CN110300019B - 一种面向多协议交换系统的事件管理子系统及方法 - Google Patents

一种面向多协议交换系统的事件管理子系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种面向多协议交换系统的事件管理子系统，包括：事件触发模块，为多协议交换系统的各个功能模块，根据异常检测主动触发事件，并向信息提取模块发送事件触发指示信息；信息提取模块，对上报的事件触发指示信息进行轮询仲裁，同时提取事件信息，以及进行上报决策；封包处理模块，对信息提取模块上报的事件信息进行事件编码、封包参数信息提取以及封包形成事件管理数据包；事件处理模块，完成事件管理数据包的接收、解析、多协议交换系统各个功能模块事件的清除，以及针对事件做出响应。本发明在多协议交换系统中引入硬件实现的事件管理设计，并通过业务端口将事件信息进行上报，此外通过多协议封包来增加事件管理的灵活性。

Description

一种面向多协议交换系统的事件管理子系统及方法
技术领域
本发明属于网络交换技术领域，尤其是涉及一种面向多协议交换系统的事件管理子系统及方法。
背景技术
随着网络时代的发展，网络交换系统的重要性越来越显著。针对交换设备的状态监测愈发受到关注，如何能够实时监测交换设备，保障交换设备正常工作成为交换领域的研究热点。近年来出现的多协议交换系统所面临的事件管理问题显得更为突出。
传统的交换系统中，事件上报大多采用纯软件管理方式，即从系统级对各个模块进行监测，检查各个模块的工作状态并搜集相应的事件信息，系统层面的监测需要从软件层发起相关寄存器的访问，整个事件处理的时间为微秒级甚至是毫秒级。
另外，对于多协议交换系统来说，当负载达到一定程度时，交换系统与处理器之间的交互带宽是非常重要的，纯软件管理方式处理时间长，并占用了处理器的资源，因此也增加了带宽开销。多协议交换系统的网络环境比较复杂，牵涉到很多应用领域的设备和技术，当前的事件管理技术只从单个交换机或者交换系统完成事件管理，把当前的事件管理技术应用到多协议交换系统中会遇到效率低下、占用关键带宽资源以及灵活性等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种面向多协议交换系统的事件管理子系统，以提高事件管理效率，减少带宽占用，提高灵活性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种面向多协议交换系统的事件管理子系统，包括：
事件触发模块，为多协议交换系统的各个功能模块，根据异常检测主动触发事件，将异常事件信息记录在对应的事件信息寄存器中，并向信息提取模块发送事件触发指示信息；
信息提取模块，对上报的事件触发指示信息进行轮询仲裁，同时提取配置信息和事件信息，以及进行上报决策，将决策上报的事件信息发送给封包处理模块；
封包处理模块，对信息提取模块上报的事件信息进行事件编码、封包参数信息提取以及封包形成事件管理数据包，并将事件管理数据包发送给事件处理模块；
事件处理模块，完成事件管理数据包的接收、解析、多协议交换系统各个功能模块事件的清除，以及针对事件做出响应；
其中，所述事件触发模块、信息提取模块、封包处理模块由硬件实现，事件处理模块由软件协同硬件通过应用程序实现。
进一步的，所述事件触发模块包括多协议交换系统的协议控制器模块、交换模块、I2C模块、PCIE模块；记录在事件信息寄存器中的事件异常信息包括异常类型信息、相关数据包信息。
进一步的，所述配置信息是指用户根据场景和应用需求，针对各类不同的事件设置的是否进行上报的信息，该配置信息由对外开放的可配置寄存器提供；信息提取模块根据提取的配置信息和事件信息进行决策，如果配置信息符合处理的事件信息，则进行后续的事件处理流程，否则，终止事件处理流程。
进一步的，所述信息提取模块采用统一通过总线方式访问相应的事件信息寄存器来提取事件信息。
进一步的，所述封包处理模块按照事件发生的功能模块以及事件类型进行编码，在进行事件信息提取的同时，进行封包参数的提取，并连同事件编码同时作为封包的输入；封包参数包括目的端口、多协议交换系统的本地设备信息、封包的协议类型选择，针对不同的协议采用对应的封包格式；封包完成后，封包处理模块将封装好的事件管理数据包通过端口发送到事件处理模块所在的上位机的对应的目的端口。
进一步的，事件处理模块在接收到事件管理数据包后，根据之前约定的协议进行解析，根据解析结果，得到事件的具体信息；通过访问对应的事件信息寄存器消除信息；同时，根据解析结果，按照事件预先制定的事件等级，做相应的处理。
相对于现有技术，本发明所述的系统具有以下优势：
（1）本发明在多协议交换系统中引入硬件实现的事件管理设计，并通过业务端口将事件信息进行上报，此外通过多协议封包来增加事件管理的灵活性。
（2）本发明为主动上报模式，为了实现效率的提升，从硬件层面入手，在监测到事件后，交换系统能够自主的发起事件上报行为，在硬件层面自主触发事件并上报可以将事件处理时间缩短达到纳秒级，从而可以提升事件上报效率。
（3）不占用处理器和多协议交换系统的通信带宽，事件管理数据包随同业务数据进行带内传输，不依赖本地处理器。
（4）支持多协议传输，适用于指定的不同协议场景，增加事件管理的灵活性。
本发明的另一目的在于提出一种面向多协议交换系统的事件管理方法，以提高事件管理效率，减少带宽占用，提高灵活性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种面向多协议交换系统的事件管理方法，包括如下步骤：
1）多协议交换系统的各个功能模块进行异常检测，触发事件，并将相应信息存入寄存器；
2）对触发事件进行轮询仲裁后，进行配置信息和事件信息的提取，根据配置信息和事件信息判断触发事件是否使能；若否则结束处理流程，若是则从相应寄存器提取事件信息；
3）对事件信息进行事件编码，协议参数适配及封包处理构成事件管理数据包并发送上位机；
4）上位机对事件管理数据包进行解析，同时清除多协议交换系统各个功能模块的事件信息，并针对事件做出处理；
其中，步骤1至3由硬件实现，步骤4由软件协同硬件通过上位机的应用程序实现。
优选的，所述配置信息是指用户根据场景和应用需求，针对各类不同的事件设置的是否进行上报的信息，该配置信息由对外开放的可配置寄存器提供。
优选的，通过总线方式访问相应的寄存器来提取事件信息。
优选的，按照触发事件的功能模块以及事件类型进行编码，在进行事件信息提取的同时，进行封包参数的提取，并连同事件编码同时作为封包的输入；封包参数包括目的端口、多协议交换系统的本地设备信息、封包的协议类型选择，针对不同的协议采用对应的封包格式。
所述方法与上述系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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为本发明实施例面向多协议交换系统的事件管理子系统的原理框图；
图2为本发明实施例事件管理子系统的事件管理机制流程；
图3为本发明实施例的应用场景示意图；
图4为本发明实施例封包格式。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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。它们仅是与如所述权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施方案一：
面向多协议交换系统的事件管理子系统的划分如图1所示，包括事件触发模块、信息提取模块、封包处理模块以及事件处理模块，其中前三个模块（即事件触发模块、信息提取模块、封包处理模块）硬件实现，事件处理模块是软件协同硬件通过应用程序实现。
如图3所示，图中的SDI（Software Defined Interconnect）交换机是端口协议可通过软件定义的，包括以太网、FC（Fiber channel）以及RapidIO等三种协议类型。在图3中所构造的多协议交换系统中，各个SDI交换机中都有事件管理功能，上位机有对应事件管理的用于进行事件处理的应用程序，即事件处理模块。
事件管理子系统的处理流程为：首先，由功能模块触发事件；其次，提取事件相关信息；然后，进行协议封包处理；最后，执行事件处理；如图2所示，具体的处理流程如下所述：
事件触发模块，包括协议控制器（以太网、FC、RapidIO）模块、交换模块、I2C模块、PCIE模块等基本功能模块。多协议交换系统的各个功能模块进行异常检测，将异常类型、相关数据包等事件信息记录在对应的事件信心寄存器中，并向所述信息提取模块发送事件触发指示信息。其中，异常信息的记录不具备可叠加性，即仅记录异常类型信息和相关的数据包信息。发送的事件触发指示信息不包含事件的具体信息。
信息提取模块，主要进行轮询仲裁、配置信息提取、事件信息提取以及上报决策。
信息提取模块在接收到各个功能模块发送的事件触发指示信息后，对其进行轮询仲裁，即按照预先设置的优先级依次上报；其中，若高优先级频繁触发，则优先处理未处理的低优先级事件。
信息提取模块在对事件进行轮询仲裁后，提取配置信息，所谓配置信息就是指用户根据场景和应用需求，针对各类不同的事件设置的是否进行上报的信息，该配置信息由对外开放的可配置寄存器提供。
信息提取模块在提取配置信息之后，通过总线方式提取事件信息。如上所述，事件信息存在于各个功能模块的内部，因此，信息提取模块采用统一通过总线方式访问相应的事件信息寄存器来提取事件信息。具体的，所述信息提取模块提取协议控制器模块、交换模块、I2C模块、PCIE模块等基本模块的事件的相关信息。
信息提取模块根据提取的配置信息和事件信息进行决策，如果用户的配置信息符合处理的事件信息，则进行接下来的事件处理流程，将事件信息发送给协议封包处理模块，否则，终止事件处理流程。
封包处理模块，主要进行事件编码、封包参数信息提取以及封包，具体如下：
封包处理模块在得到信息提取模块发送的事件信息后，对事件类型进行编码处理，按照事件发生的功能模块以及事件类型进行编码，从而简化事件上送信息，减少无效信息传输。注意，事件编码必须保证唯一性，否则会出现误判。
封包处理模块在进行信息提取的同时，进行封包参数的提取，并连同上面提及的事件编码同时作为封包的输入。
封包参数包括目的端口、多协议交换系统的本地设备信息、封包的协议类型（以太网/FC/RapidIO）选择等信息。目的端口指示所封事件管理包的出端口号，本地设备信息标识事件发生的交换系统的标识，封包协议类型选择信息决定了数据包的封包格式。封包参数信息必须进行预先配置，并且必须保证封包类型和目的端口所使用的协议类型的一致性。
封包处理模块在事件编码以及提取封包参数之后进入封包处理阶段。由于事件管理是主动触发的，因此，选取上层传输协议时，需要保证封包处理时需要选取面向非连接的协议进行封包，或者使用非标准机制进行封包（选取上层传输协议时，如果使用非标准协议时，需要上位机应用程序做适应新修改）。根据选取的封包协议，提取协议特征参数，比如源ID、目的ID、优先级等。
如果封装以太网以协议数据包，则需要将负载数据封装到UDP数据包中，协议端口号需要预先设定好；如果封装成FC协议的数据包，则选取承载ASM协议的数据包；如果封装成RapidIO数据包，则需要封装成维护包类型。针对不同的协议具体的封包格式如图4所示。封包完成后，封包处理模块将封装好的事件管理数据包通过端口（提取的目标端口号）发送到远端的上位机（对应的目的端口）。
事件处理模块，是独立于多协议交换系统的，是位于上位机的应用程序，主要完成事件管理数据包的接收/解析、事件的清除以及针对事件做的响应，具体如下：
事件处理模块在上位机接收源自远端的事件管理数据包，并根据之前约定的协议进行解析。根据解析结果，得到事件的具体信息，事件处理模块发起事件清除指令，即，通过访问对应的事件寄存器使得事件寄存器恢复原值。同时，事件处理模块根据解析结果，按照事件预先制定的事件等级，做相应的处理。
事件等级的划分标准是影响多协议交换系统的范围，从系统级、模块级至子模块级等，根据事件的不同影响范围，对事件进行相应的处理。本实施例事件等级化分为一级、二级、三级。其中一级为特严重事件，影响交换系统的正常运行，需要复位该多协议交换系统；二级为严重事件，影响交换系统的局部模块的正常运行，只需要复位局部模块；三级为一般事件，对多协议交换系统的正常运行没有影响，只需要记录事件，不需要任何处理。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种面向多协议交换系统的事件管理子系统，其特征在于包括：
事件触发模块，为多协议交换系统的各个功能模块，根据异常检测主动触发事件，将异常事件信息记录在对应的事件信息寄存器中，并向信息提取模块发送事件触发指示信息；
信息提取模块，对上报的事件触发指示信息进行轮询仲裁，同时提取配置信息和事件信息，以及进行上报决策，将决策上报的事件信息发送给封包处理模块；所述配置信息是指用户根据场景和应用需求，针对各类不同的事件设置的是否进行上报的信息，该配置信息由对外开放的可配置寄存器提供；
封包处理模块，对信息提取模块上报的事件信息进行事件编码、封包参数信息提取以及封包形成事件管理数据包，并将事件管理数据包发送给事件处理模块；包括：按照事件发生的功能模块以及事件类型进行编码，在进行事件信息提取的同时，进行封包参数的提取，并连同事件编码同时作为封包的输入；封包参数包括目的端口、多协议交换系统的本地设备信息、封包的协议类型选择，针对不同的协议采用对应的封包格式；封包参数信息必须进行预先配置，并且必须保证封包类型和目的端口所使用的协议类型的一致性；由于事件管理是主动触发的，因此，选取上层传输协议时，需要保证封包处理时选取面向非连接的协议进行封包，或者使用非标准机制进行封包；
事件处理模块，完成事件管理数据包的接收、解析、多协议交换系统各个功能模块事件的清除，以及针对事件做出响应；
其中，所述事件触发模块、信息提取模块、封包处理模块由硬件实现，事件处理模块由软件协同硬件通过应用程序实现。
2.根据权利要求1所述的一种面向多协议交换系统的事件管理子系统，其特征在于：所述事件触发模块包括多协议交换系统的协议控制器模块、交换模块、I2C模块、PCIE模块；
记录在事件信息寄存器中的事件异常信息包括异常类型信息、相关数据包信息。
3.根据权利要求1所述的一种面向多协议交换系统的事件管理子系统，其特征在于：信息提取模块根据提取的配置信息和事件信息进行决策，如果配置信息符合处理的事件信息，则进行后续的事件处理流程，否则，终止事件处理流程。
4.根据权利要求1所述的一种面向多协议交换系统的事件管理子系统，其特征在于：所述信息提取模块采用统一通过总线方式访问相应的事件信息寄存器来提取事件信息。
5.根据权利要求1所述的一种面向多协议交换系统的事件管理子系统，其特征在于：封包完成后，封包处理模块将封装好的事件管理数据包通过端口发送到事件处理模块所在的上位机的对应的目的端口。
6.根据权利要求1所述的一种面向多协议交换系统的事件管理子系统，其特征在于：事件处理模块在接收到事件管理数据包后，根据之前约定的协议进行解析，根据解析结果，得到事件的具体信息；通过访问对应的事件信息寄存器消除信息；同时，根据解析结果，按照事件预先制定的事件等级，做相应的处理。
7.一种面向多协议交换系统的事件管理方法，其特征在于包括如下步骤：
1）多协议交换系统的各个功能模块进行异常检测，触发事件，并将相应信息存入寄存器；
2）对触发事件进行轮询仲裁后，进行配置信息和事件信息的提取，根据配置信息和事件信息判断触发事件是否使能；若否则结束处理流程，若是则从相应寄存器提取事件信息；所述配置信息是指用户根据场景和应用需求，针对各类不同的事件设置的是否进行上报的信息，该配置信息由对外开放的可配置寄存器提供；
3）对事件信息进行事件编码，协议参数适配及封包处理构成事件管理数据包并发送上位机；包括：按照事件发生的功能模块以及事件类型进行编码，在进行事件信息提取的同时，进行封包参数的提取，并连同事件编码同时作为封包的输入；封包参数包括目的端口、多协议交换系统的本地设备信息、封包的协议类型选择，针对不同的协议采用对应的封包格式；封包参数信息必须进行预先配置，并且必须保证封包类型和目的端口所使用的协议类型的一致性；由于事件管理是主动触发的，因此，选取上层传输协议时，需要保证封包处理时选取面向非连接的协议进行封包，或者使用非标准机制进行封包；
4）上位机对事件管理数据包进行解析，同时清除多协议交换系统各个功能模块的事件信息，并针对事件做出处理。
8.根据权利要求7所述一种面向多协议交换系统的事件管理方法，其特征在于：通过总线方式访问相应的寄存器来提取事件信息。
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