CN108418798B - 一种bfd慢协商实现系统及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种BFD慢协商实现系统，涉及BFD协议应用技术领域，BFD慢协商实现系统包括时间轮链，节点发包定时器，发包缓存链和节点发包控制装置，本发明根据CPU负载情况控制允许同时发包的最大节点数，防止因过多BFD节点同时发包使CPU过载，导致协议中断；同时，控制时间轮链中能挂接的主动BFD节点数为最大节点数的一半，确保反向BFD会话也能得到发包协商。本发明还公开了一种BFD慢协商实现方法。
Description
技术领域
本发明涉及BFD协议应用技术领域，具体涉及一种BFD慢协商实现系统及实现方法。
背景技术
BFD是一种双向转发检测机制，可以提供毫秒级的检测，可以实现链路的快速检测，BFD通过与应用协议联动，可以实现应用协议的快速收敛，增加了网络的可靠性。BFD检测一般分为“慢协商”、“快速检测”两个阶段。“慢协商”阶段通过检测节点互发BFD协议报文，实现检测节点间的会话配对和发包周期等检测参数的协商，“慢协商”完成后进入硬件的快速检测，一般的硬件最快能支持3.3ms的发包，在3倍超时周期内收不到BFD的检测报文，会向应用协议报BFD会话DOWN。
目前BFD能够联动的应用协议类型有TE/L2VPN/VRRP/ISIS/OSPF/BGP等，当联动的协议规格量大时，“慢协商”阶段大量BFD协商报文短时间持续发包会造成CPU负载、一些有超时周期的协议(如LDP)中断等问题。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种BFD慢协商实现系统及实现方法，解决BFD“慢协商”阶段启动规格量大时造成CPU负载过重、协议易中断的问题，增加整个数据通信平台的健壮性。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种BFD慢协商实现系统，包括：
时间轮链，所述时间轮链用于挂接进行发包协商的BFD节点；
节点发包定时器库，所述节点发包定时器用于使时间轮链中的BFD节点依次进行发包协商；
发包缓存链，所述发包缓存链用于挂接等待进行发包协商的BFD节点；
节点发包控制装置，所述节点发包控制装置用于根据CPU负载设置时间轮链中能挂接的最大节点数，并控制当前启动的BFD节点加入时间轮链或发包缓存链中。
在上述技术方案的基础上，所述节点发包控制装置控制当前启动的BFD节点加入时间轮链或发包缓存链中包括：设置所述时间轮链能挂接的最大主动BFD节点数为最大节点数的一半；所述时间轮链中主动BFD节点数小于等于最大主动BFD节点数时，将当前启动的主动BFD节点加入时间轮链中；所述时间轮链中主动BFD节点数大于最大主动BFD节点数时，将当前启动的主动BFD节点加入发包缓存链中；将当前启动的被动BFD节点直接挂接到时间轮链中。
在上述技术方案的基础上，所述节点发包控制装置用于：当配对成功的主动BFD节点位于发包缓存链中时，将配对成功的主动BFD节点从发包缓存链中摘除并挂接到所述时间轮链中进行发包协商。
在上述技术方案的基础上，所述节点发包控制装置用于：连续5倍发包周期后BFD的状态还处于down状态时，则从时间轮链中摘除节点并挂接到所述发包缓存链的最后，若发包缓存链中有BFD节点，将所述发包缓存链的首节点摘除并挂接到时间轮链中。
在上述技术方案的基础上，所述节点发包控制装置用于：主动BFD节点或被动BFD节点发包协商完成后，从时间轮链中摘除已完成发包协商的节点。
本发明还公开了一种采用所述的BFD慢协商实现系统的BFD慢协商实现方法：
启动所述节点发包定时器、所述时间轮链和所述发包缓存链；
所述节点发包控制装置根据CPU负载设置时间轮链中能挂接的最大节点数，并控制当前启动的BFD节点加入时间轮链或发包缓存链中；
节点发包定时器使时间轮链中的BFD节点依次进行发包协商。
在上述技术方案的基础上，所述节点发包控制装置控制当前启动的BFD节点加入时间轮链或发包缓存链中包括：设置所述时间轮链能挂接的最大主动BFD节点数为最大节点数的一半；所述时间轮链中主动BFD节点数小于等于最大主动BFD节点数时，将当前启动的主动BFD节点加入时间轮链中；所述时间轮链中主动BFD节点数大于最大主动BFD节点数时，将当前启动的主动BFD节点加入发包缓存链中；将当前启动的被动BFD节点直接挂接到时间轮链中。
在上述技术方案的基础上，当配对成功的主动BFD节点位于发包缓存链中时，所述节点发包控制装置将配对成功的主动BFD节点从发包缓存链中摘除并挂接到所述时间轮链中进行发包协商。
在上述技术方案的基础上，连续5倍发包周期后BFD的状态还处于down状态时，所述节点发包控制装置从时间轮链中摘除节点并挂接到所述发包缓存链的最后，若发包缓存链中有BFD节点，将所述发包缓存链的首节点摘除并挂接到时间轮链中。
在上述技术方案的基础上，主动BFD节点或被动BFD节点发包协商完成后，所述节点发包控制装置从时间轮链中摘除已完成发包协商的节点。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明根据CPU负载情况控制允许同时发包的最大节点数，防止因过多BFD节点同时发包使CPU过载，导致协议中断。同时，控制时间轮链中能挂接的主动BFD节点数为最大节点数的一半，并设置将当前启动的被动BFD节点直接挂接到时间轮链中，确保反向BFD会话也能得到发包协商。
(2)BFD“慢协商”阶段先进行两端的BFD节点之间的会话配对，再进行发包协商，本发明控制时间轮链中能挂接的主动BFD节点数为最大节点数的一半，保证了两端的BFD节点最大效率的会话配对成功，避免浪费了系统资源。
(3)连续5倍发包周期后BFD的状态还处于down状态时，则对时间轮链及发包缓存链中的BFD节点进行调整，防止极端情况下两端的BFD节点同时允许发包，但是两端永远不能完成配对协商。
附图说明
图1为本发明实施例中BFD慢协商实现系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供一种BFD慢协商实现系统，包括：
时间轮链，时间轮链用于挂接进行发包协商的BFD节点；
节点发包定时器库，节点发包定时器用于使时间轮链中的BFD节点依次进行发包协商；
发包缓存链，发包缓存链用于挂接等待进行发包协商的BFD节点；
节点发包控制装置，节点发包控制装置用于根据CPU负载设置时间轮链中能挂接的最大节点数，并控制当前启动的BFD节点加入时间轮链或发包缓存链中。
节点发包控制装置控制当前启动的BFD节点加入时间轮链或发包缓存链中包括：设置时间轮链能挂接的最大主动BFD节点数为最大节点数的一半；时间轮链中主动BFD节点数小于等于最大主动BFD节点数时，将当前启动的主动BFD节点加入时间轮链中；时间轮链中主动BFD节点数大于最大主动BFD节点数时，将当前启动的主动BFD节点加入发包缓存链中；将当前启动的被动BFD节点直接挂接到时间轮链中。
例如，根据CPU负载计算出系统同时能允许启动的最大节点数，设为M；设置时间轮链能挂接的最大节点数为M，设置时间轮链能挂接的最大主动BFD节点数为M/2；时间轮链中主动BFD节点数小于等于M/2时，将当前启动的主动BFD节点加入时间轮链中；时间轮链中主动BFD节点数大于M/2时，将当前启动的主动BFD节点加入发包缓存链中；将当前启动的被动BFD节点直接挂接到时间轮链中。
本发明根据CPU负载情况控制允许同时发包的最大节点数，防止因过多BFD节点同时发包使CPU过载，导致协议中断；同时，控制时间轮链中能挂接的主动BFD节点数为最大节点数的一半，确保反向BFD会话也能得到发包协商。BFD“慢协商”阶段，存在会话配对流程，控制时间轮链中能挂接的主动BFD节点数为最大节点数的一半，保证了最大效率的能配对成功，避免浪费了系统资源。
BFD“慢协商”阶段先进行两端的BFD节点之间的会话配对，再进行发包协商。节点发包控制装置用于：当配对成功的主动BFD节点位于发包缓存链中时，将配对成功的主动BFD节点从发包缓存链中摘除并挂接到时间轮链中进行发包协商。
节点发包控制装置用于：连续5倍发包周期后BFD的状态还处于down状态时，则从时间轮链中摘除节点并挂接到发包缓存链的最后，若发包缓存链中有BFD节点，将发包缓存链的首节点摘除并挂接到时间轮链中。防止极端情况下系统检测的两端的BFD节点同时允许发包，但是两端永远不能完成配对协商。
节点发包控制装置用于：主动BFD节点或被动BFD节点发包协商完成后，从时间轮链中摘除已完成发包协商的节点。
本发明实施例还公开了一种采用BFD慢协商实现系统的BFD慢协商实现方法：
启动节点发包定时器、时间轮链和发包缓存链；
节点发包控制装置根据CPU负载设置时间轮链中能挂接的最大节点数，并控制当前启动的BFD节点加入时间轮链或发包缓存链中；
节点发包定时器使时间轮链中的BFD节点依次进行发包协商。
节点发包控制装置控制当前启动的BFD节点加入时间轮链或发包缓存链中包括：设置时间轮链能挂接的最大主动BFD节点数为最大节点数的一半；时间轮链中主动BFD节点数小于等于最大主动BFD节点数时，将当前启动的主动BFD节点加入时间轮链中；时间轮链中主动BFD节点数大于最大主动BFD节点数时，将当前启动的主动BFD节点加入发包缓存链中；将当前启动的被动BFD节点直接挂接到时间轮链中。
节点发包控制装置内的具体工作流程如下：
节点发包控制装置根据CPU负载设置时间轮链能挂接的最大节点数为M，设置时间轮链能挂接的最大主动BFD节点数为M/2；
时间轮链中主动BFD节点数小于等于M/2时，节点发包控制装置将当前启动的主动BFD节点加入时间轮链中；时间轮链中主动BFD节点数大于M/2时，节点发包控制装置将当前启动的主动BFD节点加入发包缓存链中；节点发包控制装置将当前启动的被动BFD节点直接挂接到时间轮链中。
BFD“慢协商”阶段先进行两端的BFD节点之间的会话配对，再进行发包协商。当配对成功的主动BFD节点位于发包缓存链中时，节点发包控制装置将配对成功的主动BFD节点从发包缓存链中摘除并挂接到时间轮链中进行发包协商。
连续5倍发包周期后BFD的状态还处于down状态时，节点发包控制装置从时间轮链中摘除节点并挂接到发包缓存链的最后，若发包缓存链中有BFD节点，将发包缓存链的首节点摘除并挂接到时间轮链中。
主动BFD节点或被动BFD节点发包协商完成后，节点发包控制装置从时间轮链中摘除已完成发包协商的节点。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (8)
1.一种BFD慢协商实现系统，其特征在于，包括：
时间轮链，所述时间轮链用于挂接进行发包协商的BFD节点；
节点发包定时器，所述节点发包定时器用于使时间轮链中的BFD节点依次进行发包协商；
发包缓存链，所述发包缓存链用于挂接等待进行发包协商的BFD节点；
节点发包控制装置，所述节点发包控制装置用于根据CPU负载设置时间轮链中能挂接的最大节点数，并控制当前启动的BFD节点加入时间轮链或发包缓存链中；
所述节点发包控制装置控制当前启动的BFD节点加入时间轮链或发包缓存链中包括：设置所述时间轮链能挂接的最大主动BFD节点数为最大节点数的一半；所述时间轮链中主动BFD节点数小于等于最大主动BFD节点数时，将当前启动的主动BFD节点加入时间轮链中；所述时间轮链中主动BFD节点数大于最大主动BFD节点数时，将当前启动的主动BFD节点加入发包缓存链中；将当前启动的被动BFD节点直接挂接到时间轮链中。
2.如权利要求1所述的一种BFD慢协商实现系统，其特征在于：所述节点发包控制装置用于：当配对成功的主动BFD节点位于发包缓存链中时，将配对成功的主动BFD节点从发包缓存链中摘除并挂接到所述时间轮链中进行发包协商。
3.如权利要求1所述的一种BFD慢协商实现系统，其特征在于：所述节点发包控制装置用于：连续5倍发包周期后BFD的状态还处于down状态时，则从时间轮链中摘除节点并挂接到所述发包缓存链的最后，若发包缓存链中有BFD节点，将所述发包缓存链的首节点摘除并挂接到时间轮链中。
4.如权利要求1所述的一种BFD慢协商实现系统，其特征在于：所述节点发包控制装置用于：主动BFD节点或被动BFD节点发包协商完成后，从时间轮链中摘除已完成发包协商的节点。
5.一种采用如权利要求1～4任意一项所述的BFD慢协商实现系统的BFD慢协商实现方法，其特征在于：
启动所述节点发包定时器、所述时间轮链和所述发包缓存链；
所述节点发包控制装置根据CPU负载设置时间轮链中能挂接的最大节点数，并控制当前启动的BFD节点加入时间轮链或发包缓存链中；
节点发包定时器使时间轮链中的BFD节点依次进行发包协商；
所述节点发包控制装置控制当前启动的BFD节点加入时间轮链或发包缓存链中包括：设置所述时间轮链能挂接的最大主动BFD节点数为最大节点数的一半；所述时间轮链中主动BFD节点数小于等于最大主动BFD节点数时，将当前启动的主动BFD节点加入时间轮链中；所述时间轮链中主动BFD节点数大于最大主动BFD节点数时，将当前启动的主动BFD节点加入发包缓存链中；将当前启动的被动BFD节点直接挂接到时间轮链中。
6.如权利要求5所述的一种BFD慢协商实现方法，其特征在于：当配对成功的主动BFD节点位于发包缓存链中时，所述节点发包控制装置将配对成功的主动BFD节点从发包缓存链中摘除并挂接到所述时间轮链中进行发包协商。
7.如权利要求5所述的一种BFD慢协商实现方法，其特征在于：连续5倍发包周期后BFD的状态还处于down状态时，所述节点发包控制装置从时间轮链中摘除节点并挂接到所述发包缓存链的最后，若发包缓存链中有BFD节点，将所述发包缓存链的首节点摘除并挂接到时间轮链中。
8.如权利要求5所述的一种BFD慢协商实现方法，其特征在于：主动BFD节点或被动BFD节点发包协商完成后，所述节点发包控制装置从时间轮链中摘除已完成发包协商的节点。
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