CN112039793A - 一种组播通信方法及组播通信设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种组播通信方法及组播通信设备，涉及通信技术领域，用于实现通信设备卡间和堆叠设备间的信息同步，该方法包括以下步骤：对需要进行信息同步的对象通过系统号和线卡号进行标识。发送端学习接收端的标识信息，发送包含目的系统号和目的线卡号的数据包。接收端接收数据包，并判断是否返回确认包；发送端判断是否收到所有需返回的确认包，若是，则标记通信结果成功。本发明中的组播通信方法能解决通信时延过长以及带宽和CPU资源占用过多的问题。

Description

一种组播通信方法及组播通信设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种组播通信方法及组播通信设备。
背景技术
在通信设备中主用主控与备用主控之间、主用主控与业务线卡之间以及堆叠场景下不同设备的主用主控之间均有信息同步的要求。
而现有技术是通过单播方式逐一向通信设备内线卡(主用主控和备用主控本质上也是线卡)或堆叠成员设备内线卡进行配置下发、动态表项同步，这样会造成以下问题：一是通信延时过长，不能满足上层应用对通信时延的要求。比如，CFM(Connectivity FaultManagement，连接故障管理)、BFD(Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测)等快速检测协议超时时间最大为秒级，如果这些操作通信延时过长就会导致这些协议超时、断链，影响业务。二是管理通道带宽占用，尤其是在大路由/ARP/MAC地址等表项的瞬时刷新的情况下会导致管理通道带不足，产生丢包、重传。三是过多占用CPU资源，多次单播数据的发送会占用CPU资源，让有限的CPU资源无法处理更高优先级的事件，进而导致业务中断。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明第一方面在于提供一种能解决通信时延过长以及带宽和CPU资源占用过多的组播通信方法。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种组播通信方法，用于实现通信设备卡间和堆叠设备间的信息同步，该方法包括以下步骤：
对需要进行信息同步的对象通过系统号和线卡号进行标识；
发送端学习接收端的标识信息，发送包含目的系统号和目的线卡号的数据包；
接收端接收数据包，并判断是否返回确认包；
发送端判断是否收到所有需返回的确认包，若是，则标记通信结果成功。
一些实施例中，所述接收端接收数据包，并判断是否返回确认包，具体包括：
接收端判断数据包中的目的系统号和目的线卡号是否包括自身，若是，则返回确认包，否则丢弃。
一些实施例中，所述发送端还记录所发送的目的系统号和目的线卡号信息，以用于失败重传。
一些实施例中，所述发送端发送包含目的系统号和目的线卡号的数据包时，还启动等待接收端回应的定时器，并为定时器设置最大重发次数，若发送端未收到所有需返回的确认包，当定时器超时且重发次数小于最大重发次数时，发送端继续对未返回确认包的对象进行数据重发，当定时器超时且重发次数大于最大重发次数时，标记通信结果失败。
一些实施例中，所述方法还包括：
当发送端收到接收端返回的一确认包时，根据该确认包中记载的线卡号，删除所记录的对应的目的线卡号信息。
一些实施例中，所述方法还包括：
当发送端收到所有需返回的确认包时，取消定时器，标记通信结果为成功。
一些实施例中，所述发送端通过线卡位图标示需要接收数据包的对象，并通过相应的位图值指明该对象的线卡号。
本发明第二方面在于提供一种能解决通信时延过长以及带宽和CPU资源占用过多的组播通信方法。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种组播通信设备，其特征在于，包括：
标识模块，其用于对需要进行信息同步的对象通过系统号和线卡号进行标识；
发送模块，其用于学习接收端的标识信息，发送包含目的系统号和目的线卡号的数据包；
接收模块，其用于接收所述数据包，并判断是否返回确认包；
所述发送模块还用于判断是否收到所有需返回的确认包，若是，则标记通信结果成功。
一些实施例中，所述接收模块接收数据包，并判断是否返回确认包，具体包括：
接收端判断数据包中的目的系统号和目的线卡号是否包括自身，若是，则返回确认包，否则丢弃。
一些实施例中，所述发送模块还用于记录所发送的目的系统号和目的线卡号信息，以用于失败重传。
进一步地，所述发送模块发送包含目的系统号和目的线卡号的数据包时，还启动等待接收端回应的定时器，并为定时器设置最大重发次数，若发送模块未收到所有需返回的确认包，当定时器超时且重发次数小于最大重发次数时，发送模块继续对未返回确认包的对象进行数据重发，当定时器超时且重发次数大于最大重发次数时，标记通信结果失败。
进一步地，当所述发送模块收到接收端返回的一确认包时，根据该确认包中记载的线卡号，删除所记录的对应的目的线卡号信息。
进一步地，当所述发送模块收到所有需返回的确认包时，取消定时器，标记通信结果为成功。
进一步地，所述发送模块通过线卡位图标示需要接收数据包的对象，并通过相应的位图值指明该对象的线卡号。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明中的组播通信方法，利用线卡和堆叠设备的编号作为组播成员的标记和识别，将组播应用于卡间或设备间的通信技术，有效解决了通信时延过长以及带宽和CPU资源占用过多的问题。和现有技术相比，传统的三层IP组播是采用IGMP或PIM等协议进行协商处理，而在本发明中，线卡和堆叠设备的编号是机架式设备必须要管理的资源，并且提供了完整的线卡的上线、下线流程。利用这些资源和流程代替传统的三层IP组播的加入、离开，从而无需传统三层IP组播成员的加入、离开的处理流程。
附图说明
图1为本发明实施例中组播通信方法的流程图；
图2为本发明实施例中数据包的封装格式的示意图。
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组播通信方法，用于实现通信设备卡间和堆叠设备间的信息同步，该方法包括以下步骤：
S1.对需要进行信息同步的对象通过系统号和线卡号进行标识。
S2.发送端学习接收端的标识信息，发送包含目的系统号和目的线卡号的数据包。
S3.接收端接收数据包，并判断是否返回确认包。
S4.发送端判断是否收到所有需返回的确认包，若是，则标记通信结果成功。
值得指出的是，在本实施例中，对于单一的通信设备而言，通常是主用主控与备用主控之间、主用主控与业务线卡之间需要进行信息同步。
可以理解的是，对于单一的通信设备而言，发送端指的是主用主控，接收端指的是备用主控和业务线卡，主用主控和备用主控本质上也是线卡，本实施例下文的描述中也统称主用主控、备用主控和业务线卡为线卡。
对于堆叠设备而言，其包括多个子系统，这些子系统中的一个子系统作为堆叠设备的主控系统，堆叠设备的主控系统会将信息发送至堆叠设备的其他子系统的各个线卡(这里的线卡包括子系统的主用主控、备用主控和业务线卡)。
在本实施例中，对于单一的通信设备而言，其系统号为0，对于堆叠设备而言，系统号则是基于其子系统来确定。
可以理解的是，发送端学习接收端的标识信息，对于单一的通信设备，指的是主用主控学习备用主控和业务线卡的系统号和线卡号。对于堆叠设备，指的是每个子系统学习其它子系统的线卡信息(这里的线卡包括子系统的主用主控、备用主控和业务线卡)。
在本实施例中，发送端对目的系统号和线卡位图进行填充，一次可以填充多个系统号和线卡位组，线卡位图表示用于标示哪些线卡需要接收，通过相应的位图值指明其编号。
随后，发送端发送包含目的系统号和目的线卡号的数据包，接收端的线卡在收到数据包后，会根据数据包中的目的系统号和目的线卡号是否包括自身来判断是否返回确认包，如果包括自身，则返回确认包，否则直接丢弃。
本实施例中的数据包的封装格式可以参见图2所示，图2中的表列出了数据包的相关条目，其包括包类型、源线卡号、目的系统个数、目的系统号、线卡位图、序列号、净荷长度、校验和以及净荷。序列号是指每个同步数据有一个递增的整形数值，用于识别数据包是否重复。校验和是从包类型开始到包结束的数据的crc校验和。净荷是指要发送的同步数据。净荷长度是指发送的同步数据的长度。图2中的省略号表示的是具有多个目的系统号和线卡位图的情况。对于各个条目所占据的字节数可以参见图2所示，此处不再赘述。
可以理解的是，数据包的目的地址在仅有一个目的线卡时可以选择组播、广播或单播中任一地址，在目的线卡超过一个时只能选择组播或广播地址。在数据包目的地址为组播或广播地址时要根据本地线卡号与数据包中的目的线卡号进行比较，确保目的线卡包括自身才能送达上层应用。
作为一个优选地实施方式，本实施例中的发送端还记录所发送的目的系统号和目的线卡号信息，以用于失败重传。
同时，为了避免长时间收不到确认包，本实施例中的发送端发送包含目的系统号和目的线卡号的数据包时，还启动等待接收端回应的定时器，并为定时器设置最大重发次数，若发送端未收到所有需返回的确认包，当定时器超时且重发次数小于最大重发次数时，发送端继续对未返回确认包的对象进行数据重发，当定时器超时且重发次数大于最大重发次数时，标记通信结果失败。
进一步地，为了确保数据包需要重发时一个线卡不会收到两份完全相同的数据包，本实施例中的发送端接收到确认包后则根据确认包中的线卡号信息把之前所记录的对应线卡信息进行清除，用以指示该线卡已经收到数据包并做出了确认。而当发送端收到所有需返回的确认包时，取消定时器，标记通信结果为成功。
可以理解的是，因为本实施例中的发送端记录了所发送的目的系统号和目的线卡号信息，也就是记录了每个对象的相关信息，从而发送端可以了解到哪些对象返回了确认包，哪些对象未能返回确认包。由于已经返回确认包的对象的相关信息已经被发送端清除，故发送端能够有针对性地对未能返回确认包的对象进行数据重发，同时也保证了已经返回确认包的对象不会受到影响。
综上所述，本发明中的组播通信方法，利用线卡和堆叠设备的编号作为组播成员的标记和识别，将组播应用于卡间或设备间的通信技术，有效解决了通信时延过长以及带宽和CPU资源占用过多的问题。和现有技术相比，传统的三层IP组播是采用IGMP(InternetGroup Management Protocol，互联网组管理协议)或PIM(Protocol IndependentMulticast，独立组播路由协议)等协议进行协商处理，而在本发明中，线卡和堆叠设备的编号是机架式设备必须要管理的资源，并且提供了完整的线卡的上线、下线流程。利用这些资源和流程代替传统的三层IP组播的加入、离开，从而无需传统三层IP组播成员的加入、离开的处理流程。
本发明实施例还提供一种组播通信设备，其包括标识模块、发送模块和接收模块。
其中，标识模块用于对需要进行信息同步的对象通过系统号和线卡号进行标识。
发送模块用于学习接收端的标识信息，发送包含目的系统号和目的线卡号的数据包。
接收模块用于接收数据包，并判断是否返回确认包，且发送模块还用于判断是否收到所有需返回的确认包，若是，则标记通信结果成功。
值得指出的是，在本实施例中的组播通信设备可以是单一的通信设备，也可以是堆叠设备。
若组播通信设备是单一的通信设备，则发送模块可以是该通信设备的主用主控，接收模块可以是该通信设备的备用主控和业务线卡。
若组播通信设备是堆叠设备，则发送模块可以是该堆叠设备的其中一个子系统，具体的可以是该子系统主用主控，而接收模块可以是该堆叠设备的其他子系统。
进一步地，接收模块接收数据包，并判断是否返回确认包，具体包括：
接收端判断数据包中的目的系统号和目的线卡号是否包括自身，若是，则返回确认包，否则丢弃。
进一步地，发送模块还用于记录所发送的目的系统号和目的线卡号信息，以用于失败重传。
进一步地，发送模块发送包含目的系统号和目的线卡号的数据包时，还启动等待接收端回应的定时器，并为定时器设置最大重发次数，若发送模块未收到所有需返回的确认包，当定时器超时且重发次数小于最大重发次数时，发送模块继续对未返回确认包的对象进行数据重发，当定时器超时且重发次数大于最大重发次数时，标记通信结果失败。
进一步地，当发送模块收到接收端返回的一确认包时，根据该确认包中记载的线卡号，删除所记录的对应的目的线卡号信息。
进一步地，当发送模块收到所有需返回的确认包时，取消定时器，标记通信结果为成功。
可以理解的是，因为本实施例中的发送模块记录了所发送的目的系统号和目的线卡号信息，也就是记录了每个对象的相关信息，从而发送模块可以了解到哪些对象返回了确认包，哪些对象未能返回确认包。由于已经返回确认包的对象的相关信息已经被发送端清除，故发送端能够有针对性地对未能返回确认包的对象进行数据重发，同时也保证了已经返回确认包的对象不会受到影响。
进一步地，发送模块通过线卡位图标示需要接收数据包的对象，并通过相应的位图值指明该对象的线卡号。
综上所述，本发明中的组播通信设备，其可利用线卡和堆叠设备的编号作为组播成员的标记和识别，将组播应用于卡间或设备间的通信技术，有效解决了通信时延过长以及带宽和CPU资源占用过多的问题。
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 (10)

1.一种组播通信方法，用于实现通信设备卡间和堆叠设备间的信息同步，其特征在于，该方法包括以下步骤：
对需要进行信息同步的对象通过系统号和线卡号进行标识；
发送端学习接收端的标识信息，发送包含目的系统号和目的线卡号的数据包；
接收端接收数据包，并判断是否返回确认包；
发送端判断是否收到所有需返回的确认包，若是，则标记通信结果成功。
2.如权利要求1所述的一种组播通信方法，其特征在于，所述接收端接收数据包，并判断是否返回确认包，具体包括：
接收端判断数据包中的目的系统号和目的线卡号是否包括自身，若是，则返回确认包，否则丢弃。
3.如权利要求1所述的一种组播通信方法，其特征在于，所述发送端还记录所发送的目的系统号和目的线卡号信息，以用于失败重传。
4.如权利要求3所述的一种组播通信方法，其特征在于：
所述发送模块发送包含目的系统号和目的线卡号的数据包时，还启动等待接收端回应的定时器，并为定时器设置最大重发次数，若发送模块未收到所有需返回的确认包，当定时器超时且重发次数小于最大重发次数时，发送模块继续对未返回确认包的对象进行数据重发，当定时器超时且重发次数大于最大重发次数时，标记通信结果失败。
5.如权利要求4所述的一种组播通信方法，其特征在于，所述方法还包括：
当发送端收到接收端返回的一确认包时，根据该确认包中记载的线卡号，删除所记录的对应的目的线卡号信息。
6.如权利要求5所述的一种组播通信方法，其特征在于，所述方法还包括：
当发送端收到所有需返回的确认包时，取消定时器，标记通信结果为成功。
7.如权利要求1所述的一种组播通信方法，其特征在于，所述发送端通过线卡位图标示需要接收数据包的对象，并通过相应的位图值指明该对象的线卡号。
8.一种组播通信设备，其特征在于，包括：
标识模块，其用于对需要进行信息同步的对象通过系统号和线卡号进行标识；
发送模块，其用于学习接收端的标识信息，发送包含目的系统号和目的线卡号的数据包；
接收模块，其用于接收所述数据包，并判断是否返回确认包；
所述发送模块还用于判断是否收到所有需返回的确认包，若是，则标记通信结果成功。
9.如权利要求8所述的一种组播通信设备，其特征在于，所述接收模块接收数据包，并判断是否返回确认包，具体包括：
接收端判断数据包中的目的系统号和目的线卡号是否包括自身，若是，则返回确认包，否则丢弃。
10.如权利要求8所述的一种组播通信设备，其特征在于，所述发送模块还用于记录所发送的目的系统号和目的线卡号信息，以用于失败重传。
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