CN105245368A - 一种控制实体与多个传输实体间数据同步的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制实体与多个传输实体间数据同步的方法，包括：控制实体以默认的报文大小和发送间隔速度下发配置数据报文；传输实体将配置数据报文加入待处理队列，并实时统计更新未处理配置数据拥塞统计信息；传输实体从待处理队列中依次取出配置数据报文进行处理，并实时更新未处理配置数据拥塞统计信息；传输实体根据未处理配置数据拥塞统计信息，以及当前传输实体硬件和软件配置的门限参数，向控制实体上报当前配置数据报文处理状态；控制实体根据当前配置数据报文处理状态向相应传输实体下发调整策略。本发明充分利用了网络带宽，有效的减少了网络拥塞，保证配置数据快速、高效、及时的传输到各个传输实体。

Description

一种控制实体与多个传输实体间数据同步的方法

技术领域

本发明涉及IP数据通信领域，具体涉及一种控制实体与多个传输实体间数据同步的方法。

背景技术

在IP数据通信中，路由器承担着路由学习、数据报文转发等重要的工作；控制平面是路由器协议交互、路由计算的控制中心，控制平面通过运行动态信令协议实时计算路由信息，生成转发路由表项、快速转发表等，并将其下发到转发平面，指导转发平面对业务报文进行转发。

当路由及拓扑情况发生变化时，如断纤等情况发生，控制平面重新计算的大量路由信息需要快速、高效的同步到转发平面，来保证转发平面快速执行新的数据转发任务，因此，控制实体与多个传输实体间通信存在着突发通信数量大的问题。另外，不同的转发平面执行数据的效率和时间各不相同，以至于不同的转发平面数据同步的进度也不相同，如果不做流量的控制，瞬间的突发大业务量数据同步将导致数据大量的拥塞、调度失控、重复报文发送和大量的丢包等等问题，致使总的网络效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是控制实体与多个传输实体之间突发大业务量配置数据的高效、快速同步的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种控制实体与多个传输实体间数据同步的方法，包括以下步骤：

控制实体以默认的报文大小和数据包发送间隔速度向传输实体下发配置数据报文；

传输实体将配置数据报文加入待处理队列，并实时统计更新未处理配置数据拥塞统计信息；

传输实体从待处理队列中依次取出配置数据报文进行处理，并实时更新未处理配置数据拥塞统计信息；

传输实体根据未处理配置数据拥塞统计信息，以及当前传输实体硬件和软件配置对应的门限参数，向控制实体上报当前配置数据报文处理状态；

控制实体根据传输实体反馈的当前配置数据报文处理状态向相应传输实体下发调整策略。

在上述方法中，

所述未处理配置数据拥塞统计信息包括未处理配置数据报文总数和未处理配置数据报文大小。

在上述方法中，所述当前配置数据报文处理状态的判定算法包括两种：

(1)以未处理配置数据报文总数m为依据；

当m≤5时，当前配置数据报文处理状态为空闲；

当5＜m≤10时，当前配置数据报文处理状态默认正常状态；

当10＜m≤20时，当前配置数据报文处理状态为繁忙；

当m＞20时，当前配置数据报文处理状态为极限繁忙；

(2)以未处理配置数据报文大小n为依据；

当n≤用户态总内存的5％时，当前配置数据报文处理状态为空闲；

当用户态总内存的5％＜n≤用户态总内存的10％时，当前配置数据报文处理状态默认正常状态；

当用户态总内存的10％＜n≤用户态总内存的20％时，当前配置数据报文处理状态为繁忙；

当n＞用户态总内存的20％时，当前配置数据报文处理状态为极限繁忙。

在上述方法中，

每个传输实体分别按照未处理配置数据报文总数和未处理配置数据报文大小两种算法计算当前配置数据报文处理状态，取两种算法中当前配置数据报文处理状态拥塞程度严重的向控制实体上报。

在上述方法中，控制实体下发的所述调整策略为：

当前配置数据报文处理状态为空闲状态时，发送的配置数据报文大小调整为默认报文大小的两倍，发送间隔调整为默认发送间隔的一半；

当前配置数据报文处理状态为正常状态时，不进行调整；

当前配置数据报文处理状态为繁忙状态时，发送的配置数据报文大小调整为默认报文大小的一半，发送间隔调整为默认发送间隔的两倍；

当前配置数据报文处理状态为极限繁忙状态时，发送的配置数据报文大小调整为仅包含一个配置块数据，发送间隔调整为1秒。

本发明控制实体与每个传输实体间通过独立处理的下发队列和负载状态反馈机制，控制实体动态调整配置数据报文发送策略，形成了有效的流量控制和反压，充分利用了网络带宽，有效的减少了网络拥塞，保证配置数据快速、高效、及时的传输到各个传输实体。

附图说明

图1为本发明提供一种控制实体与多个传输实体间数据同步的方法的网路拓扑图；

图2为本发明提供一种控制实体与多个传输实体间数据同步的方法的流程图；

图3为本发明中传输实体接收的未处理报文总数统计图。

具体实施方式

本发明采用的技术方案是基于流量控制的实现控制实体与多个传输实体间数据同步，传输实体接收到数据后，将待接收的数据报文从内核通信层取出，转移到应用层待处理队列，逐条进行处理，并根据待处理队列积压的数据缓冲区累计大小以及待处理数据包数目，向控制实体上报其报文的处理状况。控制实体根据传输实体上报的报文处理状况，通过调整报文下发间隔、报文大小等方案动态调整配置数据下发速度，并通过流量控制，保证数据通信不会拥塞，从而使配置数据快速、高效的发送到多个传输实体的单盘板卡，实现根据拥塞状况动态调整数据下发的策略。

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明做出详细的说明。

如图1、2所示，本发明提供的一种控制实体与多个传输实体间数据同步的方法，控制实体需要将实时计算的路由转发配置数据同步到多个传输实体上，包括以下步骤：

步骤S10、控制实体以默认的报文大小(如64K)和数据包默认发送间隔(100毫秒)速度向传输实体下发配置数据报文。

步骤S20、传输实体的配置数据接收模块接收到配置数据报文后，将数据报文加入待处理队列，并实时统计更新未处理配置数据拥塞统计信息，其中，未处理配置数据拥塞统计信息包括未处理配置数据报文总数和未处理配置数据报文大小。

步骤S30、传输实体业务处理模块从待处理队列中依次取出配置数据报文，并进行处理，并实时更新未处理配置数据拥塞统计信系。

步骤S40、传输实体配置数据接收模块根据未处理配置数据拥塞统计信息，以及结合当前传输实体硬件和软件配置对应的门限参数，向控制实体上报当前配置数据报文处理状态，反馈当前配置数据报文是否发生拥塞。

当前配置数据报文处理状态的判定算法包括两种：

(1)以未处理配置数据报文总数m为依据，如表1所示；

当m≤5时，当前配置数据报文处理状态为空闲；

当5＜m≤10时，当前配置数据报文处理状态默认正常状态；

当10＜m≤20时，当前配置数据报文处理状态为繁忙；

当m＞20时，当前配置数据报文处理状态为极限繁忙；

表1：以未处理配置数据报文总数m为依据的当前配置数据报文处理状态的判定算法。

(2)以未处理配置数据报文大小n为依据，如表2所示；

当n≤用户态总内存的5％时，当前配置数据报文处理状态为空闲；

当用户态总内存的5％＜n≤用户态总内存的10％时，当前配置数据报文处理状态默认正常状态；

当用户态总内存的10％＜n≤用户态总内存的20％时，当前配置数据报文处理状态为繁忙；

当n＞用户态总内存的20％时，当前配置数据报文处理状态为极限繁忙；

表2：以未处理配置数据报文大小n为依据的当前配置数据报文处理状态的判定算法。

在本发明中，传输实体分别按照未处理配置数据报文总数和未处理配置数据报文大小来计算当前配置数据报文处理状态，取两种算法中当前配置数据报文处理状态等级最高的状态(拥塞程度最严重的)向控制实体上报。如以未处理配置数据报文总数为依据的算法计算的当前配置数据报文处理状态为正常，而以未处理配置数据报文大小为依据的算法计算的当前配置数据报文处理状态为繁忙，则最终计算结果为当前配置数据报文处理状态为繁忙，并上报最终计算结果给控制实体。

步骤S50、控制实体接收到传输实体反馈的当前配置数据报文处理状态后，根据反馈向相应传输实体下发调整策略。

在本发明中，控制实体下发的调整策略为：

当前配置数据报文处理状态为空闲状态时，发送的配置数据报文大小调整为默认报文大小的两倍(128K)，发送间隔调整为默认发送间隔的一半(50毫秒)；

当前配置数据报文处理状态为正常状态时，不进行调整；

当前配置数据报文处理状态为繁忙状态时，发送的配置数据报文大小调整为默认报文大小的一半(32K)，发送间隔调整为默认发送间隔的两倍(200毫秒)；

当前配置数据报文处理状态为极限繁忙(紧急)状态时，发送的配置数据报文大小调整为仅包含一个配置块数据(一般为二、三百字节)，发送间隔调整为1秒，控制实体在传输实体极限繁忙状态仍然继续发送配置数据包的目的是为了与传输实体间持续进行通信状态探测，同时，在该调整策略下，配置数据报文大小和发送间隔均设置为最慢下发速率，保证不会因为持续发送配置数据包而导致发送缓冲区撑爆，避免与传输实体间的通信状态进一步恶化。

本发明控制实体针对每个传输实体采用独立处理的下发队列，独立的拥塞调整策略进行配置数据通信，通过传输实体对当前配置数据处理状态的反馈，在控制实体与传输实体间进行数据同步时形成了有效的流量控制和反压，保证了数据同步的高效和及时。本发明在实际测试中，控制实体与传输实体间的数据同步，持续保持在正常状态和空闲状态间波动，如图3所示，其中，横轴为时间轴，纵轴为传输实体接收的未处理报文总数，可以看到，传输实体上接收的未处理报文总数，在正常和繁忙状态间波动，最后平滑回归到全部处理完成，有效的兼顾了性能和效率，避免了突发报文集中调度带来的拥塞，也保证了数据的高速的同步。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种控制实体与多个传输实体间数据同步的方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制实体以默认的报文大小和数据包发送间隔速度向传输实体下发配置数据报文；

传输实体将配置数据报文加入待处理队列，并实时统计更新未处理配置数据拥塞统计信息；

传输实体从待处理队列中依次取出配置数据报文进行处理，并实时更新未处理配置数据拥塞统计信息；

传输实体根据未处理配置数据拥塞统计信息，以及当前传输实体硬件和软件配置对应的门限参数，向控制实体上报当前配置数据报文处理状态；

控制实体根据传输实体反馈的当前配置数据报文处理状态向相应传输实体下发调整策略。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述未处理配置数据拥塞统计信息包括未处理配置数据报文总数和未处理配置数据报文大小。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当前配置数据报文处理状态的判定算法包括两种：

(1)以未处理配置数据报文总数m为依据；

当m≤5时，当前配置数据报文处理状态为空闲；

当5＜m≤10时，当前配置数据报文处理状态默认正常状态；

当10＜m≤20时，当前配置数据报文处理状态为繁忙；

当m＞20时，当前配置数据报文处理状态为极限繁忙；

(2)以未处理配置数据报文大小n为依据；

当n≤用户态总内存的5％时，当前配置数据报文处理状态为空闲；

当用户态总内存的5％＜n≤用户态总内存的10％时，当前配置数据报文处理状态默认正常状态；

当用户态总内存的10％＜n≤用户态总内存的20％时，当前配置数据报文处理状态为繁忙；

当n＞用户态总内存的20％时，当前配置数据报文处理状态为极限繁忙。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，

每个传输实体分别按照未处理配置数据报文总数和未处理配置数据报文大小两种算法计算当前配置数据报文处理状态，取两种算法中当前配置数据报文处理状态拥塞程度严重的向控制实体上报。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，控制实体下发的所述调整策略为：

当前配置数据报文处理状态为空闲状态时，发送的配置数据报文大小调整为默认报文大小的两倍，发送间隔调整为默认发送间隔的一半；

当前配置数据报文处理状态为正常状态时，不进行调整；

当前配置数据报文处理状态为繁忙状态时，发送的配置数据报文大小调整为默认报文大小的一半，发送间隔调整为默认发送间隔的两倍；

当前配置数据报文处理状态为极限繁忙状态时，发送的配置数据报文大小调整为仅包含一个配置块数据，发送间隔调整为1秒。