CN1540927A - L3交换机海量配置的快速恢复方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种L3交换机海量配置的快速恢复方法，属于计算机网络通信领域。当用户保存配置的时候，每个模块分别以命令的形式输出自己的配置信息，该配置信息保存在一个buffer link中，当所有的配置信息获取完成后，所有的配置信息一次性的写入存储设备中，当设备重新启动之后，从存储设备中读取配置信息到buffer link中。配置的保存和恢复中使用由多个buffer link node组成的buffer link，使用指针把多个buffer link node连接起来成为一个link，当buffer link容量不够的时候，可再申请一个buffer link node，使占用的内存随着配置信息的多少以一个很小的粒度进行增长。当为每一块板分别配置一个bufferlink时，单板的配置信息可拷贝到对应的buffer link中，使基于单板的热插拔配置恢复的功能没有冗余，效率高。

Description

L3交换机海量配置的快速恢复方法

所属技术领域

本发明属于计算机网络通信领域，具体涉及分布式结构通信设备中，整机启动和单板(模块)插拔时的配置保存和恢复。

背景技术

在通信设备中，特别是处在复杂网络环境中的通信设备，当设备掉电重启之后，管理人员需要重新进行配置，这是一项十分繁重的工作，在设备较多的情况下，使人难以忍受。如果在用户进行配置完成之后，能够把配置保存下来，在下一次设备重新启动的时候把这些配置自动恢复。这样可以减轻用户的配置工作。

另外，如果设备是基于分布式构架而设计的，那么当其中一块单板(模块)拔出的时候，需保存这块板相关的配置信息，当板再次插入的时候，恢复其相关配置，应恢复到拔出时的状态，即“热插拔”。

目前比较普遍的实现这两个功能的方案，在对内存进行操作的时候使用了分配固定大小的内存或者使用realloc进行动态增长的方法，这些方法存在如下问题：

1、支持的配置量的问题

因为在配置保存的时候要先把配置保存到内存，在恢复时要进行文本分析，所以一般在处理配置信息的时候，都要分配相应的内存。在操作过程中可能会遇到下述的两种情况：一是不能知道需要分配的内存的具体大小，比如用来保存配置信息的存储设备不支持，或者软件算法导致的内存大小未知；二是软件运行的系统平台有最大分配内存块的限制。对于前者只能大概估算一下最大的配置量，分配相应内存，如果估算过小，功能将会有问题，如果估算过大，势必造成较大的内存浪费。如果使用realloc的方法，效率会比较低，因为会有大量的内存拷贝的动作。对于后者，如果不采取其他的内存使用方法，那就直接限制了交换机所能支持的最大配置量。而realloc方法也不能解决这个问题。

2、热插拔实现效率不高

热插拔的实现一般有两种方案，一是当单板插入的时候，执行所有的命令，这样会有一些无关的命令也被执行，功能上有冗余，并且效率不高；二就是只执行插入板相关的命令，这要求配置命令跟板有一个对应的关系，需要进行文本分析，分割配置信息。这就出现了前面提到的问题：每一块板相关的配置信息在分析之前是未知的，如何分配和使用内存？

而且当配置量很大的时候，文本分析的效率会变得比较低，因为需要针对不同的板号进行循环多次的遍历分析。

发明内容

本发明克服上述整机启动和单板插拔时配置保存和恢复的不足，提供一种提高存储和执行性能的L3交换机海量配置的快速恢复方法。

本发明的技术内容：一种L3交换机海量配置的快速恢复方法，包括：

(1)用户保存配置的时候，每个模块分别以命令的形式输出自己的配置信息，配置信息保存在一个buffer link中；

(2)当所有的配置信息获取完成后，将配置信息一次性的写入存储设备中；

(3)当设备重新启动之后，从存储设备中读取配置信息到buffer link中。

所述buffer link由多个buffer link node组成，buffer link node中存放配置信息，使用指针把多个buffer link node连接成一个link。

所述步骤(3)进一步包括：为每一块板分配一个buffer link，从存放了所有配置信息的buffer link中把跟每块板相关的命令分别提取到自己的buffer link中。

将所述板对应的命令行注释掉，行的第一个字符用一个特殊的字符进行代替。

本发明的技术效果：与现有技术相比，有以下优点：

1、保证配置的保存，内存消耗随着配置的增加逐步增加，不用预先申请估算的内存。如果系统有内存块大小的限制，使用该方法也可以得到完善的解决。

2、提高效率，与realloc动态分配内存方法进行比较，realloc重新分配内存需要做内存的拷贝，把原来内存块中的内容拷贝到更大的一块内存中，这在配置信息比较大的时候是很费时的，为了减少内存拷贝的次数，realloc一般是以2倍于原来的容量的速度增加，这样内存的使用率又会降低。本发明不需要内存拷贝，以一个用户指定的粒度增加内存，具有效率更高、增长粒度更小且可控的优点。

3、基于单板的热插拔配置恢复，功能没有冗余，效率高。在单板插入的时候只执行该板相关的配置而不是执行所有的配置，这在功能上避免了冗余的命令执行可能带来的副作用，也使得性能得到提高。在板相关的配置信息提取的过程中使用buffer link，在内存使用上没有冗余也没有限制。

附图说明

图1是本发明配置信息保存流程图；

图2是本发明从存储设备读取配置信息流程图；

图3是本发明基于单板的热插拔配置提取流程图；

图4是本发明buffer link的数据结构示意图；

图5是本发明的具体实施例中所有配置信息存储在buffer link中的示意图；

图6是本发明的具体实施例中所有配置信息存储在存储设备中的示意图；

图7是本发明的具体实施例中配置存储在对应板的buffer link中的示意图。

具体实施方式

参考图1、图2，本发明配置恢复和基于单板的热插拔的实现步骤如下：

在用户保存配置的时候，每个模块分别以命令的形式输出自己的配置信息，这些配置信息不是保存在一块完整的内存中，而是放到一个buffer link中，当所有的配置信息都获取完成后，把所有的配置信息一次性的写入存储设备中，buffer link由多个buffer link node组成，参考图4，buffer link node中存放配置信息，使用指针把多个buffer link node连接起来成为一个link。

当buffer link容量不够的时候，就再申请一个buffer link node，增加buffer link的容量，占用的内存就随着配置信息的多少以一个很小的粒度进行增长。

为了给用户提供一个清晰、简单的界面，buffer link被以下接口函数封装起来，

●buffer_head buffer_link_new(int size)，创建一个buffer link。可以指定每个buffer_node的容量

●buffer_link_destroy(buffer_head b)，销毁一个buffer link

●buffer_link_put(buffer_head b，char^*data，int size)，向一个buffer link中

存放数据

●char^*buffer_link_get_next(buffer_head b，char^*addr)，根据buffer link中保存的一个字符的地址得到下一个字符的地址

●int buffer_link_strcmp(char^*strl，buffer_head b，char^*strinbuffer)，bufferlink中保存的一个字符串跟一个正常的字符串进行比较是否相等

●int buffer_link_bufstrcmp(buffer_head a，char^*strinbuffera，buffer_head b，char*strinbufferb)，buffer link中的两个字符串进行比较是否相等

●buffer_link_bufstrcpy(buffer_head d，char^*deststring，buffer_head s，char^*sourcestring)，一个buffer link的内容拷贝到另外一个buffr link中

●buffer_link_strcpy2buf(buffe_head d，char^*deststring，char^*sourcestring)，正常的字符串拷贝到buffer link

●buffer_link_strbufcpy2(char^*deststring，buffer_head s，char^*sourcestring)，buffer link拷贝到正常的字符串

●buffer_link_bufstrlen(char^*string，buffer_head s)，得到buffer_link中的字符串的长度

这些接口函数跟正常内存下的字符串操作函数的对应关系如下：

一般内存的字符串操作	buffer link的操作
		申请内存	buffer_link_new
释放内存	buffer_link_destroy
		addr++，地址指针后移	buffer_link_get_next
内存拷贝	buffer_link_put
		得到字符串的长度	buffer_link_bufstrlen
字符串比较	int buffer_link_strcmp
		int buffer_link_bufstrcmp
	字符串拷贝		buffer_link_bufstrcpy
buffer_link_strcpy2buf
		buffer_link_strbufcpy2

按照正常内存处理的代码逻辑，只进行对应函数的替换，就可以在代码中实现buffer link的使用，当设备重新启动之后，从存储设备中读取配置信息到buffer link中。通过使用buffer link完成了配置信息的保存和恢复。

参考图3，本发明基于单板热插拔进行配置的提取，为每块板分配bufferlink，将与该板相关的配置信息存放到对应的buffer link中实现针对单板的配置提取。当单板拔出的时候，更新该板对应的配置信息；当板插入的时候，执行新板的配置信息，而不是执行所有的配置。在提取过程中，由于第一块板相关的命令，在提取第二快板的信息的时候被再次分析。如果在第一块板的信息被拷贝到其他地方的时候，需从原始的配置信息中删除的话(也就是move而不是copy)，由于把配置信息后面的内容往前移才覆盖被删除内容，其效率不高。而且考虑到要在buffer link中实现这种移动的话，难度更大。因此，本发明把对应的行注释掉，把这一行的第一个字符用一个特殊的字符进行代替，后续的分析如果发现行的开始是这种字符的话，就忽略这一行，这样就简单高效的实现了提取。

按照本发明的技术方案，选一具体案例说明本发明的实施方式：

在用户保存配置的时候，每个模块分别以命令的形式输出自己的配置信息，这些配置信息放到一个buffer link中，我们给这个buffer link取一个名字叫做save_info。假设一共得到了7条命令，其中有3条是关于板1的，即命令a，命令d，和命令g；有两条关于板2的，即命令c和命令f；最后两条b和f是关于板3的；并且每条命令的长度不尽相同，命令a，c，d，f，g大小是1单位，命令b的大小是2单位，命令e的大小是3单位。如果save_info中buffer link node的大小是1单位，图5就是这些命令在save_info中存放的情形。

然后这些命令被存放到存储设备中，如图6所示。

当设备重新启动的时候，创建一个buffer link叫做config_info，用来存放所有的配置信息，config_info开始是空的，指向first和last的指针都为空。假设config_info中buffer link node的大小也是1单位，依次从存储设备中读取信息存放到config_info中，如果config_info的容量不够了，就再申请新的buffer linknode。

所有的配置信息都读取后，开始针对每个单板进行提取。参考图7，为每个板分配一个buffer link，分别叫card_1，card_2和card_3，开始提取第一块板相关的内容，命令被提取之后就在config_info中被注释掉。跟第一块板相关命令放在card_1中，card_1的容量是随着提取的过程逐渐的增加的，不用预先知道跟第一块板相关的配置信息有多少。如此，依次提取第二块板和第三块板的信息。最后释放config_info，提取完成。每块板对应的buffer link处于ready状态，随时等待板插入的时候进行执行。

Claims (4)

1.一种L3交换机海量配置的快速恢复方法，包括：

(1)用户保存配置的时候，每个模块分别以命令的形式输出自己的配置信息，配置信息保存在一个buffer link中；

(2)当所有的配置信息获取完成后，将配置信息一次性的写入存储设备中；

(3)当设备重新启动之后，从存储设备中读取配置信息到buffer link中。

2.如权利要求1所述的L3交换机快速配置恢复方法，其特征在于所述bufferlink由多个buffer link node组成，buffer link node中存放配置信息，使用指针把多个buffer link node连接成一个link。

3.如权利要求1或2所述的L3交换机快速配置恢复方法，其特征在于步骤(3)进一步包括：为每一块板分配一个buffer link，从存放了所有配置信息的buffer link中把跟每块板相关的命令分别提取到自己的buffer link中。

4.如权利要求3所述的L3交换机快速配置恢复方法，其特征在于进一步包括：将所述板对应的命令行注释掉，行的第一个字符用一个特殊的字符进行代替。

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