CN103117883B - 一种分组设备运行状态同步方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分组设备运行状态同步方法，分组设备承载不同类型业务时，某一种业务的一条业务的运行状态对应一个运行状态块条目RS_I，一个运行状态块条目RS_I的内容包括：条目摘要RS_I_S和条目数据，该某一种业务的所有业务的运行状态块条目RS_I的集合与块的摘要RS_S组成该种业务的运行状态块RS，当网管主动执行全量同步或设备侧增量上报，或当同步运行状态条目或同步运行状态块时，均采用先同步摘要再同步内容的策略。本发明所述的同步方法，将增量同步和全量同步相结合，采用把摘要和具体数据相分离的数据组织方法，能很好地完成运行状态同步，在提高运行状态同步效率的同时，也能保证运行状态的准确性。

Description

一种分组设备运行状态同步方法
技术领域
本发明涉及分组通信领域中网管和分组设备间运行状态同步，具体说是一种分组设备运行状态同步方法。
背景技术
在分组（Packet）通信领域，包括二层VPN（虚拟专用网络，VirtualPrivate Network）、三层VPN、LSP（标签交换路径，Label SwitchPath）等业务由网管部署到设备后，在设备侧经过控制平面协议动态分发后才能真正建立相应业务，当网络变化后，业务的状态也会发生变化，业务动态建立或者业务状态变化后的运行状态（此状态不是仅仅包含少量数据的简单状态，而是包含大量动态业务信息）需要及时上报给网管以保持网管与设备的运行状态的同步（Synchronous）。在网管或者设备重启后，网管也需要及时获取设备的运行状态，以保持同步。
目前，运行状态的同步都采用全量同步的方法，每次同步状态的所有内容。设备数目（网元数目）多了之后，运行状态的同步数据量非常巨大，既效率低下又浪费系统资源，很多时候造成此功能不能使用。在大型分组网络中（网元数目可达几千），运行状态同步的效率至关重要，这一问题急需解决。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种分组设备运行状态同步方法，将增量同步和全量同步相结合，采用把摘要和具体数据相分离的数据组织方法，能很好地完成运行状态同步，在提高运行状态同步效率的同时，也能保证运行状态的准确性。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种分组设备运行状态同步方法，其特征在于：分组设备承载不同类型业务时，某一种业务的一条业务的运行状态对应一个运行状态块条目RS_I，一个运行状态块条目RS_I的内容包括：条目摘要RS_I_S和条目数据，
该某一种业务的所有业务的运行状态块条目RS_I的集合与块的摘要RS_S组成该种业务的运行状态块RS，
当网管主动执行全量同步或设备侧增量上报，或当同步运行状态条目或同步运行状态块时，均采用先同步摘要再同步内容的策略，
所述同步摘要指：同步条目摘要RS_I_S，或同步块的摘要RS_S；
所述同步内容指：同步条目数据，或同步块的数据，块的数据指某一种业务的所有业务的运行状态块条目RS_I的集合。
在上述技术方案的基础上，设备侧增量上报时，只上报设备侧发生变化的运行状态条目，先向网管增量上报有变化的运行状态块条目RS_I的条目摘要RS_I_S；网管收到上报的条目摘要RS_I_S后，向设备侧捞取上报中对应于运行状态块条目RS_I的条目数据。
在上述技术方案的基础上，网管主动执行全量同步时，先同步块的摘要RS_S和条目摘要RS_I_S并比较网管侧和设备侧的不同，只同步网管侧和设备侧的不同部分。
在上述技术方案的基础上，网管主动执行全量同步的具体步骤为：
步骤（1）首先，网管从设备侧逐个获取运行状态块RS的块的摘要RS_S，与网管缓存的该运行状态块RS的块的摘要RS_S进行比较，如果一致，则获取下一个运行状态块RS的块的摘要RS_S，重复上述比较，直至全部的运行状态块RS的块的摘要RS_S均比较完毕；如果不一致，则执行步骤（2）；
步骤（2）从设备侧捞取该运行状态块RS所有的条目的摘要RS_I_S，然后逐条与网管上保存的该运行状态块RS的条目的摘要RS_I_S进行比较，如果一致，获取下一条并重复上述比较，直至全部条目的摘要RS_I_S均比较完毕；如果不一致，则执行步骤（3）；
步骤（3）从设备侧捞取对应运行状态条目的RS_I的内容。
本发明所述的分组设备运行状态同步方法，将增量同步和全量同步相结合，采用把摘要和具体数据相分离的数据组织方法，能很好地完成运行状态同步，在提高运行状态同步效率的同时，也能保证运行状态的准确性。
附图说明
本发明有如下附图：
图1为本发明提供的分组设备运行状态块RS的组织结构；
图2为本发明提供的分组设备运行状态块上报缓冲区RS_R（RunStatus Block Report）的组织结构；
图3为本发明提供的网管和设备运行状态组织架构；
图4为本发明提供RS_I_S_INCR_REPORT报文结构；
图5为本发明提供的RS_I_REQ_RUN STATUS报文结构；
图6为本发明提供的RS_I_RES报文结构；
图7为本发明提供的RS_S_REQ报文结构；
图8为本发明提供的RS_S_RES报文结构；
图9为本发明提供的ALL_RS_I_S_REQ报文结构；
图10为本发明提供的NE_STARTUP_REPORT报文结构；
图11为本发明提供的NE_STARTUP_REPORT_CONFORM报文结构；
图12为本发明提供的设备运行状态同步方案的设备侧增量上报的交互过程图；
图13为本发明提供的设备运行状态同步方案的网管主动执行全量同步的交换过程图；
图14为本发明提供的设备运行状态同步方案的设备侧重启后，网管全量同步过程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明所述的分组设备运行状态同步方法，给出了一种有效的分组设备运行状态同步方案，整体上说包括以下四部分：数据的组织方法（摘要和数据相分离）、先同步摘要再同步内容的策略、设备侧增量上报和网管主动执行全量同步相结合策略。
本发明所述的分组设备运行状态同步方法，包括以下步骤：
步骤1，通过对业务的运行状态内容的组织将其按摘要和数据两大类进行分离，所述按摘要和数据两大类进行分离指：将用于记载业务的运行状态的运行状态块RS划分为运行状态块的摘要RS_S（简称为块的摘要或RS_S）与运行状态块的数据（简称为块的数据），块的数据为若干运行状态块条目RS_I（简称为条目RS_I或RS_I或条目）的集合，因此，再按摘要和数据两大类进行分离，将每个运行状态块条目RS_I划分为条目摘要RS_I_S（简称为RS_I_S）与条目数据；参见图1；
分组设备承载LSP、二层VPN、三层VPN等若干不同类型业务，其中某一种业务的一条业务的运行状态对应一个运行状态块条目RS_I（Run Status Item）。一个运行状态块条目RS_I的内容包括：条目摘要RS_I_S（Run Status Item Summary，RS_I_S）和条目数据，条目摘要RS_I_S和条目数据根据业务的类型而定，显然不同业务有不同的条目摘要和条目数据。
该某一种业务的所有业务的运行状态块条目RS_I的集合作为块的数据，其与块的摘要RS_S（Run Status BLOCK Summary，RS_S）组成该种业务的运行状态块RS（Run Status BLOCK，RS_B）。即：一个运行状态块RS的内容包括：块的摘要RS_S和块的数据，块的数据指其该块的全部运行状态块条目RS_I的集合。
步骤2，采用先同步摘要再同步内容的策略，即先同步摘要再同步内容，不管是网管主动执行全量同步还是设备侧增量上报（增量同步），不管是同步运行状态条目还是同步运行状态块，都是遵循先摘要后内容的策略。块（指运行状态块RS）的同步的顺序为：块的摘要RS_S，块的内容（即块的数据）。条目的同步顺序：条目的摘要（条目摘要RS_I_S），条目的内容（条目数据）。
步骤3，设备侧增量上报，
设备侧增量上报则只上报设备侧发生变化的运行状态条目。即当设备侧一个运行状态块的部分运行状态块条目RS_I发生变化时，先向网管增量上报有变化的运行状态块条目RS_I的条目摘要RS_I_S；网管收到上报的条目摘要RS_I_S后，向设备侧捞取上报中对应于运行状态块条目RS_I的条目数据。
步骤4，网管主动执行全量同步，
在网管重启、定时或者设备侧重启的情况下，网管主动向设备侧发起全量同步，此处的全量同步不是同步所有运行状态块的所有条目的内容，而是先同步块的摘要RS_S和条目摘要RS_I_S并比较网管侧和设备侧的不同，然后只同步网管侧和设备侧的不同部分，具体同步过程如下：
步骤（1）首先，网管从设备侧逐个获取运行状态块RS的块的摘要RS_S，与网管缓存的该运行状态块RS的块的摘要RS_S进行比较，如果一致，则获取下一个运行状态块RS的块的摘要RS_S，重复上述比较，直至全部的运行状态块RS的块的摘要RS_S均比较完毕；如果不一致，则执行步骤（2）；
步骤（2）从设备侧捞取该运行状态块RS所有的条目的摘要RS_I_S，然后逐条与网管上保存的该运行状态块RS的条目的摘要RS_I_S进行比较，如果一致，获取下一条并重复上述比较，直至全部条目的摘要RS_I_S均比较完毕；如果不一致，则执行步骤（3）；
步骤（3）从设备侧捞取对应运行状态条目RS_I的内容（该内容即指条目数据）。捞取完一条运行状态条目RS_I的条目数据后，获取下一条运行状态条目RS_I，继续步骤（2）所述的条目的摘要RS_I_S的比较，同理，处理完一个运行状态块RS后，获取下一个运行状态块RS，继续步骤（1）所述的块的摘要RS_S的比较。
为了更好地理解本发明的技术方案，以下通过实施例进一步描述。
1、相关数据的组织
（1）分组设备运行状态块RS的组织结构
图1是分组设备一种类型运行状态块RS的组织结构，一个运行状态块RS的内容包含块的摘要RS_S和块的数据，块的数据指该运行状态块全部运行状态块条目RS_I的集合，其中块的摘要RS_S包括：类型B_Type、特征位B_Flag、条目总数I_Count、块序列号B_Seq、块变化时间戳B_Stamp、块校验和B_CRC，块的摘要RS_S中的B_Seq和B_Stamp一起反映整个运行状态块的变化，即运行状态块RS的任意一个条目的任意变化，B_Seq加一，并且B_Stamp也发生变化。每一运行状态块条目RS_I的内容包含条目摘要RS_I_S和条目的数据，条目摘要RS_I_S包括：条目标识I_ID、条目序列号I_Seq、条目特征位I_Flag、条目校验和I_CRC，其中I_Seq反映该条目的变化，该条目的数据变化一次，I_Seq加一。条目特征位I_Flag表示是添加、删除或更新，还表示上报是否需要确认。
（2）运行状态块上报缓冲区的组织结构
图2是设备某一种类型运行状态块上报缓冲区（Run StatusBlock Report，RS_R）的组织结构，每一个运行状态块上报缓冲区RS_R，包含RS_S指针（指向运行状态块RS中的RS_S地址）、B_Seq_Confirmed、I_Report_Count和运行状态改变需要上报的运行状态块上报条目摘要RS_I_S。B_Seq_Confirmed是网管对上报的最新一个块Seq（B_Seq）的确认值，这样网管重新启动后，可以继续进行增量同步；I_Report_Count是上报条目数。RS_R中的RS_I_S是对应运行状态块RS的相应条目摘要的拷贝。设备侧为每一个运行状态块对应每台网管生成一个RS_R，RS_R中包括需要上报的RS_I的摘要RS_I_S。
（3）网管和设备数据的组织
图3网管和设备以运行状态块为单位的数据组织。
1）一个运行状态块RS存放一种类型运行状态块的内容（包括块的摘要RS_S和块的数据）
2）运行状态块上报缓冲区RS_R，缓冲区内存储的是RS部分信息(部分的意思是只存放需要上报的部分条目的摘要RS_I_S)的拷贝，缓存发生改变需要上报的条目RS_I的摘要，其中包括需要上报但还未上报的条目和已经上报但还未收到确认的条目。每当RS有一个条目RS_I发生变化，就在RS_R查找对应RS_I_S条目，如果没有找到就创建一个新的条目；如果找到RS_I_S，就更新该条目。一个RS_I条目的多次变化只在RS_R占据一个RS_I_S条目，不会占据多条。
3）在设备上对于每一种业务存在一个唯一与之对应的运行状态块RS，所有网管共享一个RS（针对该种业务），为每一个网管维持一个RS_R。
4）在网管上为每种运行状态块RS维持一个运行状态块RS和一个运行状态块上报缓冲区RS_R，运行状态块的同步就是保持网管与设备的RS的同步。
5）网管中的RS_R缓存设备RS_I_S_INCR_REPORT报文上报已经变化的条目的摘要，但还没有收到该条目的内容；如果没有收到内容，就永远不删除该条目，除非收到该条目的最新内容。如果条目标识I_ID和条目序列号I_Seq都一致，则删除此条目的缓存。如不同，比较I_Seq后，用大的I_Seq替代缓冲区对应条目的I_Seq。
6）设备在一个定时器中上报RS_R中所有条目。收到网管的确认后，从RS_R删除对应条目RS_I_S（不是全部删除，防止在上报和确认之间有新增加的条目）。如果I_ID一样，就删除此条目，不用判断I_Seq是否一致。
7）设备RS_I_RES报文从RS中生成。
8）设备RS_I_S_INCR_REPORT报文从RS_R中生成。
9）网管的RS_I_REQ_CONFIRM报文从网管RS_R中生成。
10）设备有一个全局g_start_holding标志，控制着设备在重启期间，上报的处理。
（4）下面是实施细节中使用到的报文：
1）图4，RS_I_S_INCR_REPORT报文：设备侧向网管上报运行状态块增量变化，上报变化了条目的摘要。
2）图5，RS_I_REQ_CONFIRM报文：网管向设备侧请求一个运行状态块的某些条目的内容，并对上报条目确认。
3）图6，ALL_RS_I_S_REQ报文：网管向设备侧请求一个运行状态块的所有条目摘要。
4）图7，RS_I_RES报文：设备侧向网管回答运行状态块条目的内容。
5）图8，RS_S_REQ报文：网管向设备侧请求运行状态块的摘要。
6）图9，RS_S_RES报文：设备侧向网管回答运行状态块的摘要。
7）图10，NE_STARTUP_REPORT报文：设备侧向网管上报重启。
8）图11，NE_STARTUP_CONFIRMED报文：网管对设备侧向网管上报重启（NE_STARTUP_REPORT报文）的确认。
2、处理流程
（1）设备侧运行状态块增量上报的交互流程
如图12所示，具体过程描述如下：
1）当设备侧运行状态块某一个条目内容变化时，将RS的B_Seq++、B_Stamp=当前时间戳；修改RS_I的摘要（I_Seq++等修改）和数据；添加或者修改RS_R中的RS_I_S。
2）当设备侧上报定时器超时，将RS_R中的RS_S拷贝到报文RS_S字段，遍历RS_R表中每一RS_I_S，生成RS_I_S_INCR_REPORT报文向网管上报。
3）网管收到RS_I_S_INCR_REPORT报文，修改自己RS_R摘要，其中将报文中的B_Seq拷贝到RS_R的B_Seq_Confirmed字段，添加或者修改RS_R中的RS_I_S。
4）网管维护RS_R的定时器超时，遍历RS_R中的RS_I_S生成RS_I_REQ_CONFIRM报文，其中将RS中的B_Seq_Confirmed拷贝报文B_Seq字段，向设备侧发送RS_I_REQ_CONFIRM报文。
5）当设备侧收到RS_I_REQ_CONFIRM报文，根据报文中B_Seq字段修改RS中的B_Seq_Confirmed，遍历报文中的每一个RS_I_S条目，以条目的ID作为关键字从RS_R表中查找RS_I_S，如果找到则从RS_R表中删除该RS_I_S条目（表示收到上报确认）；从RS表中查找RS_I，如果找到，在RS_I_RES中为该条目生成一条完整RS_I信息，如果没有找到，表示该报文被删除。在RS_I_RES中只为该条目生成RS_I_S摘要，摘要中的I_Flag中表示删除的特征位置位；向网管发送RS_I_RES报文。
6）当网管收到RS_I_RES报文，遍历报文中的每一个RS_I条目，以条目的ID作为关键字从网管RS_R表中查找RS_I_S，如果找到，并且接收的Seq大于RS_R表Seq，则删除该RS_I_S条目（表示收到内容，不需要再捞取条目的内容了）；从RS表中查找RS_I，如果找到并比较I_Seq，如果报文中的大，则修改RS_I信息；如果没有找到，则新增一条RS_I；并修改RS摘要。
（2）网管主动执行运行状态块全量同步流程
如图13所示，具体过程描述如下：
1）网管向设备侧发送一个运行状态块的RS_S_REQ报文。
2）设备侧收到RS_S_REQ报文后，根据RS的摘要向网管发送RS_S_RES报文。
3）网管收到设备侧RS_S_RES报文后，比较网管RS和报文的B_Seq与B_Stamp，如果完全相同，则退出全量同步过程；否则比较RS中的B_Seq和报文的B_Seq_Confirmed，如果相同则退出全量同步过程；否则将RS中现存RS_I_S添加到RS_R中，并向设备侧发送ALL_RS_I_S_REQ报文。
4）设备侧收到ALL_RS_I_S_REQ报文后，将RS的所有条目RS_I的摘要拷贝到RS_R中。
5）设备侧上报定时器超时，遍历RS_R中的RS_I_S生成RS_I_S_INCR_REPORT报文，然后向网管发送该报文。
6）后续的处理参见设备侧运行状态块增量上报的后续处理流程。
（3）设备侧重启后，网管全量同步运行状态块流程
如图14所示，具体过程描述如下：
1）设备侧重启，将每台网管对应的ne_start_holding置位（在此位置位期间设备除了处理NE_STARTUP_CONFIRM报文外不处理任何其他报文）；启动T-NE_STARTUP_REPORT定时器（每台网管），发送NE_STARTUP_REPORT报文给网管；
2）网管收到NE_STARTUP_REPORT报文后，删除网管所有RS_R中所有条目；向设备侧发送NE_STARTUP_CONFIRM报文；向设备侧发送所有运行状态块RS的ALL_RS_I_S_REQ报文；
3）设备侧收到NE_STARTUP_CONFIRM报文后，对对应网管的ne_start_holding复位（表示设备侧可以处理该网管其他报文并上报）；停止该网管的T-NE_STARTUP_REPORT定时器，不再向该网管发送NE_STARTUP_REPORT报文；启动所有RS_R对应该网管的缓冲区上报定时器；
4）设备侧收到ALL_RS_I_S_REQ报文之后的流程，与网管主动执行全量同步的后续流程相同。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (3)

1.一种分组设备运行状态同步方法，其特征在于：分组设备承载不同类型业务时，某一种业务的一条业务的运行状态对应一个运行状态块条目RS_I，一个运行状态块条目RS_I的内容包括：条目摘要RS_I_S和条目数据，
该某一种业务的所有业务的运行状态块条目RS_I的集合与块的摘要RS_S组成该种业务的运行状态块RS，
其中，块的摘要RS_S包括：类型B_Type、特征位B_Flag、条目总数I_Count、块序列号B_Seq、块变化时间戳B_Stamp、块校验和B_CRC，块的摘要RS_S中的B_Seq和B_Stamp一起反映整个运行状态块的变化，当运行状态块RS的任意一个条目的任意变化，B_Seq加一，并且B_Stamp也发生变化；
条目摘要RS_I_S包括：条目标识I_ID、条目序列号I_Seq、条目特征位I_Flag、条目校验和I_CRC，其中I_Seq反映该条目的变化，该条目的数据变化一次，I_Seq加一；
当网管主动执行全量同步或设备侧增量上报，或当同步运行状态条目或同步运行状态块时，均采用先同步摘要再同步内容的策略，
所述同步摘要指：同步条目摘要RS_I_S，或同步块的摘要RS_S；
所述同步内容指：同步条目数据，或同步块的数据，块的数据指某一种业务的所有业务的运行状态块条目RS_I的集合；
网管主动执行全量同步的具体步骤为：
步骤(1)首先，网管从设备侧逐个获取运行状态块RS的块的摘要RS_S，与网管缓存的该运行状态块RS的块的摘要RS_S进行比较，如果一致，则获取下一个运行状态块RS的块的摘要RS_S，重复上述比较，直至全部的运行状态块RS的块的摘要RS_S均比较完毕；如果不一致，则执行步骤(2)；
步骤(2)从设备侧捞取该运行状态块RS所有的条目的摘要RS_I_S，然后逐条与网管上保存的该运行状态块RS的条目的摘要RS_I_S进行比较，如果一致，获取下一条并重复上述比较，直至全部条目的摘要RS_I_S均比较完毕；如果不一致，则执行步骤(3)；
步骤(3)从设备侧捞取对应运行状态条目的RS_I的内容。
2.如权利要求1所述的分组设备运行状态同步方法，其特征在于：设备侧增量上报时，只上报设备侧发生变化的运行状态条目，先向网管增量上报有变化的运行状态块条目RS_I的条目摘要RS_I_S；网管收到上报的条目摘要RS_I_S后，向设备侧捞取上报中对应于运行状态块条目RS_I的条目数据。
3.如权利要求1所述的分组设备运行状态同步方法，其特征在于：网管主动执行全量同步时，先同步块的摘要RS_S和条目摘要RS_I_S并比较网管侧和设备侧的不同，只同步网管侧和设备侧的不同部分。
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