专利名称：一种报文发送的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别是指一种报文发送的方法和装置。
背景技术：
在通信网络中，各个网络中的主机通过路由器与网络中的各类设备进行通信。各个主机上都会设置一条路由，即设置网关，当主机与外网通信时，用于指向下一跳所到达的路由器。当网络中使用单个路由器与外网通信时，如果此路由器发生故障，该网络中所有以此路由器为路由的实现下一跳的主机将断掉与外网的通信，从而造成较大范围的通信中断。为了避免上述问题的发生，互联工程任务组(IETF，The Internet Engineering Task Force)制定了虚拟路由器冗余协议(Virtual Router Redundancy Protocol，VRRP)，用于解决网络中配置单个路由器时所容易造成的大范围通信中断的问题。
VRRP技术是将系统中多台路由器组成一个VRRP组，对于VRRP组设置一个虚拟缺省网关地址。在任何时刻，一个组中只有控制虚拟网关地址的路由器是处于主用状态(Master)的活动路由器，由它来转发数据包，其它路由器则均处于备用状态(Backup)。如果活动路由器发生了故障，它将选择组中一个优先权最高的处于备用状态的冗余备份路由器来替代活动路由器。由于网络内的终端配置了VRRP虚拟网关地址，发生故障时，虚拟缺省网关没有改变，主机仍然与网络保持连接，网络将不会受到单点故障的影响。通过将上述VRRP技术应用于作为静态配置缺省网关的第三层交换机上，能够为通过缺省网关进行广域网接入或访问其它局域网的终端系统提供了更快、更有效的冗余容错能力，而且，VRRP技术也已不在仅仅局限于应用在路由器上，而是逐步引入到大规模的交换网中应用，以实现高可靠性的第三层交换的冗余备份。
以下，对VRRP技术进行详细说明。参见图1，图1是采用VRRP技术的网络示意图。网络中采用VRRP技术时，将局域网中的一组路由器组成一个虚拟路由器，称为一个虚拟备份组。该备份组中包括一个处于Master状态的路由器和若干个处于Backup状态的路由器。其中，处于Master状态的路由器地址为10.11.113.61，处于Backup状态路由器的地址为10.11.11.62，且该虚拟备份组拥有自己的虚拟IP地址10.11.113.65，该虚拟地址可以和备份组内的某个路由器的地址相同。局域网内的主机无需知道备份组中处于主用或备用状态的路由器的IP地址，而是仅知道虚拟路由器的地址10.11.11.65，并将自身网关地址设置为该虚拟路由器的地址。局域网内主机通过该虚拟路由器的地址与其它网络上的设备进行通信。
在应用VRRP技术的过程中，作为VRRP Master的设备需要每隔VRRP广告报文的发送间隔时间(Advertisement Interval)向网络中作为VRRP Backup的各个设备发送VRRP广告(Advertisement)报文，且该VRRP广告报文发送间隔时间均较短，一般默认为1秒钟。与此同时，当前的高端网络设备大都支持数十个甚至几百个VRRP虚拟备份组，每个虚拟备份组都需要通过定时发送自己的Advertisement报文来维持自身的协议运行。图2示出了现有技术中实现Advertisement报文定时发送的一种方式。参见图2，为了实现报文定时发送，首先，每个VRRP备份组在路由器的定时触发单元202中创建VRRP备份组定时器；定时器触发源201以毫秒级的速度向定时触发单元202发送触发消息，定时触发单元202检测创建的备份组定时器是否超时，如果超时，则向VRRP任务单元203发送定时器超时消息；VRRP任务单元203处理所有定时器超时消息，根据该消息发送VRRP广告报文。
如上所述的方式虽然能够实现广告报文的定时发送，但是具有如下问题如果所有备份组在几乎相同的时间均向定时触发单元202创建超时时间相同的备份组定时器，则会在同一时间触发大量备份组超时消息，这样VRRP任务单元203就会在一瞬间发送大量VRRP广告报文，从导致发送设备和接收设备上的CPU处理不及时的情况。这种情况在核心高端/汇聚层以太网交换机上非常容易出现，一旦流量达到CPU的报文处理极限，就会造成报文丢失，VRRP虚拟备份组中的各个路由器在Master和Backup之间来回振荡切换无法稳定，从而导致网络状态不稳定甚至整个网络瘫痪。
发明内容
有鉴于此，本发明在于提供一种报文发送的方法和装置，以解决上述各个备份组在同一时间发送大量报文造成网络状态不稳定的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种报文发送的方法，包括将至少两个备份组定时器划分至不同的备份组定时器集合中，步骤A1在不同时刻分别触发不同的备份组定时器集合，将与当前所触发的备份组定时器相对应的备份组的报文发送出去。
其中，所述将备份组定时器划分至不同的备份组定时器集合中包括步骤A0根据预先设定的阈值将所述备份组定时器划分至对应于不同触发时间的备份组定时器集合中。
其中，所述不同的备份组定时器集合分别以超时链表保存，且各个超时链表顺序与备份组超时链表索引表中的各个索引相对应，步骤A0为在创建备份组定时器时，判断新创建的备份组定时器是否会和已经创建的超时链表中的N个备份组定时器在同一时刻超时触发，如果是，则将该新创建的备份组定时器划分至下一索引相对应的超时链表中；其中，备份组超时链表索引表中的各个索引值为有序序列，N为所述阈值。
其中，所述触发为顺序触发，步骤A1包括步骤A11定时器定时触发，触发所述当前索引相对应的备份组定时器集合；步骤A12触发后向报文发送单元发送通知消息，报文发送单元根据该消息，将当前所触发的备份组定时器相对应的备份组的报文发送出去；步骤A13将所述备份组超时链表索引表中当前索引位置顺序向后移动一位，以及，根据报文发送周期以及定时器定时触发间隔，将步骤A11中所触发的超时链表的索引值更新，使该超时链表对应更新后的索引；然后返回步骤A11，直至报文发送结束。
其中，在该方法之前进一步包括根据所述定时器定时触发间隔、报文发送周期确定所述阈值。
其中，采用手工方式为不同的备份组配置报文发送周期，或为各个备份组随机分配报文发送周期。
其中，步骤A1中，将备份组的报文发送出去为判断当前所发送的报文数量是否超过预先设定的值，如果是，则在当前发送部分所述备份组的报文，经过延时后，发送剩余的所述备份组的报文。
其中，所述报文为虚拟路由器冗余协议广告Advertisement报文。
本发明还提供一种报文发送的装置，包括分组单元，用于将至少两个备份组定时器划分至不同的备份组定时器集合中；定时触发单元，用于在不同时刻分别触发分组单元中不同的备份组定时器集合；报文发送单元，用于将当前所触发的备份组定时器所对应的备份组的报文发送出去。
其中，所述分组单元用于在根据预先设定的阈值将所述备份组定时器划分至对应于不同触发时间的备份组定时器集合中；其中，所述分组单元用于将不同的备份组定时器集合分别以超时链表保存，且各个超时链表顺序与备份组超时链表索引表中的各个索引相对应在创建备份组定时器时，判断新创建的备份组定时器是否会和已经创建的超时链表中的N个备份组定时器在同一时刻超时触发，如果是，则将该新创建的备份组定时器划分至下一索引相对应的超时链表中；其中，备份组超时链表索引表中的各个索引值为有序序列，N为所述阈值。
其中，所述分组单元用于在定时触发单元触发所述当前索引相对应的备份组定时器后，向报文发送单元发送通知消息；并将所述备份组超时链表索引表中当前索引位置顺序向后移动一位，以及，根据报文发送周期以及定时器定时触发间隔，将步骤A11中所触发的超时链表的索引值更新，使该超时链表对应更新后的索引，报文发送单元用于根据分组单元发送的消息，将当前所触发的备份组定时器相对应的备份组的报文发送出去，直至报文发送结束。
其中，所述分组单元还用于根据所述定时触发单元的定时触发间隔、报文发送周期确定所述阈值。
其中，所述分组单元用于采用手工方式为不同的备份组配置报文发送周期，或为各个备份组随机分配报文发送周期。
其中，所述报文发送单元用于在发送报文前判断当前所发送的报文数量是否超过预先设定的值，如果是，则在当前发送部分所述备份组的报文，经过延时后，发送剩余的所述备份组的报文。
可见，本发明的方法将所有创建的备份组定时器按照预定的阈值划分为各个不同备份组定时器集合；在不同时刻分别触发不同的备份组定时器集合，将与当前所触发的备份组定时器相对应的备份组的报文发送出去。这样，可以控制同一时刻发送的备份组的广告报文数量，从而避免在网络中造成拥塞；而且，在本发明中，在备份组定时器集合每次被触发后，将超时链表中当前索引位置顺序向后移动一位，并根据报文发送周期以及定时触发单元定时触发间隔，将相应的后续索引位置指向最近一次触发的备份组定时器集合，形成循环发送，以满足网络中报文定时发送的要求。
进一步的，当有多组报文在同一时刻发送从而超出当前发送报文能力时，本发明还可以限制每次发送报文的数量，从而进一步避免瞬间发送大量报文所容易造成的网络状态的不稳定的问题。
图1是采用VRRP技术的网络示意图；图2是网络中发送VRRP广告报文的示意图；图3是本发明方法的流程图；图4是应用本发明方法的网络示意图；图5是网络中使用本发明的方法发送VRRP广告报文的装置图；图6是本发明的装置图。
具体实施例方式
在本发明中，将备份组定时器划分至各个集合中，并在不同时刻触发相应的备份组定时器集合，从而实现在不同时刻分别发送对应的备份组报文，使得同一时刻发送报文的数量得以控制。
下面结合附图详细说明在本发明的方法，参见图3，步骤S301将至少两个备份组定时器划分至不同的备份组定时器集合中；将网络中为各个备份组创建的备份组定时器划分至各个集合中，也就是将各个备份组定时器分组，每组中包含的备份组定时器个数不超过预定的阈值，并且，将每一组中的备份组定时器以一个超时链表的形式进行保存，每个超时链表和备份组超时链表索引表中的一个索引相对应，超时链表中各个节点分别保存对应的备份组定时器。
步骤S302在不同时刻分别触发不同的备份组定时器集合，将与当前所触发的备份组定时器相对应的备份组的报文发送出去。
各个备份组定时器以超时链表的形式保存后，按照备份组超时链表索引表顺序触发各个索引相对应的各个超时链表中的各个备份组定时器，定时触发间隔根据网络要求可以进行调节，在每次触发超时链表中的各个备份组定时器后，将超时链表中当前索引位置顺序向后移动一位，并根据报文发送周期以及定时器定时触发间隔，将所触发的超时链表相应的索引值更新，即，将相应的后续索引位置指向刚触发过的超时链表，同时发送与超时链表中备份组定时器相应的备份组的广告报文。
上述对于本发明的描述给出了本发明方法的主要过程，下面详细描述本发明在网络中具体应用的一个优选实施例。
为了更好的说明本发明的优选实施例，下面对本发明一个应用环境进行简单介绍。
参见图4，图4是应用本发明的一个网络环境的示意图，当前网络中的用户被分成从1到s共s个用户组，分属于相对应的s个不同虚拟局域网1到s。s个用户组彼此之间广播域相互隔离，无法直接互访。s个用户组通过路由器组401中的路由器1、路由器2、路由器3接入互联网。路由器1、路由器2、路由器3之间通过以太网402相连，为便于管理，保证链路的可靠性，由路由器1、路由器2、路由器3组成s个VRRP备份组，并在路由器1、路由器2、路由器3上分别配置VRRP备份组1到s。假设路由器1在s个备份组中均处于Master状态，路由器2、路由器3的状态均处于Backup。因此s个用户组的报文均通过路由器1转发到互联网。
由于VRRP备份组1至s在路由器1上时，路由器1的状态均为Master。因此每个VRRP备份组均需要定时发送VRRP广告报文，当发送s个备份组的VRRP广告报文的报文发送周期，即Advertisement Interval为1s时，在一定时间内平均每秒路由器1就要将s份VRRP广告报文发送至处于Backup状态下的路由器2和路由器3，以通知路由器2和路由器3，现处于Master状态下的路由器1运行正常。
在路由器1上创建上述s个VRRP备份组时，如果这s个VRRP备份组同时创建，则会同时超时，这样路由器1就会同时发送s份VRRP广告报文给路由器2和路由器3。如果s的取值较小，此时对网络造成的冲击影响较小；如果此时配置VRRP备份组较大时，如上百个甚至上千个VRRP备份组，此时整个以太网中就会充满VRRP广告报文，路由器1可能无法在同一时间发送出全部s份VRRP广告报文，路由器2和路由器3由于处理不及时，对收到的大量的VRRP报文丢包，造成系统的不稳定，同时也会造成以太网内的短暂阻塞。造成上面的根本原因在于VRRP广告报文的突发性。
因此，在创建路由器1上的s个备份组时，需要为每个VRRP备份组创建一个定时器，为避免在同一时间创建超时时间完全相同备份组定时器，可采用本发明的方法创建各个备份组定时器。下面详细描述创建备份组定时器和发送VRRP广告报文的过程。
在图4所述的应用环境下，参见图5，本发明一优选实施例中，采用如下方式实现本发明在路由器1中的VRRP备份组定时器处理单元503依赖于定时触发单元502的定时触发，定时器触发源501每次以毫秒级触发定时触发单元502，定时触发单元502进行计时，并以预定时间间隔触发VRRP备份组定时器处理单元503。其中，预定的时间间隔可以根据网络情况进行调节，一般为50ms，也可以调节为20ms或30ms等时间间隔。VRRP备份组定时器处理单元503每次收到由定时触发单元502以预定时间间隔50ms的触发后，对超时链表中备份组定时器进行超时处理。
对于同一时间需要发送广告报文的备份组，网络中VRRP的各个备份组创建定时器时，不是向定时触发单元502直接创建，而是向VRRP备份组定时器处理单元503去创建，这样能够对备份组定时器的超时个数进行控制。所创建的不同的备份组定时器集合分别以超时链表保存，且各个超时链表顺序与备份组超时链表索引表中的各个索引相对应。在创建备份组定时器时，判断新创建的备份组定时器是否会和已经创建的超时链表中的n个备份组定时器在同一时刻超时触发，如果是，则将该新创建的备份组定时器划分至下一索引相对应的超时链表中。如超时链表1中保存的备份组1至n的定时器，链表4中保存的备份组m至k的定时器，每个链表中保存的备份组定时器个数均不超过n。这样每次触发后，VRRP任务单元504每次发送n份VRRP广告报文。为不影响VRRP备份组的正常运行，下一组超时链表的超时时间和上一组超时链表的超时时间相差为毫秒级，这样备份组报文的发送能够保证以Advertisement Interval发送，同时又不会在同一时间内发送所有创建的备份组广告报文。
例如，各个备份组发送广告报文的Advertisement Interval为1s，以定时器触发间隔为50ms的速度触发备份组超时链表索引表中的各个索引。在触发完索引为1的超时链表1后，VRRP备份组定时器处理单元503将索引位置向后移一位，即移动到索引位置2处，在50ms后触发超时链表2；同时将超时链表1的索引值更新，更新的过程如下根据定时器触发间隔、Advertisement Interval来预先设定。如Advertisement Interval为1s，定时器触发间隔为50ms，1000ms/50ms＝20，将得到的20与超时链表1的索引值1相加，将超时链表1的索引值更新为21，即，将21的超时链表位置指向刚触发过的超时链表1的备份组定时器集合。
在更新的同时向VRRP任务单元504发送备份组定时器超时消息，VRRP任务单元504发送备份组1至n的备份组广告报文。当定时触发单元502以50ms的定时触发间隔逐个触发超时链表时，超时链表21中的1至n个备份组的定时器在1s后再次触发，VRRP任务单元504发送备份组1至n的VRRP广告报文，这样就可将各备份组的广告报文以Advertisement Interval循环发送。对于AdvertisementInterval，可以预先设定各个备份组的Advertisement Interval或随机生成。
对于每个超时链表中的备份组定时器个数n，可以根据定时器触发间隔、Advertisement Interval来预先设定。如Advertisement Interval为1s，定时器触发间隔为50ms，1000ms/50ms＝20，如果需要创建100个备份组定时器，100/20＝5，则n的值需要大于或等于5。
当系统在初始化时或者当前比较繁忙时，VRRP备份组定时器处理单元503可能很长时间才得到调度，这样可能造成VRRP备份组定时器处理单元503中的多个超时链表超时，当VRRP备份组定时器处理单元503得到调度时，会将大量的备份组定时器超时消息发给VRRP任务单元504处理，这样仍然会造成发送大量备份组的广告报文。因此，VRRP任务单元504每次记录处理消息的个数，并判断当前所发送的报文数量是否超过预先设定的阈值t，如果是，则发送部分备份组的广告报文，未发送的备份组的广告报文将不再继续处理，释放出对CPU的控制权，经过延时后，等到再次得到调度时，发送剩余的所述备份组的广告报文。这样能够避免同一时刻发送大量的VRRP广告报文，造成系统的不稳定。
本发明还提供一种一种报文发送的装置，包括分组单元601，用于将至少两个备份组定时器划分至不同的备份组定时器集合中；定时触发单元602，用于在不同时刻分别触发分组单元601中不同的备份组定时器集合；报文发送单元603，用于在定时触发单元602触发后，将与当前所触发的备份组定时器集合中，各个备份组定时器相对应的备份组的报文发送出去。
本发明的装置中，分组单元601用于在根据预先设定的阈值将所述备份组定时器划分至对应于不同触发时间的备份组定时器集合中；本发明的装置中，分组单元601用于将不同的备份组定时器集合分别以超时链表保存，且各个超时链表顺序与备份组超时链表索引表中的各个索引相对应在创建备份组定时器时，判断新创建的备份组定时器是否会和已经创建的超时链表中的N个备份组定时器在同一时刻超时触发，如果是，则将该新创建的备份组定时器划分至下一索引相对应的超时链表中；其中，备份组超时链表索引表中的各个索引值为有序序列，N为所述阈值。
本发明的装置中，所述分组单元601用于在定时触发单元602触发所述当前索引相对应的备份组定时器后，向报文发送单元603发送通知消息；
并将所述备份组超时链表索引表中当前索引位置顺序向后移动一位，和，根据报文发送周期以及定时器定时触发间隔，将步骤A11中所触发的超时链表的索引值更新，使该超时链表对应更新后的索引，报文发送单元603用于根据分组单元601发送的消息，将当前所触发的备份组定时器相对应的备份组的报文发送出去，直至报文发送结束。
本发明的装置中，所述分组单元601还用于根据所述定时触发单元602的定时触发间隔、报文发送周期确定所述阈值。
本发明的装置中，所述分组单元601用于采用手工方式为不同的备份组配置报文发送周期，或为各个备份组随机分配报文发送周期。
本发明的装置中，报文发送单元603用于在发送报文前判断当前所发送的报文数量是否超过预先设定的值，如果是，则在当前发送部分所述备份组的报文，经过延时后，发送剩余的所述备份组的报文。
结合本发明中实施例的各个单元，对于本发明的装置，定时触发单元602实现的触发功能是实施例中所描述的定时触发单元502所实现的功能；报文发送单元603所实现的功能是实施例中所描述的VRRP任务单元504所实现的功能；分组单元601实现的功能是实施例中所描述的VRRP备份组定时器处理单元502所实现的功能。
对于本发明的方法和装置，可以在各类网络中得到拓展应用，所发送的报文没有局限性，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种报文发送的方法，其特征在于，将至少两个备份组定时器划分至不同的备份组定时器集合中，该方法包括步骤A1在不同时刻分别触发不同的备份组定时器集合，将与当前所触发的备份组定时器相对应的备份组的报文发送出去。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将备份组定时器划分至不同的备份组定时器集合中包括步骤A0根据预先设定的阈值将所述备份组定时器划分至对应于不同触发时间的备份组定时器集合中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述不同的备份组定时器集合分别以超时链表保存，且各个超时链表顺序与备份组超时链表索引表中的各个索引相对应，步骤A0为在创建备份组定时器时，判断新创建的备份组定时器是否会和已经创建的超时链表中的N个备份组定时器在同一时刻超时触发，如果是，则将该新创建的备份组定时器划分至下一索引相对应的超时链表中；其中，备份组超时链表索引表中的各个索引值为有序序列，N为所述阈值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述触发为顺序触发，步骤A1包括步骤A11定时器定时触发，触发所述当前索引相对应的备份组定时器集合；步骤A12触发后向报文发送单元发送通知消息，报文发送单元根据该消息，将当前所触发的备份组定时器相对应的备份组的报文发送出去；步骤A13将所述备份组超时链表索引表中当前索引位置顺序向后移动一位，以及，根据报文发送周期以及定时器定时触发间隔，将步骤A11中所触发的超时链表的索引值更新，使该超时链表对应更新后的索引；然后返回步骤A11，直至报文发送结束。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在该方法之前进一步包括根据所述定时器定时触发间隔、报文发送周期确定所述阈值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采用手工方式为不同的备份组配置报文发送周期，或为各个备份组随机分配报文发送周期。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的方法，其特征在于，步骤A1中，将备份组的报文发送出去为判断当前所发送的报文数量是否超过预先设定的值，如果是，则在当前发送部分所述备份组的报文，经过延时后，发送剩余的所述备份组的报文。
8.根据权利要求1～6任意一项所述的方法，其特征在于，所述报文为虚拟路由器冗余协议广告Advertisement报文。
9.一种报文发送的装置，其特征在于，包括分组单元，用于将至少两个备份组定时器划分至不同的备份组定时器集合中；定时触发单元，用于在不同时刻分别触发不同的备份组定时器集合；报文发送单元，用于将当前所触发的备份组定时器所对应的备份组的报文发送出去。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述分组单元用于在根据预先设定的阈值将所述备份组定时器划分至对应于不同触发时间的备份组定时器集合中。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述分组单元用于将不同的备份组定时器集合分别以超时链表保存，且各个超时链表顺序与备份组超时链表索引表中的各个索引相对应在创建备份组定时器时，判断新创建的备份组定时器是否会和已经创建的超时链表中的N个备份组定时器在同一时刻超时触发，如果是，则将该新创建的备份组定时器划分至下一索引相对应的超时链表中；其中，备份组超时链表索引表中的各个索引值为有序序列，N为所述阈值。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述分组单元用于在定时触发单元触发所述当前索引相对应的备份组定时器后，向报文发送单元发送通知消息；并将所述备份组超时链表索引表中当前索引位置顺序向后移动一位，以及，根据报文发送周期以及定时器定时触发间隔，将步骤A11中所触发的超时链表的索引值更新，使该超时链表对应更新后的索引；报文发送单元用于根据分组单元发送的消息，将当前所触发的备份组定时器相对应的备份组的报文发送出去，直至报文发送结束。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述分组单元还用于根据所述定时触发单元的定时触发间隔、报文发送周期确定所述阈值。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述分组单元用于采用手工方式为不同的备份组配置报文发送周期，或为各个备份组随机分配报文发送周期。
15.根据权利要求9-14任意一项所述的装置，其特征在于，所述报文发送单元用于在发送报文前判断当前所发送的报文数量是否超过预先设定的值，如果是，则在当前发送部分所述备份组的报文，经过延时后，发送剩余的所述备份组的报文。
全文摘要
本发明公开了一种报文发送的方法和装置。本发明的方法包括将至少两个备份组定时器划分至不同的备份组定时器集合中，并在不同时刻分别触发不同的备份组定时器集合，将与当前所触发的备份组定时器相对应的备份组的报文发送出去。这样每次发送的备份组的广告报文数量在网络中不会造成拥塞，当有多组报文一同发送时，限制每次发送的最大发送报文数量阈值，未发送出的报文延时后发送，从而避免了瞬间发送大量报文造成的网络状态的不稳定。本发明的装置包括报文发送单元、定时触发单元、分组单元。
文档编号H04L29/06GK1921454SQ20061013973
公开日2007年2月28日 申请日期2006年9月22日 优先权日2006年9月22日
发明者王波 申请人:杭州华为三康技术有限公司