一種分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的方法和系統(tǒng)，提出了一種多優(yōu)先級(jí)高效的通信方法，該方法包括接口模塊接收用戶的通信請(qǐng)求，并將其提交給下層消息調(diào)度模塊；消息調(diào)度模塊調(diào)度用戶通信請(qǐng)求的消息，并將消息分片和重組；根據(jù)消息的優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊將消息調(diào)度完成后的分片信息提交到虛擬鏈路上；底層傳輸模塊調(diào)用底層傳輸協(xié)議，進(jìn)行虛擬鏈路上的消息傳輸，本發(fā)明提供的方法實(shí)現(xiàn)了高效的鏈路聚合，屏蔽了底層網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié)，支持多種網(wǎng)絡(luò)和多種通信協(xié)議。
【專利說明】一種分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，具體涉及一種分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]分布式系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)之間通過消息通信實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)的功能，因此分布式系統(tǒng)的通信系統(tǒng)的性能和可靠性直接決定了分布式系統(tǒng)提供服務(wù)的質(zhì)量。由于分布式系統(tǒng)傳輸?shù)南㈩愋筒煌渌枰讓油ㄐ畔到y(tǒng)提供的服務(wù)質(zhì)量也不同；同時(shí)由于分布式系統(tǒng)部署網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，往往一套系統(tǒng)內(nèi)部存在多套不同類型，不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，需要通信系統(tǒng)能夠良好的支持多種通信網(wǎng)絡(luò)。
[0003]為了克服現(xiàn)有物理網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能限制導(dǎo)致的數(shù)據(jù)傳輸速度受限的問題，一般會(huì)在節(jié)點(diǎn)之間部署多套物理通信網(wǎng)絡(luò)，通過端口綁定技術(shù)，即將兩個(gè)或者多個(gè)物理端口綁定成一個(gè)，變成一個(gè)更高帶寬的虛擬端口，由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)或者消息發(fā)送方來進(jìn)行數(shù)據(jù)包在多個(gè)物理通信網(wǎng)絡(luò)之間的負(fù)載均衡(Load Balancing),并實(shí)現(xiàn)冗余或容錯(cuò)的功能，當(dāng)任意一條物理網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題之后，系統(tǒng)自動(dòng)將數(shù)據(jù)包通過其他物理網(wǎng)絡(luò)傳輸，從而提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
[0004]現(xiàn)有的分布式通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中存在如下問題:
[0005]鏈路聚合級(jí)別較差:通信系統(tǒng)需要向上層應(yīng)用屏蔽底層網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié)，提供一個(gè)支持多優(yōu)先級(jí)和鏈路聚合的高效通信系統(tǒng)，而現(xiàn)有通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)都存在諸如Luster的LNET通信系統(tǒng)不支持消息的多優(yōu)先級(jí)，對(duì)單個(gè)消息不支持利用多種不同通信網(wǎng)絡(luò)等問題，。
[0006]優(yōu)先級(jí)支持簡(jiǎn)單:現(xiàn)有系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)都是基于特定網(wǎng)絡(luò)，如Infiniband提供了多種虛通道VL，每一個(gè)VL的優(yōu)先級(jí)不同。為了支持底層存在多種不同類型網(wǎng)絡(luò)的情況，需要在網(wǎng)絡(luò)之上構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的通信優(yōu)先級(jí)。
[0007]通信調(diào)度較粗:現(xiàn)有分布式通信系統(tǒng)的通信調(diào)度粒度較粗，一般以消息為單位。當(dāng)分布式系統(tǒng)中傳輸消息很大時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)隊(duì)頭阻塞(Head of Line Blocking)的問題,即該大消息阻塞傳輸通道，導(dǎo)致后續(xù)高優(yōu)先級(jí)的消息不能優(yōu)先傳輸。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的方法和系統(tǒng)，提出了一種多優(yōu)先級(jí)高效的通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了高效的鏈路聚合，屏蔽了底層網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié)，支持多種網(wǎng)絡(luò)和多種通信協(xié)議。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0010]一種分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的方法，所述方法包括下述步驟:
[0011](I)接口模塊接收用的通信請(qǐng)求，并將其提交給下層消息調(diào)度模塊；
[0012](2)消息調(diào)度模塊實(shí)現(xiàn)用戶通信請(qǐng)求的消息調(diào)度，進(jìn)行消息的分片和重組操作；
[0013](3)根據(jù)消息的優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊將消息調(diào)度完成之后的分片信息，提交到虛擬鏈路上；
[0014](4)底層傳輸模塊調(diào)用底層傳輸協(xié)議，進(jìn)行虛擬鏈路上的消息傳輸。
[0015]本發(fā)明提供的優(yōu)選技術(shù)方案中，所述步驟(2)中分片和重組的具體步驟如下:
[0016]A.發(fā)送方根據(jù)用戶發(fā)送的消息長(zhǎng)度，進(jìn)行消息分片，每一個(gè)分片上記錄分片控制信息，包括整個(gè)消息長(zhǎng)度、消息優(yōu)先級(jí)、消息分片的個(gè)數(shù)、消息分片在消息中的偏移位置、分片大小、分片消息的數(shù)據(jù)校驗(yàn)值，將控制信息和分片數(shù)據(jù)合并，提交到底層傳輸模塊，若消息小于一個(gè)分片大小，則作為一個(gè)分片消息傳輸；
[0017]B.底層傳輸模塊發(fā)送消息分片,若存在多個(gè)分片,則根據(jù)消息的優(yōu)先級(jí),使用優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊，在多條鏈路上傳輸消息；
[0018]C.接收方在接收到第一個(gè)分片消息之后，根據(jù)分片控制信息，直接將該分片放到接收方消息所在的位置上，更新接收方該消息的分片信息，當(dāng)消息的所有分片接收完成后，去除分片控制信息，提交給通信系統(tǒng)用戶；
[0019]C-1.接收方對(duì)接收的分片數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，若校驗(yàn)分片數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，則主動(dòng)向發(fā)送方發(fā)送錯(cuò)誤控制消息mNAK，通知對(duì)應(yīng)分片m損壞，發(fā)送方接收到分片錯(cuò)誤控制消息mNAK后，再次重發(fā)分片m ；
[0020]C-2.若某一條傳輸鏈路中斷，優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊則將該鏈路上待傳輸?shù)乃邢⒅匦逻x擇其他鏈路進(jìn)行消息傳輸，底層傳輸模塊采用發(fā)送方超時(shí)和接收方確認(rèn)的機(jī)制保證消息能可靠發(fā)送到接收方，若接收方在接收到重復(fù)的分片消息時(shí)，則向發(fā)送方應(yīng)答確認(rèn)消息，表示接收方已經(jīng)完成該分片的接收操作。
[0021]本發(fā)明提供的第二優(yōu)選技術(shù)方案中，所述的步驟(3)和(4)中提交到虛擬鏈路上進(jìn)行消息傳輸具體分為兩方面操作:虛擬鏈路的建立和映射及多優(yōu)先級(jí)消息傳輸。
[0022]本發(fā)明提供的第三優(yōu)選技術(shù)方案中，所述虛擬鏈路的建立和映射，具體步驟如下:
[0023](I)系統(tǒng)在初始化時(shí)根據(jù)系統(tǒng)配置支持的優(yōu)先級(jí)個(gè)數(shù)N，對(duì)每一個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，初始化N條隊(duì)列，每一條隊(duì)列表示一種優(yōu)先級(jí)的虛擬鏈路；
[0024](2)根據(jù)底層的物理網(wǎng)絡(luò)特性和協(xié)議，依照物理網(wǎng)絡(luò)對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)建立連接，若底層的物理網(wǎng)絡(luò)支持M種優(yōu)先級(jí)的虛擬通道，則在該網(wǎng)絡(luò)上建立不大于N條物理通道；
[0025](3)虛擬鏈路到物理網(wǎng)絡(luò)的映射根據(jù)通信系統(tǒng)的策略指定，支持I對(duì)I的映射，即I條虛擬鏈路到I條物理通道的映射，或I對(duì)N的映射，即I條虛擬鏈路到N條物理通道的映射。
[0026]本發(fā)明提供的第四優(yōu)選技術(shù)方案中，所述多優(yōu)先級(jí)消息傳輸，具體步驟如下:
[0027]A.定義鏈路對(duì)應(yīng)優(yōu)先級(jí):在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，鏈路管理模塊根據(jù)系統(tǒng)配置，定義每一條虛擬鏈路η的優(yōu)先級(jí)值P (η)，同時(shí)定義每一條虛擬鏈路的消息輪轉(zhuǎn)閾值MSG (η)；
[0028]B.定義消息傳輸優(yōu)先級(jí):應(yīng)用指定消息的傳輸優(yōu)先級(jí)P (m)，提交消息傳輸請(qǐng)求
[0029]C.消息分片:消息調(diào)度模塊根據(jù)消息的長(zhǎng)度和底層網(wǎng)絡(luò)信息，進(jìn)行消息的分片，每一個(gè)分片的優(yōu)先級(jí)為原消息的傳輸優(yōu)先級(jí)P (m)，并將分片提交給優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊進(jìn)行優(yōu)先級(jí)處理；
[0030]D.優(yōu)先級(jí)映射:優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊根據(jù)分片的優(yōu)先級(jí)P (m)，將分片調(diào)度到對(duì)應(yīng)優(yōu)先級(jí)虛擬鏈路的傳輸隊(duì)列上；
[0031]E.消息發(fā)送:底層傳輸模塊從優(yōu)先級(jí)虛擬鏈路傳輸隊(duì)列上獲取分片，在對(duì)應(yīng)底層網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行分片消息發(fā)送；
[0032]E-1.若存在高優(yōu)先級(jí)的消息分片，則優(yōu)先發(fā)送高優(yōu)先級(jí)分片；
[0033]E-2.若同等優(yōu)先級(jí)的消息分片，則使用先來先服務(wù)的策略，先發(fā)送先到的分片；優(yōu)先級(jí)隊(duì)列之間的切換采用輪轉(zhuǎn)機(jī)制，底層傳輸模塊在優(yōu)先級(jí)為P(n)的隊(duì)列上發(fā)送MSG(η)個(gè)消息之后，切換到優(yōu)先級(jí)為P(η-1)的隊(duì)列繼續(xù)發(fā)送消息。
[0034]本發(fā)明提供的第五優(yōu)選技術(shù)方案中，一種分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括接口模塊、鏈路管理模塊、消息調(diào)度模塊、優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊和底層傳輸模塊。
[0035]本發(fā)明提供的第六優(yōu)選技術(shù)方案中，所述接口模塊負(fù)責(zé)接收用戶的通信請(qǐng)求，將通信請(qǐng)求提交給下層消息調(diào)度模塊；所述鏈路管理模塊負(fù)責(zé)虛擬鏈路的創(chuàng)建和維護(hù)，虛擬鏈路到物理鏈路的映射，對(duì)故障鏈路的連接重建操作；所述消息調(diào)度模塊負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)用戶通信請(qǐng)求的消息調(diào)度，消息的分片和重組操作；所述優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊根據(jù)消息的優(yōu)先級(jí)，將消息調(diào)度完成后的分片消息，提交到對(duì)應(yīng)的虛擬鏈路上；所述底層傳輸模塊調(diào)用傳輸協(xié)議，進(jìn)行虛擬鏈路上的消息傳輸。
[0036]本發(fā)明提供的第七優(yōu)選技術(shù)方案中，所述消息調(diào)度模塊包括:分片信息生成模塊、分片狀態(tài)維護(hù)模塊和分片接收重組模塊。
[0037]本發(fā)明提供的第八優(yōu)選技術(shù)方案中，所述分片信息生成模塊用于通信發(fā)送方，通信發(fā)送方根據(jù)應(yīng)用發(fā)送消息的大小進(jìn)行消息分片，消息分片的最大長(zhǎng)度根據(jù)底層多種物理網(wǎng)絡(luò)以及采用的通信協(xié)議支持的一次消息傳輸?shù)淖畲箝L(zhǎng)度而確定；所述分片狀態(tài)維護(hù)模塊用于維護(hù)分片在通信發(fā)送方和接收方的狀態(tài)；所述分片接收重組模塊將接收到的分片消息重組為一個(gè)完整的消息，去除分片控制信息，提交給通信系統(tǒng)用戶。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0039]本發(fā)明提供了一種面向分布式系統(tǒng)的多優(yōu)先級(jí)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式，該系統(tǒng)通過消息調(diào)度機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了消息分片和重組，提高了分布式系統(tǒng)中消息傳輸?shù)男阅埽鉀Q了通信調(diào)度粒度較粗時(shí)出現(xiàn)隊(duì)頭阻塞的問題，以提高性能和可靠性；同時(shí)支持消息傳輸?shù)亩喾N優(yōu)先級(jí)，能夠?qū)崿F(xiàn)鏈路多級(jí)別聚合，保證了高優(yōu)先級(jí)消息的傳輸質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1是面向分布式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多優(yōu)先級(jí)通信的系統(tǒng)模塊示意圖
[0041]圖2是消息的分片和重組的具體流程圖
[0042]圖3是多優(yōu)先級(jí)消息傳輸過程中優(yōu)先級(jí)映射示意圖

【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0044]一種分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的系統(tǒng)，如圖1所示包括如下模塊:
[0045]接口模塊:負(fù)責(zé)接收來自用戶的通信請(qǐng)求，并將通信請(qǐng)求提交給消息調(diào)度模塊，進(jìn)行通信請(qǐng)求的調(diào)度。
[0046]鏈路管理模塊:負(fù)責(zé)虛擬鏈路的創(chuàng)建和維護(hù)，虛擬鏈路到物理鏈路的映射，對(duì)故障鏈路的連接重建操作。
[0047]消息調(diào)度模塊:負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)用戶通信請(qǐng)求的消息調(diào)度，實(shí)現(xiàn)消息的分片和重組操作。
[0048]優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊:負(fù)責(zé)將消息調(diào)度完成之后的分片消息，根據(jù)消息的優(yōu)先級(jí)，提交到對(duì)應(yīng)的虛擬鏈路上進(jìn)行消息傳輸
[0049]底層傳輸模塊:負(fù)責(zé)虛擬鏈路上的消息傳輸，調(diào)用底層傳輸協(xié)議傳輸消息。
[0050]消息調(diào)度模塊能夠智能的將長(zhǎng)度小于分片大小的小消息作為一個(gè)分片，在多條物理鏈路上進(jìn)行消息傳輸，提高了小消息的處理1PS ;而對(duì)于大消息，將一個(gè)大消息切分成多個(gè)分片，并發(fā)的將多個(gè)分片在底層多套物理鏈路上進(jìn)行消息傳輸，實(shí)現(xiàn)了帶寬的聚合，提高了大消息的傳輸帶寬，同時(shí)由于分片操作在消息調(diào)度模塊完成，向上層應(yīng)用屏蔽了網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié)，簡(jiǎn)化了應(yīng)用通信接口。
[0051]消息調(diào)度模塊具體可以分為如下幾個(gè)模塊:
[0052]分片信息生成模塊:用于通信發(fā)送方，通信發(fā)送方負(fù)責(zé)根據(jù)應(yīng)用發(fā)送的消息的大小進(jìn)行消息的分片，消息分片的最大長(zhǎng)度根據(jù)底層多種物理網(wǎng)絡(luò)以及采用的通信協(xié)議支持的一次消息傳輸?shù)淖畲箝L(zhǎng)度而確定。每一個(gè)消息分片的控制消息中間包含但并不限于如下信息:整個(gè)消息大小，消息優(yōu)先級(jí)，消息分片的個(gè)數(shù)，消息分片在消息中的位置，分片大小，分片消息的數(shù)據(jù)校驗(yàn)值等。
[0053]分片狀態(tài)維護(hù)模塊:分片狀態(tài)維護(hù)模塊用于維護(hù)分片在通信發(fā)送方和接收方的狀態(tài)。發(fā)送方需要維護(hù)分片消息發(fā)送了多少，哪些分片消息由于發(fā)送失敗需要消息重傳等；接收方需要維護(hù)接收到的消息分片狀態(tài)等。
[0054]分片接收重組模塊:接收方使用接收重組模塊將接收到的分片消息重組為一個(gè)完整的消息，去除分片控制信息，提交給通信系統(tǒng)的用戶。
[0055]一種分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的方法，具體步驟如下:
[0056](I)接口模塊接收用的通信請(qǐng)求，并將其提交給下層消息調(diào)度模塊；
[0057](2)消息調(diào)度模塊實(shí)現(xiàn)用戶通信請(qǐng)求的消息調(diào)度，進(jìn)行消息的分片和重組操作；
[0058](3)根據(jù)消息的優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊將消息調(diào)度完成之后的分片信息，提交到虛擬鏈路上；
[0059](4)底層傳輸模塊調(diào)用底層傳輸協(xié)議，進(jìn)行虛擬鏈路上的消息傳輸。
[0060]如圖2所示，所述步驟(2)中分片和重組的具體步驟如下:
[0061]A.發(fā)送方根據(jù)用戶發(fā)送的消息長(zhǎng)度，進(jìn)行消息分片，每一個(gè)分片上記錄分片控制信息，包括整個(gè)消息長(zhǎng)度、消息優(yōu)先級(jí)、消息分片的個(gè)數(shù)、消息分片在消息中的偏移位置、分片大小、分片消息的數(shù)據(jù)校驗(yàn)值，將控制信息和分片數(shù)據(jù)合并，提交到底層傳輸模塊，若消息小于一個(gè)分片大小，則作為一個(gè)分片消息傳輸；
[0062]B.底層傳輸模塊發(fā)送消息分片,若存在多個(gè)分片,則根據(jù)消息的優(yōu)先級(jí),使用優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊，在多條鏈路上傳輸消息；
[0063]C.接收方在接收到第一個(gè)分片消息之后，根據(jù)分片控制信息，直接將該分片放到接收方消息所在的位置上，更新接收方該消息的分片信息，當(dāng)消息的所有分片接收完成后，去除分片控制信息，提交給通信系統(tǒng)用戶；
[0064]C-1.接收方對(duì)接收的分片數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，若校驗(yàn)分片數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，則主動(dòng)向發(fā)送方發(fā)送錯(cuò)誤控制消息mNAK，通知對(duì)應(yīng)分片m損壞，發(fā)送方接收到分片錯(cuò)誤控制消息mNAK后，再次重發(fā)分片m ；
[0065]C-2.若某一條傳輸鏈路中斷，優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊則將該鏈路上待傳輸?shù)乃邢⒅匦逻x擇其他鏈路進(jìn)行消息傳輸，底層傳輸模塊采用發(fā)送方超時(shí)和接收方確認(rèn)的機(jī)制保證消息能可靠發(fā)送到接收方，若接收方在接收到重復(fù)的分片消息時(shí)，則向發(fā)送方應(yīng)答確認(rèn)消息，表示接收方已經(jīng)完成該分片的接收操作。
[0066]所述的步驟(3)和(4)中提交到虛擬鏈路上進(jìn)行消息傳輸具體分為兩方面操作:虛擬鏈路的建立和映射及多優(yōu)先級(jí)消息傳輸。
[0067]所述虛擬鏈路的建立和映射，具體步驟如下:
[0068](I)系統(tǒng)在初始化時(shí)根據(jù)系統(tǒng)配置支持的優(yōu)先級(jí)個(gè)數(shù)N，對(duì)每一個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，初始化N條隊(duì)列，每一條隊(duì)列表示一種優(yōu)先級(jí)的虛擬鏈路；
[0069](2)根據(jù)底層的物理網(wǎng)絡(luò)特性和協(xié)議，依照物理網(wǎng)絡(luò)對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)建立連接，若底層的物理網(wǎng)絡(luò)支持M種優(yōu)先級(jí)的虛擬通道，則在該網(wǎng)絡(luò)上建立不大于N條物理通道；
[0070](3)虛擬鏈路到物理網(wǎng)絡(luò)的映射根據(jù)通信系統(tǒng)的策略指定，支持I對(duì)I的映射，即I條虛擬鏈路到I條物理通道的映射，或I對(duì)N的映射，即I條虛擬鏈路到N條物理通道的映射。
[0071]如圖3所示，所述多優(yōu)先級(jí)消息傳輸，具體步驟如下:
[0072]A.定義鏈路對(duì)應(yīng)優(yōu)先級(jí):在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，鏈路管理模塊根據(jù)系統(tǒng)配置，定義每一條虛擬鏈路η的優(yōu)先級(jí)值P (η)，同時(shí)定義每一條虛擬鏈路的消息輪轉(zhuǎn)閾值MSG (η)；
[0073]B.定義消息傳輸優(yōu)先級(jí):應(yīng)用指定消息的傳輸優(yōu)先級(jí)P (m)，提交消息傳輸請(qǐng)求
[0074]C.消息分片:消息調(diào)度模塊根據(jù)消息的長(zhǎng)度和底層網(wǎng)絡(luò)信息，進(jìn)行消息的分片，每一個(gè)分片的優(yōu)先級(jí)為原消息的傳輸優(yōu)先級(jí)P (m)，并將分片提交給優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊進(jìn)行優(yōu)先級(jí)處理；
[0075]D.優(yōu)先級(jí)映射:優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊根據(jù)分片的優(yōu)先級(jí)P (m)，將分片調(diào)度到對(duì)應(yīng)優(yōu)先級(jí)虛擬鏈路的傳輸隊(duì)列上；
[0076]E.消息發(fā)送:底層傳輸模塊從優(yōu)先級(jí)虛擬鏈路傳輸隊(duì)列上獲取分片,在對(duì)應(yīng)底層網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行分片消息發(fā)送；
[0077]E-1.若存在高優(yōu)先級(jí)的消息分片，則優(yōu)先發(fā)送高優(yōu)先級(jí)分片；
[0078]E-2.若同等優(yōu)先級(jí)的消息分片，則使用先來先服務(wù)的策略，先發(fā)送先到的分片；優(yōu)先級(jí)隊(duì)列之間的切換采用輪轉(zhuǎn)機(jī)制，底層傳輸模塊在優(yōu)先級(jí)為P(n)的隊(duì)列上發(fā)送MSG (η)個(gè)消息之后，切換到優(yōu)先級(jí)為P (η-1)的隊(duì)列繼續(xù)發(fā)送消息。
[0079]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在其啟發(fā)下依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請(qǐng)待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的方法，其特征在于:所述方法包括下述步驟: (1)接口模塊接收用戶的通信請(qǐng)求，并將其提交給下層消息調(diào)度模塊； (2)消息調(diào)度模塊調(diào)度用戶通信請(qǐng)求的消息，并將消息分片和重組； (3)根據(jù)消息的優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊將消息調(diào)度完成后的分片信息提交到虛擬鏈路上; (4)底層傳輸模塊調(diào)用底層傳輸協(xié)議，進(jìn)行虛擬鏈路上的消息傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信方法，其特征在于，所述步驟(2)中分片和重組的步驟如下: A.發(fā)送方根據(jù)用戶發(fā)送消息的長(zhǎng)度，對(duì)消息分片，每一個(gè)分片上記錄分片控制信息，其包括整個(gè)消息長(zhǎng)度、消息優(yōu)先級(jí)、消息分片的個(gè)數(shù)、消息分片在消息中的偏移位置、分片大小、分片消息的數(shù)據(jù)校驗(yàn)值，將控制信息和分片數(shù)據(jù)合并，提交到底層傳輸模塊，若消息小于一個(gè)分片大小，則作為一個(gè)分片消息傳輸； B.底層傳輸模塊發(fā)送消息分片，若存在多個(gè)分片，則根據(jù)消息的優(yōu)先級(jí)，使用優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊，在多條鏈路上傳輸消息； C.接收方在接收到第一個(gè)分片消息后，根據(jù)分片控制信息，直接將該分片放到接收方消息所在的位置上，更新接收方該消息的分片信息，當(dāng)消息的所有分片接收完成后，去除分片控制信息，提交給通信系統(tǒng)用戶； C-1.接收方校驗(yàn)接收的分片數(shù)據(jù)，若校驗(yàn)分片數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，則主動(dòng)向發(fā)送方發(fā)送錯(cuò)誤控制消息mNAK，通知對(duì)應(yīng)分片m損壞，發(fā)送方接收到分片錯(cuò)誤控制消息mNAK后，再次重發(fā)分片m ； C-2.若某一條傳輸鏈路中斷，優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊則將該鏈路上待傳輸?shù)乃邢⒅匦逻x擇其他鏈路進(jìn)行消息傳輸，底層傳輸模塊采用發(fā)送方超時(shí)和接收方確認(rèn)的機(jī)制保證消息能可靠發(fā)送到接收方，若接收方在接收到重復(fù)的分片消息時(shí)，則向發(fā)送方應(yīng)答確認(rèn)消息，表示接收方已經(jīng)完成該分片的接收操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的方法，其特征在于，所述的步驟(3)和(4)中提交到虛擬鏈路上進(jìn)行消息傳輸具體分為兩方面操作:虛擬鏈路的建立和映射及多優(yōu)先級(jí)消息傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的方法，其特征在于，所述虛擬鏈路的建立和映射，具體步驟如下: (1)系統(tǒng)在初始化時(shí)根據(jù)系統(tǒng)配置支持的優(yōu)先級(jí)個(gè)數(shù)N，對(duì)每一個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，初始化N條隊(duì)列，每一條隊(duì)列表示一種優(yōu)先級(jí)的虛擬鏈路； (2)根據(jù)底層的物理網(wǎng)絡(luò)特性和協(xié)議，依照物理網(wǎng)絡(luò)對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)建立連接，若底層的物理網(wǎng)絡(luò)支持Μ種優(yōu)先級(jí)的虛擬通道，則在該網(wǎng)絡(luò)上建立不大于Ν條物理通道； (3)虛擬鏈路到物理網(wǎng)絡(luò)的映射根據(jù)通信系統(tǒng)的策略指定，支持1對(duì)1的映射，即1條虛擬鏈路到1條物理通道的映射，或1對(duì)Ν的映射，即1條虛擬鏈路到Ν條物理通道的映射。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的方法，其特征在于，所述多優(yōu)先級(jí)消息傳輸?shù)牟襟E如下: Α.定義鏈路對(duì)應(yīng)優(yōu)先級(jí):在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，鏈路管理模塊根據(jù)系統(tǒng)配置，定義每一條虛擬鏈路η的優(yōu)先級(jí)值Ρ (η)，同時(shí)定義每一條虛擬鏈路的消息輪轉(zhuǎn)閾值MSG (η)； B.定義消息傳輸優(yōu)先級(jí):應(yīng)用指定消息的傳輸優(yōu)先級(jí)P(m)，提交消息傳輸請(qǐng)求 C.消息分片:消息調(diào)度模塊根據(jù)消息的長(zhǎng)度和底層網(wǎng)絡(luò)信息，進(jìn)行消息的分片，每一個(gè)分片的優(yōu)先級(jí)為原消息的傳輸優(yōu)先級(jí)P (m)，并將分片提交給優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊進(jìn)行優(yōu)先級(jí)處理； D.優(yōu)先級(jí)映射:優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊根據(jù)分片的優(yōu)先級(jí)P(m)，將分片調(diào)度到對(duì)應(yīng)優(yōu)先級(jí)虛擬鏈路的傳輸隊(duì)列上； E.消息發(fā)送:底層傳輸模塊從優(yōu)先級(jí)虛擬鏈路傳輸隊(duì)列上獲取分片，在對(duì)應(yīng)底層網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行分片消息發(fā)送； E-1.若存在高優(yōu)先級(jí)的消息分片，則優(yōu)先發(fā)送高優(yōu)先級(jí)分片； E-2.若同等優(yōu)先級(jí)的消息分片，則使用先來先服務(wù)的策略，先發(fā)送先到的分片；優(yōu)先級(jí)隊(duì)列之間的切換采用輪轉(zhuǎn)機(jī)制，底層傳輸模塊在優(yōu)先級(jí)為P(n)的隊(duì)列上發(fā)送MSG(n)個(gè)消息之后，切換到優(yōu)先級(jí)為P(n-l)的隊(duì)列繼續(xù)發(fā)送消息。
6.一種分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括接口模塊、鏈路管理模塊、消息調(diào)度模塊、優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊和底層傳輸模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述接口模塊負(fù)責(zé)接收用戶的通信請(qǐng)求，將通信請(qǐng)求提交給下層消息調(diào)度模塊；所述鏈路管理模塊負(fù)責(zé)虛擬鏈路的創(chuàng)建和維護(hù)，虛擬鏈路到物理鏈路的映射，對(duì)故障鏈路的連接重建操作；所述消息調(diào)度模塊負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)用戶通信請(qǐng)求的消息調(diào)度，消息的分片和重組操作；所述優(yōu)先級(jí)調(diào)度模塊根據(jù)消息的優(yōu)先級(jí)，將消息調(diào)度完成后的分片消息，提交到對(duì)應(yīng)的虛擬鏈路上；所述底層傳輸模塊調(diào)用傳輸協(xié)議，進(jìn)行虛擬鏈路上的消息傳輸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述消息調(diào)度模塊包括:分片信息生成模塊、分片狀態(tài)維護(hù)模塊和分片接收重組模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述分布式系統(tǒng)多優(yōu)先級(jí)通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述分片信息生成模塊用于通信發(fā)送方，通信發(fā)送方根據(jù)應(yīng)用發(fā)送消息的大小進(jìn)行消息分片，消息分片的最大長(zhǎng)度根據(jù)底層多種物理網(wǎng)絡(luò)以及采用的通信協(xié)議支持的一次消息傳輸?shù)淖畲箝L(zhǎng)度而確定；所述分片狀態(tài)維護(hù)模塊用于維護(hù)分片在通信發(fā)送方和接收方的狀態(tài)；所述分片接收重組模塊將接收到的分片消息重組為一個(gè)完整的消息，去除分片控制信息，提交給通信系統(tǒng)用戶。
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK104270441SQ201410508639
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】張攀勇, 彭成, 季旻, 苗艷超 申請(qǐng)人:曙光信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司