CN107995315A - 业务板间信息的同步方法、装置、存储介质及计算机设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种业务板间信息的同步方法、装置、存储介质及计算机设备，其中，该方法包括：第一业务板的第一数据核判断自身产生的动态信息是否为同步信息；在动态信息为同步信息的情况下，第一数据核封装同步信息；第一数据核将封装后的同步信息发送至第二业务板。本发明采用多数据核并发同步处理机制，使业务板的每个数据核自身产生的同步信息均可以在该数据核内部独立封装后直接发送，不需要进行层级封装和单对单的确认机制，能够满足当前网络设备多数据核并发处理架构信息同步需求，有效地提高同步效率，解决了现有技术中业务板间的消息同步效率低、同步实时性不高的问题。

Description

业务板间信息的同步方法、装置、存储介质及计算机设备

技术领域

本发明涉及网络通信和网络安全领域，特别是涉及一种业务板间信息的同步方法、装置、存储介质及计算机设备。

背景技术

随着网络技术的发展以及对网络设备功能、性能要求的不断提高，分布式处理架构的网络设备应运而生，比如将多台网络设备进行堆叠，或者网络设备本身采用分布式架构，由多块业务板组成，共同提供数据处理功能，每一块业务板采用多个多核处理器，依赖于网卡或交换芯片多队列技术多核并发处理，提高数据处理能力。

在这种架构下，多业务板可处于两种工作模式：冗余备份(1对1或N对1)和分流模式(各业务板均进行业务报文处理)。网络设备在处理各类型业务报文时会动态产生数据，当主业务板因故障或主动与备业务板发生切换时，为保证业务流程尽量不中断或中断极少时间，就需要将主业务板处理业务过程中产生的动态数据同步到备业务板上，从而在业务切换时有效保证业务处理平滑过渡。在分流模式下，网卡或交换芯片将业务报文基于分流算法(如哈希分流算法)送往不同的业务板进行处理。业务处理过程中的动态数据同步对于实时、可靠的要求性更高。以安全设备上的多通道协议处理为例，在子连接处理过程中需要父连接动态生成的数据使得两者能够关联起来，若两者基于分流算法被分流到了不同的业务板处理，则需要将父连接产生的动态信息同步到子连接所在的业务板上，才能保证业务正常处理。

为了满足日益多样的板间同步需求，同步消息的可靠、实时、高效传输，已然成为评估板间同步技术的关键指标。现有技术常通过业务板间的管理通道以传输控制协议套接字(TCP-socket，Transmission Control Protocol-socket)方式进行同步信息的板间传输，依赖于操作内核(kernel)协议栈保证消息的可靠按序传输；或通过业务板间的数据通道将同步信息封装到以太报文的方式进行板间传输，采用确认和重传机制，即发送端按序发送同步报文，接收端按序接收报文，在一定的时机回应确认报文(ACK，Acknowledgement)，如果发送端没有收到确认报文则进行重传。但使用kernel协议栈时由于板间管理通道带宽有限，同步效率低，同步的实时性无法保证；使用单对单的确认和重传机制，在多核高并发处理架构下，多核生成的同步信息共享同一个发送节点，若信息量较大时处理不及时，易造成同步信息堆积，同步实时性较差。

发明内容

本发明提供一种业务板间信息的同步方法、装置、存储介质及计算机设备，用以解决现有技术中业务板间的消息同步效率低、同步实时性不高的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种业务板间信息的同步方法，包括：第一业务板的第一数据核判断自身产生的动态信息是否为同步信息；在所述动态信息为同步信息的情况下，所述第一数据核封装所述同步信息；所述第一数据核将封装后的同步信息发送至第二业务板。

进一步，所述第一数据核封装所述同步信息，包括：判断所述同步信息是否为实时同步信息；在所述同步信息为实时同步信息的情况下，封装所述实时同步信息。

进一步，判断所述同步信息是否为实时同步信息之后，还包括：在所述同步信息不为实时同步信息的情况下，将所述非实时同步信息缓存至预设缓存区，其中，所述预设缓存区为所述第二业务板在所述第一数据核内对应的缓存区；检测所述预设缓存区是否满足预设条件；在所述预设缓存区满足所述预设条件的情况下，封装所述预设缓存区内的所有非实时同步信息。

进一步，封装所述同步信息，包括：在所述封装后的同步信息中添加标识字段。

另一方面，本发明还提供一种业务板间信息的同步装置，包括：判断模块，用于判断第一数据核产生的动态信息是否为同步信息；封装模块，用于在所述动态信息为同步信息的情况下，封装所述同步信息；发送模块，用于将封装后的同步信息发送至第二业务板。

进一步，所述封装模块，具体用于：判断所述同步信息是否为实时同步信息；在所述同步信息为实时同步信息的情况下，封装所述实时同步信息。

进一步，所述封装模块，具体还用于：在所述同步信息不为实时同步信息的情况下，将所述非实时同步信息缓存至预设缓存区，其中，所述预设缓存区为所述第二业务板在所述第一数据核内对应的缓存区；检测所述预设缓存区是否满足预设条件；在所述预设缓存区满足所述预设条件的情况下，封装所述预设缓存区内的所有非实时同步信息。

进一步，所述封装模块，具体还用于：在所述同步信息中添加标识字段。

另一方面，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述的业务板间信息的同步方法。

另一方面，本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的业务板间信息的同步方法。

本发明采用多数据核并发同步处理机制，使业务板的每个数据核自身产生的同步信息均可以在该数据核内部独立封装后直接发送，不需要进行层级封装和单对单的确认机制，能够满足当前网络设备多数据核并发处理架构信息同步需求，有效地提高同步效率，解决了现有技术中业务板间的消息同步效率低、同步实时性不高的问题。

附图说明

图1是本发明第一实施例中业务板间信息的同步方法流程图；

图2是本发明第二实施例中业务板间信息的同步装置的结构示意图；

图3是本发明第四实施例中业务板间同步流程示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术业务板间的消息同步效率低、同步实时性不高的问题的问题，本发明提供了一种业务板间信息的同步方法、装置、存储介质及计算机设备，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

本发明的第一实施例提供了一种业务板间信息的同步方法，其流程图如图1所示，主要包括步骤S101至S103：

S101，第一业务板的第一数据核判断自身产生的动态信息是否为同步信息；

S102，在动态信息为同步信息的情况下，第一数据核封装同步信息；

S103，第一数据核将封装后的同步信息发送至第二业务板。

在本实施例中，执行主体为业务板中的各个数据核。应当了解的是，本实施例中所提到的第一业务板为分布式架构下的产生同步信息的业务板，并不专指某一固定的业务板，第一数据核为第一业务板内的进行数据处理的任意一个数据核，并不专指某一固定的数据核。第一业务板将其产生的同步信息同步至第二业务板，实际上是将第一业务板中各个数据核产生的同步信息同步至第二业务板，第二业务板即为目的业务板，由于业务板间的冗余备份的关系不固定，所以第二业务板并不专指某一个业务板，而是第一数据核产生的同步信息将要发送至的目的业务板。

第一业务板内存在多个数据核，每个数据核内均存在对应的业务模块负责处理业务，产生各种动态信息，但并不是所有的动态信息都需要进行同步，因此在进行同步之前，每个数据核首先需要判断其自身产生的动态信息是否为需要进行同步的同步信息，如地址解析协议(ARP，Address Resolution Protocol)表项、媒体访问控制(MAC，Media AccessControl)表项等；以第一业务板的第一数据核为例，在第一数据核产生的动态信息为同步信息的情况下，第一数据核将该同步信息在第一数据核内直接封装成以太报文，并将封装好的以太报文经过网卡或交换网板发送到第二业务板。优选地，在第一数据核封装同步信息时，可填充标识字段以标识该同步信息封装成的以太报文为同步报文，方便网卡或交换网板识别出同步报文并优先发送同步报文，达到尽快同步的效果；并且，封装时还可将变化的分流特征封装进同步报文中，使得同步报文可以均匀地分配到第二业务板的各数据核处理，提高同步信息的处理效率。

考虑到业务的多样性，对于信息同步的需求也不尽相同，例如备份类信息对于同步的实时性要求不高，可将多条信息封装在同一个报文中进行传输。因此，在封装同步信息时，第一数据核还可以进一步判断该同步信息是否为实时同步信息，若为实时同步信息，则第一数据核对该实时同步信息进行单独封装发送，保证实时同步信息可以及时的发送；若同步信息不为实时同步信息，则将非实时同步信息缓存至预设缓存区，并在预设缓存区满足预设条件时，将预设缓存区内缓存的所有非实时同步信息统一封装并发送，以提高数据通道带宽利用效率。应当了解的是，预设缓存区为第二业务板(相当于目的业务板)在第一数据核内对应的缓存区，即除第一业务板以外的每块业务板在第一业务板的第一数据核中均有对应的缓存区，第一数据核在产生非实时同步信息时，会根据非实时同步信息将要送至的目的业务板，将其缓存在目的业务板对应的缓存区中，使第一数据核在对该缓存区内的同步信息进行封装时，所有信息均为需要发送至该目的业务板的同步信息；预设缓存区满足的预设条件是指预设缓存区内部缓存的同步信息的数量达到预设值，或预设缓存区的缓存定时器超时的情况下，即为预设缓存区满足预设条件。具体地，在一个数据核中，每个缓存区的大小不宜设置的过大，可以保存10至15个非实时同步信息为准，以防止占用过多存储区空间。

本发明实施例采用多数据核并发同步处理机制，使业务板的每个数据核自身产生的同步信息均可以在该数据核内部独立封装后直接发送，不需要进行层级封装和单对单的确认机制，能够满足当前网络设备多数据核并发处理架构信息同步需求，有效地提高同步效率，解决了现有技术中业务板间的消息同步效率低、同步实时性不高的问题。

第二业务板在接收到业务报文后，首先根据同步报文中封装的不同的分流特征，将同步报文均匀的分布到不同数据核中，以提高并行处理效率；并且进一步地，接收到上述报文的第二业务板的数据核可以根据标识字段较早地判断该报文是否为同步报文，减少了第二业务板处理同步信息时占用的处理器资源。应当了解的是，第一业务板的各个数据核在封装时用的封装规则与第二业务板在解封时的解封规则应为相同或相匹配的规则。

本发明的第二实施例提供了一种业务板间信息的同步装置，其装置结构图如图2所示，主要包括依次耦合的判断模块201、封装模块202以及发送模块203，其中，判断模块201用于判断数据核产生的动态信息是否为同步信息；封装模块202用于在动态信息为同步信息的情况下，封装同步信息；发送模块203用于将封装后的同步信息发送至第二业务板。

本实施例中提供的同步装置可以安装在第一业务板的每个数据核中，用于对每个数据核的业务模块产生的同步信息进行独立的封装和发送。本实施例中所提到的第一业务板为分布式架构下的产生同步信息的业务板，，第一数据核为第一业务板内的进行数据处理的任意一个数据核，并不专指某一固定的数据核。第一业务板将其产生的同步信息同步至第二业务板，实际上是将第一业务板中各个数据核产生的同步信息同步至第二业务板，第二业务板即为目的业务板，由于业务板间的冗余备份的关系不固定，所以第二业务板并不专指某一个业务板，而是第一数据核产生的同步信息将要发送至的目的业务板。

第一业务板内存在多个数据核，每个数据核内均存在对应的业务模块负责处理业务，产生各种动态信息，但并不是所有的动态信息都需要进行同步，因此在进行同步之前，判断模块201需要首先判断数据核产生的动态信息是否为需要进行同步的同步信息，如ARP表项、MAC表项等；以第一业务板的第一数据核为例，在第一数据核产生的动态信息为同步信息的情况下，封装模块202将该同步信息在第一数据核内直接封装成以太报文，发送模块203将封装好的以太报文经过网卡或交换网板发送到第二业务板。优选地，封装模块202在封装第一数据核产生的同步信息时，可填充标识字段以标识该同步信息封装成的以太报文为同步报文，方便网卡或交换网板识别出同步报文并优先发送同步报文，达到尽快同步的效果；并且，封装时还可将变化的分流特征封装进同步报文中，使得同步报文可以均匀地分配到第二业务板的各数据核处理，提高同步信息的处理效率。

考虑到业务的多样性，对于信息同步的需求也不尽相同，例如备份类信息对于同步的实时性要求不高，可将多条信息封装在同一个报文中进行传输。因此，封装模块202在封装同步信息时，还可以进一步判断该同步信息是否为实时同步信息，若为实时同步信息，则对该实时同步信息进行单独封装发送，保证实时同步信息可以及时的发送，若同步信息不为实时同步信息，则将非实时同步信息缓存至预设缓存区，并在预设缓存区满足预设条件时，将预设缓存区内缓存的所有非实时同步信息统一封装并发送，以提高数据通道带宽利用效率。应当了解的是，预设缓存区为第二业务板(相当于目的业务板)在第一数据核内对应的缓存区，即除第一业务板以外的每块业务板在第一业务板的第一数据核中均有对应的缓存区，封装模块202在判断存在非实时同步信息时，会根据非实时同步信息将要送至的目的业务板，将其缓存在目的业务板对应的缓存区中，使封装模块202在对该缓存区内的同步信息进行封装时，所有信息均为需要发送至该目的业务板的同步信息；预设缓存区满足的预设条件是指预设缓存区内部缓存的同步信息的数量达到预设值，或预设缓存区的缓存定时器超时的情况下，即为预设缓存区满足预设条件。具体地，在一个数据核中，每个缓存区的大小不宜设置的过大，可以保存10至15个非实时同步信息为准，以防止占用过多存储区空间。

本发明实施例采用多数据核并发同步处理机制，使业务板的每个数据核自身产生的同步信息均可以在该数据核内部独立封装后直接发送，不需要进行层级封装和单对单的确认机制，能够满足当前网络设备多数据核并发处理架构信息同步需求，有效地提高同步效率，解决了现有技术中业务板间的消息同步效率低、同步实时性不高的问题。

第二业务板在接收到业务报文后，首先根据同步报文中封装的不同的分流特征，将同步报文均匀的分布到不同数据核中，以提高并行处理效率；并且进一步地，接收到上述报文的第二业务板的数据核可以根据标识字段较早地判断该报文是否为同步报文，减少了第二业务板处理同步信息时占用的处理器资源。应当了解的是，第一业务板的各个数据核在封装时用的封装规则与第二业务板在解封时的解封规则应为相同或相匹配的规则。

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的方法。

本发明的第三实施例还提供了一种存储介质计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：

S31，第一业务板的第一数据核判断自身产生的动态信息是否为同步信息；

S32，在动态信息为同步信息的情况下，第一数据核封装同步信息；

S33，第一数据核将封装后的同步信息发送至第二业务板。

具体地，计算机程序在被处理器执行第一数据核封装同步信息的步骤时，具体实现如下步骤：判断同步信息是否为实时同步信息；在同步信息为实时同步信息的情况下，封装实时同步信息。进一步地，计算机程序在被处理器执行判断同步信息是否为实时同步信息的步骤之后，还被处理器执行以下步骤：在同步信息不为实时同步信息的情况下，将非实时同步信息缓存至预设缓存区，其中，预设缓存区为第二业务板在第一数据核内对应的缓存区；检测预设缓存区是否满足预设条件；在预设缓存区满足预设条件的情况下，封装预设缓存区内的所有非实时同步信息。通过上述方式，将需要实时同步的信息进行快速的同步处理，对非实时同步信息，可以统一封装发送，以提高数据通道的带宽利用率。

在本实施例中，计算机程序在被处理器执行封装同步信息的步骤时，具体实现如下步骤：在封装后的同步信息中添加标识字段，还可以进一步添加变化的分流特征，使目的业务板接收到以太报文后，可以首先根据报文中封装的不同的分流特征，将同步报文均匀的分布到不同数据核中，以提高并行处理效率；并且进一步地，接收到上述报文的第二业务板的数据核可以根据标识字段较早地判断该报文是否为同步报文，减少了第二业务板处理同步信息时占用的处理器资源。应当了解的是，第一业务板的各个数据核在封装时用的封装规则与第二业务板在解封时的解封规则应为相同或相匹配的规则。

本发明实施例采用多数据核并发同步处理机制，使业务板的每个数据核自身产生的同步信息均可以在该数据核内部独立封装后直接发送，不需要进行层级封装和单对单的确认机制，能够满足当前网络设备多数据核并发处理架构信息同步需求，有效地提高同步效率，解决了现有技术中业务板间的消息同步效率低、同步实时性不高的问题。

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记载的方法步骤。可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。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。

本发明的第四实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现本发明第一实施例提供的业务板间信息的同步方法，下面结合图3对业务板间同步流程进行描述。

图3中，业务板A为第一业务板，即需要进行冗余备份的业务板，业务板B为第二业务板，即同步信息将要送至的目的业务板，业务板A和业务板B中均含有n个数据核，每个数据核都可以产生动态信息或处理接收到的同步信息。

业务板A的数据核中的业务模块产生各种动态信息，对于需要进行同步的同步信息，判断其是否需要进行实时同步，若需要进行实时同步，则根据封装规则直接对该实时同步信息进行同步报文的封装，在封装时将标识字段和变化的分流特征同步封装在同步报文内，并在封装后发送至交换网板，交换网板将该同步报文转发给业务板B；若不需要进行实时同步，则将同步信息缓存至业务板A中业务板B对应的缓存区中，在缓存区满足预设条件时，再进行同步报文的封装和发送。

业务板B接收到发送给自身的报文(可以包括同步报文，也可以包括正常的业务报文)后，根据报文中封装的分流特征，将报文分配给业务板B中不同的数据核处理；业务板B中的数据核在收到分配给自身的报文后，根据标识字段判断出哪些报文是同步报文，对同步报文进行优先处理；在对同步报文进行处理时，按照解封装规则将携带的同步信息解析出来，根据同步信息类型递送给相应的业务模块进行处理。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (10)

1.一种业务板间信息的同步方法，其特征在于，包括：

第一业务板的第一数据核判断自身产生的动态信息是否为同步信息；

在所述动态信息为同步信息的情况下，所述第一数据核封装所述同步信息；

所述第一数据核将封装后的同步信息发送至第二业务板。

2.如权利要求1所述的同步方法，其特征在于，所述第一数据核封装所述同步信息，包括：

判断所述同步信息是否为实时同步信息；

在所述同步信息为实时同步信息的情况下，封装所述实时同步信息。

3.如权利要求2所述的同步方法，其特征在于，判断所述同步信息是否为实时同步信息之后，还包括：

在所述同步信息不为实时同步信息的情况下，将所述非实时同步信息缓存至预设缓存区，其中，所述预设缓存区为所述第二业务板在所述第一数据核内对应的缓存区；

检测所述预设缓存区是否满足预设条件；

在所述预设缓存区满足所述预设条件的情况下，封装所述预设缓存区内的所有非实时同步信息。

4.如权利要求1至3中任一项所述的同步方法，其特征在于，封装所述同步信息，包括：在所述封装后的同步信息中添加标识字段。

5.一种业务板间信息的同步装置，其特征在于，包括：

判断模块，用于判断第一数据核产生的动态信息是否为同步信息；

封装模块，用于在所述动态信息为同步信息的情况下，封装所述同步信息；

发送模块，用于将封装后的同步信息发送至第二业务板。

6.如权利要求5所述的同步装置，其特征在于，所述封装模块，具体用于：

判断所述同步信息是否为实时同步信息；

在所述同步信息为实时同步信息的情况下，封装所述实时同步信息。

7.如权利要求6所述的同步装置，其特征在于，所述封装模块，具体还用于：

在所述同步信息不为实时同步信息的情况下，将所述非实时同步信息缓存至预设缓存区，其中，所述预设缓存区为所述第二业务板在所述第一数据核内对应的缓存区；

检测所述预设缓存区是否满足预设条件；

在所述预设缓存区满足所述预设条件的情况下，封装所述预设缓存区内的所有非实时同步信息。

8.如权利要求5至7中任一项所述的同步装置，其特征在于，所述封装模块，具体还用于：在所述同步信息中添加标识字段。

9.一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任意一项所述方法的步骤。

10.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至4中任意一项所述方法的步骤。