CN105591954A - 一种报文控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种报文控制方法及装置，所述方法应用于分布式设备中的节点，所述方法包括：当收到报文时，检测数据缓冲区的存储量；当所述数据缓冲区的存储量大于等于预设上限时，进行流量控制。因此可以提高节点对板间通信消息的传输性能，提高分布式设备的业务传输效率和稳定性。

Description

一种报文控制方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种报文控制方法及装置。

背景技术

在分布式设备中，各节点之间需要通过板间通道进行配置信息同步、控制消息下发、状态信息上报等通信服务。但是由于不同节点的处理能力和运行业务往往存在差异，如主控板和业务板的CPU处理能力可能不同，主控板主要运行管理和控制类业务，业务板主要运行数据转发类业务，因此不同节点对板间通信消息的吞吐能力也有差别，从而影响到节点之间传输性能，降低了分布式设备的业务效率和稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种报文控制方法及装置来解决节点之间因吞吐能力不同造成的传输性能较差的问题。

具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种报文控制方法，所述方法应用于分布式设备中的节点，所述方法包括：

当收到报文时，检测数据缓冲区的存储量；

当所述数据缓冲区的存储量大于等于预设上限时，进行流量控制。

进一步的，所述数据缓冲区包括发送缓冲区，

所述当收到报文时，检测数据缓冲区的存储量，具体包括：

当本节点的传输层收到本节点的应用层发送的报文时，检测所述发送缓冲区的存储量；

所述当所述数据缓冲区的存储量大于等于预设上限时，进行流量控制，具体包括：

当所述发送缓冲区的存储量大于等于预设上限时，拒绝接收所述应用层发送的报文。

进一步的，所述拒绝接收所述应用层发送的报文，包括：

向应用层返回接收失败消息，或者将所述报文对应的应用挂起。

进一步的，所述方法还包括：

当所述发送缓冲区的存储量小于预设上限时，开始接收所述应用层发送的报文。

进一步的，所述数据缓冲区包括接收缓冲区，

所述当收到报文时，检测数据缓冲区的存储量，具体包括：

当本节点的传输层收到对端节点发送的报文时，检测所述接收缓冲区的存储量；

所述当所述数据缓冲区的存储量大于等于预设上限时，进行流量控制，具体包括：

当所述接收缓冲区的存储量大于等于预设上限时，向所述对端节点发送流量控制请求，以使所述对端节点停止发送报文。

进一步的，所述方法还包括：

当所述接收缓冲区的存储量小于警戒值时，向所述对端节点发送解除流控请求，以使所述对端节点开始发送报文，所述警戒值小于预设上限.

进一步的，所述方法还包括：当本节点的传输层收到对端节点发送的流量控制请求时，停止向所述对端节点发送报文；当收到所述对端节点发送的解除流控请求时，开始向所述对端节点发送报文。

基于相同的构思，本发明还提供一种报文控制装置，所述装置应用于分布式设备中的节点，所述装置包括：

存储检测单元，用于在收到报文时，检测数据缓冲区的存储量；

流量控制单元，用于在所述数据缓冲区的存储量大于等于预设上限时，进行流量控制。

进一步的，所述数据缓冲区包括发送缓冲区，

所述存储检测单元，具体用于在本节点的传输层收到本节点的应用层发送的报文时，检测所述发送缓冲区的存储量；

所述流量控制单元，具体用于在所述发送缓冲区的存储量大于等于预设上限时，拒绝接收所述应用层发送的报文。

进一步的，所述拒绝接收所述应用层发送的报文，包括：

向应用层返回接收失败消息，或者将所述报文对应的应用挂起。

进一步的，所述流量控制单元，还用于在所述发送缓冲区的存储量小于预设上限时，开始接收所述应用层发送的报文。

进一步的，所述数据缓冲区包括接收缓冲区，

所述存储检测单元，具体用于在本节点的传输层收到对端节点发送的报文时，检测所述接收缓冲区的存储量；

所述流量控制单元，具体用于在所述接收缓冲区的存储量大于等于预设上限时，向所述对端节点发送流量控制请求，以使所述对端节点停止发送报文。

进一步的，所述流量控制单元，还用于在所述接收缓冲区的存储量小于警戒值时，向所述对端节点发送解除流控请求，以使所述对端节点开始发送报文，所述警戒值小于预设上限。

进一步的，所述流量控制单元，还用于在本节点的传输层收到对端节点发送的流量控制请求时，停止向所述对端节点发送报文；当收到所述对端节点发送的解除流控请求时，开始向所述对端节点发送报文。

由此可见，本发明可以使节点通过检测数据缓冲区的存储量，以及通过接收或发送流量控制请求来实时控制流量的发送和接收。因此可以提高节点对板间通信消息的传输性能，提高分布式设备的业务传输效率和稳定性。

附图说明

图1是本发明一种示例性实施方式中的一种报文控制方法的处理流程图；

图2是本发明一种示例性实施方式中的一种水位模型图；

图3a是本发明一种示例性实施方式中的另一种水位模型图；

图3b是本发明一种示例性实施方式中的又一种水位模型图；

图4本发明一种示例性实施方式中的报文控制装置所在的节点的硬件结构图；

图5本发明一种示例性实施方式中的一种报文控制装置的逻辑结构图。

具体实施方式

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种报文控制方法及装置，可以使节点通过检测数据缓冲区的存储量，以及通过流量控制来实时控制流量的发送和接收。因此可以提高节点对板间通信消息的传输性能，提高分布式设备的业务传输效率和稳定性。

请参考图1，是本发明一种示例性实施方式中的一种报文控制方法的处理流程图，其中该方法应用于分布式设备中的节点。所述方法包括：

步骤101、当收到报文时，检测数据缓冲区的存储量；

在本实施例中，所述节点可以是分布式设备中的主控板或业务板，这种板卡一般会有自己的数据缓冲区。当节点收到报文时，可以检测自身数据缓冲区的存储量。

步骤102、当所述数据缓冲区的存储量大于等于预设上限时，进行流量控制。

由于数据缓冲区的存储能力有限，为了保证板卡业务的正常运行，可以根据实际需求对数据缓冲区设置存储上限。如果检测到数据缓冲区的存储量大于等于预设上限时，则可认为数据缓冲区对新报文的缓存能力有限，可能已经无法缓存更多的报文，因此需要实施流量控制以保证业务的正常运行。

由此可见，本发明可以使节点通过检测数据缓冲区的存储量，以及通过流量控制来实时控制流量的发送和接收。因此可以提高节点对板间通信消息的传输性能，提高分布式设备的业务传输效率和稳定性。

在本发明可选的实施例中，节点按照业务划分通常具有传输层和应用层，应用层产生数据报文后可以通过传输层进行发送，同时传输层也可以接收对端节点发送的数据报文。因此一个节点既可以作为流量发送端，又可以作为流量的接收端。节点的数据缓冲区通常包括发送缓冲区和接收缓冲区，发送缓冲区用于接收本端应用层的报文并向对端的传输层发送报文，接收缓冲区用于接收对端传输层发送的报文并将报文发送到本端应用层，对端节点可视为与本端节点相同的节点。

当本节点作为发送端时，本节点的传输层会收到应用层发送的报文，此时本节点需要检查发送缓冲区的报文存储量。由于发送缓冲区的存储量会随报文的发出而产生变化，因此传输层在接收到应用层的报文时，可以重新检查发送缓冲区的存储量，检查发送缓冲区的存储量的周期，可以根据实际情况进行设置，进一步的，传输层每次接收到应用层的报文时，都需要重新检查发送缓冲区的存储量。由于管理员通常会根据该节点的发送能力及板间通道的承载能力对发送缓冲区设置存储量的上限。因此当传输层检测到该发送缓冲区的存储量大于等于预设上限时，说明此时发送缓冲区对新报文的缓存能力有限，可能已经无法缓存更多的报文，因此进行流量控制，传输层可以拒绝接收应用层发送的报文。

在本发明可选的实施例中，传输层可以通过阻塞法和非阻塞法来拒绝接收所述应用层发送的报文。其中，阻塞法具体是将该报文对应的应用进程挂起，以使该应用进程无法向传输层发送报文；非阻塞法具体是向应用层返回接收失败消息。

传输层可以通过上述方法拒绝接收应用层发送的报文，因此可以在发送缓冲区存储到达上限时，避免额外的报文因不能缓存而被丢弃，从而可以控制本端节点传输的稳定性。

另外，当本节点的传输层检测到本节点的发送缓冲区的存储量小于预设上限时，说明发送缓冲区可以接收新的报文，因此传输层开始接收该应用层发送的报文，从而保证应用层的报文正常传输。

当本节点作为接收端时，本节点的传输层可收到对端节点的传输层发送的报文，此时，需要检查本节点接收缓冲区的报文存储量。由于管理员会根据该节点的接收能力及板间通道的承载能力对接收缓冲区设置存储量的上限。因此当本端传输层检测到该接收缓冲区的存储量大于等于预设上限时，说明此时接收缓冲区的缓存能力有限，可能已经无法缓存更多的报文，因此进行流量控制，本端节点的传输层可以向对端节点发送流量控制请求，以使对端节点的传输层停止发送报文。

当本节点的传输层检测到本节点的接收缓冲区的存储量小于预设上限时，说明接收缓冲区可以接收新的报文，因此传输层开始接收对端节点发送的报文。但是，为了防止流量抑制行为的震荡，在本发明可选的实施例中，可以为该接收缓冲区设置警戒值，该警戒值小于该接收缓冲区的预设上限。当传输层检测到所述接收缓冲区的存储量小于警戒值时，则可以向所述对端节点发送解除流控请求，以使对端节点开始向本端发送报文，恢复报文的正常传输。在本发明优选的实施例中，所述警戒值通常可以设置为预设上限的一半，从而可以使本端节点传输的速率及稳定性均得到保证。

在本发明可选的实施例中，当本端节点的传输层收到对端节点发送的流量控制请求时，可知对端节点的接收缓冲区已达到存储上限，因此本端传输层可以停止向对端节点发送报文，以避免给对端节点造成额外的处理负担。当本端节点收到所述对端节点发送的解除流控请求时，可以重新开始向对端节点发送报文。

需要说明的是，可以根据实际情况，对发送端和/或接收端的数据缓冲区进行检测，以便在检测到相应缓冲区的存储量大于等于预设上限时，进行流量控制。即：可以仅检测发送缓冲区的存储量，并在发送缓冲区的存储量大于等于预设上限时，在发送端进行流量控制；或可以仅检测接收缓冲区的存储量，并在接收缓冲区的存储量大于等于预设上限时，在接收端进行流量控制；或可以检测发送缓冲区和接收缓冲区的存储量，并在相应缓冲区的存储量大于等于相应的预设上限时，在发送端和接收端分别进行流量控制。

由此可见，本发明可以使节点的传输层通过检测发送缓冲区和接收缓冲区的存储量，以及通过接收或发送流量控制请求来实时控制流量的发送和接收。节点可以实时响应发送缓冲区和接收缓冲区的报文存储量变化，并进行合理流量控制，因此可以提高节点对板间通信消息的传输性能，提高分布式设备的业务传输效率和稳定性。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面对本发明该方案作进一步地详细说明。

本实施例中，发送端节点中的应用层通过传输层发送和接收数据，传输层可以把用户数据组装成报文并发送，报文同时被缓存在发送缓存中，用于确认；接收端节点中的传输层把用户数据从报文中提取出来放到接收缓冲区，供应用层读取。所述发送缓冲区和接收缓冲区的水位模型如图2所示。

其中，左侧为发送端节点的发送缓冲区，右侧为接收端节点的接收缓冲区，中间部分模拟报文在网络媒介中传输的情形。

发送缓冲区水位的意义说明如下：

最高水位：发送缓冲区中最多可缓存的报文量；

当前水位：发送缓冲区中当前已缓存的报文量，当应用层发送数据时发送缓冲区增长，当前水位上升；当已发送报文被确认时发送缓冲区收缩，当前水位下降。

接收缓冲区水位的意义说明如下：

最高水位：接收缓冲区中最多可缓存的报文量；

当前水位：接收缓冲区中当前已缓存的报文量，当应用层从接收缓冲区取走数据时，当前水位下降；当报文到达被写入接收缓冲区时，当前水位上升。

下面示例性的例举两个常见的流量控制案例。

案例一：

在发送端节点发送数据的速度比接收端节点接收数据的速度快的情况下，将导致接收端节点的接收缓冲区水位升满，此时所述发送缓冲区和接收缓冲区的水位模型如图3a中流控前的水位模型所示。如果不进行流量控制，后续报文会被接收端节点丢弃，导致无效占用链路带宽，影响整体性能。针对这种情形，可以发送端节点可以采用被动流量控制的方法，其过程如下：

当接收端节点的传输层收到发送端节点发送的报文时，检测自身接收缓冲区的报文量，可知接收缓冲区水位满，说明接收缓冲区不能再写入报文，因此进行流量控制，传输层会向发送端节点发送一个请求流控报文。

发送端节点收到请求流控报文后，进入被动流量抑制状态。此时，发送端的传输层会暂停重传未确认报文，从而可以缓解接收端节点的接收缓冲区中报文的涌入，留出间隙让接收端节点取走数据。

随着接收端的应用层从接收缓冲区中取走数据，当接收缓冲区水位下降至警戒值以下时，会触发接收端节点的传输层发送一个解除流控报文至发送端节点。其中，该警戒值可设置为最高水位的50％，从而可以防止反复流量抑制产生的传输震荡。

发送端节点收到该解除流控报文后，将恢复重传未确认报文，因此发送端节点解除被动流量抑制状态，发送端节点和接收端节点均恢复正常传输状态。此时所述发送缓冲区和接收缓冲区的水位模型如图3a中流控后的水位模型所示。

案例二：

在发送端节点的网络接口速度大于接收端节点的网络接口速度的情况下，例如发送端节点的网络接口速度是1000Mbps，接收端节点的网络接口速度是100Mbps，如果发送端应用层发送数据的速度超过了接收端网络接口的吞吐能力，则发送端发送的报文可能在接收端传输层收到之前被大量丢弃，导致发送缓冲区中发送出去的报文得不到确认，水位逐渐上升至最高水位，此时所述发送缓冲区和接收缓冲区的水位模型如图3b中流控前的水位模型所示。针对这种情形，发送端节点可以采用主动流量抑制的方法，其过程如下：

发送端传输层收到应用层的数据时，检测本端发送缓冲区的报文量。可知发送缓冲区水位满，说明发送缓冲区不能再写入接收数据，因此进行流量控制，传输层会阻止应用层继续向传输层发送数据，发送端进入主动流量抑制状态。

此时，发送端传输层继续向接收端节点发送报文，接收端节点继续接收报文并确认，因此可使发送缓冲区水位逐渐下降。当发送端传输层检测到发送缓冲区的水位下降时，可以允许应用层发送数据。在优选的实施例中，发送缓冲区水位下降时可以立即允许应用层发送数据，从而提高用户体验。

因此发送端节点解除主动流量抑制状态，发送端节点和接收端节点均恢复正常传输状态。此时所述发送缓冲区和接收缓冲区的水位模型如图3b中流控后的水位模型所示。

如果发送端应用层发送数据的速度仍然超过接收端网络接口的吞吐能力，则发送缓冲区水位仍会回升，直至触发下一次主动流量抑制过程。

由此可见，本发明可以使节点的传输层通过检测发送缓冲区和接收缓冲区的存储量，以及通过接收或发送流量控制请求来实时控制流量的发送和接收。因此可以提高节点对板间通信消息的传输性能，提高分布式设备的业务传输效率和稳定性。

基于相同的构思，本发明还提供一种报文控制装置，该装置可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，本发明的碎报处理装置作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在设备的CPU将存储器中对应的计算机程序指令读取后运行而成。

请参考图4及图5，是本发明一种示例性实施方式中的一种报文控制装置500，所述装置应用于分布式设备中的节点，该装置基本运行环境包括CPU，存储器以及其他硬件，从逻辑层面上来看，该装置500包括：

存储检测单元501，用于在收到报文时，检测数据缓冲区的存储量；

流量控制单元502，用于在所述数据缓冲区的存储量大于等于预设上限时，进行流量控制。

可选的，所述数据缓冲区包括发送缓冲区，

所述存储检测单元501，具体用于在本节点的传输层收到本节点的应用层发送的报文时，检测所述发送缓冲区的存储量；

所述流量控制单元502，具体用于在所述发送缓冲区的存储量大于等于预设上限时，拒绝接收所述应用层发送的报文。

可选的，所述拒绝接收所述应用层发送的报文，包括：

向应用层返回接收失败消息，或者将所述报文对应的应用挂起。

可选的，所述流量控制单元502，还用于在所述发送缓冲区的存储量小于预设上限时，开始接收所述应用层发送的报文。

可选的，所述数据缓冲区包括接收缓冲区，

所述存储检测单元501，具体用于在本节点的传输层收到对端节点发送的报文时，检测所述接收缓冲区的存储量；

所述流量控制单元502，具体用于在所述接收缓冲区的存储量大于等于预设上限时，向所述对端节点发送流量控制请求，以使所述对端节点停止发送报文。

可选的，所述流量控制单元502，还用于在所述接收缓冲区的存储量小于警戒值时，向所述对端节点发送解除流控请求，以使所述对端节点开始发送报文，所述警戒值小于预设上限。

可选的，所述流量控制单元502，还用于在本节点的传输层收到对端节点发送的流量控制请求时，停止向所述对端节点发送报文；当收到所述对端节点发送的解除流控请求时，开始向所述对端节点发送报文。

由此可见，本发明可以使节点的传输层通过检测发送缓冲区和接收缓冲区的存储量，以及通过接收或发送流量控制请求来实时控制流量的发送和接收。因此可以提高节点对板间通信消息的传输性能，提高分布式设备的业务传输效率和稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种报文控制方法，其特征在于，所述方法应用于分布式设备中的节点，所述方法包括：

当收到报文时，检测数据缓冲区的存储量；

当所述数据缓冲区的存储量大于等于预设上限时，进行流量控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据缓冲区包括发送缓冲区，

所述当收到报文时，检测数据缓冲区的存储量，具体包括：

当本节点的传输层收到本节点的应用层发送的报文时，检测所述发送缓冲区的存储量；

所述当所述数据缓冲区的存储量大于等于预设上限时，进行流量控制，具体包括：

当所述发送缓冲区的存储量大于等于预设上限时，拒绝接收所述应用层发送的报文。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述拒绝接收所述应用层发送的报文，包括：

向应用层返回接收失败消息，或者将所述报文对应的应用挂起。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述发送缓冲区的存储量小于预设上限时，开始接收所述应用层发送的报文。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据缓冲区包括接收缓冲区，

所述当收到报文时，检测数据缓冲区的存储量，具体包括：

当本节点的传输层收到对端节点发送的报文时，检测所述接收缓冲区的存储量；

所述当所述数据缓冲区的存储量大于等于预设上限时，进行流量控制，具体包括：

当所述接收缓冲区的存储量大于等于预设上限时，向所述对端节点发送流量控制请求，以使所述对端节点停止发送报文。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述接收缓冲区的存储量小于警戒值时，向所述对端节点发送解除流控请求，以使所述对端节点开始发送报文，所述警戒值小于预设上限。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当本节点的传输层收到对端节点发送的流量控制请求时，停止向所述对端节点发送报文；当收到所述对端节点发送的解除流控请求时，开始向所述对端节点发送报文。

8.一种报文控制装置，其特征在于，所述装置应用于分布式设备中的节点，所述装置包括：

存储检测单元，用于在收到报文时，检测数据缓冲区的存储量；

流量控制单元，用于在所述数据缓冲区的存储量大于等于预设上限时，进行流量控制。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述数据缓冲区包括发送缓冲区，

所述存储检测单元，具体用于在本节点的传输层收到本节点的应用层发送的报文时，检测所述发送缓冲区的存储量；

所述流量控制单元，具体用于在所述发送缓冲区的存储量大于等于预设上限时，拒绝接收所述应用层发送的报文。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述拒绝接收所述应用层发送的报文，包括：

向应用层返回接收失败消息，或者将所述报文对应的应用挂起。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述流量控制单元，还用于在所述发送缓冲区的存储量小于预设上限时，开始接收所述应用层发送的报文。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述数据缓冲区包括接收缓冲区，

所述存储检测单元，具体用于在本节点的传输层收到对端节点发送的报文时，检测所述接收缓冲区的存储量；

所述流量控制单元，具体用于在所述接收缓冲区的存储量大于等于预设上限时，向所述对端节点发送流量控制请求，以使所述对端节点停止发送报文。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，

所述流量控制单元，还用于在所述接收缓冲区的存储量小于警戒值时，向所述对端节点发送解除流控请求，以使所述对端节点开始发送报文，所述警戒值小于预设上限。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，

所述流量控制单元，还用于在本节点的传输层收到对端节点发送的流量控制请求时，停止向所述对端节点发送报文；当收到所述对端节点发送的解除流控请求时，开始向所述对端节点发送报文。