CN106302198A - 集群路由器cpu资源的配置方法及集群路由器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种集群路由器CPU资源的配置方法及集群路由器，其中，该方法是将集群路由器系统中的各模块功能进行分离，将不同的业务模块运行在不同的CPU上，在不同的CPU上运行不同的主用业务模块和备用业务模块，其中，该备用业务模块为该主用业务模块的备用模块，在该主用业务模块的业务不能正常工作的情况下，该备用业务模块转换为该集群路由器的主用业务模块，解决了集群路由器上CPU资源不能满足业务需求的问题，提高了集群路由器系统的可靠性。

Description

集群路由器CPU资源的配置方法及集群路由器

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种集群路由器CPU资源的配置方法及集群路由器。

背景技术

为了应对网络中流量和规模的急剧增加，作为网络核心的路由器也在不断加快扩容的步伐，集群路由器由于其强大的可扩展性成为目前解决核心路由器容量扩展的主流技术，集群路由器，简单的说，就是将多台路由器互联起来，形成一套逻辑上一体的集群路由器系统。

在相关技术中，集群路由器是由多个机框构成，每个机框有两个或者以上的CPU，CPU运行着各种的管理模块和业务模块。管理模块通常完成设备配置命令下发、设备资源和状态监控收集等管理功能，业务模块通常完成路由协议计算、标签下发、特定功能处理等功能处理，管理模块也可以当做一种特殊的管理业务，因此为了简化起见，把集群路由器的这些管理模块和业务模块在下面描述中简称为“业务模块”。这些业务模块的稳定性，对于集群系统的稳定性有很大的影响。集群路由器各业务模块都集中运行在集群系统的一个CPU上，这样对系统CPU的性能要求较高，当这个CPU出问题时就会影响到系统中的所有业务，导致整个系统的崩溃。因此，有些系统为了增强可靠性，提出主用CPU和备份CPU的概念，在集中运行业务模块的CPU之外，增加了另外一个备份CPU来运行主用CPU所有业务模块的备份。这种做法，增强了可靠性，还是把所有业务模块作为整体来运行和备份，主CPU完成所有的业务模块的运行，发生故障时，整个主CPU的业务切换到备CPU中去。并且，由于业务模块仍然集中运行在一个主CPU和一个备份CPU里，集群路由器系统中的其他CPU资源没有得到很好的利用，CPU资源的使用很不均衡。

针对相关技术中，解决了集群路由器上CPU资源不能满足业务需求的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种集群路由器CPU资源的配置方法及集群路由器，以至少解决了集群路由器上CPU资源不能满足业务需求的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种集群路由器CPU资源的配置方法，包括：

集群路由器将不同的业务模块运行在不同的CPU上。

进一步地，集群路由器将不同的业务模块运行在不同的CPU上包括：

所述集群路由器在不同的CPU上运行不同的主用业务模块和备用业务模块，其中，所述业务模块包括：所述主用业务模块、所述备用业务模块，所述备用业务模块为所述主用业务模块的备用模块，在所述主用业务模块的业务不能正常工作的情况下，所述备用业务模块转换为所述集群路由器的主用业务模块。

进一步地，所述集群路由器在所述多个CPU上运行CPU资源管理模块，所述资源管理模块给一个或多个所述业务模块配置对应的CPU资源。

进一步地，在所述业务模块从分配的CPU上撤销的情况下，所述资源管理模块回收给所述业务模块配置的CPU资源。

进一步地，所述资源管理模块创建并更新CPU资源分配表，所述CPU资源分配表用于记录所述业务模块的配置所述CPU资源的运行情况。

进一步地，所述资源管理模块给一个或多个业务模块配置对应的CPU资源包括：

所述资源管理模块根据所述CPU资源分配表选择所述多个CPU中负载最低的CPU运行所述主用业务模块或者所述备用业务模块。

进一步地，所述资源管理模块给一个或多个业务模块配置对应的CPU资源包括以下至少之一：

选择所述多个CPU中未运行任何所述业务模块的CPU分配给所述主用业务模块；

选择所述多个CPU中未运行任何所述业务模块的CPU分配给所述备用业务模块；

若所述多个CPU均运行所述业务模块，则选择只运行备用业务模块且运行的备用业务模块负载最少的CPU分配给所述主用业务模块；

若所述多个CPU均运行所述业务模块，选择只运行主用业务模块且运行的主用模块负载最少的CPU分配给所述备用业务模块；

若所述多个CPU均运行所述业务模块，且均运行备用模块的情况下，则选择运行主用业务模块负载最少的CPU分配给所述主用业务模块；

若所述多个CPU均运行所述业务模块，且均运行主用业务模块的情况下，则选择运行备用业务模块负载最少的CPU分配所述备用业务模块。

进一步地，所述资源管理模块包括主用管理模块和备用管理模块；

所述主用管理模块和所述备用管理模块运行在所述多个CPU不同的CPU上，在所述主用管理模块不能工作的情况下，所述备用管理模块接管所述主用管理模块的工作。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种集群路由器，包括：业务模块和CPU，

不同的所述业务模块运行在不同的所述CPU上。

进一步地，所述业务模块包括：所述主用业务模块、所述备用业务模块：

不同的所述CPU上运行不同的所述主用业务模块和所述备用业务模块，所述备用业务模块为所述主用业务模块的备用模块，在所述主用业务模块的业务不能正常工作的情况下，所述备用业务模块转换为所述集群路由器的主用业务模块。

进一步地，所述装置还包括：资源管理模块，

多个所述CPU上运行CPU资源管理模块，所述资源管理模块用于给一个或多个所述业务模块配置对应的CPU资源。

进一步地，所述资源管理模块包括主用管理模块和备用管理模块；

所述主用管理模块和所述备用管理模块运行在不同的所述CPU上，在所述主用管理模块不能工作的情况下，所述备用管理模块接管所述主用管理模块的工作。

通过本发明，采用在不同的CPU上运行不同的主用业务模块和备用业务模块，其中，该备用业务模块为该主用业务模块的备用模块，在该主用业务模块的业务不能正常工作的情况下，该备用业务模块转换为该集群路由器的主用业务模块，解决了集群路由器上CPU资源不能满足业务需求的问题，提高了集群路由器系统的可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种集群路由器CPU资源的流程图；

图2是根据本发明优选实施例的资源管理模块与各业务模块间的交互示意图；

图3是根据本发明优选实施例的新增业务模块分配主备CPU资源的流程示意图；

图4是根据本发明优选实施例的集群路由器系统业务模块倒换的流程示意图；

图5是根据本发明优选实施例的集群路由器系统CPU资源回收的流程示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本实施例中提供了一种集群路由器CPU资源的配置方法，图1是根据本发明实施例的一种集群路由器CPU资源的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：

步骤S102，集群路由器将不同的业务模块运行在不同的CPU上。

通过上述步骤，集群路由器的业务模块都不再集中运行在集群路由器的一个CPU上，解决了集群路由器上CPU资源不能满足业务需求的问题，提高了集群路由器系统的可靠性。

在本实施例中，该集群路由器在不同的CPU上运行不同的主用业务模块和备用业务模块，其中，该业务模块包括：该主用业务模块、该备用业务模块，该备用业务模块为该主用业务模块的备用模块，在该主用业务模块的业务不能正常工作的情况下，该备用业务模块转换为该集群路由器的主用业务模块。

在本实施例中，该集群路由器还可以在该多个CPU上运行CPU资源管理模块，该资源管理模块给一个或多个该业务模块配置对应的CPU资源。在该业务模块从分配的CPU上撤销的情况下，该资源管理模块回收给该业务模块配置的CPU资源。该资源管理模块创建并更新CPU资源分配表，该CPU资源分配表用于记录该业务模块的配置该CPU资源的运行情况。

在本实施例中，该资源管理模块根据该CPU资源分配表选择该多个CPU中负载最低或者资源最适合的CPU运行该主用业务模块或者该备用业务模块。

在本实施例中，该资源管理模块给一个或多个业务模块配置对应的CPU资源可以包括以下至少之一：

选择该多个CPU中未运行任何该业务模块的CPU分配给该主用业务模块；

选择该多个CPU中未运行任何该业务模块的CPU分配给该备用业务模块；

若该多个CPU均运行该业务模块，则选择只运行备用业务模块且运行的备用业务模块负载最少的CPU分配给该主用业务模块；

若该多个CPU均运行该业务模块，选择只运行主用业务模块且运行的主用模块负载最少的CPU分配给该备用业务模块；

若该多个CPU均运行该业务模块，且均运行备用模块的情况下，则选择运行主用业务模块负载最少的CPU分配给该主用业务模块；

若该多个CPU均运行该业务模块，且均运行主用业务模块的情况下，则选择运行备用业务模块负载最少的CPU分配该备用业务模块；

若有业务要求，可依据特定的系统资源和业务模块特点，选择最适合业务模块运行的CPU。

在本实施例中，该资源管理模块包括主用管理模块和备用管理模块；

该主用管理模块和该备用管理模块运行在该多个CPU不同的CPU上，在该主用管理模块不能工作的情况下，该备用管理模块接管该主用管理模块的工作。

在本发明的另一实施例中，还提供了一种集群路由器，包括：业务模块和CPU，

不同的该业务模块运行在不同的该CPU上。

在本实施例中，该业务模块包括：该主用业务模块、该备用业务模块：

不同的该CPU上运行不同的该主用业务模块和该备用业务模块，该备用业务模块为该主用业务模块的备用模块，在该主用业务模块的业务不能正常工作的情况下，该备用业务模块转换为该集群路由器的主用业务模块。

在本实施例中，该装置还包括：资源管理模块，

多个该CPU上运行CPU资源管理模块，该资源管理模块用于给一个或多个该业务模块配置对应的CPU资源。

在本实施例中，该资源管理模块包括主用管理模块和备用管理模块；

该主用管理模块和该备用管理模块运行在不同的该CPU上，在该主用管理模块不能工作的情况下，该备用管理模块接管该主用管理模块的工作。

下面通过优选实施例和实施方式进行详细说明。

本优选实施例提供了一种可合理分配系统CPU资源的方法，提高了集群路由器系统的可靠性。

图2是根据本发明优选实施例的资源管理模块与各业务模块间的交互示意图，本发明优选实施的分布式集群路由器提供了一种可以均衡合理分配系统CPU资源的方法，包括主用管理模块、备用管理模块、主用业务模块、备用业务模块，CPU资源分配表。

主用管理模块和备用管理模块：集群路由器系统负责管理CPU资源的管理模块。备用管理模块作为主用管理模块的备用模块，在主用模块不能工作时，接管主用管理模块的工作，并且切换为主用管理模块。

主用业务模块和备用业务模块：集群路由器系统中可独立运行的各业务模块，备用业务模块作为主用业务模块的备份模块，在主用模块不能工作时，接管主用模块的工作，并且切换为主用业务模块。

CPU资源分配表：集群路由器系统的管理模块中记录系统中各CPU运行的业务模块情况。

本优选实施例中的分布式集群路由器系统的实现方法包括：

启动集群路由器系统时，系统首先选择某个CPU运行主用管理模块，负责分配回收管理各业务模块。创建和更新CPU资源分配表。

系统运行主用管理模块后，选择另外一个CPU运行备用管理模块，作为主用管理模块的备用模块，增强管理模块的可靠性。更新CPU资源分配表。

配置业务时，系统根据CPU资源分配表选择CPU负载最轻的CPU分配给该业务作为该业务模块主用CPU，同时选择另外一个CPU作为该业务模块的备用CPU。更新CPU资源分配表。

当系统中某项业务出现异常时，进行主备用模块倒换，主用模块从所分配的CPU资源上撤销，备用模块转为主用模块，主用管理模块重新为该业务的备用模块分配CPU资源，更新CPU资源分配表。

当删除某项已独立分配CPU资源的业务时，系统回收已分配给它的主备CPU资源，更新CPU资源分配表。

集群路由器启动后，未配置任何业务时，不主动给相关的业务模块分配CPU资源。进一步，系统为业务模块选择CPU时,优先选择未运行任何业务模块的CPU资源分配给该业务模块；若系统中无未运行任何业务模块的CPU资源，则选择只运行备用模块且运行的备用模块数最少的CPU资源分配给该项新业务加载主用模块，选择只运行主用模块且运行的主用模块最少的CPU资源分配给该项新业务加载备用模块；若系统中也无只运行备用模块的CPU资源，则选择运行主用模块数最少的CPU资源分配给该项新业务加载主用模块；若系统中也无只运行主用模块的CPU资源，则选择运行备用模块数最少的CPU资源分配给该项新业务加载备用模块。

采用本发明的优选实施例的集群路由器系统，均衡了集群路由器系统中各CPU的负载，使得集群路由器系统中各CPU资源得到有效充分利用，系统已分配的各业务模块均有备用模块，且不与主用模块分配在同一个CPU上，当主用模块出现异常时，备用模块可自主转为主用模块，由于系统中各业务模块是独立的，所以当系统中某一个业务模块出现异常并进行主备模块的倒换时，均不会影响到其他独立的业务模块，同时也减轻了主用CPU的业务负担，进而提高了系统的整体可靠性。

硬件模块部分包括：以2+2集群路由器系统为例，该系统中共有4个机框，每个机框有2个主控CPU，则该系统中共有8个可用的CPU资源，分别编号：中心框1的两个CPU为C1、C2，中心框2的两个CPU为C3、C4，线卡框1的两个CPU为L1、L2，线卡框2的两个CPU为L3、L4；

软件模块部分包括：集群系统中的可独立分配的业务模块，假设系统有可独立分配的业务模块5个，分别为A、B、C、D、E；

CPU资源分配流程部分的处理步骤如下：

集群路由器系统启动后，自主选择管理模块的主备CPU，假设分别选择为C1、C3，系统正常运行无任何业务，管理模块维护的CPU资源分配表中各CPU的业务情况均为空：

图3是根据本发明优选实施例的新增业务模块分配主备CPU资源的流程示意图，如图3所示，此时系统配置了A业务：按照图3中的流程，首先系统查询管理模块维护的CPU资源表有未加载任何业务模块的CPU资源，则选择其中之一如C2分配给A业务加载主用业务模块；再次查询CPU资源表仍然有未加载任何业务模块的CPU资源，则再次选择其中之一如C4分配给A业务加载备用业务模块；同时将分配信息添加到CPU资源分配表中；

系统配置了B业务：按照上述步骤的规则，此次分配L1给B业务加载主用业务模块，分配L3给B业务加载备用业务模块，同时将分配信息添加到CPU资源分配表中；

系统配置了C业务：按照上述步骤的规则，此次分配L2给C业务加载主用业务模块，分配L4给C业务加载备用业务模块，同时将分配信息添加到CPU资源分配表中；

系统配置了D业务：按照图3的规则，系统中已无未加载任何业务模块的CPU资源，则选择只分配了备用模块的CPU资源如C3给D业务加载主用业务模块，选择只分配了备业务模块的C2给D业务加载备用业务模块，同时将分配信息添加到CPU资源分配表中；

系统配置了E业务：按照上图3的规则，此次分配C4给E业务加载主用业务模块，分配L1给E业务加载备用业务模块，同时将分配信息添加到CPU资源分配表中；

图4是根据本发明优选实施例的集群路由器系统业务模块倒换的流程示意图，如图4所示，当系统中某个业务主用模块异常如C业务模块时，则撤销L2号CPU上的C业务主用模块，并将L4号CPU上的C业务备用模块转为C业务主用模块，更新管理模块的CPU资源表，此时管理模块中的CPU资源表中L2是没有加载任何业务的，根据图4的规则，分配L2给C业务加载备用模块，同时更新管理模块的CPU资源分配表；

当系统中某个业务主用模块异常如A业务模块时，则撤销C2号CPU上的A业务主用模块，并将C4号CPU上的A业务备用模块转为A业务主用模块，更新管理模块的CPU资源分配表，此时管理模块中的CPU资源表中没有未加载任何业务的CPU资源，根据图4的规则，可选择分配只加载了一个主业务模块的L4给A业务加载备用模块，同时更新管理模块的CPU资源分配表。

图5是根据本发明优选实施例的集群路由器系统CPU资源回收的流程示意图，如图5所示，当集群系统删除某项业务如业务E时，则根据图5流程，管理模块收回分配给E业务的CPU资源，更新管理模块的CPU资源分配表。

本发明优选实施例主要是充分利用集群路由器中的每个CPU资源，将系统中的各模块功能分布到系统中可用的CPU资源上，这样即可以减小系统对CPU性能的要求，还可以减轻主CPU的负担，提高系统的可靠性，并可充分利用系统中的现有资源。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例该的方法。

本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行上述实施例方法步骤的程序代码：

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行上述实施例的方法步骤。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，例如CPU资源调度算法，可以依据系统的硬件和软件条件，选择不同的更适合的方法。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种集群路由器CPU资源的配置方法，其特征在于，包括：

集群路由器将不同的业务模块运行在不同的CPU上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，集群路由器将不同的业务模块运行在不同的CPU上包括：

所述集群路由器在不同的CPU上运行不同的主用业务模块和备用业务模块，其中，所述业务模块包括：所述主用业务模块、所述备用业务模块，所述备用业务模块为所述主用业务模块的备用模块，在所述主用业务模块的业务不能正常工作的情况下，所述备用业务模块转换为所述集群路由器的主用业务模块。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述集群路由器在所述多个CPU上运行CPU资源管理模块，所述资源管理模块给一个或多个所述业务模块配置对应的CPU资源。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述业务模块从分配的CPU上撤销的情况下，所述资源管理模块回收给所述业务模块配置的CPU资源。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

所述资源管理模块创建并更新CPU资源分配表，所述CPU资源分配表用于记录所述业务模块的配置所述CPU资源的运行情况。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述资源管理模块给一个或多个业务模块配置对应的CPU资源包括：

所述资源管理模块根据所述CPU资源分配表选择所述多个CPU中负载最低的CPU运行所述主用业务模块或者所述备用业务模块。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述资源管理模块给一个或多个业务模块配置对应的CPU资源包括以下至少之一：

选择所述多个CPU中未运行任何所述业务模块的CPU分配给所述主用业务模块；

选择所述多个CPU中未运行任何所述业务模块的CPU分配给所述备用业务模块；

若所述多个CPU均运行所述业务模块，则选择只运行备用业务模块且运行的备用业务模块负载最少的CPU分配给所述主用业务模块；

若所述多个CPU均运行所述业务模块，选择只运行主用业务模块且运行的主用模块负载最少的CPU分配给所述备用业务模块；

若所述多个CPU均运行所述业务模块，且均运行备用模块的情况下，则选择运行主用业务模块负载最少的CPU分配给所述主用业务模块；

若所述多个CPU均运行所述业务模块，且均运行主用业务模块的情况下，则选择运行备用业务模块负载最少的CPU分配所述备用业务模块。

8.根据权利要求3至权利要求7任一项所述的方法，其特征在于，所述资源管理模块包括主用管理模块和备用管理模块；

所述主用管理模块和所述备用管理模块运行在所述多个CPU不同的CPU上，在所述主用管理模块不能工作的情况下，所述备用管理模块接管所述主用管理模块的工作。

9.一种集群路由器，其特征在于，包括：业务模块和CPU，

不同的所述业务模块运行在不同的所述CPU上。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述业务模块包括：所述主用业务模块、所述备用业务模块：

不同的所述CPU上运行不同的所述主用业务模块和所述备用业务模块，所述备用业务模块为所述主用业务模块的备用模块，在所述主用业务模块的业务不能正常工作的情况下，所述备用业务模块转换为所述集群路由器的主用业务模块。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：资源管理模块，

多个所述CPU上运行CPU资源管理模块，所述资源管理模块用于给一个或多个所述业务模块配置对应的CPU资源。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述资源管理模块包括主用管理模块和备用管理模块；

所述主用管理模块和所述备用管理模块运行在不同的所述CPU上，在所述主用管理模块不能工作的情况下，所述备用管理模块接管所述主用管理模块的工作。