CN113328954B - 一种阻断限制源端传输业务数据包的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻断限制源端传输业务数据包的方法，包括步骤一至步骤八。本发明：一、因阻断限速操作指令在终端用户的接收方发起完成，实现了接收方根据自身业务需求和硬件资源完成自主、精准、可控的阻断限速功能设置，避免通常情况下由发送方发起限速操作进而出现的“盲限”或经验式的“通限”；二、避免通常情况下控制指令“谁发起谁操作”(由接收方设置限速指令，并执行限速操作)时无效业务数据包需要跨域整条数据链路在接收方进行判断丢包处理；三、提高了末端接收方业务包的处理能力，提升了性能。四、避免了无效的业务数据包占用整个分布式系统的数据链路的带宽，减轻了本发明所涉及的分布式系统的整体业务数据包处理压力。

Description

一种阻断限制源端传输业务数据包的方法

技术领域

本发明涉及一种阻断限制源端传输业务数据包的方法，属于分布式系统指令控制技术领域。

背景技术

随着信息技术业务快速增长，业务数据也呈爆炸式增长，其中不乏充斥着大量次要、甚至无效的业务数据，特别是金融数据一直被各相关方高度关注，进而对金融数据处理的及时性、准确性提出了越来越高的要求。但金融机构间信息交互中占有相当比例的普通业务数据，其实时性、准确性要求相对重要金融业务数据较低，却与重要金融业务数据占用相同的带宽和业务数据包处理时间。况且作为分布式系统的数据交换平台难以对业务数据分类进而指定不同数据通路，一是业务数据的透传，对其业务类型不可知；二是数据通路划分必定增加很大成本。因此，迫切需要一种阻断限制源端传输业务数据包的方法，以解决现有技术中存在的这一问题。

为了解决上述技术问题，特提出一种新的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻断限制源端传输业务数据包的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种阻断限制源端传输业务数据包的方法，所述方法包含下述步骤：

步骤一，终端用户的业务相关方根据业务需求进行独立自主协商，终端用户的接收方根据其用户和业务应用标识和源端发送方用户和业务应用标识构成分布式系统中的唯一主键标识，并在该唯一主键标识基础上增加6个属性，分别为每秒限速包数、限速状态、生效时间、失效时间、更新时间、限速反馈标志，用于可封装成分布式系统协议传输中具有唯一性的控制协议包；

步骤二，终端用户的接收方设置好限速指令规则后，将该指令写入本地文件进行落地备份，同时将所述限速指令同步到该用户的多活终端实例，确保该接收方的某终端实例出现宕机，业务应用切换到备用终端实例时阻断限速指令控制仍然有效；

步骤三，接收方的多活实例初次启动或重启，相互连接后将步骤二备份的本地文件中所述限速指令进行同步，确保该接收方的某终端实例出现宕机，业务应用切换到备用终端实例时所述阻断限速指令控制仍然有效；

步骤四，接收方定时从步骤二备份的本地文件读取并筛选有效的所述限速指令，封装成分布式系统内部通信协议包选择最优路径路由到相应的源端发送方，确保发送方某终端实例宕机重启后限速指令执行操作仍然有效；

步骤五，源端发送方收到步骤四送达的限速控制指令后，写入该用户的终端程序内存中的全集限速指令集，进行确认后随即封装该限速指令确认包回传给步骤四的接收方，接收方收到确认包后将步骤二备份文件里对应的限速指令的限速反馈标志修改为已确认，便于信息监控、备查；

步骤六，作为发送方用户终端程序的业务处理线程定时将步骤五内存中全集限速指令集根据生效时间和结束时间，以及指令协议格式的源端发送方用户和业务应用标识筛选出有效的指令，写入业务处理线程内存中；

步骤七，源端发送方传输业务数据时，其终端程序的业务处理线程根据内存中的有效限速指令集进行判断，如符合阻断限速发包条件则直接进行丢包，同时落地详细业务日志备查，否则正常业务数据包正常传输；

步骤八，接收方仅收到有效的业务数据包并进行业务处理，极大提高了末端接收方的业务处理能力和响应速度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、本发明因阻断限速操作指令在终端用户的接收方发起完成，实现了接收方根据自身业务需求和硬件资源完成自主、精准、可控的阻断限速功能设置，避免通常情况下由发送方发起限速操作进而出现的“盲限”或经验式的“通限”；

二、终端用户的接收方发起限速指令路由到源端发送方，由发送方根据限速规则阻断或限制指定业务数据包的传输，缩短了无效业务数据包(即通常情况下由接收方判断后主动丢弃业务数据)在整条数据链路的生存时间。本发明因源端发送方的阻断或限制传输业务包操作受控于接收方的指令下达，避免通常情况下控制指令“谁发起谁操作”(由接收方设置限速指令，并执行限速操作)时无效业务数据包需要跨域整条数据链路在接收方进行判断丢包处理；

三、提高了末端接收方业务包的处理能力，提升了性能。因本发明在源端发送方阻断或限制无效的金融业务数据包的传输，避免了无效的业务数据包在末端(即终端用户的接收方)进行判断后丢包；

四、本发明同时避免了无效的业务数据包占用整个分布式系统的数据链路的带宽，减轻了本发明所涉及的分布式系统的整体业务数据包处理压力，使重要的业务数据包处理地更加及时、准确、高效；

五、本发明在接收方设置限速指令规则合理、方式得当时，理论上可以将重要的业务数据包发生拥塞的概率控制为0。

上述的有益效果使业务相关方能够有效阻断或限制源端发送方无效业务数据包的传输，确保重要业务数据包的高效传输送达和快速处理响应。在不增加带宽的情况下，可以掌控重要有效业务包及时、准确地处理和响应。

附图说明

图1是本发明阻断限制控制指令协议格式图。

图2是本发明阻断限制控制指令的设置和操作拓扑图。

图3是本发明阻断限制控制指令的设置和操作时序图。

图4是本发明阻断限制控制指令的设置流程图。

图5是本发明阻断限制控制指令的操作流程图。

图6是本发明模拟交通路段禁行限行对比图。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅说明书附图，本发明提供一种技术方案：一种阻断限制源端传输业务数据包的方法，所述方法包含下述步骤：

步骤一，终端用户的业务相关方根据业务需求进行独立自主协商，终端用户的接收方根据其用户和业务应用标识(userID+appID)和源端发送方用户和业务应用标识(userID+appID)构成分布式系统中的唯一主键标识，并在该唯一主键标识基础上增加6个属性，分别为每秒限速包数(PkgLimitCnt)、限速状态(Status)、生效时间(StartDateTM)、失效时间(EndDateTM)、更新时间(UpdateDateTM)、限速反馈标志(AckFlag)，即可封装成分布式系统协议传输中具有唯一性的控制协议包；

步骤二，终端用户的接收方设置好限速指令规则后，将该指令写入本地文件进行落地备份，同时将所述限速指令同步到该用户的多活终端实例，确保该接收方的某终端实例出现宕机，业务应用切换到备用终端实例时阻断限速指令控制仍然有效；

步骤三，接收方的多活实例初次启动或重启，相互连接后将步骤二备份的本地文件中所述限速指令进行同步，确保该接收方的某终端实例出现宕机，业务应用切换到备用终端实例时所述阻断限速指令控制仍然有效；

步骤四，接收方定时从步骤二备份的本地文件读取并筛选有效的所述限速指令，封装成分布式系统内部通信协议包选择最优路径路由到相应的源端发送方，确保发送方某终端实例宕机重启后限速指令执行操作仍然有效；

步骤五，源端发送方收到步骤四送达的限速控制指令后，写入该用户的终端程序内存中的全集限速指令集，进行确认后随即封装该限速指令确认包回传给步骤四的接收方，接收方收到确认包后将步骤二备份文件里对应的限速指令的限速反馈标志修改为已确认，便于信息监控、备查；

步骤六，作为发送方用户终端程序的业务处理线程定时将步骤五内存中全集限速指令集根据生效时间和结束时间，以及指令协议格式的源端发送方用户和业务应用标识筛选出有效的指令，写入业务处理线程内存中；

步骤七，源端发送方传输业务数据时，其终端程序的业务处理线程根据内存中的有效限速指令集进行判断，如符合阻断限速发包条件则直接进行丢包，同时落地详细业务日志备查，否则正常业务数据包正常传输。

步骤八，接收方仅收到有效的业务数据包并进行业务处理，极大提高了末端接收方的业务处理能力和响应速度。

本发明作为分布式系统终端用户的一种操作功能，将阻断限制发送方发包的选择权提供给接收方，由其与发送方协议其业务的重要性，根据实际情况进行限速操作。在现状或预计带宽紧张、数据包拥塞的情况下，该方法将限速主动权交给熟悉各业务的相关方，根据自主意愿进行更为准确的限速操作。

本发明由终端用户的接收方发起控制指令，由有发送方执行限速控制指令，因在源端发送方阻断或限制发送无效或次要的业务数据包，缩短了其在整条数据链路中的生存时间，避免了其挤占重要的业务数据包的带宽以及送达接收方时耗费的业务处理时间，进而避免重要的业务数据包出现拥塞、处理延迟、甚至丢包，有效地保证了重要业务数据包传输的及时性、准确性。

本发明针对分布式系统中业务数据传输的多样性、复杂性，在现状或预计带宽紧张、业务数据包拥塞的情况下，提供一种适用于终端用户接收方主动阻断限制源端某些发送方传输业务数据包的方法。

作为终端用户的接收方需要解决的技术问题如下。

协议封装：分布式系统的终端用户协商其所传输的业务数据在某些时间段的重要性，接收方根据其业务处理能力确定某些发送方某些业务数据包的传输是否需要进行阻断或限制，并根据本用户与发送方用户标识构成分布式系统协议的唯一标识(如图1中前4个协议字段)

预控制：设置针对某些发送方业务数据传输的限制生效时间实现预控制(如图1协议字段StartDateTM)。

时效性控制：设置针对某些发送方业务数据传输的限制结束时间实现时效性控制(如图1协议字段EndDateTM)。

控制限速个数：设置针对某些发送方业务数据包传输的单位时间限制个数(如图1协议字段PkgLimitCNT)，以达到缓解数据链路带宽和业务数据包处理压力的目标。当PkgLimitCNT值为0时表示阻断源端发包，大于0时表示单位时间内限制源端发包个数。

指令备份及控制：考虑接收方不同客户端业务应用操作行为的不一致，将生成的速度控制指令数据进行本地备份存储(如图1协议格式图)，并在多活实例中进行同步，确保终端用户的多活实例速度控制指令的一致性，避免接收方某实例故障发生业务切换到另一实例时导致限速控制失效。

指令路由：根据生成的速度控制指令封装成协议数据包，通过分布式交换节点路由到相应的发送方。

作为源端用户发送方需要解决的技术问题如下。

指令存储及备份：收到接收方发送的速度控制指令后写入内存中，同时在发送方的多活实例间进行同步，确保多活实例的限速操作一致性，避免发送方某实例故障发生业务切换到另一实例时导致限速操作失效。

指令确认：确认收到速度控制指令后，即封装确认包通过分布式系统交互节点路由到接收方，接收方收到确认包随即修改本地文件里对应速度控制指令的确认标识字段为已确认(如图1协议格式AckFlag字段)。

指令筛选：终端程序中业务处理线程定时将内存中全集限速指令集根据生效时间和结束时间筛选出有效的指令，并根据协议格式中的源端发送方用户标识选择相应的业务处理线程，将有效限速指令集写入业务处理线程内存中。

指令执行操作：源端发送方传输业务数据时，其终端程序的业务处理线程根据内存中的有效限速指令集进行判断，如符合阻断限速发包条件则直接进行丢包，同时落地详细业务日志备查，否则正常业务数据包正常传输。

同时，如图1阻断限制控制指令协议格式，前四个字段为终端用户的接收方主动设置的阻断限制源端发送方传输业务数据包控制指令时的唯一标识字段，后六个字段为阻断限制控制指令属性值。

图6模拟现实生活中某市区交通路段车辆禁行限行的设想，进一步说明所述阻断限制源端传输业务数据包的应用场景。模拟图说明如下：1)市中心区域因交通压力大，主动发起非本省车辆禁行、非本市车辆限行规定。2)具体执行检查任务的站点为进入该市中心区域路段的入口(类似高速收费站)。3)发现外省车辆直接禁止通行，外市车辆每小时内仅允许通行n辆车。4)这样避免外省、部分外市车辆进入该市中心区域路段，减轻交通压力及该市中心区停车压力，避免出现拥堵拥塞及占用本市车辆停车位资源的情况。

图2拓扑结构图用来从全局整体上辅助说明本发明。其中多活实例只是同一业务应用的相互备份场景，不涉及不同业务应用场景，即用来说明同一业务应用因某个实例发生故障后，该业务应用切换、迁移到另一个多活实例时，阻断限制业务数据包传输的功能仍然有效，不受某个终端用户实例因故障而限速控制失效的影响，体现的是阻断限制源端业务包传输功能的鲁棒性。

根据图2拓扑结构图结合图4、图5流程图，并根据图3时序图从“设置所述阻断限制业务数据包传输的控制指令”和“判断所述阻断限制业务数据包的传输”两个方面详细说明本发明的具体实施方式：

图4流程图描述的是设置所述阻断限制业务数据包传输的控制指令实施方式，对应图3时序图的(1)至(8)步骤。

步骤一，终端用户中有业务联系的各个业务相关方，根据实际情况协商制定符合各自业务需求的阻断限制源端传输业务数据包的控制指令规则。且由接收方设置阻断限制控制指令，由发送方执行实际阻断限制控制指令。

步骤二，如流程图4终端用户的接收方，根据自身的业务需求和业务处理能力选择与其有业务关系的相应发送方，根据图1协议格式设置合适的所述阻断限制业务数据包传输的控制指令。

步骤三，接收方的终端程序将步骤二设置的所述阻断限制控制指令存储到本地文件进行备份。

步骤四，接收方的终端程序(实例)定时读取步骤三存储在本地文件的所述阻断限制控制指令，同步到与该终端程序相互连接的其他终端程序，并存储到终端程序对应的本地文件进行备份；或接收方的某个多活实例初次启动或重启，相互连接后将步骤三备份存储的本地文件中所述阻断限制控制指令进行同步。如图2拓扑图中多活实例间进行信息同步备份。

本地文件备份作用是该接收方的某终端实例出现宕机，业务应用切换到备用终端实例时所述阻断限速指令控制仍然有效。

步骤五，接收方的主备终端程序定时读取步骤三存储在本地文件的所述阻断限制控制指令，封装成分布式系统内部传输协议包，通过分布式系统的交换节点路由到对应的源端发送方终端程序。

其中主备终端程序为图2拓扑结构图中某个终端用户的多活实例中序号最小的实例，其他多活实例为从备终端程序。一旦主备终端程序出现故障异常退出时，正常运行的多活实例中选择出序号最小的实例为主备终端程序，其他多活实例仍为从备终端程序。

步骤六，源端发送方的终端程序收到接收方送达的所述阻断限制控制指令后即存入内存，并同步到与该终端程序互联的终端程序进行相互备份。

相互备份的作用：如图2拓扑结构图中接收方某个终端用户的某个多活实例出现故障异常退出时，原多活实例所属业务应用会切换、迁移到该终端用户的其他多活实例的终端程序上，实现多活实例间的热备。因多活实例间有进行所述阻断限制控制指令的同步备份，所以阻断限制传输业务数据包的功能仍然生效。

步骤七，源端发送方的终端程序收到接收方送达的所述阻断限速控制指令，由所属的终端用户进行确认后，该发送方的终端程序随即封装确认协议包，通过分布式交换节点路由到对应接收方。

步骤八，接收方的终端程序接收到源端发送方的所述阻断限制控制指令的确认回复包，随即修改其步骤三存储的所述阻断限制控制指令的确认状态为已确认。

以上步骤为终端用户的接收方主动设置阻断限制源端传输业务数据包的控制指令过程，其中步骤四、步骤五、步骤六根据终端程序内部定时器定时进行指令传输和同步备份。其目的是确保在接收方或发送方的所有终端程序同时出现手动业务切换重启或故障异常退出重启，或者新增用户终端程序的多活实例等特殊情况下，不但能将接收方本地文件存储的所述阻断限速指令在本端进行同步备份，而且可以将所述阻断限制控制指令通过分布式交换节点路由到源端发送方的多活实例进行同步，增强了用户终端程序所述阻断限速功能的健壮性。

图5流程图描述的判断所述阻断限制业务数据包传输的实施方式，对应图3时序图的(9)至(12)步骤。

步骤一，源端发送方的终端程序的某个业务处理线程每单位时间定时从内存中筛选出该业务处理线程对应的有效的所述阻断限制控制指令，拷贝到该线程的内存中，同时重置该线程的业务数据发包数。

步骤二，源端发送方传输业务数据包时，对应的业务处理线程根据业务数据包携带的用户和业务应用标识(如图1协议格式的唯一标识)，判断该业务数据包是否在其内存中所述的阻断限制控制指令阻断限制传输的范围内，即是否需要限速或者是否达到阻断限速条件。区分三种情况判断如下：

1)如果需要限速并且达到阻断限速条件，则直接丢弃该业务数据包，如图2拓扑结构图中发送方某用户的多活实例的丢包过程。

2)如果需要限速，但没有达到限速条件，即该业务处理线程的业务数据发包数不大于阻断限速控制指令中每秒允许发送的数据包个数(如图1协议格式中PkgLimitCnt值)，则允许该业务数据包正常传输，同时将该业务处理线程的业务数据发包数加1。

3)如果不需要限速，即该业务数据包的用户标识不在该业务处理线程的阻断限速控制指令集中，则允许该业务数据包正常传输。

步骤三，源端发送方传输数据业务包因阻断限速控制指令丢包时，即为步骤二中第1)种情况，则将该丢弃的业务数据包详细信息写入到日志中备查。

步骤四，源端发送方传输数据业务包没有出现阻断限速指令控制的丢包时，即为步骤二第2)、3)种情况时，则将该业务数据包通过分布式交换节点传输至对应的接收方终端程序。

步骤五，接收方的终端程序收到源端发送方传输的有效业务数据包后，进行相应的业务处理。

通过以上步骤实现了源端发送方阻断限制传输数据业务包的功能，且将无效数据业务包在源端进行阻断丢弃，避免出现其通过分布式系统整条数据通路到达接收方后再进行判断丢包的情况(即末端判断丢包)，节省了整个系统的数据链路带宽，同时也减轻了接收方的终端程序处理数据业务包的压力，提高了接收方的业务处理能力、响应速度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种阻断限制源端传输业务数据包的方法，其特征在于，所述方法包含下述步骤：

步骤一，终端用户的业务相关方根据业务需求进行独立自主协商，终端用户的接收方根据其用户和业务应用标识和源端发送方用户和业务应用标识构成分布式系统中的唯一主键标识，并在该唯一主键标识基础上增加6个属性，分别为每秒限速包数、限速状态、生效时间、失效时间、更新时间、限速反馈标志，用于可封装成分布式系统协议传输中具有唯一性的控制协议包；

步骤二，终端用户的接收方设置好限速指令规则后，将该指令写入本地文件进行落地备份，同时将所述限速指令同步到该用户的多活终端实例，确保该接收方的某终端实例出现宕机，业务应用切换到备用终端实例时阻断限速指令控制仍然有效；

步骤三，接收方的多活实例初次启动或重启，相互连接后将步骤二备份的本地文件中所述限速指令进行同步，确保该接收方的某终端实例出现宕机，业务应用切换到备用终端实例时所述阻断限速指令控制仍然有效；

步骤四，接收方定时从步骤二备份的本地文件读取并筛选有效的所述限速指令，封装成分布式系统内部通信协议包选择最优路径路由到相应的源端发送方，确保发送方某终端实例宕机重启后限速指令执行操作仍然有效；

步骤五，源端发送方收到步骤四送达的限速控制指令后，写入该用户的终端程序内存中的全集限速指令集，进行确认后随即封装该限速指令确认包回传给步骤四的接收方，接收方收到确认包后将步骤二备份文件里对应的限速指令的限速反馈标志修改为已确认，便于信息监控、备查；

步骤六，作为发送方用户终端程序的业务处理线程定时将步骤五内存中全集限速指令集根据生效时间和结束时间，以及指令协议格式的源端发送方用户和业务应用标识筛选出有效的指令，写入业务处理线程内存中；

步骤七，源端发送方传输业务数据时，其终端程序的业务处理线程根据内存中的有效限速指令集进行判断，如符合阻断限速发包条件则直接进行丢包，同时落地详细业务日志备查，否则正常业务数据包正常传输；

步骤八，接收方仅收到有效的业务数据包并进行业务处理，极大提高了末端接收方的业务处理能力和响应速度。