CN112506722B - 一种应用于交换机的自检复位方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种应用于交换机的自检复位方法包括对交换机的输入数据帧和交换机输出数据帧进行校验，检测所述交换机的输出数据帧是否发生错误；获取所述交换机数据处理时间t，并比较所述数据处理时间t与设定的阈值T；如果所述数据处理时间t小于所述阈值T且所述输入数据帧与所述输出数据帧校验相同，则所述交换机不复位；否则，所述交换机复位。本发明通过对输入数据帧的第一CRC校验值和输出数据帧的第二CRC校验值比较判断交换机在处理数据过程中是否发生错误。通过定时器计量第一CRC校验值写入与读出之间的数据处理时间t，将数据处理时间t与阈值T比较，如果发生数据处理错误或数据处理超时，及时自动复位交换机解决。
Description
技术领域
本发明涉及交换机技术领域，尤其涉及一种应用于交换机的自检复位方法及装置。
背景技术
在采用交换机进行数据通信时，会出现同一时段访问的设备太多，导致网络的拥塞，或者内部的传输系统在数据的转发和调度时出现数据传输错误的情况。一旦交换机出现这两种情况会造成交换机所在的网络通讯故障或者网络卡顿。
现有的交换机往往配置有定时复位系统，当交换机持续工作一段时间之后，所述定时复位系统自动将交换机复位，避免长时间运行导致时钟信号误差积累而导致的数据转发错误，这种方式实现交换机能够定时重启避免时钟信号误差的积累，但一般随着交换机使用时间的增长，往往在一个复位周期内，时钟信号的误差积累量就会达到比较高的水平，导致交换机转发数据错误率提高；而且现有的定期复位的方法无法解决随时可能发生的交换机拥塞问题。当发生拥塞时，需要人工检查故障是否为拥塞，并手动将交换机复位。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种应用于交换机的自检复位方法，包括：
对交换机的输入数据帧和交换机输出数据帧进行校验，检测所述交换机的输出数据帧是否发生错误；
获取所述交换机数据处理时间t，并比较所述数据处理时间t与设定的阈值T；
如果所述数据处理时间t小于所述阈值T且所述输入数据帧与所述输出数据帧校验相同，则所述交换机不复位；否则，所述交换机复位。
优选地，通过CRC校验来检测所述交换机的所述输出数据帧是否发生错误：
所述交换机收到所述输入数据帧后，以帧序列号对输入数据帧编号，在所述输入数据帧的头部添加控制字段；从所述输入数据帧中提取第一CRC校验值，以帧序列号对所述输入数据帧编号；
将所述第一CRC校验值和所述帧序列号添加到所述控制字段的预留位；
并以所述帧序列号为存储地址将所述第一CRC校验值存储在存储单元；
发送数据时，从所述预留位获取所述帧序列号；
根据所述帧序列号从所述存储单元读取所述第一CRC校验值；
对经交换机处理的输出数据帧进行CRC计算获取第二CRC校验值；
比较所述第一CRC校验值与所述第二CRC校验值是否相同，如果不相同则所述输出数据帧发生错误，如果相同则所述输出数据帧与所述输入数据帧校验相同。
优选地，以帧序列号对所述输入数据帧编号包括：实时获取所述存储单元的空闲空间地址，存入空闲空间地址队列，从所述空闲空间地址队列中取出任一所述空闲空间地址作为所述帧序列号。
优选地，获取所述交换机的数据处理时间t包括：所述第一CRC校验值存入所述存储单元时，通过定时器计时；从所述存储单元读取所述第一CRC校验值时所述定时器停止计时，以所述定时器停止计时的时刻减去所述定时器开始计时的时刻获得所述数据处理时间t。
优选地，从所述存储单元读取所述第一CRC校验值后，将所述存储单元存储的第一CRC校验值的CRC存储空间的数据清除，获取该CRC存储空间的空间地址作为所述空闲空间地址。
优选地，所述阈值
其中交换机通道数、传输带宽与交换机传输速率为所述交换机固定属性，K为阈值系数。
本发明还提供一种自检复位的交换机，包括接口单元、总线单元、数据处理单元和存储单元，所述接口单元、所述数据处理单元和所述存储单元通过所述总线单元连接，其中，
所述数据处理单元包括第一CRC获取模块、控制字段添加模块、定时器、校验模块、分析模块以及复位模块，所述存储单元包括CRC存储空间和空闲地址队列，所述复位模块电性连接复位单元。
更进一步地，所述数据处理单元包括帧序列号获取模块，通过所述帧序列号获取模块的控制实现将空闲的CRC存储空间的空间地址发送到所述空闲空间地址队列，所述帧序列号获取模块从所述空闲空间地址队列获取空间地址作为所述帧序列号，所述数据处理单元以所述帧序列号作为存储地址来存储由所述第一CRC获取模块获取的所述第一CRC校验值。
更进一步地，所述控制字段添加模块构建包括所述帧序列号和所述第一CRC校验值的控制字段。
更进一步地，所述定时器计量所述第一CRC校验值写入所述CRC存储空间到从所述CRC存储空间读取所述第一CRC校验值的数据处理时间，所述定时器将所述数据处理时间t发送给所述分析模块，所述校验模块对输出数据帧进行CRC计算获取第二CRC校验值，并传送给所述分析模块，所述分析模块从存储单元获取第一CRC校验值和阈值T进行分析。
本申请提出的一种应用于交换机的自检复位方法及装置具体有以下有益效果：
本发明提供的一种应用于交换机的自检复位方法及装置通过所述分析模块对比输入数据帧的第一CRC校验值和输出数据帧的第二CRC校验值判断数据在经过交换机转发后是否发生错误，当所述第一CRC校验值不等于所述第二CRC校验值时，所述分析模块判断输出数据帧发生错误，所述分析模块触发所述复位模块向复位单元发送复位信号，所述复位单元控制交换机复位。复位后的交换机能够有效的降低转发过程中的错误。所述定时器记录所述第一CRC校验值的写入和读出之间的时间，并作为衡量交换机处理数据快慢的数据处理时间，所述分析模块对比数据处理时间t与阈值T判断交换机是否发生拥塞，当数据处理时间t大于所述阈值T时，所述分析模块判断所述交换机发生拥塞，所述分析模块触发所述复位模块向所述复位单元发送复位信号，所述复位单元控制交换机复位，复位后的交换机能够有效的解决拥塞，从而实现及时发现拥塞并复位解决拥塞，避免网络因交换机的拥塞而卡顿。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本发明实施例中一种应用于交换机的自检复位方法的示意图；
图2是本发明实施例中控制字段的示意图；
图3是本发明实施例中的自检复位的交换机结构示意图；
图4是本发明实施例中数据处理单元、存储单元以及复位单元的示意图；
图5是本发明实施例中第一CRC获取模块和CRC存储空间示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明进行说明，其中，图1是本发明实施例中一种应用于交换机的自检复位方法的示意图；图2是本发明实施例中控制字段的示意图；图3是本发明实施例中的自检复位的交换机结构示意图；图4是本发明实施例中数据处理单元、存储单元以及复位单元的示意图；图5是本发明实施例中第一CRC获取模块和CRC存储空间示意图。
实施例1
参阅图1所示，本发明提供一种应用于交换机的自检复位方法，包括：
S100，对交换机的输入数据帧和交换机输出数据帧进行校验，检测所述交换机的输出数据帧是否发生错误。具体的，通过CRC校验的方式来检测数据经过所述交换机之后是否发生错误。
所述交换机收到所述输入数据帧后，以帧序列号对所述输入数据帧编号；
从所述输入数据帧中提取第一CRC校验值；
在所述输入数据帧的头部添加控制字段；
将所述第一CRC校验值和所述帧序列号添加到所述控制字段的预留位；
并以所述帧序列号为存储地址将所述第一CRC校验值存储在存储单元；
发送数据时，从所述预留位获取所述帧序列号；
根据所述帧序列号从所述存储单元读取所述第一CRC校验值；
对经交换机处理的输出数据帧进行CRC计算获取第二CRC校验值；
比较所述第一CRC校验值与所述第二CRC校验值是否相同，如果不相同则所述输出数据帧发生错误，如果相同则所述输出数据帧与所述输入数据帧校验相同。
其中，具体实施过程中，通过提取所述输入数据帧特定位置的数据将由上位机嵌入到所述输入数据帧中的第一CRC校验值提取出来。所述帧序列号为所述交换机中用于存储所述第一CRC校验值的CRC存储空间的存储地址。
以帧序列号对所述输入数据帧编号包括：实时获取所述CRC存储空间的空闲空间地址，所述空闲空间地址是还未存入所述第一CRC校验值的所述CRC存储空间的存储地址，将全部的所述空闲空间地址存入空闲空间地址队列，从所述空闲空间地址队列中取出任一所述空闲空间地址作为所述帧序列号。具体实施过程中可以按照空闲空间地址进入所述空闲空间地址队列的先后顺序，依次从所述空闲空间地址队列取出所述空闲空间地址，来作为所述帧序列号对所述输入数据帧进行编号。
参阅图2所示，所述控制字段包括表示控制字段与输入数据帧位置关系的first字段、last字段，表示输入数据帧优先级的prio字段，用于用户自定义功能的预留位1，表示端口映射关系的portmap字段，用于用户自定义功能的预留位2，表示输出端口的port字段，表示是否位广播的multicast字段，用于用户自定义功能的预留位3。
将所述帧序列号和所述第一CRC校验值写入到所述控制字段的预留位。交换机将数据数据帧输出时，一方面从所述预留位提取所述帧序列号，根据所述帧序列号从所述CRC存储空间获取所述第一CRC校验值；另一方面对所述输出数据帧进行CRC计算获取第二CRC校验值；比较所述第一CRC校验值和所述第二CRC校验值，如果数值相同，则判断所述输出数据帧与所述输入数据帧相同；如果数值不同，则判断在交换机转发过程中发生数据错误。
S200，获取所述交换机数据处理时间t，并比较所述数据处理时间t与设定的阈值T，判断所述交换机是否发生拥塞。具体实施过程中，获取所述交换机数据处理时间t包括：所述第一CRC校验值存入所述存储单元时，通过定时器计时；读取所述第一CRC校验值时，所述定时器停止计时，以所述定时器停止计时的时刻减去所述定时器开始计时的时刻获得所述数据处理时间t。
S300，根据第二CRC校验值与第一CRC校验值关系、所述数据处理时间t与阈值T关系来控制所述复位单元。具体的，如果所述数据处理时间t小于所述阈值T且所述输入数据帧与所述输出数据帧校验相同，则所述交换机不复位；否则，所述交换机复位。
具体实施过程中，在分析阶段根据所述帧序列号从所述CRC存储空间读取所述第一CRC校验值后，将所述CRC存储空间中用于存储所述第一CRC校验值的CRC存储空间中数据清除，获取该CRC存储空间的空间地址作为所述空闲空间地址。将所述空闲空间地址添加到所述空闲空间地址队列中。
具体实施过程中，所述阈值
其中交换机通道数、传输带宽与交换机传输速率为所述交换机固定属性，K为阈值系数。
参阅图3所示，本发明还提供一种自检复位的交换机，包括接口单元、总线单元、数据处理单元和存储单元，所述接口单元、所述数据处理单元和所述存储单元通过所述总线单元连接。具体实施过程中，所述自检复位的交换机包括供电单元，所述供电单元包括交流直流转换模块和降压稳压模块，通过所述交流直流转换模块将交流市电转为高压直流电，通过所述降压稳压模块将所述高压直流电降压为所述自检复位的交换机供电。
其中，所述接口单元包括用于接收输入数据帧的输入端口和用于发送输出数据帧的输出端口。
参阅图4所示，所述数据处理单元包括第一CRC获取模块、控制字段添加模块、定时器、校验模块、分析模块以及复位模块，所述存储单元包括CRC存储空间和空闲地址队列，所述复位模块电性连接复位单元。所述复位单元用于控制所述交换机复位。
所述第一CRC获取模块从所述输入数据帧的指定位置读取所述第一CRC校验值。具体实施过程中，所述第一CRC获取模块包括多个通道，所述通道与所述输入端口对应。
具体实施过程中，所述数据处理单元包括帧序列号获取模块，通过所述帧序列号获取模块的控制实现将空闲的CRC存储空间的空间地址发送到所述空闲空间地址队列，所述帧序列号获取模块从所述空闲空间地址队列按顺序获取空间地址作为所述帧序列号，以所述帧序列号对所述输入端口接收的数据进行编号，在进行第一CRC校验值与第二CRC校验值对比分析时，所述数据处理单元以所述帧序列号作为存储地址来存储由所述第一CRC获取模块读取的所述第一CRC校验值。而将所述第一CRC校验值写入所述CRC存储空间时所述定时器开始计时，当从所述CRC存储空间读取所述第一CRC校验值时，所述定时器停止计时，从而获取交换机的数据处理时间t。
所述控制字段添加模块构建包括所述帧序列号和所述第一CRC校验值的控制字段。
所述定时器将所述数据处理时间t发送给所述分析模块，所述校验模块对输出数据帧进行CRC计算获取第二CRC校验值，并传送给所述分析模块；所述分析模块从存储单元获取第一CRC校验值和阈值T；所述分析模块比较所述第一CRC校验值和所述第二CRC校验值是否相同，所述分析模块比较所述数据处理时间t与所述阈值T的大小；当所述第一CRC校验值与所述第二CRC校验值相同且所述数据处理时间t小于所述阈值T时，所述分析模块控制所述复位模块不向所述复位单元发送复位信号，否则，所述分析模块控制所述复位模块向所述复位单元发送复位信号。
实施例2
实施例2与实施例1相比区别在于，在交换机中配置一个错误率阈值N，统计发出的输出数据帧的数量M，统计发生错误的输出数据帧的数量m，比较所述错误率阈值N与
的关系。如果
大于所述错误率阈值N，则复位模块向所述复位单元发送复位信号。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种应用于交换机的自检复位方法，其特征在于，包括：
对交换机的输入数据帧和交换机输出数据帧进行校验，检测所述交换机的输出数据帧是否发生错误：所述交换机收到所述输入数据帧后，以帧序列号对输入数据帧编号，在所述输入数据帧的头部添加控制字段：从所述输入数据帧中提取第一CRC校验值；将所述第一CRC校验值和帧序列号添加到所述控制字段的预留位；并以所述帧序列号为存储地址将所述第一CRC校验值存储在存储单元；发送数据时，从所述预留位获取所述帧序列号；根据所述帧序列号从所述存储单元读取所述第一CRC校验值；对经交换机处理的输出数据帧进行CRC计算获取第二CRC校验值；比较所述第一CRC校验值与所述第二CRC校验值是否相同，如果不相同则所述输出数据帧发生错误，如果相同则所述输出数据帧与所述输入数据帧校验相同；
获取所述交换机的数据处理时间t，并比较所述数据处理时间t与设定的阈值T；所述阈
值
，其中交换机通道数、传输带宽与交换机传输速率为
所述交换机固定属性，K为阈值系数；
如果所述数据处理时间t小于所述阈值T且所述输入数据帧与所述输出数据帧校验相同，则所述交换机不复位；否则，控制所述交换机复位。
2.根据权利要求1所述的一种应用于交换机的自检复位方法，其特征在于，以帧序列号对所述输入数据帧编号包括：实时获取所述存储单元的空闲空间地址，存入空闲空间地址队列，从所述空闲空间地址队列中取出任一所述空闲空间地址作为所述帧序列号。
3.根据权利要求1所述的一种应用于交换机的自检复位方法，其特征在于，获取所述交换机数据处理时间t包括：所述第一CRC校验值存入所述存储单元时，通过定时器计时；读取所述第一CRC校验值时所述定时器停止计时，以所述定时器停止计时的时刻减去所述定时器开始计时的时刻获得所述数据处理时间t。
4.根据权利要求2所述的一种应用于交换机的自检复位方法，其特征在于，从所述存储单元读取所述第一CRC校验值后，将所述存储单元存储的第一CRC校验值的CRC存储空间数据清除，获取该CRC存储空间的空间地址作为所述空闲空间地址。
5.一种自检复位的交换机，其特征在于，包括接口单元、总线单元、数据处理单元和存储单元，所述接口单元、所述数据处理单元和所述存储单元通过所述总线单元连接，其中，
所述数据处理单元包括第一CRC获取模块、控制字段添加模块、定时器、校验模块、分析模块以及复位模块，所述存储单元包括CRC存储空间和空闲地址队列，所述复位模块电性连接复位单元；
所述第一CRC获取模块获取的所述第一CRC校验值，控制字段添加模块将在输入数据帧的头部构建包括帧序列号和所述第一CRC校验值的控制字段；其中，所述数据处理单元以所述帧序列号作为存储地址来存储由所述第一CRC获取模块获取的所述第一CRC校验值；
所述分析模块从存储单元获取第一CRC校验值和阈值T进行分析，获取第一CRC校验值时基于控制字段中帧序列号获取，所述定时器计量第一CRC校验值写入CRC存储空间到从所述CRC存储空间读取所述第一CRC校验值的数据处理时间，所述定时器将所述数据处理时间发送给所述分析模块；
所述校验模块对输出数据帧进行CRC计算获取第二CRC校验值，并传送给所述分析模块；
所述分析模块比较所述第一CRC校验值和所述第二CRC校验值是否相同，所述分析模块比较所述数据处理时间t与所述阈值T的大小；
当所述第一CRC校验值与所述第二CRC校验值相同且所述数据处理时间t小于所述阈值T时，所述分析模块控制所述复位模块不向所述复位单元发送复位信号，否则，所述分析模块控制所述复位模块向所述复位单元发送复位信号。
6.根据权利要求5所述的自检复位的交换机，其特征在于，所述数据处理单元包括帧序列号获取模块，通过所述帧序列号获取模块的控制实现将空闲的CRC存储空间的空间地址发送到空闲空间地址队列，所述帧序列号获取模块从所述空闲空间地址队列获取空间地址作为帧序列号。
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