分布式系统业务通道检测的研究与实现

发布时间：2017-05-23 09:37

  本文关键词：分布式系统业务通道检测的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着云计算、大数据、社交网络等互联网应用的发展,尤其是移动互联网的发展,互联网应用带来的业务流量呈现出爆炸性的增长。互联网上业务流量的激增导致IP骨干网对于网络各关键节点的路由性能提出了更高的要求。各大运营商也在积极地部署自己的4G、5G网络,显示了对高性能路由设备的迫切需求。分布式系统是建立在网络基础上的软硬件系统,一组独立的设备在网络中互相协作,向用户展现一个统一的整体。分布式系统的正常运行是建立在网络中各关键交换节点的正常运行基础之上的,因此,网络设备的稳定性和可靠性是分布式系统正常运行的保证。高性能路由设备作为IP网络的关键交换节点,其稳定性和可靠性成为IP网络性能和稳定性的决定性因素。一旦这些关键节点发生故障,如果不能在第一时间发现并排除故障,将会对网络通信造成不可挽回的损失。正是由于高性能路由设备在网络中的关键地位及在网络通信中广泛的应用,一套能够实时监测路由设备运行状态的机制应运而生。本文的研究目的是要实现一种机制能够自动地、实时地检测高端路由设备业务通道的健康状况,当业务通道发生故障时能够第一时间发现故障并判断可能的故障节点,然后将故障节点上报智能诊断模块,智能诊断模块再根据上报的关键节点信息采取相应措施恢复故障节点。本文中采取线卡板CPU自发包的形式构造业务通道检测报文,根据功能的不同分为四个模块讨论和实现。首先构造检测报文,确定报文首部和数据部分携带的信息,模拟业务报文的处理方式,遍历设备中的所有转发路径,检测报文构造好后需要将报文发送到相应的接收方,接收方接收到检测报文后需要进行相应的处理；其次将一些经过的关键节点相同的转发通路抽象为路径模型,用该路径模型来代替这些转发通路。发送检测报文时不必遍历所有的转发通路,只需遍历所有的路径模型即可；然后需要判断产生故障的类型,无需上报的故障只需打印告警信息,需要上报的故障类型应打印告警信息并尝试采取节点复位或重启等措施；最后业务通道发生故障时,需要搜集发生故障的路径模型上的关键节点,将关键节点等信息上报给智能诊断模块,供其分析使用。本文的最后部分在系统实现的基础上,利用实习所在公司的软硬件设备对业务通道检测机制进行了测试,分别从底层功能测试、基本功能测试和性能与稳定性测试三个方面对系统进行了测试。
【关键词】：高性能路由设备 检测报文 业务通道 路径模型
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.06
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 研究背景8
• 1.2 国内外研究现状8-9
• 1.3 论文研究内容及意义9-10
• 1.4 论文组织结构10-11
• 第二章 相关理论基础11-16
• 2.1 交换架构11-12
• 2.2 业务转发平面12-13
• 2.3 控制平面13-14
• 2.4 转发平面和控制平面分离14
• 2.5 网络操作系统介绍14-15
• 2.6 本章小结15-16
• 第三章 业务通道检测方案设计16-27
• 3.1 业务通道检测需求分析16
• 3.2 检测报文的封装、发送和接收16-18
• 3.2.1 检测报文的封装16-18
• 3.2.2 检测报文的发送和接收18
• 3.3 路径模型的抽象和建立18-21
• 3.4 业务通道故障类型判断21-26
• 3.4.1 转发平面拥塞21-22
• 3.4.2 控制平面丢包22-23
• 3.4.3 业务通道故障判断23-26
• 3.5 关键节点上报26
• 3.6 AI故障分析和动作定制26
• 3.7 本章小结26-27
• 第四章 业务通道检测详细设计27-43
• 4.1 业务通道检测工作流程27
• 4.2 底层管理模块实现27-30
• 4.2.1 底层管理模块初始化28-29
• 4.2.2 命令行使能/去使能通道检测29-30
• 4.3 检测报文发送和接收模块实现30-36
• 4.3.1 检测报文发送30-33
• 4.3.2 检测报文接收和处理33-36
• 4.4 路径模型抽象和建立模块实现36-37
• 4.5 业务通道故障类型判断模块实现37-41
• 4.5.1 关键数据结构定义38-39
• 4.5.2 故障类型判断和处理流程39-40
• 4.5.3 转发计数观察点读清40-41
• 4.6 关键节点上报模块实现41-42
• 4.6.1 获取关键节点41-42
• 4.6.2 关键节点上报42
• 4.7 本章小结42-43
• 第五章 业务通道检测实现和测试43-48
• 5.1 测试目标和环境43
• 5.2 底层功能测试43-44
• 5.2.1 检测机制初始化43-44
• 5.2.2 检测功能使能/去使能44
• 5.3 基本功能测试44-45
• 5.3.1 转发路径覆盖44-45
• 5.3.2 关键节点上报45
• 5.3.3 软件计数适配45
• 5.4 性能和稳定性测试45-47
• 5.4.1 性能测试45-46
• 5.4.2 单板拔插测试46-47
• 5.5 测试结果47
• 5.6 本章小结47-48
• 第六章 总结与展望48-49
• 6.1 总结48
• 6.2 展望48-49
• 致谢49-50
• 参考文献50-51

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本文编号：387572