專利名稱：一種基于消息的處理器間通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到通信領(lǐng)域分布式處理系統(tǒng)，尤其涉及系統(tǒng)中備份的處理器之間消息傳輸?shù)姆椒ā?br> 背景技術(shù)：
通信領(lǐng)域存在的分布式處理系統(tǒng)中對(duì)關(guān)鍵處理節(jié)點(diǎn)要求高度可靠，許多設(shè)計(jì)中對(duì)這些關(guān)鍵處理節(jié)點(diǎn)配置兩個(gè)物理處理器，體現(xiàn)為一個(gè)邏輯處理節(jié)點(diǎn)，平時(shí)只有一個(gè)處理器在工作，為主用處理器，另一塊平時(shí)不處于服務(wù)態(tài)，為備用處理器。備用處理器跟蹤主處理器的變化，從主用處理器同步增量數(shù)據(jù)和狀態(tài)；在主用處理器故障或者主用處理器放棄主用的情況下，迅速切換狀態(tài)繼續(xù)為其他處理器進(jìn)行服務(wù)。分布式系統(tǒng)中其他處理結(jié)點(diǎn)在主備用節(jié)點(diǎn)發(fā)生切換的時(shí)候，應(yīng)該能夠迅速更新本地的連接主備用狀態(tài)，使得本地外出數(shù)據(jù)能夠到達(dá)正確的主用處理器。
現(xiàn)有的多數(shù)傳輸協(xié)議沒有考慮處理器的主備，主備的管理是由協(xié)議以上的應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)，因?yàn)閼?yīng)用層相對(duì)于協(xié)議層對(duì)于分布式系統(tǒng)的通信狀態(tài)了解的比較少，上層軟件對(duì)于主備用狀態(tài)切換等異常流程處理多數(shù)是一次性的，難以比較完備的適應(yīng)倒換過程中關(guān)鍵消息的丟失等異常情況，自適應(yīng)地實(shí)現(xiàn)主備狀態(tài)變遷比較困難，比如，無連接消息發(fā)送的時(shí)候，應(yīng)用層就難以做到發(fā)送已定數(shù)目的包之后向備用處理器探測一下主備狀態(tài)。
而且應(yīng)用層是多種多樣的，由應(yīng)用完成的狀態(tài)更新多數(shù)是針對(duì)特定的上層應(yīng)用和特定的底層協(xié)議實(shí)現(xiàn)，如果他們都去參與通信鏈路的主備的管理，會(huì)導(dǎo)致很多重復(fù)但又不統(tǒng)一的實(shí)現(xiàn)，不方便軟件移植和適應(yīng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有處理器間通信方法存在的可靠性差和自適應(yīng)性差的缺陷，提供一種基于消息的處理器間通信方法，應(yīng)用于處理節(jié)點(diǎn)中具有主備處理器的分布式處理系統(tǒng)中，在系統(tǒng)正常工作時(shí)能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供可靠、有序的消息傳遞以及流量控制；在處理節(jié)點(diǎn)發(fā)生異常時(shí)，能自適應(yīng)的進(jìn)行鏈路的主備用狀態(tài)更新。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于消息的處理器間通信方法，應(yīng)用于邏輯處理節(jié)點(diǎn)中具有主備處理器的分布式處理系統(tǒng)中，包括在鏈路層實(shí)現(xiàn)的建鏈流程、消息傳輸流程、鏈路主備狀態(tài)維護(hù)流程，其中所述建鏈流程通過三次握手完成，包括以下步驟(a1)連接發(fā)起方發(fā)起第一次握手信號(hào)，攜帶本端的物理地址和主備狀態(tài)；(a2)接收方根據(jù)第一次握手信號(hào)中的主備狀態(tài)決定鏈路的主備用狀態(tài)，向發(fā)起方返回第二次握手信號(hào)，并攜帶本端物理地址和主備狀態(tài)；(a3)發(fā)起方收到第二次握手信號(hào)后，根據(jù)其攜帶的主備狀態(tài)決定連接鏈路的主備狀態(tài)，將發(fā)送緩沖隊(duì)列中的相關(guān)消息轉(zhuǎn)移到主用連接的發(fā)送隊(duì)列，向接收方發(fā)出第三次握手信號(hào)，并開始在連接上發(fā)送數(shù)據(jù)；(a4)接收方收到第三次握手信號(hào)后，開始在連接上收發(fā)數(shù)據(jù)；所述消息傳輸流程采用滑窗實(shí)現(xiàn)消息的收發(fā)同步、可靠性保證和流量控制，包括以下步驟(b1)在連接建立時(shí)兩端確定起始包序號(hào)和初始窗口大小，發(fā)送方初始最大可發(fā)送的消息序號(hào)為本端初始包序號(hào)加上對(duì)端給定的初始窗口大小；(b2)發(fā)送方實(shí)時(shí)檢測發(fā)送窗口、重傳隊(duì)列、發(fā)送隊(duì)列的大小，接收方實(shí)時(shí)檢測接收窗口、有序隊(duì)列、亂序隊(duì)列的大小；(b3)發(fā)送方可發(fā)送的最大消息序號(hào)和已經(jīng)發(fā)送的最大消息序號(hào)相等的時(shí)候，發(fā)送窗口停止運(yùn)動(dòng)；接收方可接收的最大消息的序號(hào)和已接收的最大消息序號(hào)重合的時(shí)候，接收窗口就停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并使發(fā)送窗口停止運(yùn)動(dòng)；(b4)接收方在上層應(yīng)用處理完消息之后，通過例程擴(kuò)大接收窗口，并向?qū)Χ税l(fā)送窗口更新通知，重新驅(qū)動(dòng)收發(fā)流程；所述鏈路主備狀態(tài)維護(hù)流程包括處理器主備狀態(tài)主動(dòng)倒換和異常倒換例程，其中所述主動(dòng)倒換例程包括以下步驟(c1)主用處理器向備用處理器發(fā)送主備倒換開始通知，備用處理器收到后，向主用處理器發(fā)送主備倒換開始應(yīng)答；(c2)主用處理器完成自身的倒換處理后，向備用處理器發(fā)送主轉(zhuǎn)備就緒消息，備用處理器收到后，向主處理器響應(yīng)主轉(zhuǎn)備就緒應(yīng)答；(c3)備用處理器完成自身的倒換處理后，向主用狀態(tài)切換，并向所有與其連接的其他處理器發(fā)送鏈路恢復(fù)消息；(c4)其他處理器收到所述鏈路恢復(fù)消息后，識(shí)別消息來源處理器，必要時(shí)完成主用鏈路向與該處理器相連鏈路的切換，恢復(fù)正常消息交互。
所述異常倒換例程在備用處理器獲知主用處理器異常后，按步驟(c3)和(c4)執(zhí)行。
上述方法可具有以下特點(diǎn)所述建鏈流程中，第一次和第三次握手信號(hào)由發(fā)起方欲發(fā)送消息的處理器發(fā)到目標(biāo)處理節(jié)點(diǎn)的主、備處理器，所述第二次握手信號(hào)由接收方的主、備處理器分別發(fā)向發(fā)出第一次握手信號(hào)的處理器。
上述方法可具有以下特點(diǎn)所述步驟(a2)之后，接收方的主、備處理器還判斷和發(fā)起方的另一處理器是否有連接，如果沒有，同樣通過三次握手與其建立連接。
上述方法可具有以下特點(diǎn)所述步驟(a2)之前，接收方首先判斷本端是否存在向?qū)Χ说慕ㄦ溋鞒?，如果不存在，?zhí)行步驟(a2)，如果存在，再判斷兩端物理地址的大小，根據(jù)設(shè)定的物理地址大小與建鏈的關(guān)系，拒絕對(duì)端的建鏈請(qǐng)求，或者執(zhí)行步驟(a2)。
上述方法可具有以下特點(diǎn)所述消息傳輸流程中，如果步驟(b2)檢測出發(fā)送方的重傳隊(duì)列不為零而發(fā)送隊(duì)列、發(fā)送窗口中有一個(gè)為零時(shí)，啟動(dòng)重傳；在發(fā)送隊(duì)列和發(fā)送窗口均不為零且有連接鏈路時(shí)，啟動(dòng)消息發(fā)送。
上述方法可具有以下特點(diǎn)所述消息傳輸流程中，如果步驟(b2)檢測出發(fā)送方的重傳隊(duì)列和發(fā)送隊(duì)列均為零時(shí)，向?qū)Χ税l(fā)送?；钕?，消息中攜帶本端處理器的主備用狀態(tài)；對(duì)端處理器獲取本端處理器的主備用狀態(tài)后，更新本邏輯處理節(jié)點(diǎn)的鏈路的主備用狀態(tài)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)鏈路上緩沖的消息向新的主用鏈路的遷移。
上述方法可具有以下特點(diǎn)所述消息傳輸流程中，如果步驟(b2)檢測出發(fā)送方的重發(fā)隊(duì)列和發(fā)送窗口為零而發(fā)送隊(duì)列不為零時(shí)，啟動(dòng)窗口探測。
上述方法可具有以下特點(diǎn)所述主備狀態(tài)主動(dòng)倒換例程中，在步驟(c2)和(c3)之間，還包括以下步驟(c21)主用處理器向所有與其連接的其他處理器發(fā)送鏈路切換命令；(c22)其他處理器接收到所述鏈路切換命令后，進(jìn)行鏈路的預(yù)切換，將消息轉(zhuǎn)移到主備倒換的緩沖隊(duì)列上。
上述方法可具有以下特點(diǎn)所述步驟(c22)中，其他處理器還設(shè)置一個(gè)主備倒換等待定時(shí)器，如果該定時(shí)器超時(shí)，則將定時(shí)器超時(shí)消息默認(rèn)為一條來自當(dāng)前備用鏈路的一條鏈路恢復(fù)消息。
上述方法可具有以下特點(diǎn)所述鏈路主備狀態(tài)維護(hù)流程還包括鏈路斷裂例程如果一個(gè)處理器上的一條鏈路斷裂，自動(dòng)將鏈路的主用狀態(tài)切換到該處理器的另一鏈路上，并完成鏈路上緩沖的消息從舊的主用鏈路向新的主用鏈路的遷移。
上述方法可具有以下特點(diǎn)所述鏈路主備狀態(tài)維護(hù)流程還包括在消息傳輸過程中進(jìn)行主備狀態(tài)維護(hù)的例程，該例程包括以下步驟在發(fā)送的業(yè)務(wù)消息中攜帶消息的目的地是主用還是備用處理器的信息；當(dāng)備用處理器接收到應(yīng)該發(fā)送到主用處理器的消息時(shí)，向消息來源處理器發(fā)送主備更新提示；消息來源處理器根據(jù)所述更新提示，更新本邏輯處理節(jié)點(diǎn)的鏈路的主備用狀態(tài)，并完成鏈路緩沖上消息的遷移。
上述方法可具有以下特點(diǎn)還包括對(duì)無連接消息發(fā)送目的處理器的糾正流程，包括以下步驟(d1)發(fā)送無連接消息的處理器對(duì)自己發(fā)往每個(gè)邏輯處理節(jié)點(diǎn)當(dāng)前接收處理的無連接消息分別進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，向目的邏輯處理節(jié)點(diǎn)的另一處理器發(fā)送狀態(tài)探測消息；(d2)邏輯處理節(jié)點(diǎn)中的另一處理器收到所述探測消息之后，如果查詢到本處理器狀態(tài)發(fā)生變化，則向?qū)Χ嘶貞?yīng)一個(gè)主備關(guān)系的變更消息；(d3)發(fā)送無連接消息的處理器接收到所述變更消息后，進(jìn)行本處理器上主備鏈路的切換，改向發(fā)送所述變更消息的處理器發(fā)送無連接消息，以后重復(fù)上述流程。
上述方法可具有以下特點(diǎn)所述無連接消息是發(fā)往邏輯處理節(jié)點(diǎn)的主用處理器，所述狀態(tài)探測消息是發(fā)往對(duì)端的備用處理器，包含接收方的物理處理器是主用還是備用的信息。
由上可知，本發(fā)明提供的鏈路建立、管理方法及消息傳輸方法，保證了分布式系統(tǒng)中可靠的數(shù)據(jù)傳輸和流量控制；通過對(duì)備份系統(tǒng)中主備狀態(tài)變遷的自適應(yīng)的通信鏈路主備用狀態(tài)糾正流程，在分布式系統(tǒng)中1+1備份節(jié)點(diǎn)主備狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)候，使其他處理器可以快速完成鏈路的重新選擇，并提供了狀態(tài)更新過程中消息傳輸?shù)目煽啃员ＷC。此外，本發(fā)明還提供了一種在1+1備份節(jié)點(diǎn)主備狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)候，為其他處理器到本節(jié)點(diǎn)的無連接消息傳輸目的處理器的選擇提供一種自適應(yīng)的更新方法。本發(fā)明是在鏈路層實(shí)現(xiàn)的，因而可以方便地適應(yīng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)的變化。


圖1是本發(fā)明的處理器物理編址和邏輯編址方法的示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)組網(wǎng)示意圖；圖3是本發(fā)明的連接建立的流程示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的連接發(fā)送方的發(fā)送窗口的處理流程示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例的連接接收方的接收窗口的處理流程示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例在邏輯處理節(jié)點(diǎn)中的主備用關(guān)系發(fā)生倒換的情況下，其他處理器上的鏈路的主備用狀態(tài)糾正的流程示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例處理無連接消息的收發(fā)時(shí)糾正鏈路主備用關(guān)系的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明方法所基于的系統(tǒng)如圖1所示，分布式系統(tǒng)中單個(gè)處理器使用單獨(dú)的四字節(jié)網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行標(biāo)識(shí)，這種標(biāo)識(shí)這里稱為物理地址；對(duì)每一對(duì)構(gòu)成主備關(guān)系的處理器使用相同標(biāo)識(shí)進(jìn)行編址，這種標(biāo)識(shí)稱為邏輯地址。圖中物理處理單元(內(nèi)含處理器)用1.1.1、1.1.2、1.2.1、1.2.2、1.3.1和1.3.2標(biāo)識(shí)，邏輯處理節(jié)點(diǎn)用1.1、1.2和1.3標(biāo)識(shí)。系統(tǒng)中沒有進(jìn)行備份的處理器在邏輯上也認(rèn)為它存在一個(gè)備份處理器，只是這個(gè)處理器不在線。其他處理器和一對(duì)構(gòu)成主備的處理器之間的連接，互相稱為伙伴連接。
為了清楚起見，本實(shí)施例將結(jié)合圖2中的組網(wǎng)情況進(jìn)行說明。圖中，處理器1、2以及處理器3、4互為主備，與對(duì)端主備處理器各有一個(gè)鏈路(L1-L2，L3-L4)連接，各處理單元上的連接鏈路有主備之分，主備處理器中的主、備用收發(fā)模塊均可接收消息或者發(fā)送與主備狀態(tài)有關(guān)消息，但業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)從主用鏈路發(fā)送的。正常時(shí)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的發(fā)送方向指向和對(duì)端主用處理器相連的主用鏈路，假設(shè)當(dāng)前的主用處理器為處理器1和3，則處理單元1～4的主用鏈路分別為L1、L3、L1和L2。如果在某種特殊情況下備用處理器4存在業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需要發(fā)送，也只能發(fā)往對(duì)端的主用處理器1。每一連接配置有一個(gè)發(fā)送隊(duì)列，緩存上層需要發(fā)送的消息。
本發(fā)明實(shí)施例包括了以下方法改進(jìn)的三次握手方法，用以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)處理器之間唯一鏈路的建立，并且在鏈路建立過程中確定鏈路的主備用狀態(tài)。
基于消息和滑窗的傳輸方法，實(shí)現(xiàn)消息的傳輸，并且在數(shù)據(jù)傳輸過程中執(zhí)行鏈路的主備用狀態(tài)的維護(hù)，使得分布式系統(tǒng)中的各個(gè)處理器能夠自適應(yīng)的為持有連接消息的交互。
針對(duì)處理節(jié)點(diǎn)1+1主備的鏈路管理方法，用以在鏈路生成時(shí)間內(nèi)維護(hù)鏈路的主備用狀態(tài)，以及處理器的主備用狀態(tài)在分布式系統(tǒng)中的擴(kuò)散。
無連接消息的目的處理器主備狀態(tài)探測方法，自適應(yīng)的保持兩個(gè)不存在鏈路的處理器之間的無連接消息的正確交互。
下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例對(duì)上述各項(xiàng)方法的具體實(shí)現(xiàn)做詳細(xì)說明。
鏈路的建立本發(fā)明采用一種改進(jìn)的三次握手方法為分布式系統(tǒng)中兩個(gè)需要通信的處理器之間建立唯一的連接。建鏈過程互相通告本端的物理地址和主備狀態(tài)，采用比較建鏈雙發(fā)物理地址的方法淘汰重復(fù)的建鏈流程，通過特定的例程選擇到對(duì)端邏輯處理節(jié)點(diǎn)的主用鏈路。如圖3所示，假定圖中的連接發(fā)起方的物理地址大于連接接收方的物理地址，鏈路建立過程包括以下步驟連接發(fā)起方發(fā)送連接請(qǐng)求，即第一次握手信號(hào)2.1，到需要連接的對(duì)端的主備處理器，攜帶本端的物理地址和主備狀態(tài)，步驟100；連接接收方的主備處理器接收到第一次握手信號(hào)之后，查看本端是否已經(jīng)存在向?qū)Χ私ㄦ湹牧鞒蹋绻嬖?，?zhí)行下一步，否則，執(zhí)行步驟130，步驟110；判斷本端物理地址是否大于對(duì)端的物理地址，如果是，拒絕接收連接請(qǐng)求，等待對(duì)端對(duì)本端連接請(qǐng)求的響應(yīng)；否則，執(zhí)行下一步，步驟120；接收連接請(qǐng)求，轉(zhuǎn)入被動(dòng)建鏈狀態(tài)，根據(jù)第一次握手信號(hào)中的對(duì)端主備狀態(tài)決定鏈路的主備用狀態(tài)，并構(gòu)造連接接受應(yīng)答，即第二次握手信號(hào)2.2，發(fā)送到對(duì)端的主備處理器，同時(shí)攜帶本端的物理地址和主備狀態(tài)，步驟130；在該步驟后，接收方的主、備處理器還可以判斷和發(fā)起方的另一處理器是否有連接，如果沒有，同樣通過三次握手與其建立連接。
連接發(fā)起方在接收到第二次握手信號(hào)之后，根據(jù)信號(hào)中攜帶的主備狀態(tài)決定即將形成的連接鏈路的主備狀態(tài)，將發(fā)送緩沖隊(duì)列中的相關(guān)消息轉(zhuǎn)移到主用連接的發(fā)送隊(duì)列上，并向連接接收方的物理處理器發(fā)出連接接受響應(yīng)，即第三次握手信號(hào)2.3，然后在建立的連接上發(fā)送數(shù)據(jù)，步驟140；連接接收方的物理處理器獲得這個(gè)響應(yīng)后，認(rèn)為鏈路建立，可以開始在連接上收發(fā)數(shù)據(jù)，步驟150。
在該過程中，兩端都有可能發(fā)出第一次握手信號(hào)，對(duì)于圖中連接接收方發(fā)出的第一次握手信號(hào)2.4，在等待對(duì)端處理器應(yīng)答本請(qǐng)求的期間，由于建鏈請(qǐng)求2.1到達(dá)，并且請(qǐng)求2.1的來源物理地址大于本處理器的物理地址，接收方發(fā)出的第一次握手信號(hào)2.4會(huì)被對(duì)端處理器拒絕，即對(duì)端不響應(yīng)這個(gè)連接請(qǐng)求，本處理器在等待應(yīng)答期間接收到對(duì)端的連接請(qǐng)求之后，立即終止自己發(fā)起的建鏈過程，轉(zhuǎn)入被動(dòng)建鏈狀態(tài)；如果任何發(fā)起建鏈的一方的建鏈請(qǐng)求已經(jīng)得到對(duì)端的響應(yīng)，則另一方在建鏈過程中以后時(shí)間內(nèi)發(fā)起的建鏈請(qǐng)求都因?yàn)楸痪芙^而得不到應(yīng)答。
下面結(jié)合圖2進(jìn)行說明，假定處理器1、2屬于邏輯處理節(jié)點(diǎn)X，處理器3、4屬于邏輯處理節(jié)點(diǎn)Y。
建鏈?zhǔn)怯蓴?shù)據(jù)消息驅(qū)動(dòng)的，即只要X中的任何一個(gè)處理器1或2有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)要發(fā)送到另一個(gè)邏輯處理節(jié)點(diǎn)Y，都可以向?qū)Χ诉壿嬏幚砉?jié)點(diǎn)Y建立連接，假定處理器1為連接發(fā)起的處理器，處理器1將向邏輯處理節(jié)點(diǎn)Y中的處理器3和4分別發(fā)起建鏈流程。建鏈流程采用上述的三次握手協(xié)議，在發(fā)起建鏈的第一次握手中攜帶了發(fā)起方的物理地址(是左位置還是右位置的信息)和是主用還是備用的信息，這樣對(duì)端的處理器3、4可以根據(jù)各自得到的第一次握手明確了發(fā)送到邏輯處理節(jié)點(diǎn)X的業(yè)務(wù)消息是應(yīng)該發(fā)送給處理器1還是2。邏輯處理節(jié)點(diǎn)Y中處理器3、4收到建鏈請(qǐng)求之后，分別向處理器1響應(yīng)第二次握手，握手消息中攜帶本處理器的物理地址以及是否主用的信息，這樣處理器1也就明確了發(fā)往邏輯處理節(jié)點(diǎn)Y的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)應(yīng)該發(fā)送給處理器3還是4；處理器3、4響應(yīng)第二次握手之后，判斷和邏輯處理節(jié)點(diǎn)X中另一個(gè)處理器2是否有連接，如果沒有，向處理器2發(fā)起同樣的三次握手流程，這樣處理器2也明確了業(yè)務(wù)消息應(yīng)該發(fā)送到處理器3還是4，即使邏輯處理節(jié)點(diǎn)X以后發(fā)生主備倒換，也能繼續(xù)向Y中正確的物理處理器發(fā)送業(yè)務(wù)消息。
消息的傳輸控制本發(fā)明通過滑窗進(jìn)行消息的收發(fā)同步、可靠性保證和流量控制處理。消息的序號(hào)采用雙字節(jié)無符號(hào)整數(shù)表示，取值范圍為0～65535。在連接建立的三次握手過程確定起始包序號(hào)和初始窗口大小，其后所有包的序號(hào)都必須在起始包序號(hào)遞增，發(fā)送方初始最大可發(fā)送的包序號(hào)為本端初始包序號(hào)加上對(duì)端給定的初始窗口大小，約定窗口的初始包序號(hào)不小于4。
如圖4所示，發(fā)送方的各個(gè)連接發(fā)送緩沖區(qū)用發(fā)送窗口、重傳隊(duì)列、重復(fù)確認(rèn)區(qū)間和發(fā)送隊(duì)列描述，圖中，最大可發(fā)送的消息序號(hào)3.1和最大已發(fā)送消息序號(hào)3.2之差是發(fā)送窗口3.5，標(biāo)志還可以向?qū)Χ税l(fā)送多少條消息的計(jì)數(shù)，用于流量控制；最大已發(fā)送消息序號(hào)3.2和最小的沒有確認(rèn)的消息序號(hào)3.3之間是重傳隊(duì)列3.6，緩存用戶已經(jīng)發(fā)送的消息等待對(duì)端應(yīng)答的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，應(yīng)答到時(shí)清除重傳隊(duì)列被應(yīng)答的項(xiàng)；最小的沒有確認(rèn)的消息序號(hào)3.3和最小的有效確認(rèn)序號(hào)3.4之間是重復(fù)確認(rèn)區(qū)間3.7，如果發(fā)送方收到的確認(rèn)消息包含的確認(rèn)序號(hào)落在本區(qū)間，則是一個(gè)重復(fù)確認(rèn)，根據(jù)需要可以做適當(dāng)處理，或者不作處理，本實(shí)施例對(duì)該區(qū)間的確認(rèn)消息不作處理；最小的有效確認(rèn)序號(hào)3.4和最大可發(fā)送的消息序號(hào)3.1的差值為最大窗口的消息的序號(hào)，發(fā)送方保留這個(gè)值用來判斷確認(rèn)消息是否包含了有效的確認(rèn)序號(hào)，以決定是否處理這個(gè)確認(rèn)消息。
本實(shí)施例為每一連接配置一個(gè)發(fā)送隊(duì)列，緩存上層需要發(fā)送的消息的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，在連接滿足發(fā)送條件的時(shí)候，發(fā)送隊(duì)列中的消息將被依次發(fā)送并轉(zhuǎn)移到重傳隊(duì)列，發(fā)送隊(duì)列緩沖空間的大小根據(jù)需要可以調(diào)整。
如圖5所示，接收方的接收緩存由亂序隊(duì)列、有序隊(duì)列和接收窗口組成，圖中，可接收的最大消息序號(hào)4.1和已經(jīng)接收的最大消息序號(hào)4.2之差是接收窗口4.6，標(biāo)志在某一條消息之后還可以接收多少條消息的計(jì)數(shù)，用于限制對(duì)端在本端忙的時(shí)候過度的發(fā)送消息；已經(jīng)接收的最大消息序號(hào)4.2和最小的沒有按照順序到達(dá)的消息序號(hào)4.3之間是亂序隊(duì)列4.7，用于緩存提前到達(dá)本端的消息的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；最小的沒有按照順序到達(dá)的消息序號(hào)4.3和已經(jīng)提交給用戶的最大消息序號(hào)4.4之間是有序隊(duì)列4.8，所有按序到達(dá)本端的消息直接派發(fā)到上層應(yīng)用，上層來不及接收處理的消息緩存在這個(gè)隊(duì)列里，等待空閑時(shí)繼續(xù)派發(fā)；發(fā)送方最小可能沒有被確認(rèn)消息的序號(hào)4.5和已經(jīng)接收的最大消息序號(hào)4.2差值為最大窗口的消息的序號(hào)，接收方已經(jīng)接收到最大消息序號(hào)4.2所標(biāo)識(shí)消息，則表明發(fā)送方正確收到了包含確認(rèn)序號(hào)為4.5所示的確認(rèn)消息，否則發(fā)送方不能發(fā)送序號(hào)為4.2的消息。
另外，每一邏輯處理節(jié)點(diǎn)配置有一個(gè)倒換緩沖隊(duì)列，用來緩存對(duì)端邏輯處理節(jié)點(diǎn)主備倒換期間向?qū)Χ酥饔锰幚砥靼l(fā)送的消息。
表1示出了本發(fā)明實(shí)施例的連接發(fā)送方在接收各種消息的連接狀態(tài)的遷入處理邏輯關(guān)系。表2示出了連接接收方在接收各種消息的連接狀態(tài)的遷入處理邏輯關(guān)系。表中的“0”表示隊(duì)列或窗口大小為零，“1”表示隊(duì)列或窗口大小不為零，后面的類似描述使用相同的約定。
表1


表2

發(fā)送方可發(fā)送的最大消息序號(hào)和已經(jīng)發(fā)送的最大消息序號(hào)相等的時(shí)候，發(fā)送窗口就停止運(yùn)動(dòng)(為“0”)，發(fā)送端可發(fā)送的最大消息序號(hào)由接收方接收窗口控制和調(diào)整。
當(dāng)接收方的可接收的最大消息的序號(hào)和已接收的最大消息序號(hào)重合的時(shí)候，接收窗口就停止轉(zhuǎn)動(dòng)(為“0”)，并導(dǎo)致發(fā)送窗口停止運(yùn)動(dòng)。
上層應(yīng)用處理完消息之后，通過例程擴(kuò)大接收窗口，并向?qū)Χ税l(fā)送窗口更新通知，重新驅(qū)動(dòng)收發(fā)流程。
在接收和發(fā)送窗口都不運(yùn)動(dòng)的情況下，雙方可以進(jìn)行消息的重傳、窗口探測和鏈路?；钸@三種動(dòng)作，當(dāng)鏈路狀態(tài)遷入一個(gè)新狀態(tài)之后要進(jìn)行狀態(tài)的遷入處理。表中詳細(xì)描述了每種狀態(tài)的遷入處理。
為于發(fā)送方，具體的說，在重傳隊(duì)列不為零而發(fā)送隊(duì)列、發(fā)送窗口中有一個(gè)為零時(shí)，啟動(dòng)重傳；在重傳隊(duì)列和發(fā)送隊(duì)列均為零時(shí)，啟動(dòng)?；?，即向?qū)Χ税l(fā)送?；钕?，消息中攜帶本端處理器的主備用狀態(tài)；在重發(fā)隊(duì)列和發(fā)送窗口為零而發(fā)送隊(duì)列不為零時(shí)，啟動(dòng)窗口探測，發(fā)送方發(fā)送窗口探測消息是在沒有及時(shí)收到接收方的窗口更新消息的時(shí)候執(zhí)行的，這是為了避免接收方的窗口更新消息在網(wǎng)絡(luò)上異常丟失，導(dǎo)致發(fā)送方不能及時(shí)更新窗口并執(zhí)行新一輪發(fā)送流程；而發(fā)送隊(duì)列和發(fā)送窗口均不為零時(shí)，是鏈路可以發(fā)送消息的狀態(tài)，一旦因?yàn)橥饨鐥l件導(dǎo)致發(fā)送狀態(tài)機(jī)進(jìn)入本狀態(tài)，立即連續(xù)發(fā)送緩存在發(fā)送隊(duì)列上的消息，直到狀態(tài)機(jī)遷移到發(fā)送隊(duì)列和發(fā)送窗口不同時(shí)為“1”的狀態(tài)。
接收方被動(dòng)接收數(shù)據(jù)，并根據(jù)收到的數(shù)據(jù)性質(zhì)進(jìn)行應(yīng)答、擴(kuò)展應(yīng)答，接收并處理完一條消息之后，將接收窗口擴(kuò)大，在接收窗口從0擴(kuò)大到特定限值的時(shí)候，通知發(fā)送方進(jìn)行窗口更新。
接收方只有一種狀態(tài)遷入處理，就是在每一次接收到消息之后清除鏈路上的鏈路檢測定時(shí)器，并清除該定時(shí)器的超時(shí)計(jì)數(shù)，然后重新設(shè)置該定時(shí)器，保活消息也可以導(dǎo)致前述清除動(dòng)作。鏈路檢測定時(shí)器連續(xù)一定次數(shù)超時(shí)之后，認(rèn)為鏈路斷裂，做斷裂處理。
鏈路生存期間主備狀態(tài)的維護(hù)在連接的建立過程中，通過前述方法，參與鏈路建立的兩方將根據(jù)第一次握手信號(hào)或者第二次握手信號(hào)可以對(duì)鏈路的主備用狀態(tài)進(jìn)行更新，實(shí)現(xiàn)鏈路上緩沖的消息從舊的主用(新的備用)鏈路向新的主用(舊的備用)鏈路的遷移。
本實(shí)施例中，如果互為伙伴鏈路的鏈路中的一條斷裂(可以通過定時(shí)器來判斷)，自動(dòng)將鏈路的主用狀態(tài)切換到伙伴鏈路上，并完成鏈路上緩沖的消息從舊的主用(新的備用)鏈路向新的主用(舊的備用)鏈路的遷移。
鏈路的伙伴關(guān)系是針對(duì)處理器來說的，如圖2中，對(duì)處理器1來說L1和L2構(gòu)成伙伴鏈路關(guān)系，對(duì)處理器2來說L3和L4構(gòu)成伙伴關(guān)系，對(duì)處理器3來說L1和L3構(gòu)成伙伴關(guān)系，對(duì)處理器4來說L2和L4構(gòu)成伙伴關(guān)系。L1的斷裂將影響處理器1和處理器4對(duì)主用鏈路的重新選擇，處理器1將主用連接的標(biāo)記設(shè)置為L2，而處理器4將把主用連接的標(biāo)記設(shè)置為L3。這樣可以避免處理器突然死掉或者不在位的時(shí)候連接斷裂，導(dǎo)致主備關(guān)系難以糾正。本實(shí)施例中，鏈路的斷裂只影響鏈路兩端的處理器對(duì)主用鏈路的重新選擇，不改變鏈路兩端處理器的主備用狀態(tài)，主備用狀態(tài)的維護(hù)由其他模塊綜合各種因素完成。
本實(shí)施例中，在消息的傳輸過程中也執(zhí)行鏈路的主備用狀態(tài)的維護(hù)，在業(yè)務(wù)消息中攜帶了消息的目的地是主用還是備用處理器的信息，備用處理器接收到應(yīng)該發(fā)送到主用處理器的消息的時(shí)候，將向消息的來源處理器發(fā)送主備更新提示，消息來源處理器可以根據(jù)更新本邏輯處理節(jié)點(diǎn)的鏈路的主備用狀態(tài)，并完成鏈路緩沖上消息的遷移。
例如，例如在鏈路斷裂的處理方式中，在短期內(nèi)會(huì)導(dǎo)致主備關(guān)系的混淆，但如果備用處理器收到業(yè)務(wù)消息之后會(huì)通知對(duì)端主備關(guān)系錯(cuò)誤，對(duì)端將會(huì)進(jìn)行修正，最終能夠正確適應(yīng)處理器的配置和主備情況。
本實(shí)施例中，在處理器之間存在連接，并且鏈路空閑時(shí)，鏈路兩端互相向?qū)Χ税l(fā)送?；钕ⅲ⒅袛y帶本端處理器的主備用狀態(tài)；對(duì)端處理器獲取本端的主備用狀態(tài)后，根據(jù)其更新本邏輯處理節(jié)點(diǎn)的鏈路的主備用狀態(tài)，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)鏈路上緩沖的消息從舊的主用(新的備用)鏈路向新的主用(舊的備用)鏈路的遷移。收到?；钕⒌囊环讲恍枰祷貞?yīng)答，只需要執(zhí)行和對(duì)端同樣的過程，在鏈路空閑的時(shí)候定時(shí)向?qū)Χ税l(fā)送?；钕?。
在處理器之間暫時(shí)沒有業(yè)務(wù)消息交互的時(shí)候發(fā)送保活消息，是為了盡量早的將本端的處理器主備關(guān)系擴(kuò)散到對(duì)端，避免業(yè)務(wù)消息丟失。例如處理器1變成了備用，處理器2變成了主用時(shí)，如果由于某種原因，處理器1和處理器2的都沒有能夠成功通知通信模塊，只是簡單修改了單板的主備狀態(tài)標(biāo)記，按照上述流程，通信模塊就失去了一次驅(qū)動(dòng)對(duì)端主備鏈路切換的流程的機(jī)會(huì)，但依賴保活能夠及時(shí)糾正這種錯(cuò)誤，這樣的設(shè)計(jì)增加了系統(tǒng)的容錯(cuò)能力，使得通信鏈路的切換是一個(gè)自適應(yīng)的過程，不依賴于其他模塊。但沒有保活消息也可以在后續(xù)處理中糾正鏈路的主備用狀態(tài)。
本實(shí)施例中，支持主備處理器的主動(dòng)倒換和異常倒換。主動(dòng)倒換是指主用處理器主動(dòng)放棄主用態(tài)，備用處理器通過流程進(jìn)入工作狀態(tài)；異常倒換是指主用處理器因?yàn)楣收喜荒芾^續(xù)工作，備用處理器獲得主用異常的信息之后(如，通過硬件通道)，直接發(fā)起通知其他處理器切換主用工作鏈路到本處理器。異常倒換的步驟是主動(dòng)倒換的步驟的一個(gè)部分。本實(shí)施例中，處理器主備用狀態(tài)的維護(hù)由其他模塊綜合各種因素完成，通信只是接受倒換命令，并觸發(fā)向和自己有連接的對(duì)端分別發(fā)送鏈路切換的命令。
圖6所示是本實(shí)施例主動(dòng)倒換的流程，包括以下步驟主用處理器先向備用處理器發(fā)送主備倒換開始通知6.1，協(xié)商開始主備倒換，步驟200；備用處理器在收到主備倒換通知之后，向主用處理器發(fā)送主備倒換開始應(yīng)答7.2，如果主用處理器在一定時(shí)間內(nèi)沒有接收到應(yīng)答消息7.2，則認(rèn)為備用處理器不在位，倒換失敗，執(zhí)行失敗處理例程，否則執(zhí)行下一步，步驟210；主用處理器向所有和自己有連接的其他處理器發(fā)送鏈路切換命令7.3.1、7.3.2、7.3.3，步驟220；其他處理器接收到命令之后，進(jìn)行鏈路的預(yù)切換，將消息從原來的主用鏈路上轉(zhuǎn)移到主備倒換的緩沖隊(duì)列上，并設(shè)定主備倒換等待定時(shí)器，步驟230；主用處理器在完成自身的倒換任務(wù)的處理之后，向當(dāng)前的備用處理器發(fā)送主轉(zhuǎn)備就緒消息7.4，備用處理器如果在一定時(shí)間內(nèi)沒有收到本消息，認(rèn)為倒換失敗，執(zhí)行失敗處理例程，否則執(zhí)行下一步，步驟240；當(dāng)前備用處理器接收到主轉(zhuǎn)備就緒消息7.4后，向主處理器響應(yīng)主轉(zhuǎn)備就緒應(yīng)答7.5，步驟250；當(dāng)前備用處理器在完成自身的倒換處理后，向主用狀態(tài)切換，并向所有和自己存在連接的其他處理器發(fā)送鏈路恢復(fù)消息7.6.1、7.6.2、7.6.3，其他處理器收到該消息之后，識(shí)別消息來源處理器，必要時(shí)將主用鏈路標(biāo)記切換到和該處理器相連的鏈路上，并轉(zhuǎn)移發(fā)送緩沖消息隊(duì)列到該連接的隊(duì)列上，恢復(fù)正常消息交互，步驟260。
如果在步驟230中其他處理器上設(shè)置的主備倒換等待定時(shí)器超時(shí)，則將定時(shí)器超時(shí)消息默認(rèn)為一條來自當(dāng)前備用鏈路一條鏈路恢復(fù)消息，并執(zhí)行鏈路恢復(fù)消息的處理。提供這個(gè)定時(shí)器的目的是為了給當(dāng)前備用處理器足夠的時(shí)間完成主備用狀態(tài)切換，避免過早切換鏈路并發(fā)送鏈路上緩存的消息到對(duì)端之后，因?yàn)闋顟B(tài)不匹配導(dǎo)致消息丟失。
結(jié)合圖2，在處理器1向處理器2的主備倒換過程中，處理器1向2發(fā)送主備倒換通知，收到2的應(yīng)答后，通過L1、L2向處理器3、4分別發(fā)出鏈路切換命令，由于L1斷裂，處理器3收不到該消息，不進(jìn)行鏈路的預(yù)切換，處理器4是備用處理器，收到該消息后將主用鏈路預(yù)切換至L4；然后處理器1向2發(fā)送主轉(zhuǎn)備就緒消息，處理器2應(yīng)答后，完成備轉(zhuǎn)主的狀態(tài)變遷，然后通過L3、L4向處理器3、4發(fā)送鏈路恢復(fù)消息，主用處理器3收到該消息后，將主用鏈路切換到L3，恢復(fù)正常通信。
本實(shí)施例的異常倒換流程如圖6中的方框中部分所示，是主動(dòng)倒換流程的一部分。備用處理器在獲得主用處理器異常的信息，完成內(nèi)部向主用狀態(tài)躍遷的過程之后，向所有和自己存在連接的其他處理器發(fā)送鏈路恢復(fù)消息；其他處理器收到鏈路恢復(fù)消息之后，識(shí)別消息來源處理器，將主用鏈路切換到和該處理器相連的鏈路上，并轉(zhuǎn)移發(fā)送緩沖消息隊(duì)列到該連接的隊(duì)列上，開始正常的消息交互。
例如，如果處理器1故障，其倒換過程是處理器2通過硬件通道發(fā)現(xiàn)處理器1故障，完成備轉(zhuǎn)主的狀態(tài)變遷，然后通過L3、L4向處理器3、4發(fā)送鏈路恢復(fù)消息，主用處理器3收到該消息后，將主用鏈路切換到L3，并轉(zhuǎn)移發(fā)送緩沖消息到該連接的隊(duì)列，恢復(fù)正常通信。
如果在主備倒換過程中出現(xiàn)倒換的命令丟失，如主轉(zhuǎn)備就緒消息和鏈路恢復(fù)消息，或者其它原因?qū)е铝藢?duì)端鏈路的主備用狀態(tài)與主端的處理器主備用狀態(tài)不一致，本發(fā)明實(shí)施例可采用下列方法保證對(duì)端能夠糾正和本端之間的連接的主備用狀態(tài)如果兩個(gè)處理器之間沒有連接，并且不發(fā)生業(yè)務(wù)消息交互，那么這種主備關(guān)系的錯(cuò)誤是可以容忍的，對(duì)系統(tǒng)沒有造成破壞；如果兩個(gè)處理器之間不存在連接，并且發(fā)生了業(yè)務(wù)消息交互的時(shí)候，則觸發(fā)了建鏈流程，通過建鏈流程獲取正確的鏈路主備用狀態(tài)，使得本端鏈路的主備用狀態(tài)和對(duì)端處理器的主備用狀態(tài)保持一致；如果兩個(gè)處理器之間存在連接，并且鏈路上不存在業(yè)務(wù)消息交互，則會(huì)啟動(dòng)鏈路?；?，在鏈路的存活期間，通過鏈路的?；钕⒓m正和本邏輯處理節(jié)點(diǎn)存在連接的所有其他處理器的鏈路的主備用連接；如果兩個(gè)處理器之間存在連接，并且鏈路上存在業(yè)務(wù)消息交互，通過業(yè)務(wù)消息攜帶的目的地是主用還是備用處理器的信息，可以糾正和本邏輯處理節(jié)點(diǎn)存在連接的所有其他處理器的鏈路的主備用連接；例如，在上述處理器1向處理器2主備倒換的過程中，由于某種原因，處理器2可能認(rèn)為處理器4是主用，實(shí)際上是處理器3才是主用處理器，在沒有業(yè)務(wù)消息交互的情況下，這種錯(cuò)誤是可以容忍的，一旦處理器2和4發(fā)生業(yè)務(wù)消息交互，備用處理器4接收到業(yè)務(wù)消息后，會(huì)及時(shí)通知2主備鏈路選擇發(fā)生錯(cuò)誤。如果2和4之間的鏈路L4發(fā)生問題而斷裂，則根據(jù)鏈路斷裂處理原則主用鏈路會(huì)及時(shí)倒換到L3，同樣糾正了錯(cuò)誤。
無連接消息發(fā)送目的處理器的糾正無連接消息是指發(fā)送的時(shí)候不需要經(jīng)過上述鏈路控制的業(yè)務(wù)消息，這種消息不需要可靠傳遞，所以無需為他們的發(fā)送建立能夠保證可靠傳輸?shù)倪B接。在業(yè)務(wù)能夠承受較大的丟包率的時(shí)候，可以采用無連接消息發(fā)送數(shù)據(jù)，用在一些媒體流傳輸中，一般只發(fā)往主用處理器。和上述基于連接的消息一樣，無連接消息中指明了接收方的物理處理器應(yīng)該是主用還是備用。
在向一個(gè)邏輯處理節(jié)點(diǎn)的主用處理器發(fā)送無連接消息時(shí)，如果發(fā)送期間主用處理器突然異常，因?yàn)楫?dāng)前處理器直接不存在連接，備用處理器此時(shí)沒有其他處理器的信息，就不能糾正其他處理器的相應(yīng)該邏輯處理節(jié)點(diǎn)的主備狀態(tài)記錄，導(dǎo)致備用處理器躍遷為主用處理器之后，無連接消息始終不能到達(dá)新主用處理器。
本發(fā)明對(duì)無連接消息做了專門設(shè)計(jì)，用以保證在只有無連接消息交互時(shí)各個(gè)系統(tǒng)中各個(gè)處理器能夠適應(yīng)其他處理器的主備狀態(tài)的變化。如圖8所示，本實(shí)施例糾正發(fā)送無連接消息的處理器上記錄的主備狀態(tài)時(shí)，包括以下步驟其它單元的無連接消息7.1.1、7.1.2、7.1.3發(fā)往主用單元，用于在兩個(gè)處理器間傳輸數(shù)據(jù)，步驟600；發(fā)送無連接消息的處理器對(duì)自己發(fā)往每個(gè)邏輯處理器的無連接消息分別進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)邏輯處理器上無連接消息計(jì)數(shù)到達(dá)一個(gè)限值的時(shí)候，如10個(gè)，該處理器向目的邏輯處理節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前備用處理器發(fā)送主用處理器探測消息72.1，查詢主用處理器，步驟610；當(dāng)邏輯處理節(jié)點(diǎn)中一個(gè)處理器收到主用處理器探測消息7.2.1之后，首先查詢自己的主備狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)本處理器已經(jīng)成為主用狀態(tài)，則向?qū)Χ嘶貞?yīng)一條邏輯處理節(jié)點(diǎn)主備關(guān)系的變更消息7.3.1，步驟620；
發(fā)送無連接消息的處理器接收到主備狀態(tài)變更消息之后，進(jìn)行本處理器上主備鏈路的切換，改向目的邏輯處理節(jié)點(diǎn)的變更后的主用處理器(圖中的原備用處理器)發(fā)送無連接消息7.1.4、7.1.5、7.1.6，完成發(fā)送目的處理器的糾正，步驟630；無連接消息計(jì)數(shù)到達(dá)一個(gè)限值的時(shí)候，無連接消息發(fā)送處理器向目的邏輯處理節(jié)點(diǎn)的變更后的備用處理器(圖中的原主用處理器)發(fā)送主用處理器探測消息7.2.2，步驟640；無連接消息發(fā)送處理器發(fā)送本探測之后，沒有收到邏輯處理節(jié)點(diǎn)主備關(guān)系變更消息，繼續(xù)向當(dāng)前的主用處理器(圖中的原備用處理器)發(fā)送無連接消息7.1.7等，步驟650。
本實(shí)施例中，設(shè)無連接消息限值為10，則主用處理器異常之后，無連接消息發(fā)送方可能需要丟失10條無連接消息之后才能發(fā)送消息到新主用處理器。并且無連接消息在網(wǎng)上的流量會(huì)增加1/10，即10％。
另外，接收方也可以主用處理器，也可以設(shè)定為備用處理器。如果向主用處理器發(fā)送無連接消息，那么發(fā)送10包之后，就向備用處理器發(fā)送1包探測消息，可以就是無連接消息；如果向備用處理發(fā)送無連接消息，那么發(fā)送10包之后，就向主用處理器發(fā)送1包探測消息。由于無連接消息中指明了接收方的物理處理器應(yīng)該是主用還是備用，這樣接收方在接收到無連接消息之后，判斷消息中指明的接收方的主備用狀態(tài)和本處理器的主備用狀態(tài)是否一致如果是，則正確接收；否則，向?qū)Χ隧憫?yīng)一個(gè)主備狀態(tài)更新消息，讓對(duì)端切換無連接消息的發(fā)送方向。
綜上所述，本發(fā)明提供了一種鏈路建立、管理方法，以及一種消息傳輸方法，保證了分布式系統(tǒng)中的可靠的數(shù)據(jù)傳輸。
此外，通過對(duì)備份系統(tǒng)中主備狀態(tài)變遷的自適應(yīng)的通信鏈路主備用狀態(tài)糾正流程，在分布式系統(tǒng)中1+1備份節(jié)點(diǎn)主備狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)候，使其他處理器可以快速完成鏈路的重新選擇，并提供了狀態(tài)更新過程中消息傳輸?shù)目煽啃员ＷC。
此外，本發(fā)明還提供了一種在1+1備份節(jié)點(diǎn)主備狀態(tài)發(fā)生變化的時(shí)候，為其他處理器到本節(jié)點(diǎn)的無連接消息傳輸目的處理器的選擇提供一種自適應(yīng)的更新方法。
此外，本發(fā)明是在鏈路層實(shí)現(xiàn)的，因而可以方便地適應(yīng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)的變化。
本發(fā)明應(yīng)用在3G通信系統(tǒng)中，前期實(shí)驗(yàn)中獲取了比較好的穩(wěn)定性和傳輸效果。
權(quán)利要求
1.一種基于消息的處理器間通信方法，應(yīng)用于邏輯處理節(jié)點(diǎn)中具有主備處理器的分布式處理系統(tǒng)中，包括在鏈路層實(shí)現(xiàn)的建鏈流程、消息傳輸流程、鏈路主備狀態(tài)維護(hù)流程，其中所述建鏈流程通過三次握手完成，包括以下步驟(a1)連接發(fā)起方發(fā)起第一次握手信號(hào)，攜帶本端的物理地址和主備狀態(tài)；(a2)接收方根據(jù)第一次握手信號(hào)中的主備狀態(tài)決定鏈路的主備用狀態(tài)，向發(fā)起方返回第二次握手信號(hào)，并攜帶本端物理地址和主備狀態(tài)；(a3)發(fā)起方收到第二次握手信號(hào)后，根據(jù)其攜帶的主備狀態(tài)決定連接鏈路的主備狀態(tài)，將發(fā)送緩沖隊(duì)列中的相關(guān)消息轉(zhuǎn)移到主用連接的發(fā)送隊(duì)列，向接收方發(fā)出第三次握手信號(hào)，并開始在連接上發(fā)送數(shù)據(jù)；(a4)接收方收到第三次握手信號(hào)后，開始在連接上收發(fā)數(shù)據(jù)；所述消息傳輸流程采用滑窗實(shí)現(xiàn)消息的收發(fā)同步、可靠性保證和流量控制，包括以下步驟(b1)在連接建立時(shí)兩端確定起始包序號(hào)和初始窗口大小，發(fā)送方初始最大可發(fā)送的消息序號(hào)為本端初始包序號(hào)加上對(duì)端給定的初始窗口大?。?b2)發(fā)送方實(shí)時(shí)檢測發(fā)送窗口、重傳隊(duì)列、發(fā)送隊(duì)列的大小，接收方實(shí)時(shí)檢測接收窗口、有序隊(duì)列、亂序隊(duì)列的大??；(b3)發(fā)送方可發(fā)送的最大消息序號(hào)和已經(jīng)發(fā)送的最大消息序號(hào)相等的時(shí)候，發(fā)送窗口停止運(yùn)動(dòng)；接收方可接收的最大消息的序號(hào)和已接收的最大消息序號(hào)重合的時(shí)候，接收窗口就停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并使發(fā)送窗口停止運(yùn)動(dòng)；(b4)接收方在上層應(yīng)用處理完消息之后，通過例程擴(kuò)大接收窗口，并向?qū)Χ税l(fā)送窗口更新通知，重新驅(qū)動(dòng)收發(fā)流程；所述鏈路主備狀態(tài)維護(hù)流程包括處理器主備狀態(tài)主動(dòng)倒換和異常倒換例程，其中所述主動(dòng)倒換例程包括以下步驟(c1)主用處理器向備用處理器發(fā)送主備倒換開始通知，備用處理器收到后，向主用處理器發(fā)送主備倒換開始應(yīng)答；(c2)主用處理器完成自身的倒換處理后，向備用處理器發(fā)送主轉(zhuǎn)備就緒消息，備用處理器收到后，向主處理器響應(yīng)主轉(zhuǎn)備就緒應(yīng)答；(c3)備用處理器完成自身的倒換處理后，向主用狀態(tài)切換，并向所有與其連接的其他處理器發(fā)送鏈路恢復(fù)消息；(c4)其他處理器收到所述鏈路恢復(fù)消息后，識(shí)別消息來源處理器，必要時(shí)完成主用鏈路向與該處理器相連鏈路的切換，恢復(fù)正常消息交互；所述異常倒換例程在備用處理器獲知主用處理器異常后，按步驟(c3)和(c4)執(zhí)行。
2.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述建鏈流程中，第一次和第三次握手信號(hào)由發(fā)起方欲發(fā)送消息的處理器發(fā)到目標(biāo)處理節(jié)點(diǎn)的主、備處理器，所述第二次握手信號(hào)由接收方的主、備處理器分別發(fā)向發(fā)出第一次握手信號(hào)的處理器。
3.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述步驟(a2)之后，接收方的主、備處理器還判斷和發(fā)起方的另一處理器是否有連接，如果沒有，同樣通過三次握手與其建立連接。
4.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述步驟(a2)之前，接收方首先判斷本端是否存在向?qū)Χ说慕ㄦ溋鞒?，如果不存在，?zhí)行步驟(a2)，如果存在，再判斷兩端物理地址的大小，根據(jù)設(shè)定的物理地址大小與建鏈的關(guān)系，拒絕對(duì)端的建鏈請(qǐng)求，或者執(zhí)行步驟(a2)。
5.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述消息傳輸流程中，如果步驟(b2)檢測出發(fā)送方的重傳隊(duì)列不為零而發(fā)送隊(duì)列、發(fā)送窗口中有一個(gè)為零時(shí)，啟動(dòng)重傳；在發(fā)送隊(duì)列和發(fā)送窗口均不為零且有連接鏈路時(shí)，啟動(dòng)消息發(fā)送。
6.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述消息傳輸流程中，如果步驟(b2)檢測出發(fā)送方的重傳隊(duì)列和發(fā)送隊(duì)列均為零時(shí)，向?qū)Χ税l(fā)送?；钕?，消息中攜帶本端處理器的主備用狀態(tài)；對(duì)端處理器獲取本端處理器的主備用狀態(tài)后，更新本邏輯處理節(jié)點(diǎn)的鏈路的主備用狀態(tài)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)鏈路上緩沖的消息向新的主用鏈路的遷移。
7.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述消息傳輸流程中，如果步驟(b2)檢測出發(fā)送方的重發(fā)隊(duì)列和發(fā)送窗口為零而發(fā)送隊(duì)列不為零時(shí)，啟動(dòng)窗口探測。
8.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述主備狀態(tài)主動(dòng)倒換例程中，在步驟(c2)和(c3)之間，還包括以下步驟(c21)主用處理器向所有與其連接的其他處理器發(fā)送鏈路切換命令；(c22)其他處理器接收到所述鏈路切換命令后，進(jìn)行鏈路的預(yù)切換，將消息轉(zhuǎn)移到主備倒換的緩沖隊(duì)列上。
9.如權(quán)利要求8所述的通信方法，其特征在于，所述步驟(c22)中，其他處理器還設(shè)置一個(gè)主備倒換等待定時(shí)器，如果該定時(shí)器超時(shí)，則將定時(shí)器超時(shí)消息默認(rèn)為一條來自當(dāng)前備用鏈路的一條鏈路恢復(fù)消息。
10.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述鏈路主備狀態(tài)維護(hù)流程還包括鏈路斷裂例程如果一個(gè)處理器上的一條鏈路斷裂，自動(dòng)將鏈路的主用狀態(tài)切換到該處理器的另一鏈路上，并完成鏈路上緩沖的消息從舊的主用鏈路向新的主用鏈路的遷移。
11.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述鏈路主備狀態(tài)維護(hù)流程還包括在消息傳輸過程中進(jìn)行主備狀態(tài)維護(hù)的例程，該例程包括以下步驟在發(fā)送的業(yè)務(wù)消息中攜帶消息的目的地是主用還是備用處理器的信息；當(dāng)備用處理器接收到應(yīng)該發(fā)送到主用處理器的消息時(shí)，向消息來源處理器發(fā)送主備更新提示；消息來源處理器根據(jù)所述更新提示，更新本邏輯處理節(jié)點(diǎn)的鏈路的主備用狀態(tài)，并完成鏈路緩沖上消息的遷移。
12.如權(quán)利要求1所述的通信方法，其特征在于，還包括對(duì)無連接消息發(fā)送目的處理器的糾正流程，包括以下步驟(d1)發(fā)送無連接消息的處理器對(duì)自己發(fā)往每個(gè)邏輯處理節(jié)點(diǎn)當(dāng)前接收處理的無連接消息分別進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，向目的邏輯處理節(jié)點(diǎn)的另一處理器發(fā)送狀態(tài)探測消息；(d2)邏輯處理節(jié)點(diǎn)中的另一處理器收到所述探測消息之后，如果查詢到本處理器狀態(tài)發(fā)生變化，則向?qū)Χ嘶貞?yīng)一個(gè)主備關(guān)系的變更消息；(d3)發(fā)送無連接消息的處理器接收到所述變更消息后，進(jìn)行本處理器上主備鏈路的切換，改向發(fā)送所述變更消息的處理器發(fā)送無連接消息，以后重復(fù)上述流程。
13.如權(quán)利要求12所述的通信方法，其特征在于，所述無連接消息是發(fā)往邏輯處理節(jié)點(diǎn)的主用處理器，所述狀態(tài)探測消息是發(fā)往對(duì)端的備用處理器，包含接收方的物理處理器是主用還是備用的信息。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于消息的處理器間通信方法，包括了改進(jìn)的三次握手方法，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)處理器之間唯一鏈路的建立并確定鏈路的主備用狀態(tài)；基于消息和滑窗的傳輸方法，實(shí)現(xiàn)消息的傳輸和傳輸過程中執(zhí)行鏈路的主備狀態(tài)維護(hù)；針對(duì)處理節(jié)點(diǎn)1+1主備的鏈路管理方法，用以在鏈路生成時(shí)間內(nèi)維護(hù)鏈路主備狀態(tài)以及該主備狀態(tài)在分布式系統(tǒng)中的擴(kuò)散；無連接消息目的處理器主備狀態(tài)的糾正方法，自適應(yīng)的保持兩個(gè)不存在鏈路的處理器之間的無連接消息的正確交互。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)中可靠的數(shù)據(jù)傳輸和流量控制，快速完成鏈路的重新選擇，保證狀態(tài)更新過程中消息傳輸?shù)目煽啃?，?duì)無連接消息目的處理器主備狀態(tài)的自適應(yīng)更新，并可方便地適應(yīng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)的變化。
文檔編號(hào)H04L29/08GK1558638SQ20041000077
公開日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月18日
發(fā)明者周毅, 趙洪坤, 傅亮, 周 毅 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司