CN106100941A

CN106100941A - 基于分布式系统测试板卡间通信可靠性的方法及装置

Info

Publication number: CN106100941A
Application number: CN201610762106.4A
Authority: CN
Inventors: 吴帮华
Original assignee: Maipu Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Maipu Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2016-08-29
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2036-08-29
Also published as: CN106100941B

Abstract

本发明公开了一种基于分布式系统测试板卡间通信可靠性的方法及装置，涉及通信技术领域，能够提高检测板卡间通信可靠性的准确率。本发明的方法包括：主控卡通过交换板卡向其他板卡发送指令；主控卡将自身连接交换板卡的端口设置为远端环回，并设置主控卡连接交换板卡的端口远端环回的时长；在分布式系统运行时间达到每个板卡的端口远端环回的时长之后，主控卡获取所有板卡端口的错误数据帧统计信息；主控卡根据是否获取到错误数据帧统计信息来确定板卡间通信的可靠性。本发明适用于分布式系统。

Description

基于分布式系统测试板卡间通信可靠性的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于分布式系统测试板卡间通信可靠性的方法及装置。

背景技术

在分布式系统中，一般由主控卡、交换板卡和各个业务卡组成。其中，主控卡分为单主控卡和实现主从备份的双主控卡，用于系统管理和协议处理；交换板卡用于实现板卡间的数据交换，可以实现控制和协议数据的交换，也可以实现转发数据的交换，通常情况下，交换板卡能够以芯片的形式集成在主控卡中，对外不可见；业务卡用于实现不同业务的数据转发，达到不同业务数据并行处理以提高转发效率的目的。上述分布式系统对外而言是一个完整的整体，由主控卡进行统一管理。

考虑到在分布式系统中，主控卡和各个业务卡是通过设备硬件线路同交换板卡相连的，而因工艺差异的原因，主控卡与交换板卡之间，及交换板卡与各个业务卡之间互联的硬件电路可能会存在电路信号质量问题，导致上述板卡间的通信报文可能在传输过程中发生错误，降低通信过程的可靠性。因此，在设备出厂前，需要对板卡间通信的可靠性进行检测，之后通过对可靠性较差的分布式系统进行调整来提高设备的开箱合格率，即提高设备运行的可靠性。目前，当需要对板卡间的通信情况进行可靠性检测时，可以通过在板卡上运行业务，验证业务功能是否正常，变相验证板卡间通信功能是否正常，通道是否可用。

但是，在运行业务的时候，虽然板卡间通信通道存在大量的数据交换，可设备并没有达到线速转发的状态，即线路并没有进行高速率、高负荷地数据传输，因此，不能确定在高速数据传输的情况下，数据是否会发生错误，从而无法准确检测板卡间通信的可靠性。

发明内容

本发明实施例提供一种基于分布式系统测试板卡间通信可靠性的方法及装置，能够在板卡间进行高速数据传输的情况下，提高检测板卡间通信可靠性的准确率。

为达到上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种基于分布式系统测试板卡间通信可靠性的方法，所述方法包括：

主控卡通过交换板卡向其他板卡发送指令，其中，其他板卡为分布式系统中除主控卡和交换板卡以外的所有板卡，指令用于指示其他板卡将连接交换板卡的端口设置为远端环回，并设置其他板卡中每个板卡的端口远端环回的时长；

主控卡将自身连接交换板卡的端口设置为远端环回，并设置主控卡连接交换板卡的端口远端环回的时长，其中，主控卡连接交换板卡的端口远端环回的时长小于其他板卡中每个板卡的端口远端环回的时长；

主控卡触发交换板卡通过位于交换板卡上的至少一个端口发送广播报文，触发广播风暴；

在分布式系统运行时间达到每个板卡的端口远端环回的时长之后，主控卡获取所有板卡所有端口的错误数据帧统计信息；

主控卡根据是否获取到错误数据帧统计信息来确定板卡间通信的可靠性。

第二方面，本发明实施例提供一种基于分布式系统测试板卡间通信可靠性的装置，所述装置包括：

通信模块，用于通过交换板卡向其他板卡发送指令，其中，其他板卡为分布式系统中除主控卡和交换板卡以外的所有板卡，指令用于指示其他板卡将连接交换板卡的端口设置为远端环回，并设置其他板卡中每个板卡的端口远端环回的时长；

处理模块，用于将自身连接交换板卡的端口设置为远端环回，并设置主控卡连接交换板卡的端口远端环回的时长，其中，主控卡连接交换板卡的端口远端环回的时长小于其他板卡中每个板卡的端口远端环回的时长；

所述通信模块，用于触发交换板卡通过位于交换板卡上的至少一个端口发送广播报文，触发广播风暴；

所述通信模块，还用于在分布式系统运行时间达到每个板卡的端口远端环回的时长之后，获取所有板卡所有端口的错误数据帧统计信息；

所述处理模块，还用于根据是否通过所述通信模块获取到错误数据帧统计信息来确定板卡间通信的可靠性。

本发明提供的基于分布式系统测试板卡间通信可靠性的方法及装置，相比较于现有技术中通过在板卡上运行业务，验证业务功能是否正常，变相验证板卡间通信可靠性的方法，本发明可以将各个板卡与交换板卡之间的通信通路设置为远端环回，并通过交换板卡发出广播报文，使板卡之间的线路数据形成频繁收发的状态，触发广播风暴，即使板卡间所传输的数据在高负荷下进行传输，也就是使分布式系统内部产生达到线速的大流量，加大板卡之间的通信传输压力；之后通过读取端口的错误数据帧统计信息，来确定板卡间通信是否具有可靠性。因此，能够在板卡间进行高速数据传输的情况下，提高检测板卡间通信可靠性的准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种分布式系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种分布式系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种基于分布式系统测试板卡间通信可靠性的方法流程图；

图4至7为本发明实施例提供的另一种基于分布式系统测试板卡间通信可靠性的方法流程图；

图8为本发明实施例提供的一种基于分布式系统测试板卡间通信可靠性的装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例可以用于一种分布式系统，在分布式系统中，包括主控卡、交换板卡和至少一个业务卡。其中，主控卡和交换板卡可以作为独立板卡分别设置于分布式系统中，例如：如图1所示的分布式系统，或者，交换板卡能够以交换芯片的形式集成在主控卡中，例如：如图2所示的分布式系统。

在如图1所示的分布式系统中，交换板卡10上设置有端口1至端口n，其中，端口1与作为主卡的主控卡11上的端口1’之间、端口2与作为备卡的主控卡12上的端口2’之间、端口3与业务卡13上的端口3’之间、端口4与业务卡14上的端口4’之间，以及端口n与业务卡1n上的端口n’之间具有通信连接关系，能够用于板卡间的双向数据传输。同理，在如图2所示的分布式系统中，虽然交换板卡10以交换芯片10的形式集成于主控卡11上，但仍然与各个板卡之间存在能够用于双向数据传输的通路。

本发明实施例提供一种基于分布式系统测试板卡间通信可靠性的方法，可以应用于上述两种分布式系统，如图3所示，该方法流程包括：

101、主控卡通过交换板卡向其他板卡发送指令。

其中，其他板卡为分布式系统中除主控卡和交换板卡以外的所有板卡，指令用于指示其他板卡将连接交换板卡的端口设置为远端环回，并设置其他板卡中每个板卡的端口远端环回的时长。

需要说明的是，远端环回可以被视为分布式系统中的内部环回，也就是板卡之间通信链路的环回。比如：如图1所示的主控卡11自身与交换板卡10相连的端口1’被设置为远端环回，也就意味着，交换板卡10通过端口1与端口1’之间的通信链路向主控卡11所发送的报文，能够经过端口1’与端口1传送回交换板卡10，如果所发送的报文为广播报文，那么广播报文会在交换板卡内广播，交换板卡的每个端口都会向外发送广播报文，一份广播报文复制成了多份报文，其他交换板卡端口向外发送的广播报文又会被其他板卡置为远端环回的端口环回回来。以此类推，广播报文在以交换板卡为中心的通信环路内被无限的复制，形成广播风暴，风暴的报文在通信环路内高速传输，达到线速转发的状态。

在本发明中，为了使板卡间通信链路处于远端环回的时长保持一致，主控卡可以为其他板卡中每个板卡的端口设置相同的远端环回时长。

102、主控卡将自身连接交换板卡的端口设置为远端环回，并设置主控卡连接交换板卡的端口远端环回的时长。

其中，主控卡连接交换板卡的端口远端环回的时长小于其他板卡中每个板卡的端口远端环回的时长。

考虑到在主控卡自身连接交换板卡的端口处于远端环回状态时，无法成功接收到交换板卡为其他板卡所转发的数据，因此，为了确保主控卡能够及时获取到其他板卡端口的错误数据帧统计信息，在本发明中，主控卡为自身连接交换板卡的端口所设置的处于远端环回的时长需要小于主控卡为其他板卡的端口所设置远端环回的时长。也就意味着，主控卡自身连接交换板卡的端口需要比其他板卡的端口早退出远端环回状态。比如：主控卡将其他板卡端口的远端环回时长设置为10分钟，而将自身端口的远端环回设置为小于10分钟的时长，如9分钟。

需要说明的是，除了可以采用上述设置时长的方式来完成远端环回时长的设置过程，主控卡还可以通过设置各个端口处于远端环回的起始时间和截止时间，以完成各个端口处于远端环回的时间段的设定。在本发明中，对于各个端口处于远端环回时长的设置不仅限于上述两种方式，在此不做赘述。

103、主控卡触发交换板卡通过位于交换板卡上的至少一个端口发送广播报文，触发广播风暴。

104、在分布式系统运行时间达到每个板卡的端口远端环回的时长之后，主控卡获取所有板卡所有端口的错误数据帧统计信息。

需要说明的是，每个板卡的端口都具有能够校验经由远端环回后的数据是否正确的功能，因此，各个板卡的端口上若出现了错误数据帧，都可以由该端口统计出来，即得到端口自身的错误数据帧统计信息。在该端口退出远端环回状态时，可以通过交换板卡将端口的错误数据帧统计信息向主控卡发送。

105、主控卡根据是否获取到错误数据帧统计信息来确定板卡间通信的可靠性。

本发明将各个板卡自身与交换板卡相连的端口置为远端环回，形成以交换板卡为中心的通信环路，并在通信环路内发送广播报文，触发环路内的广播风暴，使板卡之间的线路数据形成频繁收发的状态，即使板卡间所传输的数据在高负荷下进行传输，也就是使分布式系统内部产生达到线速的大流量，加大板卡之间的通信传输压力；之后通过读取端口的错误数据帧统计信息，来确定板卡间通信是否具有可靠性。因此，能够在板卡间进行高速数据传输的情况下，提高检测板卡间通信可靠性的准确率。

在本发明实施例的一个实现方式中，如果主控卡与交换板卡独立设置于分布式系统中，主控卡需要在发送指令之后，先触发交换板卡通过设置在交换板卡上的至少一个端口来发送至少一个广播报文。因此，在如图3所示的实现方式的基础上，还可以实现为如图4所示的实现方式。其中，步骤103主控卡触发交换板卡通过位于交换板卡上的至少一个端口发送广播报文，触发广播风暴，可以具体实现为步骤1031：

1031、主控卡向交换板卡发送指令，以便于交换板卡确定位于交换板卡上的至少一个端口，并通过至少一个端口发送广播报文，触发广播风暴。

考虑到当各个板卡与交换板卡之间形成远端环回之后，只要存在一个端口发送了广播报文，就可以实现链路的通信风暴，因此，在本发明中，在主控卡发送命令之前，仅需要主控卡向交换板卡发送指令，以便于交换板卡确定位于交换板卡上的至少一个端口，并通过至少一个端口发送广播报文。

另外，考虑到通信链路可能会存在一定故障，因此，为了确保数据准确无误进行传输，交换卡上用于广播报文的端口可以持续进行广播报文的发送。

在本发明中，主控卡与交换板卡独立设置于分布式系统中，主控卡可以通过发送指令来确定交换板卡的端口与其他板卡的端口之间所形成的通信线路是否为通路。也就是在此时，如果发现通路存在问题可以直接报错；如果通路并未存在问题，当主控卡发送指令，使与其他板卡存在通信关系的线路行程远端环回之后，由于交换板卡上至少存在一个持续发送广播报文的端口，因此，交换板卡与其他板卡之间的通路都会处于远端环回状态，直至处于远端环回的时长达到所设置的端口远端环回的时长。这样一来，就可以在分布式系统中形成内部的通信风暴，也就使板卡之间达到线速转发状态，即高效率、高负荷的进行数据传输的状态。

在本发明实施例的一个实现方式中，如果交换板卡以交换芯片的形式集成在主控卡上，主控卡可以在发送指令之后，控制交换芯片发送广播报文。因此，在如图3所示的实现方式的基础上，还可以实现为如图5所示的实现方式。其中，步骤103主控卡触发交换板卡通过位于交换板卡上的至少一个端口发送广播报文，触发广播风暴，可以具体实现为步骤1032：

1032、主控卡控制交换芯片发送广播报文，触发广播风暴。

由于当交换芯片集成在主控卡上时，主控卡能够直接控制交换芯片，因此，在本发明中，在各个端口处于远端环回之后，主控卡可以直接控制交换芯片完成广播报文的发送，这样也能有效实现板卡间链路的通信风暴。

在本发明中，交换板卡以交换芯片的形式集成在主控卡上，主控卡可以在板卡间形成远端环回，且设置好各个端口之间形成远端环回的时长之后，直接出发交换芯片发送广播报文。由于此时各个端口之间已经形成远端环回，因此，在广播报文发出之后的一段时间内，板卡之间就会形成广播风暴，也就使板卡之间达到线速转发状态，即高效率、高负荷的进行数据传输的状态。

为了确保主控卡能够及时收集到各个端口所产生的错误数据帧统计信息，在本发明实施例的一个实现方式中，主控卡可以在结束远端环回状态之后，借助交换板卡向其他板卡发送触发信息反馈的指令。因此，在如图3至图5所示的实现方式的基础上，以图3为例，还可以实现为如图6所示的实现方式。其中，步骤104在分布式系统运行时间达到每个板卡的端口远端环回的时长之后，主控卡获取所有板卡所有端口的错误数据帧统计信息，可以具体实现为步骤1041至步骤1043：

1041、在分布式系统运行时间达到每个板卡的端口远端环回的时长之后，主控卡接收其他板卡通过交换板卡发送的断开端口环路的消息。

1042、主控卡通过交换板卡向其他板卡发送触发信息反馈的指令。

主控卡可以通过发送触发信息反馈的指令，来使其他板卡在存在检测到错误数据帧的端口之后，向主控卡反馈错误数据帧统计信息。

1043、主控卡获取其他板卡端口的错误数据帧统计信息。

此外，为了确保主控卡能够及时收集到端口的错误数据帧统计信息，同时减少数据传输所造成的资源浪费，当主控卡接收到所有板卡的远端环路均处于断开的事件消息之后，需要告知交换板卡停止广播报文的发送，之后再进行错误数据帧统计信息的采集。

在本发明中，主控卡可以在所有端口已经终止远端环回状态之后，向其他板卡发送触发信息反馈的指令，使交换板卡与其他板卡之间用于通信的端口能够及时向主控卡反馈已产生的错误数据帧统计信息。

在本发明实施例的一个实现方式中，提供了主控卡根据是否接收到端口的错误数据帧统计信息来确定板卡间通信是否可靠的具体实现方式，因此，在如图3至图5所示的实现方式的基础上，以图3为例，还可以实现为如图7所示的实现方式。其中，步骤105主控卡根据是否获取到错误数据帧统计信息来确定板卡间通信的可靠性，可以具体实现为步骤1051至步骤1053：

1051、主控卡确定是否获取到错误数据帧统计信息。如果是，则执行步骤1052；否则，执行步骤1053。

1052、主控卡确定板卡间通信不可靠。

1053、主控卡确定板卡间通信可靠。

在本发明中，对于板卡间通信情况是否可靠，可以根据主控卡是否接收到其他板卡发送的端口的错误数据帧统计信息，以及自身的端口是否存在错误数据帧统计信息来确定。由于在分布式系统中，交换板卡与其它板卡相连接的链路作为内部通信的通道，并没有对外的接口，对外是不可见的，且对外而言考察分布式系统中板卡间的通信可靠性需要考虑每个板卡与交换板卡之间的通信情况，因此，只要主控卡接收到一条错误数据帧统计信息，就可以判定交换板卡与主控卡或是其他板卡中的一个板卡之间的通信链路存在问题，也就可以确定板卡间的通信不可靠；反之，只有在主控卡未收到来自于任何一个其他板卡发送的错误数据帧统计信息，且主控卡自身的端口也不存在错误数据帧统计信息时，才可以确定板卡间通信可靠性。

由此可见，采用本发明所提供的技术方案能够有效确定板卡间通信是否可靠，同时解决了无法对分布式系统中板卡间通信可靠性进行外部测试的问题。并且，采用本发明所提供的技术方案，主要是借助远端环回的特性，通过设置端口的远端环回来构成内部的环回链路，即构建以太网环路，而不依赖于外部联网，从而完成板卡间通信可靠性的检测。

本发明实施例提供一种基于分布式系统测试板卡间通信可靠性的装置20，该装置20用于执行如图3至图7所示的方法流程，如图8所示，该装置20包括：

通信模块21，用于通过交换板卡向其他板卡发送指令，其中，其他板卡为分布式系统中除主控卡和交换板卡以外的所有板卡，指令用于指示其他板卡将连接交换板卡的端口设置为远端环回，并设置其他板卡中每个板卡的端口远端环回的时长。

处理模块22，用于将自身连接交换板卡的端口设置为远端环回，并设置主控卡连接交换板卡的端口远端环回的时长，其中，主控卡连接交换板卡的端口远端环回的时长小于其他板卡中每个板卡的端口远端环回的时长。

通信模块21，用于触发交换板卡通过位于交换板卡上的至少一个端口发送广播报文，触发广播风暴。

通信模块21，还用于在分布式系统运行时间达到每个板卡的端口远端环回的时长之后，获取所有板卡所有端口的错误数据帧统计信息。

处理模块22，还用于根据是否通过通信模块21获取到错误数据帧统计信息来确定板卡间通信的可靠性。

在本发明实施例的一个实现方式中，如果主控卡与交换板卡独立设置于分布式系统中，通信模块21，具体用于：

向交换板卡发送指令，以便于交换板卡确定位于交换板卡上的至少一个端口，并通过至少一个端口发送广播报文，触发广播风暴。

在本发明实施例的一个实现方式中，如果交换板卡以交换芯片的形式集成在主控卡上，通信模块21，具体用于：

控制交换芯片发送广播报文，触发广播风暴。

在本发明实施例的一个实现方式中，通信模块21，还用于接收其他板卡通过交换板卡发送的断开端口环路的消息。

通信模块21，还用于通过交换板卡向其他板卡发送触发信息反馈的指令，以便于其他板卡中存在检测到错误数据帧的端口所在板卡向主控卡反馈错误数据帧统计信息。

在本发明实施例的一个实现方式中，处理模块22，具体用于：

如果存在错误数据帧统计信息，则确定板卡间通信不可靠；如果不存在错误数据帧统计信息，则确定板卡间通信可靠。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：Random Access Memory，简称：RAM)等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种基于分布式系统测试板卡间通信可靠性的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果主控卡与交换板卡独立设置于分布式系统中，主控卡触发交换板卡通过位于交换板卡上的至少一个端口发送广播报文，触发广播风暴，包括：

主控卡向交换板卡发送指令，以便于交换板卡确定位于交换板卡上的至少一个端口，并通过至少一个端口发送广播报文，触发广播风暴。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果交换板卡以交换芯片的形式集成在主控卡上，主控卡触发交换板卡通过位于交换板卡上的至少一个端口发送广播报文，触发广播风暴，包括：

主控卡控制交换芯片发送广播报文，触发广播风暴。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，在分布式系统运行时间达到每个板卡的端口远端环回的时长之后，在主控卡获取所有板卡所有端口的错误数据帧统计信息之前，包括：

主控卡接收其他板卡通过交换板卡发送的断开端口环路的消息；

主控卡通过交换板卡向其他板卡发送触发信息反馈的指令，以便于其他板卡中存在检测到错误数据帧的端口所在板卡向主控卡反馈错误数据帧统计信息。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，主控卡根据是否获取到错误数据帧统计信息来确定板卡间通信的可靠性，包括：

如果存在错误数据帧统计信息，则主控卡确定板卡间通信不可靠；

如果不存在错误数据帧统计信息，则主控卡确定板卡间通信可靠。

6.一种基于分布式系统测试板卡间通信可靠性的装置，其特征在于，所述装置包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，如果主控卡与交换板卡独立设置于分布式系统中，所述通信模块，具体用于：

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，如果交换板卡以交换芯片的形式集成在主控卡上，所述通信模块，具体用于：

控制交换芯片发送广播报文，触发广播风暴。

9.根据权利要求6至8中任意一项所述的装置，其特征在于，所述通信模块，还用于接收其他板卡通过交换板卡发送的断开端口环路的消息；

所述通信模块，还用于通过交换板卡向其他板卡发送触发信息反馈的指令，以便于其他板卡中存在检测到错误数据帧的端口所在板卡向主控卡反馈错误数据帧统计信息。

10.根据权利要求6至8中任意一项所述的装置，其特征在于，所述处理模块，具体用于：

如果存在错误数据帧统计信息，则确定板卡间通信不可靠；

如果不存在错误数据帧统计信息，则确定板卡间通信可靠。