一种能有效防止信令风暴的高效分布式智能路由方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能有效防止信令风暴的高效分布式智能路由方法。
【背景技术】
[0002]随着技术的发展，大型音视频服务系统越来越多的被应用于生产、调度、指挥等领域，而集中式大型系统由于互联网环境的不稳定性，常常会出现信令通信不稳定，同时集中式的系统由于所有的信令都通过单中心节点，还会造成中心系统由于网络带宽、负载压力等限制导致信令阻塞、服务器崩溃等严重问题，所以大型系统基本上都以分布式系统实现，也就是由多个子节点共同构建大型系统。而分布式大型系统的组网结构，也有多种方式:树状、网状和组合式等。
[0003]而动态组网分布式系统除了以上部署结构，还要兼顾在卫星、微波、WLAN、固网等多网络环境下节点间各种通信异常，同时由于存在移动的中心节点，网络环境也不固定，同时还需要考虑网络部署结构随时变化而带来的风险。以网络化视频指挥调度系统为例，要实现大型的音视频调度指挥系统，全国范围至少会有1000到2000个节点甚至更多，系统的部署结构也经历了树状到组合式，以应对各种不同的网络环境和越来越大的用户量和设备量接入需求，而这对于信令通信又带来了很大的考验，如何在复杂的分布式系统中高效的传输信令，同时又能有效的防止各种异常场景，例如信令风暴等，成为一个棘手的技术难题。
[0004]在大型分布式系统中，消息路由需要解决的问题还有NAT穿透消息传输，多级级联消息传输，指定路径消息传输，动态路径消息传输，随意组网。对于多级级联的系统，多级消息路由是最重要的部分，而一种高效、智能、鲁棒性高的系统信令路由方法则是大型分布式系统所急需的，本文正是基于这样的需求提出一种在动态组网系统中能有效防止信令风暴的高效分布式智能路由算法。
【发明内容】
[0005]本发明提出了一种能有效防止信令风暴的高效分布式智能路由方法，主要是通过对网络连接关系发生变化的相关中心节点发出的广播消息进行去重处理，该广播消息附带标识，识别相邻的中心节点是否连接或断开，动态更新系统链路连接表来准确生成路由表，重新生成所有节点链路连接图，在重新自动生成最短路径，防止信令风暴。
[0006]本发明具体是通过以下技术方案来实现的:
[0007]—种能有效防止信令风暴的高效分布式智能路由方法，包括以下步骤:
[0008]步骤I，音视频服务系统对系统中心节点部署结构进行配置，生成中心节点的系统链路连接表，保持在系统中心节点数据库中，系统链路连接表中至少包括各中心节点ID;
[0009]步骤2，系统中心节点部署发生变化时，即系统网络连接关系发生变化，则连接关系变化相关的两个中心节点都对外发出广播消息，广播消息至少包括:消息序号、消息时间戳、消息源中心节点ID、消息名、连接发起者中心节点ID、连接接受者中心节点ID;
[0010]步骤3，收到广播消息的中心节点，进行去重处理，再转发给相邻的其他中心节点，中心节点解析处理该消息，更新系统链路连接表，写入数据库；
[0011]步骤4，系统各中心节点读取链路连接表的中心节点信息生成全局连接图；
[0012]步骤5，系统的中心节点的路径生成服务获取全局连接图，输出本地中心节点到所有其他中心节点的最短路径，写数据库，更新本地中心节点的路由表。
[0013]进一步地，步骤2中，相邻两个中心节点之间通过信令心跳方式检测网络连接，判断系统中心节点网络连接关系是否发生变化的标准为:如果相邻两个中心节点之间的信令心跳连续三次或以上心跳异常时，判断为连接断开，则这两个中心节点各自分别向其相邻中心节点发出节点断开广播消息;如果相邻两个中心节点之间的信令心跳连续三次保持心跳正常时，判断为节点连通，则这两个中心节点各自分别向相邻中心节点发出节点连通广播消息。
[0014]进一步地，步骤3中的去重处理方法为:在每个中心节点设置一个可设置初始长度的广播消息缓存队列，存储接收到的广播消息并编序号；当中心节点新收到一个广播消息时，检测本地缓存队列中是否存在该消息的消息源中心节点ID，如果存在此消息的消息源中心节点ID，则该消息为重复消息，否则不是重复消息。
[0015]进一步地，当该广播消息不是重复消息时，将其消息存储到广播消息缓存队列，如果此时广播消息缓存队列存储消息数量大于消息缓存队列长度，则丢弃消息缓存队列中存储的最大的消息序号值的消息。
[0016]进一步地，对存储的消息进行判定，如果新消息序号小于消息缓存队列中存储的最小的消息序号值，并且消息时间戳差值大于指定的阈值就认为是无效广播消息，丢弃处理。
[0017]进一步地，每个中心节点的消息缓存队列长度提供接口可供用户设置，当网络环路存在时且环路内的某个中心节点积压过多的广播消息，该中心节点手动增大消息缓存队列长度，避免广播消息在环路上不断循环，最终形成网络信令风暴。
[0018]进一步地，步骤5还包括路径生成服务采用迪杰斯特拉算法根据全局连接图中的输入源客户端所在中心节点ID和目标客户端所在中心节点ID，自动生成最短路径;将最短路径信息存放在路由表，路由表的信息进行全网所有中心节点数据库信息同步。
[0019]本发明产生的有益效果为:本发明可以防止动态组网分布式系统出现信令风暴，提高音视频服务系统的信息传输效率以及鲁棒性等。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本发明音视频服务系统的中间节点动态组网分布式结构；
[0022]图2为本发明的流程示意图；
[0023]图3为本发明链路连接广播状态图；
[0024]图4为本发明链路断开广播状态图。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]如图1所示为音视频服务系统的中间节点动态组网分布式结构，中心节点之间即存在父子关系，多个关联中心节点的组合又存在环路，因此这种部署方式的音视频服务系统需要特别注意避免消息在环路上不断循环，最终形成网络信令风暴。
[0027]如图2所示一种能有效防止信令风暴的高效分布式智能路由方法，包括以下步骤:
[0028]步骤I，音视频服务系统对系统中心节点部署结构进行配置，生成中心节点的系统链路连接表，保持在系统中心节点数据库中，系统链路连接表中至少包括各中心节点ID;
[0029]步骤2，系统中心节点部署发生变化时，即系统网络连接关系发生变化，则连接关系变化相关的两个中心节点都对外发出广播消息，广播消息至少包括:消息序号、消息时间戳、消息源中心节点ID、消息名、连接发起者中心节点I