[發(fā)明專利]一種多生成樹鏈路倒換性能優(yōu)化的實現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010173357.1
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號: CN101854358A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲志豐
• 申請（專利權(quán)）人: 北京東土科技股份有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/24;H04L12/56
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到通信領(lǐng)域，更具體地說，屬于通信領(lǐng)域多生成樹鏈路倒換性能的優(yōu)化。

背景技術(shù)

在IEEE提供的標(biāo)準(zhǔn)802.1Q上，對MSTP協(xié)議有一個原理上的描述，同時也寫出的通用的實現(xiàn)算法，但是標(biāo)準(zhǔn)上所列的該算法，并未對性能提升方面，有較多的提及。

隨著當(dāng)今社會，科技日新月異的飛速發(fā)展，人民對效率要求的越來越高，對工業(yè)通信設(shè)備而言，有更快的交換速度，就意味著每秒中能處理更多交通流量，就意味著每秒鐘商家能生產(chǎn)更多的產(chǎn)品，就意味著安全的生產(chǎn)和生活……現(xiàn)有的生成樹技術(shù)，并不能達到較為優(yōu)化的性能，并不能滿足持續(xù)發(fā)展的工業(yè)化社會的需要。

在MSTP性能的優(yōu)化的過程中，嘗試了幾種方法，最后選定了一種方法，這種方法能有效的提高性能，而且不會引發(fā)其它的一些問題。

開始分析倒換性能時，分解倒換過程中的各個環(huán)節(jié)，對各個環(huán)節(jié)所消耗的時間進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)在整個倒換的過程中握手流程耗費的時間是最多的，所以決定從優(yōu)化握手流程著手，優(yōu)化MSTP的倒換性能。

MSTP發(fā)包的個數(shù)，有一定的限制，在代碼中有一個值，這個值所起到的作用是MSTP在一秒鐘發(fā)送報文的個數(shù)，姑且叫其為發(fā)包上限(TX_HOLD_COUNT)，超過發(fā)包上限的報文在當(dāng)前的一秒鐘內(nèi)是無法發(fā)送出去的，程序中有變量記錄每秒鐘的發(fā)包個數(shù)，每當(dāng)程序發(fā)送一個報文，該變量計數(shù)增1，并將該變量與上限(TX_HOLD_COUNT)進行比較，若報文統(tǒng)計發(fā)包個數(shù)已經(jīng)等于最大的發(fā)包上限(TX_HOLD_COUNT)的時候，如果程序還需要發(fā)送報文，那只能等到下一秒了。

發(fā)包上限，是一個常量，通常協(xié)議文檔中的建議值是在每秒不超過10個，在我司實現(xiàn)的代碼中，這個值已經(jīng)被修改為一個較大的值了，遠遠大于10。

而每個實例由事件激發(fā)都有可能發(fā)送報文，而且每個實例都進行單獨發(fā)送報文，這樣，如果有多個實例，就會有較多的報文交互，在兩個交換機報文交互的過程中，如果報文發(fā)送的個數(shù)超過發(fā)包上限所設(shè)定的最大值，那么就要等到下一秒進行發(fā)送。因此影響了握手消息的交互時間，間接延長了倒換時間，給倒換性能帶來了很大的障礙。

MSTP劃分為多個實例，每個實例都單獨發(fā)包，每個實例有事件到來，都會驅(qū)動MSTP協(xié)議棧發(fā)送報文，每個實例不但要發(fā)送報文，還要接收報文，完成交互過程，這個如果是多個實例就會有較多的報文交互，并且每個交互根據(jù)消息的標(biāo)志位的不同還會引發(fā)一些其它的報文交互過程。

這樣和發(fā)包上限放在一起進行考慮，多實例發(fā)包個數(shù)必然多，而發(fā)包上限要對發(fā)包的個數(shù)做限制，這兩個方面互相矛盾。

從報文的結(jié)構(gòu)上來看，每個報文中含有，多個實例的信息，每發(fā)送一個報文，都會攜帶其它實例的所有信息，在網(wǎng)絡(luò)中會有較多的重復(fù)性的傳輸，并且狀態(tài)機也有很多的重復(fù)性的處理。

舉例，域中配置10個實例，實例1需要發(fā)送消息，實例1會驅(qū)動協(xié)議棧發(fā)送該報文，該報文中除了攜帶實例1的消息外，同時也攜帶其它9個實例的消息，這9個實例是被重復(fù)發(fā)送的，對端收到這樣的消息，并不知道哪個實例才是驅(qū)動這個報文發(fā)出的實例，所以每個實例所攜帶的信息，都要執(zhí)行一遍。相當(dāng)于有9x9＝81個處理過程被浪費掉了。

對于發(fā)包個數(shù)的限制，發(fā)明人也曾經(jīng)嘗試來修改發(fā)包個數(shù)來提高MSTP的倒換性能，對這個值一定的修改的確是可以某種程度上提高性能，它的主要原理就是，將txcount值增大，讓其在一秒鐘能發(fā)較多的包，MSTP所需要發(fā)送的報文在一秒鐘盡量全部發(fā)送出去。經(jīng)測試，原來MSTP的倒換性能為最大3秒，經(jīng)過修改txcount的值，可以使倒換性能提高到600毫秒以內(nèi)。

但是這樣修改同時也存在一些問題，第一個所引起的比較嚴(yán)重的問題，是在多環(huán)的拓撲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，重啟一臺主設(shè)備的時候會產(chǎn)生MSTP協(xié)議報文風(fēng)暴，而且不可恢復(fù)；第二，在網(wǎng)絡(luò)中交互的MSTP報文較多，這樣會影響網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的流量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種更優(yōu)化的實現(xiàn)方法技術(shù)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種多生成樹鏈路倒換性能優(yōu)化的實現(xiàn)方法，多生成樹劃分為多個實例，將所有實例信息收集到一起打包成一個報文一起發(fā)出；在各個單個實例處理完的地方做限制報文的發(fā)送處理，直至各個實例按所需的流程在程序的各個狀態(tài)機中處理完成后，允許發(fā)送一個包，這個包中攜帶全部實例的信息。有兩種地方做統(tǒng)一打包發(fā)送的處理，第一個地方為各個事件的處理函數(shù)，第二個地方就是收發(fā)包的地方。

事件上的處理，比如在端口UP事件中的處理為：

(1)首先要對該端口上的各個實例進行初始化；