CN105656647A

CN105656647A - 堆叠系统中实现分工的方法、主设备、备设备和系统

Info

Publication number: CN105656647A
Application number: CN201410637714.3A
Authority: CN
Inventors: 潘庭山
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2034-11-12
Also published as: CN105656647B; WO2016074497A1

Abstract

本发明公开了一种堆叠系统中实现分工的方法、主设备、备设备和系统，包括：当主设备检测到其负荷大于预先设定的高负荷阈值时，按照预先设定的用于表明备设备对哪些管理消息执行管理功能的分工策略，将相应的管理消息发送给备设备；备设备根据接收到的管理消息，执行管理功能，按照执行得到的管理结果生成用于设置处理策略的策略消息，并发送给生成管理消息的设备。通过本发明提供的技术方案，当堆叠系统中的主设备的处理压力较大时，主设备将一部分管理功能的工作分摊到备设备上，这样有效降低了主设备的处理压力，从而提高了堆叠系统的性能。

Description

堆叠系统中实现分工的方法、主设备、备设备和系统

技术领域

本发明涉及堆叠技术，尤指一种堆叠系统中实现分工的方法、主设备、备设备和系统。

背景技术

众所周知，设备堆叠技术广泛应用到通讯、计算机等领域。设备堆叠技术指的是，将多台功能和性能相同或相似的设备级联起来构成堆叠系统，逻辑上可看成一台设备的技术。例如，在通讯领域中，将多台功能和性能相同或相似的网络设备如交换机通过接口如以太网接口相连的方式级联起来，逻辑上构成一台网络设备。在通讯领域中，设备堆叠技术具有很多优点，例如，降低了设备功能和/或性能升级的复杂性，从而保证了设备具有长期市场竞争力。

堆叠系统中的设备具有唯一设备标识。从设备发挥的作用的角度，堆叠系统中的设备可以分成三种角色：负责管理整个堆叠系统即承担整个堆叠系统的管理功能的主设备、以及在主设备的管理下完成堆叠系统的业务功能的从设备、主设备出现故障时接替主设备、主设备正常工作时发挥从设备的作用的备设备。主设备除了负责管理整个堆叠系统之外，主设备也发挥从设备的作用。通常，堆叠系统中的业务功能主要是按照设置的处理策略处理各种消息，如交换机堆叠系统中按照设置的处理策略处理并转发各种协议的报文；而管理功能主要是根据执行管理功能得到的管理结果为各种消息确定并设置处理策略，如交换机堆叠系统中管理功能通过多种方式确定各种协议报文的处理策略。以交换机堆叠系统为例，由于协议报文的种类往往非常多，而且包括不同身份标识如MAC地址和/或IP地址的协议报文通常对应不同的处理策略，因此确定相应的处理策略的工作非常复杂；此外，通信双方通过交换机堆叠系统交互的协议报文往往具有相关性，通信双方往往需要交互多种协议报文建立通信，相应地通信双方需要交互多种协议关闭通信，这样管理功能需要管理通信双方进行通信的全过程，管理功能是通过保存管理结果的方式实现对每对通信双方进行通信的全过程管理的，这使得管理功能更加复杂。

由于堆叠系统中的各设备功能和性能相同或相似，因此各设备按照相对平等的选举策略选举出主设备和备设备，未当选主设备的其它设备自然成为从设备。目前，平等的选举策略在堆叠系统中得到了广泛的采用。由于选举策略具有平等性，因此，堆叠系统中的各设备均有机会成为主设备、被设备或从设备，这样增加了堆叠系统的灵活性。

不难看出，堆叠系统中的主设备需要发挥双方面作用，因此相比于备设备或从设备，主设备是堆叠系统中处理压力最大的设备，往往成为堆叠系统的性能瓶颈。选举策略的平等性也使得在堆叠系统中，不可能通过提高每个设备的性能来提高主设备的性能，因为这样将成倍的增加堆叠系统的成本。目前的堆叠系统中，采用使从设备尽量分担主设备的管理功能的方式降低主设备的压力。这样，虽然一定程度上降低了主设备成为堆叠系统的性能瓶颈的可能性，提高了堆叠系统的性能，然而，由于从设备了解的整个堆叠系统的信息有限，因此从设备分担的主设备的管理功能有限，很多管理功能的工作仍然需要由主设备完成，因此当堆叠系统的负荷进一步增加时，主设备仍然是堆叠系统的性能瓶颈。也就是说，这种主从设备的方法，当堆叠系统的负荷增加到一定程度时，主设备仍然会成为堆叠系统的性能瓶颈，影响堆叠系统的性能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种堆叠系统中实现分工的方法，能够实现备设备进一步分担主设备的处理压力，从而提高堆叠系统的性能。

为了达到本发明目的，本发明公开了一种堆叠系统中实现分工的方法，包括：

当主设备检测到其负荷大于预先设定的高负荷阈值时，按照预先设定的用于表明备设备对哪些管理消息执行管理功能的分工策略，将相应的管理消息发送给备设备；

备设备根据接收到的管理消息，执行管理功能，按照执行得到的管理结果生成用于设置处理策略的策略消息，并发送给生成管理消息的设备。

所述管理消息中包括源设备标识；所述策略消息中包括源设备标识和目的设备标识；所述发送给生成管理消息的设备包括：

将所述策略消息中的目的设备标识设置为所述管理消息中的源设备标识；

根据所述管理消息中的源设备标识确定生成管理消息的设备为从设备还是所述主设备；

如果确定结果为从设备，将所述策略消息中的源设备标识设置为所述主设备的设备标识，并发送所述策略消息；

如果确定结果为所述主设备，将所述策略消息中的源设备标识设置为所述备设备的设备标识，并发送所述策略消息。

当所述主设备的负荷为所述主设备的主处理单元的利用率时，所述高负荷阈值为所述主设备的主处理单元的利用率与预先设定的第一比例参数的乘积。

进一步地，

本发明方法之后还包括：当所述主设备检测到其负荷小于预先设定的低负荷阈值时，所述主设备停止将所述管理消息发送给所述备设备。

当所述主设备的负荷为所述主设备的主处理单元的利用率时，所述低负荷阈值为所述主设备的主处理单元的利用率与预先设定的第二比例参数的乘积。

优选地，所述第二比例参数小于所述第一比例参数。

进一步地，

在所述备设备执行管理功能中，本发明方法还包括：所述备设备将所述执行管理功能产生的管理结果同步到所述主设备。

本发明还公开了一种堆叠系统中实现分工的主设备，包括检测单元、判断单元和处理单元，其中，

检测单元，用于检测主设备的负荷是否大于预先设定的高负荷阈值；

判断单元，用于当来自检测单元的检测结果为大于高负荷阈值时，按照预先设定的用于表明备设备对哪些管理消息执行管理功能的分工策略，判断管理消息是否由备设备处理；

处理单元，用于当来自判断单元的判断结果为备设备，将相应的管理消息发送给备设备。

当所述主设备的负荷为所述主设备的主处理单元的利用率时，所述高负荷阈值为所述主设备的主处理单元的利用率与第一比例参数的乘积。

进一步地，

所述检测单元还用于：检测主设备的负荷是否小于预先设定的低负荷阈值；

所述处理单元还用于：当来自检测单元的检测结果为小于低负荷阈值时，停止将所述管理消息发送给所述备设备。

当所述主设备的负荷为所述主设备的主处理单元的利用率时，所述低负荷阈值为所述主设备的主处理单元的利用率与第二比例参数的乘积。

本发明还公开了一种堆叠系统中实现分工的备设备，包括管理单元和发送单元，其中，

管理单元，用于根据接收到的管理消息，执行管理功能，按照执行得到的管理结果生成用于设置处理策略的策略消息；

发送单元，用于将来自管理单元的策略消息发送给生成管理消息的设备。

所述管理消息中包括源设备标识；所述策略消息中包括源设备标识和目的设备标识；所述发送单元具体用于：

将所述策略消息中的目的设备标识设置为所述管理消息中的源设备标识；根据所述管理消息中的源设备标识确定生成管理消息的设备为从设备还是主设备；如果确定结果为从设备，将所述策略消息中的源设备标识设置为所述主设备的设备标识，并发送所述策略消息；如果确定结果为主设备，将所述策略消息中的源设备标识设置为所述备设备的设备标识，并发送所述策略消息。

进一步地，

本发明备设备还包括同步单元，用于将来自所述管理单元的管理结果同步到主设备。

本发明还公开了一种堆叠系统中实现分工的系统，包括所述主设备和所述备设备。

与现有技术相比，本发明技术方案包括：当主设备检测到其负荷大于预先设定的高负荷阈值时，按照预先设定的用于表明备设备对哪些管理消息执行管理功能的分工策略，将相应的管理消息发送给备设备；备设备根据接收到的管理消息，执行管理功能，按照执行得到的管理结果生成用于设置处理策略的策略消息，并发送给生成管理消息的设备。通过本发明技术方案，当堆叠系统中的主设备的处理压力较大即主设备的负荷大于预先设定的高负荷阈值时，主设备将一部分管理功能的工作分摊到备设备上即将一部分管理消息发送给备设备，这样有效降低了主设备的处理压力，进一步降低了主设备成为堆叠系统的性能瓶颈的可能性，从而提高了堆叠系统的性能。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明堆叠系统中实现分工的方法的流程图；

图2为本发明堆叠系统中实现分工的装置的组成结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1为本发明堆叠系统中实现分工的方法的流程图，包括：

步骤101：当主设备检测到其负荷大于预先设定的高负荷阈值时，按照预先设定的用于表明备设备对哪些管理消息执行管理功能的分工策略，将相应的管理消息发送给备设备。

其中，管理消息为需要对其执行管理功能的消息。生成管理消息的设备为主设备、从设备或备设备。

当主设备的负荷为主设备的主处理单元的利用率时，高负荷阈值为主设备的主处理单元的利用率与第一比例参数的乘积。

优选地，第一比例参数大于0.5。第一比例参数可以为0.55、0.6、或0.65。

优选地，分工策略表明的由备设备处理的管理消息与所有管理消息的比值约为50％。

以交换机堆叠系统为例来看，在该系统中，分工策略的具体实现可以为：预先设置的转发表如访问控制列表(ACL)。这样，本步骤中按照分工策略将相应的管理消息发送给备设备具体包括：针对每个管理消息如需要管理功能处理的协议报文，主交换机查询ACL；如果得到的查询结果表明由备交换机处理，将需要管理功能处理的协议报文发送给备交换机；否则，主交换机继续处理该需要管理功能处理的协议报文。其中，

ACL中表明备交换机对哪些需要管理功能处理的协议报文执行管理功能，且ACL表明的由备交换机处理的需要管理功能处理的协议报文与所有需要管理功能处理的协议报文的比值约为50％。

在上述例子中，如何设置ACL和查询ACL，属于本领域技术人员的惯用技术手段，此处不再赘述。

步骤102：备设备根据接收到的管理消息，执行管理功能，按照执行得到的管理结果生成用于设置处理策略的策略消息，并发送给生成管理消息的设备。

本步骤中，备设备执行管理功能的具体实现类似于现有主设备执行管理功能的具体实现，属于本领域技术人员的惯用技术手段，不用于限定本发明的保护范围，此处不再赘述。

本步骤中，备设备生成策略消息的具体实现类似于现有主设备生成策略消息的具体实现，属于本领域技术人员的惯用技术手段，不用于限定本发明的保护范围，此处不再赘述。

需要说明的是，管理消息中包括源设备标识；策略消息中包括源设备标识和目的设备标识。

本步骤中，发送给生成管理消息的设备包括：

发送给生成管理消息的设备包括：

将策略消息中的目的设备标识设置为管理消息中的源设备标识；根据管理消息中的源设备标识确定生成管理消息的设备为从设备还是主设备；如果确定结果为从设备，将策略消息中的源设备标识设置为主设备的设备标识，并发送策略消息；如果确定结果为主设备，将策略消息中的源设备标识设置为备设备的设备标识，并发送策略消息。

这样，保证了从设备无需感知并处理备设备执行管理功能产生的策略消息，简化了堆叠系统的设计，增加了堆叠系统的扩展性。

在交换机堆叠系统中，策略消息为包括处理策略的报文。

进一步地，本发明方法之后还包括：

当主设备检测到其负荷小于预先设定的低负荷阈值时，主设备停止将管理消息发送给备设备。

也就是说，在主设备将与分工策略相应的管理消息发送给备设备的过程中，检测到其负荷小于预先设定的低负荷阈值时，主设备执行停止的处理。

这样，保证了当主设备的处理压力较小时，在保证堆叠系统的性能的情况下，恢复到主设备执行全部管理功能，相比于主备设备同时执行管理功能，降低了堆叠系统的功耗。

需要说明的是，在主设备独自处理管理消息的过程中，检测到其负荷小于预先设定的低负荷阈值时，主设备不执行任何处理。

当主设备的负荷为主设备的主处理单元的利用率时，低负荷阈值为主设备的主处理单元的利用率与第二比例参数的乘积。

优选地，第二比例参数小于第一比例参数。

优选地，第二比例参数小于0.5。第二比例参数可以为0.35、0.4、或0.45。

进一步地，为了保证主设备停止将管理消息发送给备设备之后，主设备可以无缝接管并执行所有管理功能，备设备执行管理功能时，本发明方法还包括：备设备将执行管理功能产生的管理结果同步到主设备。具体来讲，将包括管理结果的管理结果消息发送给主设备，以实现备设备向主设备同步管理结果。

在交换机堆叠系统中，管理结果消息为包括管理结果的报文。

图2为本发明堆叠系统中实现分工的系统的组成结构示意图，包括主设备和备设备，主设备包括检测单元、判断单元和处理单元，被设备包括管理单元和发送单元，其中，

进一步地，

检测单元还用于：检测主设备的负荷是否小于预先设定的低负荷阈值；

相应地，

处理单元还用于：当来自检测单元的检测结果为小于低负荷阈值时，停止将管理消息发送给备设备。

优选地，第二比例参数小于第一比例参数。

需要说明的是，管理消息中包括源设备标识；策略消息中包括源设备标识和目的设备标识；

发送单元具体用于：将策略消息中的目的设备标识设置为管理消息中的源设备标识；根据管理消息中的源设备标识确定生成管理消息的设备为从设备还是主设备；如果确定结果为从设备，将策略消息中的源设备标识设置为主设备的设备标识，并发送策略消息；如果确定结果为主设备，将策略消息中的源设备标识设置为备设备的设备标识，并发送策略消息。

进一步地，备设备还包括同步单元，用于将来自管理单元的管理结果同步到主设备。

虽然本发明所揭露的实施方式如上所述，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种堆叠系统中实现分工的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管理消息中包括源设备标识；所述策略消息中包括源设备标识和目的设备标识；

所述发送给生成管理消息的设备包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主设备的负荷为所述主设备的主处理单元的利用率；

所述高负荷阈值为所述主设备的主处理单元的利用率与预先设定的第一比例参数的乘积。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法之后还包括：

当所述主设备检测到其负荷小于预先设定的低负荷阈值时，所述主设备停止将所述管理消息发送给所述备设备。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述主设备的负荷为所述主设备的主处理单元的利用率；所述低负荷阈值为所述主设备的主处理单元的利用率与预先设定的第二比例参数的乘积。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二比例参数小于所述第一比例参数。

7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，在所述备设备执行管理功能中，该方法还包括：所述备设备将所述执行管理功能产生的管理结果同步到所述主设备。

8.一种堆叠系统中实现分工的主设备，其特征在于，包括检测单元、判断单元和处理单元，其中，

9.根据权利要求8所述的主设备，其特征在于，所述主设备的负荷为所述主设备的主处理单元的利用率；所述高负荷阈值为所述主设备的主处理单元的利用率与第一比例参数的乘积。

10.根据权利要求9所述的主设备，其特征在于，

11.根据权利要求10所述的主设备，其特征在于，所述主设备的负荷为所述主设备的主处理单元的利用率；所述低负荷阈值为所述主设备的主处理单元的利用率与第二比例参数的乘积。

12.一种堆叠系统中实现分工的备设备，其特征在于，包括管理单元和发送单元，其中，

13.根据权利要求12所述的备设备，其特征在于，所述管理消息中包括源设备标识；所述策略消息中包括源设备标识和目的设备标识；所述发送单元具体用于：

14.根据权利要求13所述的备设备，其特征在于，还包括同步单元，用于将来自所述管理单元的管理结果同步到主设备。

15.一种堆叠系统中实现分工的系统，其特征在于，包括权利要求8～11任一项所述的主设备和权利要求12～14任一项所述的备设备。