0表示最差质量，评价方式由设备厂商决定。

●射频下行信道链路质量

以百分制表示，100表示最佳质量，0表示最差质量，评价方式由设备厂商决定。

●网络上行速率

●网络下行速率

●链路质量检测触发条件

设置数字“0”触发检测。

●链路质量检测标志位

数字“0”表示检测完毕，数字“1”表示正在检测中。

根据实际的应用场景，任务的类型和设备的类型都可以扩展。

102）启动系统处理升级、重启、配置保存等操作任务添加或删除的线程；

103）启动4个线程分别处理4个EOC局端设备的升级请求或其它的业务请求；

根据实际局端设备的个数M，开启含有M个线程的线程池来处理任务队列里的任务；宏观上是M+1个线程，“1”代表添加任务或删除任务的线程数量1，“M”代表处理任务线程数量；

2）任务添加流程

201）判断任务队列中的任务的数目是否达到设置最大任务数；

202）获取任务ID；

203）填充任务相关属性；

●任务ID

●任务类型

●任务状态

●设备类型

●设备索引

3）任务删除流程

301）将ID置为-1即可；

4）任务执行流程

401）进入系统请求处理线程；

402）查询队列中总的任务数量，如果超过或设置最大处理任务数目，在资源有限的情况下，等待一定时间再查询；

403）查询设置的任务优先级别，即每种类型任务均含有优先级；

404）对于不同类别的任务按照优先级的高低,优先执行优先级高的任务，优先级低的任务等待优先级高的执行完毕之后，再执行；

405）对于同一类别的任务，按照先进先出原则优处理任务；

406）同一类别任务区分不同设备类型，例如区分局端和终端；

407）获取设备索引，根据索引确认操作的设备；

408）根据索引获取相关参数；

409）读取设备标志位如果操作(升级或备份等)标志位为空闲，进行步骤410），否则跳转到步骤401）；

410）将任务状态标志位和设备运行状态标志位置为正在运行；

411）进行设备的操作流程；

412）根据操作结果，设置设备运行状态标志位和任务运行状态标志位置为空闲；

413）将任务总数减1；

414）重复步骤402至步骤413直到任务数为0。

下面以EOC头端设备升级为例，具体步骤如下：

1)任务初始化

101）创建任务队列

a.默认设置队列长度为128，即任务队列的容量为128；

b.所有的任务ID初始化为-1；

c.任务类型为升级（默认1代表升级）；

d.初始化任务优先级（升级--->1，配置保存--->2，备份--->3，恢复--->4，链路质量检测--->5）；

e.局端设备ID等于1（第一个局端设备）；

f.局端设备MAC地址（00:1D:2B:10:00:03）；

g.设备类型为等于1（默认1代表EOC局端）；

h.任务处理状态默认为0（默认0为空闲状态）；

j.设备索引为1.0；

k.升级服务器参数；

设置服务器IP为192.168.3.67；

端口为：22；

用户名：admin

密码：admin

文件名为：”eoc.bin”

l.升级属性

升级的设备MAC地址（00:1D:2B:10:00:03）；

升级的设备类型1,（默认1代表EOC局端）；

默认触发条件初始为0，（0代表不触发）；

2）启动系统处理升级、重启、配置保存等操作任务添加或删除的线程；

3）启动4个线程分别处理4个EOC局端设备的升级请求或其它的业务请求；

4）添加升级任务,填充任务属性；

a.任务ID等于1；

b.任务类型等于1；

c.设备类型等于1；

d.设备索引为1.0；

5）进入任务执行流程

501）判断总任务数小于任务总容量128；

502）查询任务优先级，优先执行优先级高的任务；

503）判断任务状态和任务类型；

任务状态为空闲，任务类型为升级

504）根据任务属性获取升级属性；

505）将任务运行状态和设备运行状态置为正在运行；

506）进行升级操作；

507）根据操作结果，任务运行状态和设备运行状态；

508）删除任务；将任务ID置为-1。

Claims (6)

1.通信设备操作调度方法，其特征在于包括：首先将待调度操作缓存于循环任务队列之中；然后按照任务优先级和先进先出顺序依次取出待调度操作，并结合多线程并发执行任务队列；当待调度操作执行完毕后记录运行结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将待调度操作缓存于循环任务队列的过程依次包括任务队列的创建，待调度操作任务的添加，以及已完成操作任务的删除的过程。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：任务队列的创建是根据任务队列容量、任务ID、任务类型、任务优先级、局端设备ID、设备MAC地址、设备类型、任务处理状态、设备索引、服务器参数、设备属性和链路检测属性记录现有待调度操作任务的各项属性参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，待调度操作任务的添加过程包括：

201）根据任务队列容量，判断任务队列中的任务数目是否达到设置最大任务数，若已达到则拒绝添加待调度任务，否则进入下一步；

202）按照先后顺序获取待调度操作的任务ID；

203）填充任务ID所在任务的相关属性参数。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：已完成操作任务的删除方法是将该项任务的任务ID置为-1。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，执行任务队列、记录运行结果的流程包括：

401）进入系统请求处理线程；

402）查询队列中总的任务数量，如果超过设置最大任务数，则等待一定时间再查询，否则进入下一步；

403）查询设置的任务优先级别；

404）对于不同类别的任务按照优先级的高低,优先执行优先级高的任务，优先级低的任务等待优先级高的执行完毕之后，再执行；

405）对于同一类别的任务，按照先进先出的顺序进行处理；

406）对同一类别任务区分不同设备类型；

407）根据设备类型获取设备索引，根据索引确认操作的设备；

408）根据设备索引获取相关设备参数；

409）读取设备属性判断该设备是否空闲，如果为“是”进入下一步，否则跳转到步骤401）；

410）将任务处理状态和设备运行状态设置为正在运行；

411）进行设备的操作流程；

412）根据操作结果，将任务处理状态和设备运行状态设置为空闲；

413）将任务总数减1；

414）重复步骤402至步骤414直到任务数为0。

Images