CN106452957A - 心跳检测方法及节点系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种心跳检测方法及节点系统，根据实际的物理连接情况，分段来维持心跳，既能保证每一段心跳都是必须的，而且不存在过多的冗余，当有任何一段心跳异常时，及时将异常信息通报给具有管理权限的节点。这样，一方面实现了高效性，缩小了冗余，能根据实际的需要，合理的安排发送心跳的周期，减少对带宽、时隙以及资源的占用；另一方面实现了实时性，因为每一段心跳的周期都是根据实际需要来合理安排的，所以就能保证每一段心跳的实时性，而在出现异常的时候，也能够及时的报告，进而保证了整体心跳的实时性。

Description

心跳检测方法及节点系统

技术领域

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种心跳检测方法及节点系统。

背景技术

心跳机制在现代的各种电子设备中得到了广泛的应用，对于监测设备的运行状态和设备之间的连通状态起到了不可或缺的作用。因为需要周期性的发送心跳信息，所以心跳的效率极为重要，如何能做到既能及时地发现异常状态，又能减少冗余以减少对带宽和资源的占用，从而找到两者之间的平衡点，是心跳设计者工作的核心。

在检测端到端的连通性时，往往需要针对所有的链路都要维持心跳，但是在物理上，不同链路也有共用的物理通道，对于这些共用的物理通道，如图1所示，按照现有的心跳设计，每条链路维持一个心跳会话，总共有4条长的会话，如图2中虚线所示，每个会话依次通过该条链路上所有的节点。这种心跳会话消耗时间比较长，对一条链路上所有的节点来说，进行一次心跳会话的频率是一样的，因为每一次心跳会话，该链路上的所有节点依次进行一次动作。而对于被赋予管理权限的心跳会话的管理者节点1.0来说，四条会话应当轮询进行，这样就导致，节点1.4与节点2.4通道上的心跳周期是整个轮询周期的4倍，如果轮询周期较小的话，节点1.0和1.1之间以及节点2.0和2.1之间的动作均过于频繁，如果轮询周期较大的话，又大大降低了节点1.4和节点2.4之间的连接状态监测的实时性。因此，对于这种设计来说，实时性和资源使用效率不可兼得。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种心跳检测方法，所述方法应用于一节点系统，所述节点系统包括：处于同一物理连接上不同位置的至少三个节点，所述物理连接被划分为至少两个不完全重合的检测段，每个所述检测段中设置有：被赋予管理权限的第一节点，以及，至少一个心跳消息传输节点组，所述心跳消息传输节点组包括：至少一个被赋予主动执行心跳检测权限的第二节点，以及至少一个被动配合所述第二节点并与所述第二节点交互心跳消息的第三节点，所述方法包括：

在每个所述检测段中：每个所述心跳消息传输节点组中的所述第二节点与所述第三节点交互心跳消息，当所述第二节点获得的心跳检测结果指示异常时，所述第二节点将所述心跳检测结果报给所述第一节点。

进一步的，所述物理连接被划分为至少两个检测段，相邻的所述检测段仅共用一个所述节点，或者，相邻的所述检测段共用至少两个连续设置的所述节点。

进一步的，所述检测段内除最远离所述第一节点的一所述第三节点外，其他所述第三节点均同时具有所述第二节点的功能并且均与相邻的、远离所述第一节点的其他所述第三节点交互所述心跳消息。

进一步的，所述检测段内除最远离所述第一节点的一所述第三节点外，还包括至少一个不具有所述第二节点的功能的所述第三节点。

进一步的，所述第一节点不具有或同时具有所述第二节点的功能。

根据本申请的第二方面，本申请提供一种节点系统，包括：处于同一物理连接上不同位置的至少三个节点，所述物理连接被划分为至少两个不完全重合的检测段，每个所述检测段中设置有：被赋予管理权限的第一节点，以及，至少一个心跳消息传输节点组，所述心跳消息传输节点组包括：至少一个被赋予主动执行心跳检测权限的第二节点，以及至少一个被动配合所述第二节点并与所述第二节点交互心跳消息的第三节点，

在每个所述检测段中：每个所述心跳消息传输节点组中的所述第二节点与所述第三节点交互心跳消息，当所述第二节点获得的心跳检测结果指示异常时，所述第二节点将所述心跳检测结果报给所述第一节点。

进一步的，所述物理连接被划分为至少两个检测段，相邻的所述检测段仅共用一个所述节点。

进一步的，所述检测段内除最远离所述第一节点的一所述第三节点外，其他所述第三节点均同时具有所述第二节点的功能并且均与相邻的、远离所述第一节点的其他所述第三节点交互所述心跳消息。

进一步的，所述检测段内除最远离所述第一节点的一所述第三节点外，还包括至少一个不具有所述第二节点的功能的所述第三节点。

进一步的，所述第一节点同时具有所述第二节点的功能。

本申请的有益效果是：

通过提供一种心跳检测方法及节点系统，根据实际的物理连接情况，分段来维持心跳，既能保证每一段心跳都是必须的，而且不存在过多的冗余，当有任何一段心跳异常时，及时将异常信息通报给具有管理权限的节点。这样，一方面实现了高效性，缩小了冗余，能根据实际的需要，合理的安排发送心跳的周期，减少对带宽、时隙以及资源的占用；另一方面实现了实时性，因为每一段心跳的周期都是根据实际需要来合理安排的，所以就能保证每一段心跳的实时性，而在出现异常的时候，也能够及时的报告，进而保证了整体心跳的实时性。

附图说明

图1为现有技术的节点系统的结构示意图。

图2为现有技术的节点系统维持心跳会话的示意图。

图3为本申请实施例一的节点系统的结构示意图。

图4为本申请实施例一的节点系统维持心跳会话的示意图。

图5为本申请实施例二的节点系统的结构示意图。

图6为本申请实施例二的节点系统维持心跳会话的示意图。

图7为本申请实施例三的节点系统的结构示意图。

图8为本申请实施例三的节点系统维持心跳会话的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例提出了一种心跳检测方法及相应的节点系统，可根据实际的物理连接情况，分段来维持心跳，每一个物理连接维护一段心跳，既能保证每一段心跳都是必须的，而且不存在过多的冗余，当有任何一段心跳异常时，及时将异常信息通报给具有管理权限的节点。

下面各实施例中，在对心跳检测方法进行详细描述的同时，考虑到节点系统内容的相似性，也视于对节点系统对应进行了描述。

实施例一：

本实施例提供了一种心跳检测方法，该方法应用于一节点系统，该节点系统包括如图3所示的结构：处于同一物理连接上不同位置的四个节点1.0、1.1、2.0及2.1，物理连接被划分为两个不完全重合的检测段30及31，检测段30及31中相应设置有：被赋予管理权限的第一节点1.0及2.0，以及，心跳消息传输节点组，心跳消息传输节点组包括：两个被赋予主动执行心跳检测权限的第二节点1.0及1.1，被动配合第二节点1.0并与第二节点1.0交互心跳消息的第三节点1.1，以及，被动配合第二节点1.1并与第二节点1.1交互心跳消息的第三节点2.1。而另一心跳消息传输节点组包括：一个被赋予主动执行心跳检测权限的第二节点2.0，以及被动配合第二节点2.0并与第二节点2.0交互心跳消息的第三节点2.1。

上述心跳检测方法则相应包括如图4所示的处理步骤，图4示出了相应心跳会话的情况，心跳会话如图中虚线所示：

在检测段30中：心跳消息传输节点组中的第二节点1.0与第三节点1.1交互心跳消息，第二节点1.1与第三节点2.1交互心跳消息，当第二节点1.1获得的心跳检测结果指示异常(例如，节点故障无法完成通信，或者节点与节点之间连接断开等，下同)时，第二节点1.1将心跳检测结果报给第一节点1.0，当第二节点1.0获得的心跳检测结果指示异常时，第二节点1.0将心跳检测结果报给自身记录。

同理，在检测段31中：心跳消息传输节点组中的第二节点2.0与第三节点2.1交互心跳消息，当第二节点2.0获得的心跳检测结果指示异常时，第二节点2.0将心跳检测结果报给自身记录。

在上述节点系统中，相邻的检测段30及31仅共用一个节点2.1。

检测段30内除最远离第一节点1.0的一第三节点2.1外，其他第三节点1.1同时具有第二节点的功能(即被赋予主动执行心跳检测权限，主动发送心跳消息)并且与相邻的、远离第一节点1.0的其他第三节点2.1交互心跳消息。第三节点2.1被动与第三节点1.1交互心跳消息。换言之，节点1.1不仅作为作为节点1.0的“第三节点”，而且作为节点2.1的“第二节点”，同时实现分别被动与节点1.0、主动与节点2.1交互心跳消息的功能。

在本实施例中，第一节点1.0同时具有第二节点的功能(即被赋予主动执行心跳检测权限，主动发送心跳消息)。换言之，节点1.0不仅作为检测段30中具有管理者身份的节点，还作为节点1.1的“第二节点”，同时实现接收或自身记录心跳检测结果、主动与节点1.1交互心跳消息的功能。

同理，检测段31内，最远离第一节点2.0的一第三节点2.1，第三节点2.1被动与第一节点2.0交互心跳消息。换言之，节点2.0不仅作为检测段31中具有管理者身份的节点，还作为节点2.1的“第二节点”，同时实现自身记录心跳检测结果、主动与节点2.1交互心跳消息的功能。

在本实施例的节点系统中，心跳会话可以是周期性或者非周期性的。各组节点间的心跳会话可以同步或者不同步。

实施例二：

本实施例提供了另外一种心跳检测方法，该方法应用于一节点系统，该节点系统包括如图5所示的结构：处于同一物理连接上不同位置的六个节点1.0、1.1、1.2、1.3、2.0、2.1及2.2，物理连接被划分为两个不完全重合的检测段30及31，检测段30中设置有：被赋予管理权限的第一节点1.0，以及，心跳消息传输节点组51及52，检测段31中设置有：被赋予管理权限的第一节点2.0，以及，心跳消息传输节点组53及54，其中，心跳消息传输节点组51包括：一个被赋予主动执行心跳检测权限的第二节点1.0，以及，被动配合第二节点1.0并与第二节点1.0交互心跳消息的第三节点1.1及1.2。心跳消息传输节点组52包括：一个被赋予主动执行心跳检测权限的第二节点1.2，以及，被动配合第二节点1.2并与第二节点1.2交互心跳消息的第三节点1.3及2.2。心跳消息传输节点组53包括：一个被赋予主动执行心跳检测权限的第二节点2.0，以及被动配合第二节点2.0并与第二节点2.0交互心跳消息的第三节点2.1。心跳消息传输节点组54包括：一个被赋予主动执行心跳检测权限的第二节点2.1，以及被动配合第二节点2.1并与第二节点2.1交互心跳消息的第三节点2.2及1.3。

上述心跳检测方法则相应包括如图6所示的处理步骤，图6示出了相应心跳会话的情况，心跳会话如图中虚线所示：

在检测段30中：心跳消息传输节点组51中的第二节点1.0与第三节点1.1及1.2交互心跳消息，当第二节点1.0获得的心跳检测结果指示异常时，第二节点1.0将心跳检测结果报给自身记录。心跳消息传输节点组52中的第二节点1.2与第三节点1.3及2.2交互心跳消息，当第二节点1.2获得的心跳检测结果指示异常时，第二节点1.2将心跳检测结果报给第一节点1.0。

同理，在检测段31中：心跳消息传输节点组53中的第二节点2.0与第三节点2.1交互心跳消息，当第二节点2.0获得的心跳检测结果指示异常时，第二节点2.0将心跳检测结果报给自身记录。心跳消息传输节点组54中的第二节点2.1与第三节点2.2及1.3交互心跳消息，当第二节点2.1获得的心跳检测结果指示异常时，第二节点2.1将心跳检测结果报给第一节点2.0。

在上述节点系统中，相邻的检测段30及31共用两个节点1.3及2.2。

检测段30内除第三节点1.1、1.3及2.2外，其他第三节点1.2同时具有第二节点的功能(即被赋予主动执行心跳检测权限，主动发送心跳消息)并且在心跳消息传输节点组51及52中与其他相应节点交互心跳消息。换言之，节点1.2不仅作为节点1.0的“第三节点”，而且作为节点1.3及2.2的“第二节点”，同时实现分别被动与节点1.0、主动与节点1.3及2.2交互心跳消息的功能。

在本实施例中，第一节点1.0同时具有第二节点的功能(即被赋予主动执行心跳检测权限，主动发送心跳消息)。换言之，节点1.0不仅作为检测段30中具有管理者身份的节点，还作为节点1.1及1.2的“第二节点”，同时实现接收或自身记录心跳检测结果、主动与节点1.1及1.2交互心跳消息的功能。

同理，检测段31内，除第三节点1.3及2.2外，其他第三节点2.1同时具有第二节点的功能(即被赋予主动执行心跳检测权限，主动发送心跳消息)并且在心跳消息传输节点组53及54中与其他相应节点交互心跳消息。换言之，节点2.1不仅作为节点2.0的“第三节点”，而且作为节点1.3及2.2的“第二节点”，同时实现分别被动与节点2.0、主动与节点1.3及2.2交互心跳消息的功能。

在本实施例中，第一节点2.0同时具有第二节点的功能(即被赋予主动执行心跳检测权限，主动发送心跳消息)。换言之，节点2.0不仅作为检测段31中具有管理者身份的节点，还作为节点2.1的“第二节点”，同时实现自身记录心跳检测结果、主动与节点2.1交互心跳消息的功能。

同样，在本实施例的节点系统中，心跳会话可以是周期性或者非周期性的。各组节点间的心跳会话可以同步或者不同步。

实施例三：

在本实施例中，主要是将多个类似于实施例一的物理连接进行了组合，形成仍旧可如图1所示的节点系统，其中包括了四个物理连接，分别对应：

第一物理连接link1依次经过节点：1.0、1.1、1.2、1.4、2.4、2.2、2.1及2.0；

第二物理连接link2依次经过节点：1.0、1.1、1.2、1.5、2.5、2.2、2.1及2.0；

第三物理连接link3依次经过节点：1.0、1.1、1.3、1.6、2.6、2.3、2.1及2.0；

第四物理连接link4依次经过节点：1.0、1.1、1.3、1.7、2.7、2.3、2.1及2.0。

如图7所示，本实施例的整个物理连接可被划分为检测段30及31，采用类似于实施例一的方式，为每个节点分配对应的功能，例如：将节点1.0及2.0分别作为检测段30及31中的第一节点，节点1.0及2.0不仅具有管理者身份，并且作为后续节点(分别对应节点1.1及2.1)的“第二节点”，同时实现自身记录心跳检测结果、分别主动与节点1.1及2.1交互心跳消息的功能。节点1.1不仅作为节点1.2及1.3的“第二节点”，也作为节点1.0的“第三节点”，节点1.1不仅实现主动与节点1.2及1.3交互心跳消息的功能，也同时实现被动配合节点1.0交互心跳消息的功能。节点1.2、1.4、2.2、2.1功能也同样与节点1.1相似，此处不再赘述。节点2.4、2.5、2.6及2.7仅作为第三节点，仅实现被动配合第二节点交互心跳消息，例如：节点2.4被动配合节点1.4及2.4来交互心跳消息，实现心跳检测。

心跳检测方法则相应包括如图8所示的处理步骤，图8示出了相应心跳会话的情况，心跳会话如图中虚线所示，此与上述内容类似，不再赘述。

当其中具有第二节点功能的节点获得的心跳检测结果指示异常时，则相应完成自身记录心跳检测结果(节点1.0及2.0)，或者将心跳检测结果在对应检测段内逐级上报给管理者身份的节点(节点1.0及2.0)。

同样，在本实施例的节点系统中，心跳会话可以是周期性或者非周期性的。各组节点间的心跳会话可以同步或者不同步。

实施例四：

本实施例与上述各实施例不同的是：本实施例中，节点1.0和/或节点2.0仅具有管理者身份，但并不具有第二节点的功能，即无法主动与第三节点完成心跳消息的交互，仅实现获得指示异常的心跳检测结果并记录。

实施例五：

本实施例与上述各实施例不同的是：本实施例中，节点1.0和/或节点2.0不仅自身记录或接收指示异常的心跳检测结果，还自身记录或接收指示正常的心跳检测结果。

需要额外说明的是：由于物理连接节点布局的多样性，在其他拓扑结构中，例如：星型、树型等，也同样可参照类似的方式赋予节点相应的一个或多个功能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种心跳检测方法，所述方法应用于一节点系统，所述节点系统包括：处于同一物理连接上不同位置的至少三个节点，其特征在于，所述物理连接被划分为至少两个不完全重合的检测段，每个所述检测段中设置有：被赋予管理权限的第一节点，以及，至少一个心跳消息传输节点组，所述心跳消息传输节点组包括：至少一个被赋予主动执行心跳检测权限的第二节点，以及至少一个被动配合所述第二节点并与所述第二节点交互心跳消息的第三节点，所述方法包括：

在每个所述检测段中：每个所述心跳消息传输节点组中的所述第二节点与所述第三节点交互心跳消息，当所述第二节点获得的心跳检测结果指示异常时，所述第二节点将所述心跳检测结果报给所述第一节点。

2.如权利要求1所述的心跳检测方法，其特征在于，所述物理连接被划分为至少两个检测段，相邻的所述检测段仅共用一个所述节点，或者，相邻的所述检测段共用至少两个连续设置的所述节点。

3.如权利要求1所述的心跳检测方法，其特征在于，所述检测段内除最远离所述第一节点的一所述第三节点外，其他所述第三节点均同时具有所述第二节点的功能并且均与相邻的、远离所述第一节点的其他所述第三节点交互所述心跳消息。

4.如权利要求1所述的心跳检测方法，其特征在于，所述检测段内除最远离所述第一节点的一所述第三节点外，还包括至少一个不具有所述第二节点的功能的所述第三节点。

5.如权利要求1-4中任一项所述的心跳检测方法，其特征在于，所述第一节点不具有或同时具有所述第二节点的功能。

6.一种节点系统，包括：处于同一物理连接上不同位置的至少三个节点，其特征在于，所述物理连接被划分为至少两个不完全重合的检测段，每个所述检测段中设置有：被赋予管理权限的第一节点，以及，至少一个心跳消息传输节点组，所述心跳消息传输节点组包括：至少一个被赋予主动执行心跳检测权限的第二节点，以及至少一个被动配合所述第二节点并与所述第二节点交互心跳消息的第三节点，

在每个所述检测段中：每个所述心跳消息传输节点组中的所述第二节点与所述第三节点交互心跳消息，当所述第二节点获得的心跳检测结果指示异常时，所述第二节点将所述心跳检测结果报给所述第一节点。

7.如权利要求6所述的节点系统，其特征在于，所述物理连接被划分为至少两个检测段，相邻的所述检测段仅共用一个所述节点。

8.如权利要求6所述的节点系统，其特征在于，所述检测段内除最远离所述第一节点的一所述第三节点外，其他所述第三节点均同时具有所述第二节点的功能并且均与相邻的、远离所述第一节点的其他所述第三节点交互所述心跳消息。

9.如权利要求6所述的节点系统，其特征在于，所述检测段内除最远离所述第一节点的一所述第三节点外，还包括至少一个不具有所述第二节点的功能的所述第三节点。

10.如权利要求6-9中任一项所述的节点系统，其特征在于，所述第一节点同时具有所述第二节点的功能。