CN117793757A - 一种分布式网络的心跳检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种分布式网络的心跳检测方法及装置，涉及无线通信网络技术领域；包括步骤1：按照网络的节点的入网顺序，依次在无线超帧的无线帧内为对应的入网的节点分配固定子帧，步骤2：通过节点对应的固定子帧发送节点的报文，步骤3：通过本地节点i接收其它节点j发送的报文，步骤4：通过本地节点i根据节点j的广播报文中的无线超帧号，步骤5：根据节点j的广播报文中全网的节点心跳状态信息，更新本地节点i记录的全网的节点心跳状态信息，步骤6：在每个心跳检测周期内，通过本地节点i定时检查本地记录的全网的节点心跳状态信息和各节点对应的不活跃次数，判断故障，节省网络资源和减少网络维护报文的传输，缩短心跳检测的检测时延。
Description
技术领域
本发明公开一种方法及装置，涉及无线通信网络技术领域，具体地说是一种分布式网络的心跳检测方法及装置。
背景技术
目前的分布式网络中，本地节点为了获取网络中其它各节点的心跳状态，常需要向所探测节点或中心节点发送心跳请求报文，被探测节点或中心节点应适时进行响应并发送心跳回复报文进行确认。当本地节点与中心节点或某些被探测节点间不存在直接连接的路由通路时，本地节点发送的心跳请求报文需要被多跳路由中途节点转发多次并确认。同时被探测节点或中心节点的心跳回复报文也相应地需要路由中途节点的多次转发和确认，才能到达本地节点，最终获得被探测节点的心跳状态信息。当网络中的每个节点都需要获得网络中的其它节点的心跳状态信息时，采用这种心跳检测方案会造成网络资源的极大浪费，且增加了心跳检测的时延。
发明内容
本发明针对现有技术的问题，提供一种分布式网络的心跳检测方法及装置，节点无需额外发送心跳请求报文和心跳回复报文，网络节点可自主获得全网节点的心跳状态信息，并进行故障判断，节省了网络资源和减少网络维护报文的传输，缩短了心跳检测的检测时延。
本发明提出的具体方案是：
本发明提供一种分布式网络的心跳检测方法，包括：
步骤1：配置分布式网络，按照网络的节点的入网顺序，依次在无线超帧的无线帧内为对应的入网的节点分配固定子帧，
步骤2：通过节点对应的固定子帧发送节点的广播报文，通过所述广播报文中携带对应的节点的无线超帧号和全网的节点心跳状态信息，
步骤3：通过本地节点i接收其它节点j发送的广播报文，
步骤4：通过本地节点i根据节点j的广播报文中的无线超帧号，判断节点j发送的是否为有效的广播报文，若认为节点j发送的是失效的广播报文，则不做处理，否则进行解析处理，
步骤5：根据节点j的广播报文中全网的节点心跳状态信息，更新本地节点i记录的全网的节点心跳状态信息，若节点j的广播报文中全网的节点心跳状态信息中节点k的心跳状态为活跃，则更新本地节点i记录的节点k的心跳状态为活跃，否则保持记录节点k的心跳状态不变，
步骤6：在每个心跳检测周期内，通过本地节点i定时检查本地记录的全网的节点心跳状态信息和各节点对应的不活跃次数，
若记录的节点k的心跳状态为活跃，则重置节点k的不活跃次数为零，
若记录的节点k的心跳状态为不活跃，则增加一次节点k的不活跃次数，并判断不活跃次数是否超过心跳检测周期所允许的最大不活跃次数，如果不活跃次数未超过心跳检测周期所允许的最大不活跃次数，则继续下一次定时检查，否则直接判定节点k心跳停止，向上汇报节点k故障。
进一步，所述的一种分布式网络的心跳检测方法中步骤2中通过广播报文发送时刻所对应的无线超帧周期表示无线超帧号，通过全网的节点心跳状态信息字段携带节点本地所获取的最新全网的节点心跳状态信息。
进一步，所述的一种分布式网络的心跳检测方法中步骤3中若在心跳检测周期内通过本地节点i接收到节点j发送的广播报文则认为节点j的心跳状态为活跃，否则认为节点j的心跳状态为不活跃。
进一步，所述的一种分布式网络的心跳检测方法中步骤4中判断节点j发送的是否为有效的广播报文时，若节点j的无线超帧号对应的时间滞后当前本地时间一个心跳检测周期以上，则认为是失效广播报文，不做处理，否则认为节点j的广播报文是有效报文，继续解析处理。
进一步，所述的一种分布式网络的心跳检测方法中还包括步骤7：设置重置定时器，当定时器超时时，重置本地记录的全网的节点心跳状态信息和节点不活跃次数信息，以便重新开始节点的心跳检测和故障排查。
本发明还提供一种分布式网络的心跳检测装置，包括配置模块、发送模块、接收模块、判断分析模块、更新模块和定时检查模块，
配置模块配置分布式网络，按照网络的节点的入网顺序，依次在无线超帧的无线帧内为对应的入网的节点分配固定子帧，
发送模块通过节点对应的固定子帧发送节点的广播报文，通过所述广播报文中携带对应的节点的无线超帧号和全网的节点心跳状态信息，
接收模块通过本地节点i接收其它节点j发送的广播报文，
判断分析模块通过本地节点i根据节点j的广播报文中的无线超帧号，判断节点j发送的是否为有效的广播报文，若认为节点j发送的是失效的广播报文，则不做处理，否则进行解析处理，
更新模块根据节点j的广播报文中全网的节点心跳状态信息，更新本地节点i记录的全网的节点心跳状态信息，若节点j的广播报文中全网的节点心跳状态信息中节点k的心跳状态为活跃，则更新本地节点i记录的节点k的心跳状态为活跃，否则保持记录节点k的心跳状态不变，
定时检查模块在每个心跳检测周期内，通过本地节点i定时检查本地记录的全网的节点心跳状态信息和各节点对应的不活跃次数，
若记录的节点k的心跳状态为活跃，则重置节点k的不活跃次数为零，
若记录的节点k的心跳状态为不活跃，则增加一次节点k的不活跃次数，并判断不活跃次数是否超过心跳检测周期所允许的最大不活跃次数，如果不活跃次数未超过心跳检测周期所允许的最大不活跃次数，则继续下一次定时检查，否则直接判定节点k心跳停止，向上汇报节点k故障。
进一步，所述的一种分布式网络的心跳检测装置中发送模块发送节点的广播报文时，通过广播报文发送时刻所对应的无线超帧周期表示无线超帧号，通过全网的节点心跳状态信息字段携带节点本地所获取的最新全网的节点心跳状态信息。
进一步，所述的一种分布式网络的心跳检测装置中若在心跳检测周期内接收模块通过本地节点i接收到节点j发送的广播报文则认为节点j的心跳状态为活跃，否则认为节点j的心跳状态为不活跃。
进一步，所述的一种分布式网络的心跳检测装置中判断分析模块判断节点j发送的是否为有效的广播报文时，若节点j的无线超帧号对应的时间滞后当前本地时间一个心跳检测周期以上，则认为是失效广播报文，不做处理，否则认为节点j的广播报文是有效报文，继续解析处理。
进一步，所述的一种分布式网络的心跳检测装置中还包括重置模块，重置模块设置重置定时器，当定时器超时时，重置本地记录的全网的节点心跳状态信息和节点不活跃次数信息，以便重新开始节点的心跳检测和故障排查。
本发明的有益之处是：
本发明提供一种分布式网络的心跳检测方法，节省了网络资源和减少网络维护报文的传输，缩短了心跳检测的检测时延，使节点无需额外发送心跳请求报文和心跳回复报文，在无网络设备或中心节点的情况下，网络节点可自主获得全网节点的心跳状态信息，并进行故障判断。
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获得其他的附图。
图1是本发明方法流程示意图。
图2是无线超帧的无线帧内分配固定子帧用于入网节点发送广播报文的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明提供一种分布式网络的心跳检测方法，包括：
步骤1：配置分布式网络，按照网络的节点的入网顺序，依次在无线超帧的无线帧内为对应的入网的节点分配固定子帧，
步骤2：通过节点对应的固定子帧发送节点的广播报文，通过所述广播报文中携带对应的节点的无线超帧号和全网的节点心跳状态信息，
步骤3：通过本地节点i接收其它节点j发送的广播报文，
步骤4：通过本地节点i根据节点j的广播报文中的无线超帧号，判断节点j发送的是否为有效的广播报文，若认为节点j发送的是失效的广播报文，则不做处理，否则进行解析处理，
步骤5：根据节点j的广播报文中全网的节点心跳状态信息，更新本地节点i记录的全网的节点心跳状态信息，若节点j的广播报文中全网的节点心跳状态信息中节点k的心跳状态为活跃，则更新本地节点i记录的节点k的心跳状态为活跃，否则保持记录节点k的心跳状态不变，
步骤6：在每个心跳检测周期内，通过本地节点i定时检查本地记录的全网的节点心跳状态信息和各节点对应的不活跃次数，
若记录的节点k的心跳状态为活跃，则重置节点k的不活跃次数为零，
若记录的节点k的心跳状态为不活跃，则增加一次节点k的不活跃次数，并判断不活跃次数是否超过心跳检测周期所允许的最大不活跃次数，如果不活跃次数未超过心跳检测周期所允许的最大不活跃次数，则继续下一次定时检查，否则直接判定节点k心跳停止，向上汇报节点k故障。
本发明方法节省了网络资源和减少网络维护报文的传输，缩短了心跳检测的检测时延，本发明方法使节点无需额外发送心跳请求报文和心跳回复报文，在无网络设备或中心节点的情况下，网络节点可自主获得全网节点的心跳状态信息，并进行故障判断。
具体应用中，在本发明方法的一些实施例中，进行分布式网络的心跳检测时，参考过程如下：
步骤1：配置分布式网络，按照网络的节点的入网顺序，依次在无线超帧的无线帧内为对应的入网的节点分配固定子帧。如附图2所示，1个无线超帧Super Frame包括N个无线帧Radio Frames，1个无线帧Radio Frame包括M个子帧Subframes。无线超帧Super Frame的第一个编号为Frame #1无线帧内分配一个固定子帧Subframe #1用于第一个入网节点发送广播报文，无线超帧Super Frame的第i个编号为Frame #i无线帧内分配一个固定子帧Subframe #1用于第i个入网节点发送广播报文，顺次完成分配第N个入网节点在无线超帧内的第N个编号为Frame #N的无线帧内周期发送广播报文。
步骤2：通过节点对应的固定子帧发送节点的广播报文，通过所述广播报文中携带对应的节点的无线超帧号和全网的节点心跳状态信息。
进一步，步骤2中通过广播报文发送时刻所对应的无线超帧周期表示无线超帧号，通过全网的节点心跳状态信息字段携带节点本地所获取的最新全网的节点心跳状态信息。
步骤3：通过本地节点i接收其它节点j发送的广播报文。
进一步，步骤3中若在心跳检测周期内通过本地节点i接收到节点j发送的广播报文则认为节点j的心跳状态为活跃，记为逻辑真，否则认为节点j的心跳状态为不活跃，记其心跳状态信息为逻辑假。
步骤4：通过本地节点i根据节点j的广播报文中的无线超帧号，判断节点j发送的是否为有效的广播报文，若认为节点j发送的是失效的广播报文，则不做处理，否则进行解析处理。
进一步，步骤4中判断节点j发送的是否为有效的广播报文时，若节点j的无线超帧号对应的时间滞后当前本地时间一个心跳检测周期以上，则认为是失效广播报文，不做处理，否则认为节点j的广播报文是有效报文，继续解析处理。
步骤5：根据节点j的广播报文中全网的节点心跳状态信息，更新本地节点i记录的全网的节点心跳状态信息，若节点j的广播报文中全网的节点心跳状态信息中节点k的心跳状态为活跃，则更新本地节点i记录的节点k的心跳状态为活跃，否则保持记录节点k的心跳状态不变，
步骤6：在每个心跳检测周期内，通过本地节点i定时检查本地记录的全网的节点心跳状态信息和各节点对应的不活跃次数，
若记录的节点k的心跳状态为活跃，则重置节点k的不活跃次数为零，
若记录的节点k的心跳状态为不活跃，则增加一次节点k的不活跃次数，并判断不活跃次数是否超过心跳检测周期所允许的最大不活跃次数，如果不活跃次数未超过心跳检测周期所允许的最大不活跃次数，则继续下一次定时检查，否则直接判定节点k心跳停止，向上汇报节点k故障。
进一步，还包括步骤7：设置重置定时器，当定时器超时时，重置本地记录的全网的节点心跳状态信息和节点不活跃次数信息，以便重新开始节点的心跳检测和故障排查。避免本地保存的节点心跳状态信息长时间未更新的情况发生。
本发明还提供一种分布式网络的心跳检测装置，包括配置模块、发送模块、接收模块、判断分析模块、更新模块和定时检查模块，
配置模块配置分布式网络，按照网络的节点的入网顺序，依次在无线超帧的无线帧内为对应的入网的节点分配固定子帧，
发送模块通过节点对应的固定子帧发送节点的广播报文，通过所述广播报文中携带对应的节点的无线超帧号和全网的节点心跳状态信息，
接收模块通过本地节点i接收其它节点j发送的广播报文，
判断分析模块通过本地节点i根据节点j的广播报文中的无线超帧号，判断节点j发送的是否为有效的广播报文，若认为节点j发送的是失效的广播报文，则不做处理，否则进行解析处理，
更新模块根据节点j的广播报文中全网的节点心跳状态信息，更新本地节点i记录的全网的节点心跳状态信息，若节点j的广播报文中全网的节点心跳状态信息中节点k的心跳状态为活跃，则更新本地节点i记录的节点k的心跳状态为活跃，否则保持记录节点k的心跳状态不变，
定时检查模块在每个心跳检测周期内，通过本地节点i定时检查本地记录的全网的节点心跳状态信息和各节点对应的不活跃次数，
若记录的节点k的心跳状态为活跃，则重置节点k的不活跃次数为零，
若记录的节点k的心跳状态为不活跃，则增加一次节点k的不活跃次数，并判断不活跃次数是否超过心跳检测周期所允许的最大不活跃次数，如果不活跃次数未超过心跳检测周期所允许的最大不活跃次数，则继续下一次定时检查，否则直接判定节点k心跳停止，向上汇报节点k故障。
上述装置内的各模块的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
同样地本发明装置节省了网络资源和减少网络维护报文的传输，缩短了心跳检测的检测时延，使节点无需额外发送心跳请求报文和心跳回复报文，在无网络设备或中心节点的情况下，网络节点可自主获得全网节点的心跳状态信息，并进行故障判断。
需要说明的是，上述各流程和各装置结构中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种分布式网络的心跳检测方法，其特征是包括：
步骤1：配置分布式网络，按照网络的节点的入网顺序，依次在无线超帧的无线帧内为对应的入网的节点分配固定子帧，
步骤2：通过节点对应的固定子帧发送节点的广播报文，通过所述广播报文中携带对应的节点的无线超帧号和全网的节点心跳状态信息，
步骤3：通过本地节点i接收其它节点j发送的广播报文，
步骤4：通过本地节点i根据节点j的广播报文中的无线超帧号，判断节点j发送的是否为有效的广播报文，若认为节点j发送的是失效的广播报文，则不做处理，否则进行解析处理，
步骤5：根据节点j的广播报文中全网的节点心跳状态信息，更新本地节点i记录的全网的节点心跳状态信息，若节点j的广播报文中全网的节点心跳状态信息中节点k的心跳状态为活跃，则更新本地节点i记录的节点k的心跳状态为活跃，否则保持记录节点k的心跳状态不变，
步骤6：在每个心跳检测周期内，通过本地节点i定时检查本地记录的全网的节点心跳状态信息和各节点对应的不活跃次数，
若记录的节点k的心跳状态为活跃，则重置节点k的不活跃次数为零，
若记录的节点k的心跳状态为不活跃，则增加一次节点k的不活跃次数，并判断不活跃次数是否超过心跳检测周期所允许的最大不活跃次数，如果不活跃次数未超过心跳检测周期所允许的最大不活跃次数，则继续下一次定时检查，否则直接判定节点k心跳停止，向上汇报节点k故障。
2.根据权利要求1所述的一种分布式网络的心跳检测方法，其特征是步骤2中通过广播报文发送时刻所对应的无线超帧周期表示无线超帧号，通过全网的节点心跳状态信息字段携带节点本地所获取的最新全网的节点心跳状态信息。
3.根据权利要求1所述的一种分布式网络的心跳检测方法，其特征是步骤3中若在心跳检测周期内通过本地节点i接收到节点j发送的广播报文则认为节点j的心跳状态为活跃，否则认为节点j的心跳状态为不活跃。
4.根据权利要求1所述的一种分布式网络的心跳检测方法，其特征是步骤4中判断节点j发送的是否为有效的广播报文时，若节点j的无线超帧号对应的时间滞后当前本地时间一个心跳检测周期以上，则认为是失效广播报文，不做处理，否则认为节点j的广播报文是有效报文，继续解析处理。
5.根据权利要求1所述的一种分布式网络的心跳检测方法，其特征是还包括步骤7：设置重置定时器，当定时器超时时，重置本地记录的全网的节点心跳状态信息和节点不活跃次数信息，以便重新开始节点的心跳检测和故障排查。
6.一种分布式网络的心跳检测装置，其特征是包括配置模块、发送模块、接收模块、判断分析模块、更新模块和定时检查模块，
配置模块配置分布式网络，按照网络的节点的入网顺序，依次在无线超帧的无线帧内为对应的入网的节点分配固定子帧，
发送模块通过节点对应的固定子帧发送节点的广播报文，通过所述广播报文中携带对应的节点的无线超帧号和全网的节点心跳状态信息，
接收模块通过本地节点i接收其它节点j发送的广播报文，
判断分析模块通过本地节点i根据节点j的广播报文中的无线超帧号，判断节点j发送的是否为有效的广播报文，若认为节点j发送的是失效的广播报文，则不做处理，否则进行解析处理，
更新模块根据节点j的广播报文中全网的节点心跳状态信息，更新本地节点i记录的全网的节点心跳状态信息，若节点j的广播报文中全网的节点心跳状态信息中节点k的心跳状态为活跃，则更新本地节点i记录的节点k的心跳状态为活跃，否则保持记录节点k的心跳状态不变，
定时检查模块在每个心跳检测周期内，通过本地节点i定时检查本地记录的全网的节点心跳状态信息和各节点对应的不活跃次数，
若记录的节点k的心跳状态为活跃，则重置节点k的不活跃次数为零，
若记录的节点k的心跳状态为不活跃，则增加一次节点k的不活跃次数，并判断不活跃次数是否超过心跳检测周期所允许的最大不活跃次数，如果不活跃次数未超过心跳检测周期所允许的最大不活跃次数，则继续下一次定时检查，否则直接判定节点k心跳停止，向上汇报节点k故障。
7.根据权利要求6所述的一种分布式网络的心跳检测装置，其特征是发送模块发送节点的广播报文时，通过广播报文发送时刻所对应的无线超帧周期表示无线超帧号，通过全网的节点心跳状态信息字段携带节点本地所获取的最新全网的节点心跳状态信息。
8.根据权利要求6所述的一种分布式网络的心跳检测装置，其特征是若在心跳检测周期内接收模块通过本地节点i接收到节点j发送的广播报文则认为节点j的心跳状态为活跃，否则认为节点j的心跳状态为不活跃。
9.根据权利要求6所述的一种分布式网络的心跳检测装置，其特征是判断分析模块判断节点j发送的是否为有效的广播报文时，若节点j的无线超帧号对应的时间滞后当前本地时间一个心跳检测周期以上，则认为是失效广播报文，不做处理，否则认为节点j的广播报文是有效报文，继续解析处理。
10.根据权利要求6所述的一种分布式网络的心跳检测装置，其特征是还包括重置模块，重置模块设置重置定时器，当定时器超时时，重置本地记录的全网的节点心跳状态信息和节点不活跃次数信息，以便重新开始节点的心跳检测和故障排查。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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