CN102983984A - 解决组播表项老化的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种解决组播表项老化的方法包括：将组播表项与芯片的统计功能绑定，并生成被终端用户的数据流命中的组播表项的统计信息；设置一个针对所有组播表项的第一轮询定时器及若干分别配备给每条组播表项的老化定时器，所述第一轮询定时器超时后自芯片读取所述统计信息，所述老化定时器超时后对与其对应的组播表项进行删除；所述第一轮询定时器根据所述统计信息对被数据流命中的组播表项的老化定时器进行刷新；从而可防止组播表项被无故删除，方便终端用户的使用。

Description

解决组播表项老化的方法及系统

技术领域

本发明涉及网络通讯技术领域，尤其涉及一种解决组播表项老化的方法及系统。

背景技术

在网络数据通信中有三种通讯模式：单播、广播和组播。其中单播技术在现今网络应用最为广泛。通常单播表项通过协议报文进行路由学习，由协议负责下发路由表项；删除时通过协议报文来进行路由撤销，并且由协议负责该单播表项的删除，例如osfp、rip、bgp等单播路由协议一般都是采用这种方式处理的。但是，为了实现网络中点到多点的高效数据传输，节约网络带宽，降低网络负载，越来越多的通讯厂商开始支持组播业务。利用组播技术，可以方便地提供一些如网络电视、在线直播、视频会议等信息服务。

传统的组播技术在实现时，大部分厂商都会通过采取数据驱动的方式来建立组播表项，即在没有组播表项的情况下让第一个数据报文上CPU，经过协议处理以建立组播表项，再下发该组播表项到芯片，后续数据报文通过芯片进行转发。相较单播技术来说，组播技术中由于组播表项是通过数据报文驱动，不是协议下发的，因此组播表项的老化过程相比单播表项的老化过程也是不同的。组播技术中最简单的一种老化处理方式，就是在创建表项的同时起一个定时器，在定时器超时之后进行表项的删除。这样一来，后续的组播流由于无法命中任何表项，便会继续上CPU，再次由数据驱动建立组播表项，即相当于重新走了一遍创建的过程。这种老化处理起来最简单，但是缺点很明显，这样会导致组播表项周期性的被删除。

因此，有必要提供一种新的解决组播表项老化的方法及系统以克服上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种经过改进的解决组播表项老化的方法。

本发明的另一目的在于一种经过改进的解决组播表项老化的系统，所述系统应用所述经过改进的解决组播表项老化的方法。

相应地，本发明的一种解决组播表项老化的方法，包括如下步骤：

S1、将组播表项与芯片的统计功能绑定，并生成被终端用户的数据流命中的组播表项的统计信息；

S2、设置一个针对所有组播表项的第一轮询定时器及若干分别配备给每条组播表项的老化定时器，所述第一轮询定时器超时后自芯片读取所述统计信息，所述老化定时器超时后对与其对应的组播表项进行删除；

S3、所述第一轮询定时器根据所述统计信息对被数据流命中的组播表项的老化定时器进行刷新。

作为本发明的进一步改进，所述第一轮询定时器的定时时数小于或等于老化定时器的定时时数。

作为本发明的进一步改进，所述S2步骤还包括：设置与所述组播表项对应的统计表项，并保存绑定到所述统计表项的索引及组播表项与统计表项的对应关系，所述第一轮询定时器超时后是根据索引自芯片读取所述统计信息并根据统计信息查阅所述统计表项以确定对与之对应的组播表项的老化处理。

作为本发明的进一步改进，所述S2步骤或者为：S2’、设置一个针对所有组播表项的第一轮询定时器及若干分别配备给每条组播表项的老化定时器，设置与所述组播表项对应的统计表项，并保存绑定到所述统计表项的索引及组播表项与统计表项的对应关系，并设置一个第二轮询定时器，所述第二轮询定时器超时后根据索引读取芯片中的所述统计信息并保存，所述第一轮询定时器超时后直接获取保存的所述统计信息并根据统计信息查阅所述统计表项以确定对与之对应的组播表项的老化处理。 

作为本发明的进一步改进，所述第二轮询定时器的定时时数小于或等于所述第一轮询定时器的定时时数。

作为本发明的进一步改进，一种解决组播表项老化的系统包括：

芯片单元，用于将组播表项与芯片的统计功能绑定，并生成被终端用户的数据流命中的组播表项的统计信息；

协议单元，用于设置有一个针对所有组播表项的第一轮询定时器及若干分别配备给每条组播表项的老化定时器，并在所述第一轮询定时器超时后自芯片单元获取所述统计信息，所述老化定时器超时后对与其对应的组播表项进行删除； 

其中所述协议单元还用于利用所述第一轮询定时器根据所述统计信息对被数据流命中的组播表项的老化定时器进行刷新。

作为本发明的进一步改进，所述第一轮询定时器的定时时数小于或等于老化定时器的定时时数。

作为本发明的进一步改进，还包括

所述协议单元还用于设置与组播表项对应的统计表项；

适配单元，用于保存绑定到所述统计表项的索引及组播表项与统计表项的对应关系，并在所述第一轮询定时器超时后根据索引自芯片读取所述统计信息，以使第一轮训定时器根据统计信息查阅所述统计表项以确定对与之对应的组播表项的老化处理。

作为本发明的进一步改进，所述适配单元还用于：

保存绑定到所述组播表项的索引，并设置有一个第二轮询定时器；

所述第二轮询定时器超时后根据索引自芯片读取所述统计信息，使第一轮询定时器超时后可直接获取所述统计信息。

作为本发明的进一步改进，所述第二轮询定时器的定时时数小于或等于所述第一轮询定时器的定时时数。

本发明的有益效果是：本发明通过利用芯片的统计功能统计被数据流命中的组播表项的信息，并通过第一轮询定时器定时索取统计信息以进行老化定时器的更新，仅有在老化定时器超时后对与之对应的组播表项进行老化删除，如此便可防止组播表项被周期性的无故删除，方便终端用户的使用。

附图说明

图1是本发明第一较佳实施方式中解决组播表项老化的方法的流程图；

图2是本发明第二较佳实施方式中解决组播表项老化的方法的流程图；

图3是本发明第一较佳实施方式中解决组播表项老化的系统的模块图；

图4是本发明第二较佳实施方式中解决组播表项老化的系统的模块图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

请参阅图1所示，在本发明第一较佳实施方式中，所述解决组播表项老化的方法包括：

S1、将芯片中的组播表项与芯片的统计功能绑定，以生成被终端用户的数据流命中的组播表项的统计信息；由于在芯片中组播表项绑定了统计功能，因此终端用户发出的每一个调取芯片中的组播表项的数据流都会引起统计信息的变化；

S2、设置一个针对所有组播表项的第一轮询定时器及若干分别配备给每条组播表项的老化定时器，所述第一轮询定时器超时后自芯片读取所述统计信息，由此可见，该第一轮询定时器及老化定时器未设置于所述芯片中，而是设置于保存有组播表项且与芯片不同的其他硬件中；其中该步骤中还可设置与所述组播表项对应的统计表项，并保存绑定所述组播表项上的统计表项的索引及该索引与组播表项的对应关系；在所述第一轮询定时器超时后发出申请查阅统计信息的消息，这时便可通过索引自芯片中读取所述统计信息并反馈给第一轮询定时器，所述老化定时器超时后对与其对应的组播表项进行删除； 

S3、所述第一轮询定时器根据所述统计信息查阅所述统计表项，进而对与该统计表项对应的被数据流命中的组播表项的老化定时器进行刷新。

其中在上述S2步骤中，所述第一轮询定时器的定时时数设置为小于或等于所述老化定时器的定时时数，并且所述第一轮询定时器不会被刷新，只是进行周而复始的轮询。例如，假设所述老化定时器的定时时数设置为210秒，所述第一轮询定时器的定时时数设置为100秒时，则执行上述S2~S4步骤为：当所述第一轮询定时器定时超过100秒时便发出申请查阅统计信息的消息，此时便可根据索引自芯片读取统计信息并反馈给第一轮询定时器，所述第一轮询定时器轮询查看当前的所有统计表项的统计信息，看看在这个100秒之内是否有数据流命中组播表项。如果有，则刷新对应的组播表项的210秒老化定时器，使其重新开始定时；如果没有，则让对应的组播表项继续老化，并待超时后进行删除。在此过程中，所述100秒的第一轮询定时器本身不会被刷新，只是周而复始的进行轮询。由此可见，在上述第一轮询定时器设置为100秒，老化定时器设置为210秒的情况下，不论在创建新的组播表项的时候所述第一轮询定时器走到多少秒了，每条组播表项也至少能被轮询到两次，最多能被轮询到三次。

从而可以推论出，如果该组播表项从创建到被删除，至少连续110秒、最多210秒没有任何数据流命中时，便可以根据实际需求来调整这两个定时器的时间，如此便可防止组播表项被周期性的无故删除，方便终端用户的使用。

另外，本发明上述解决组播表项老化的方法中是通过第一轮询定时器发出消息去通过索引自芯片中读取所述统计信息，而不需要在芯片支持上报所述统计信息的功能，由此对于大部分设置有不支持上报功能的芯片的硬件厂商来说意义非凡，进而使得本发明上述解决组播表项老化的方法适用范围较广。

此外，有些厂商或许会采用如下方案解决组播表项的老化，主要是通过在CPU中的软件层面设置一个定时器，每过一段时间就往芯片的表项中添加一个特殊端口，如果有数据流命中该表项后会通过该端口送至CPU，CPU收到该报文后，再去把表项中的这种端口删除，同时刷新该表项对应的老化定时器。CPU在一段时间只要没有收到这种报文，老化定时器超时之后就认为没有数据流命中该表项，进行老化删除。但是该种方案会造成CPU被周期性的数据流冲击，进而缩短CPU的寿命。

本发明第一较佳实施方式中用于解决组播表项老化的方法，通过设置第一轮询定时器索取所述统计信息，并根据统计信息查阅统计表项以进行对与该统计表项中对应的被数据流命中的组播表项的老化定时器的刷新。如此不会有周期性的数据流直接冲击CPU的情况下完成组播表项的老化处理，从而可方便消费者的使用，进而延长CPU的寿命。

本发明解决组播表老化的方法可以通过上述S1~S3步骤简单的完成，但是从上述论断可以看出，所述第一轮询定时器在超时并发出索取所述统计信息的消息后才会调用芯片接口来读取芯片中的统计信息。然而读芯片相对软件处理来说是比较慢的过程，如果第一轮询定时器直接等待根据索引读取的统计信息已进行同步调用的话，则这种读取芯片的过程会使得该种解决组播表老化的方法效率较低。

为此作为上述本发明第一较佳实施方式中解决组播表项老化的方法的进一步改进，请参阅图2所示，在本发明解决组播表项老化的方法的第二较佳实施方式中将第一实施方式中的S2步骤或者可以改进为：

S2’、保存绑定到所述组播表项的索引及组播表项与统计表项的对应关系，并设置一个第二轮询定时器；所述第二轮询定时器超时之际定时调用芯片接口自芯片读取被数据流命中的组播表项的统计信息，并将得到的统计信息的结果保存。该第二轮询定时器与第一轮询定时器类似，也是始终在工作。如此，在第一轮询定时器超时并发送消息来索取统计信息时，便可直接获取到已经准备好的统计信息，而无需等到第一轮询定时器发送需求的消息到来时才去芯片接口读取统计信息，进而可大大增加该种进行组播表项老化的处理效率，并且即使在第一轮询定时器要同步调用的情况下也不会浪费过多时间。

上述第二轮询定时器的定时时数设置为小于或等于第一轮询定时器的定时时数，如此可在第一轮询定时器超时后准时得到更新到的较新的统计信息。其中最佳的情况是将第二轮询定时器的定时时数设置为与第一轮询定时器的定时时数相同，且假设第二轮询定时器根据其保存的索引从芯片调用新的统计信息所需花费的时间为n秒，则将第二轮询定时器定时的开始时间设置为比第一轮询定时器定时的开始时间早n秒，此时在第一轮询定时器超时后便可直接获取到刚刚更新到的统计信息。如此设计，可达到第二轮询定时器的合理利用，同时也可节约获取新的统计信息的时间，进而增加组播表项老化的处理效率。

如图3所示为与本发明第一较佳实施方式中解决组播表项老化的方法对应的解决组播表项老化的系统的模块图。所述解决组播表项老化的系统包括协议单元、适配单元及芯片单元。其中所述协议单元处理自上层CPU接收到的数据报文。所述适配单元连接于协议单元与芯片单元之间以起到一个协议单元与芯片单元之间的桥梁纽带的作用。如果所述解决组播表项老化的系统需要更换芯片的话，则只需要重新定义适配单元即可，而无需对协议单元进行任何改动。

所述协议单元用于根据接收到的数据报文创建组播表项及与组播表项对应的统计表项。所述协议单元还用于设置一个针对所有组播表项与统计表项的第一轮询定时器及若干分别配备给每条组播表项的老化定时器；所述老化定时器用于在超时后自上而下进行对应的组播表项的老化删除。每一所述老化定时器的读数在对应的组播表项被数据流命中且被反馈到协议单元后被刷新。另外，所述第一轮询定时器用于定时查看所有所述组播表项的统计表项信息，这样就可以在有数据流命中某条组播表项的情况下根据所述统计表项的信息去刷新对应的组播表项的老化定时器，使得该条组播表项不会被超时老化，如果没有，则让其继续老化。 

所述芯片单元包含芯片，并用于将所述组播表项与芯片的统计功能进行绑定。终端用户可直接自所述芯片单元中的组播表项提取所需求的信息；另外，由于所述组播表项绑定了统计功能，则芯片可以对被数据流命中的组播表项进行统计，以用于生成被终端用户的数据流命中的组播表项的统计信息并且每一个数据流都会引起统计信息的变化；此外，如果用户要查看端口计数，芯片则不会让数据流上CPU来进行统计，而是利用芯片支持的统计功能进行统计端口上的计数。

所述适配单元用于保存绑定到所述统计表项的索引、及统计表项与所述组播表项的对应关系，从而使得适配单元可以随时通过所述索引查看被命中的所述组播表项的统计信息。

本实施方式中主要是在协议单元中的第一轮询定时器超时后会向适配单元发出需求统计信息的消息，所述适配单元收到消息后根据所述索引查看被命中的所述组播表项的统计信息，并将所述统计信息反馈给协议单元，所述第一轮询定时器根据所述统计信息轮询查看所有所述组播表项的统计表项信息，这样就可以在有数据流命中某条组播表项的情况下根据所述统计表项信息去刷新对应的组播表项的老化定时器，使得该条组播表项不会被超时老化，如果没有，则让其继续老化。

如此可见，在本实施方式所述解决组播表项老化的系统中主要通过协议单元的第一轮询定时器定时通过适配单元自芯片单元中读取被数据流命中的组播表项的统计信息，并及时对该组播表项的老化定时器进行更新，进而可防止组播表项被无故的周期性的删除，方便终端用户的使用；另外，所述统计信息是自芯片单元主动读取的，而不是通过芯片上报的，因而本实施方式中的解决组播表项老化的系统可适用于大部分具有不支持上报功能的芯片的设备，进而使其适用范围较广；最后，该解决组播表项老化的系统主要设置于CPU之外的其他硬件部分，因而不会有周期性的数据流冲击CPU，进而延长CPU的使用寿命。

请参阅图4所示为与本发明第二较佳实施方式中解决组播表项老化的方法对应的解决组播表项老化的系统的模块图，该解决组播表项老化的系统相较上述第一实施方式中的解决组播表项老化的系统在适配单元进一步设置了一个第二轮询定时器。该第二轮询定时器也是始终在工作，超时之际便会调用芯片接口自芯片单元读取被数据流命中的组播表项的统计信息，并将得到的统计信息的结果保存在适配单元的软件表项。如此，在协议单元的第一轮询定时器超时并发送消息来向适配单元获取统计信息时，适配单元便可以将已经准备好的统计信息直接返回协议单元，而无需等到协议单元索取时才去芯片接口读取芯片单元的统计信息，进而可大大增加协议单元的处理效率，并且即使在协议单元同步调用的情况下也不会浪费过多时间。

上述适配单元的第二轮询定时器的定时时数设置为小于或等于协议单元的第一轮询定时器的定时时数。其中最佳的情况是将适配单元的第二轮询定时器的定时时数设置为与协议单元的轮询定时器的定时时数相同，并且设置为在协议单元的第一轮询定时器超时而向适配单元索取新的统计信息时，适配单元可将刚刚更新到的统计信息反馈给协议单元。如此设计，可达到适配单元中第二轮询定时器的合理利用，同时也可节约获取新的统计信息的时间，进而增加协议单元的处理效率。

由以上可以看出，本发明解决组播表项老化的系统可充分利用芯片的统计功能及第一轮询定时器的主动定时读取功能，不仅可防止组播表项被无故删除，又实现了在不需芯片支持上报功能，也没有周期性的数据报文冲击CPU的情况下完成了组播表项的老化处理，扩大了组播表项老化处理的适用范围，延长CPU的使用寿命；同时还可提高组播表项老化处理的速率，更好的完成既定功能。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施方式或者实施方式的某些部分所述的方法。

以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施方式方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本申请可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置、或通信系统环境或设备中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等，以及交换机、路由器、包括以上任何设备的通信系统环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种解决组播表项老化的方法，其特征在于，所述解决组播表项老化的方法包括以下步骤：

S1、将组播表项与芯片的统计功能绑定，并生成被终端用户的数据流命中的组播表项的统计信息；

S2、设置一个针对所有组播表项的第一轮询定时器及若干分别配备给每条组播表项的老化定时器，所述第一轮询定时器超时后自芯片读取所述统计信息，所述老化定时器超时后对与其对应的组播表项进行删除；

S3、所述第一轮询定时器根据所述统计信息对被数据流命中的组播表项的老化定时器进行刷新。

2.根据权利要求1所述的解决组播表项老化的方法，其特征在于，所述第一轮询定时器的定时时数小于或等于老化定时器的定时时数。

3.根据权利要求1所述的解决组播表项老化的方法，其特征在于，所述S2步骤还包括：设置与所述组播表项对应的统计表项，并保存绑定到所述统计表项的索引及组播表项与统计表项的对应关系，所述第一轮询定时器超时后是根据索引自芯片读取所述统计信息并根据统计信息查阅所述统计表项以确定对与之对应的组播表项的老化处理。

4.根据权利要求1至3任一项所述的解决组播表项老化的方法，其特征在于，所述S2步骤或者为：S2’、设置一个针对所有组播表项的第一轮询定时器及若干分别配备给每条组播表项的老化定时器，设置与所述组播表项对应的统计表项，并保存绑定到所述统计表项的索引及组播表项与统计表项的对应关系，并设置一个第二轮询定时器，所述第二轮询定时器超时后根据索引读取芯片中的所述统计信息并保存，所述第一轮询定时器超时后直接获取保存的所述统计信息并根据统计信息查阅所述统计表项以确定对与之对应的组播表项的老化处理。

5.根据权利要求4所述的解决组播表项老化的方法，其特征在于，所述第二轮询定时器的定时时数小于或等于所述第一轮询定时器的定时时数。

6.一种解决组播表项老化的系统，其特征在于，所述解决组播表项老化的系统包括：

芯片单元，用于将组播表项与芯片的统计功能绑定，并生成被终端用户的数据流命中的组播表项的统计信息；

协议单元，用于设置有一个针对所有组播表项的第一轮询定时器及若干分别配备给每条组播表项的老化定时器，并在所述第一轮询定时器超时后自芯片单元获取所述统计信息，所述老化定时器超时后对与其对应的组播表项进行删除； 

其中所述协议单元还用于利用所述第一轮询定时器根据所述统计信息对被数据流命中的组播表项的老化定时器进行刷新。

7.根据权利要求6所述的解决组播表项老化的系统，其特征在于，所述第一轮询定时器的定时时数小于或等于老化定时器的定时时数。

8.根据权利要求7所述的解决组播表项老化的系统，其特征在于，还包括

所述协议单元还用于设置与组播表项对应的统计表项；

适配单元，用于保存绑定到所述统计表项的索引及组播表项与统计表项的对应关系，并在所述第一轮询定时器超时后根据索引自芯片读取所述统计信息，以使第一轮训定时器根据统计信息查阅所述统计表项以确定对与之对应的组播表项的老化处理。

9.根据权利要求8所述的解决组播表项老化的系统，其特征在于，所述适配单元还用于：

保存绑定到所述组播表项的索引，并设置有一个第二轮询定时器；

所述第二轮询定时器超时后根据索引自芯片读取所述统计信息，使第一轮询定时器超时后可直接获取所述统计信息。

10.根据权利要求9所述的解决组播表项老化的系统，其特征在于，所述第二轮询定时器的定时时数小于或等于所述第一轮询定时器的定时时数。

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