全连接网络的拓扑建立方法及节点的制作方法
【专利摘要】本发明提出全连接网络中的拓扑建立方法及节点。方法包括：当全连接网络中的任一节点上电时，生成一个特征值，向网络广播Hello报文；对端节点收到该Hello报文，向所述节点返回单播响应报文，该报文携带自身的特征值，所述节点收到该响应报文，将对端节点的状态由Down更改为Up；当所述节点接收到对端节点发来的Hello报文，发现报文中本节点的状态为Down，向对端节点返回单播响应报文，报文中携带自身的特征值，对端节点收到该响应报文，将所述节点的状态由Down更改为Up。本发明提高了全连接网络的可靠性。
【专利说明】全连接网络的拓扑建立方法及节点
【技术领域】
[0001]本发明涉及拓扑建立【技术领域】，尤其涉及全连接网络的拓扑建立方法及节点。
【背景技术】
[0002]拓扑节点又称网络拓扑节点。对于分布式设备，可将分布在设备各处的、可以处理信息和传输信息的物理实体抽象称为拓扑节点，通常一个拓扑节点对应一个中央处理单元(CPU，Central Processing Unit)。
[0003]为方便起见，下文中将“拓扑节点”都简称为“节点”。
[0004]—种常见的网络拓扑是网络内各个节点之间的全连接结构，单层结构，没有分层，不支持需要分层的网络结构；网络内各节点作为对等体存在，节点信息在所有节点间同步一致，如图1所示。
[0005]需要一种有效的网络节点检测机制来感知网络节点的加入(Up)和离开(Down)。新节点加入时，网络内已存在节点需要和新节点互相同步信息；节点离开时，网络内尚存在节点需要删除已离开节点的信息。
[0006]对于整个局域网或广域网，某设备的加入/离开可以抽象为拓扑节点的Up/Down状态。对于分布式设备，设备内某CPU节点的上电/下电可以抽象为拓扑节点的Up/Down状态。
[0007]目前，通常通过三次握手交互完成全连接网络的拓扑建立，在该过程中涉及以下三种报文:
[0008]问候(Hello)报文:网络内广播报文，在各个网络节点上定时发送。对于网络中新加入的节点，通过Hello报文可互相发现对方；对于网络中已建立拓扑的节点，Hello报文用于心跳保活。
[0009]同步(Syn)报文:单播报文，Hello报文的点对点应答报文。
[0010]确认(Ack报文):单播报文，Syn报文的点对点应答报文。
[0011]同时，在该过程中，每个节点都要维护对端节点的状态，主要涉及以下三种状态:
[0012]Down:网络中新加入节点的初始状态，拓扑离开状态。
[0013]Down-Up:拓扑节点握手过程中的临时状态，等待确认状态。
[0014]Up:拓扑节点建立后的稳定状态，拓扑建立状态。
[0015]图2为现有的通过三次握手交互完成全连接网络的拓扑建立的消息流程图，如图2所示，其具体步骤如下:
[0016]步骤201:节点X上电，默认网络中的其他节点的状态都为Down，节点x发出He I 1报文。
[0017]步骤202:网络中的任一其他节点收到节点X发来的hello报文(设为事件El )，将节点X的状态由Down更改为Down-Up，同时，向节点x返回Syn报文并启动节点x的Ack定时器(设为动作Al)，以等待节点X返回Ack报文。
[0018]步骤203:节点X接收任一其他节点返回的Syn报文(设为事件E2)，将该节点的状态由Down更改为Up，同时，向该节点返回Ack报文(设为动作A2 )，同时重置该节点的He 11 ο报文超时计数器(设为动作A3)。
[0019]步骤204:网络中的任一其他节点收到节点X发来的Ack报文(设为事件E3)，将节点X的状态由Down-Up更改为Up，删除节点X的Ack定时器(设为动作A4)，并重置节点x的Hello报文超时计数器(设为动作A3)。
[0020]若网络中的任一其他节点在自身维护的节点X的Ack定时器超时时，仍未收到节点X发来的Ack报文(设为事件E5),则将节点X的状态由Down-Up更改为Down,同时删除节点X的Ack定时器(设为动作A4)。
[0021]另外，若网络中的任一节点在针对一其他节点的Hello报文超时计数器计数结束时，仍未接收到该其他节点的Hello报文(设为事件E4)，则将该其他节点的状态由Up更改为Down，并删除针对该其他节点的Hello报文超时计数器(设为动作A5)。
[0022]另外，若网络中的任一节点在针对一其他节点的Hello报文超时计数器计数结束前，接收到该其他节点的Hello报文(设为事件E1)，则保持该其他节点的状态Up不变，并重置该其他节点的Hello报文超时计数器(设为动作A3)。
[0023]表1、2分别给出了现有的通过三次握手交互完成全连接网络的拓扑建立过程中的所有事件、动作的定义:
[0024]
【权利要求】
1.一种全连接网络中的拓扑建立方法，其特征在于，该方法包括: 当全连接网络中的任一节点上电时，为自身生成一个特征值，向网络广播问候Hel1报文，该报文携带本节点维护的网络中所有节点的状态:离开Down ； 当所述节点接收到网络中任一对端节点发来的周期性广播Hello报文，该报文携带该对端节点维护的网络中所有节点的状态，发现该报文中本节点的状态为Down，且自身维护的该对端节点的状态为Down，则重置对端节点的Hello报文超时计数器，并向该对端节点返回单播响应Reply报文，该报文携带自身的特征值，以促使对端节点将本节点的状态由Down更改为Up ； 当所述节点接收到网络中任一对端节点发来的Reply报文,发现该报文中该对端节点的特征值为新特征值，则记录该对端节点的该新特征值，发现自身维护的该对端节点的状态为Down,则将自身维护的该对端节点的状态由Down更改为加入Up ； 当所述节点接收到网络中任一对端节点发来的周期性广播Hello报文，该报文携带该对端节点维护的网络中所有节点的状态，发现该报文中本节点的状态为Down，且自身维护的该对端节点的状态为Up，则重置该对端节点的Hello报文超时计数器，并向该对端节点返回单播Reply报文，该报文中携带自身的特征值，以促使对端节点将本节点的状态由Down更改为Up。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括: 当所述节点接收到网络中任一对端节点发来的周期性广播Hello报文，该报文携带该对端节点维护的网络中所有节点的状态，发现报文中本节点的状态为Up，且自身维护的该对端节点的状态为Down,则向该对端节点返回单播Reply报文,该报文携带自身的特征值，并重置该对端节点的Hel.lo报文超时计数器；当所述节点接收到网络中任一对端节点发来的单播R印Iy报文，发现该报文中该对端节点的特征值不为新特征值，且自身维护的该对端节点的状态为Up，则保持该对端节点的Up状态不变。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括: 当所述节点接收到网络中任一对端节点发来的周期性广播Hello报文，该报文携带该对端节点维护的网络中所有节点的状态，发现报文中本节点的状态为Up，且自身维护的该对端节点的状态为Up，则重置该对端节点的Hello报文超时计数器。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括: 当所述节点在网络中任一对端节点的当前Hello报文超时计数周期内未接收到该对端节点发来的Hello报文时，且发现自身维护的该对端节点的状态为Up，则更新本节点的特征值，将该对端节点的状态由Up更改为Down，并在一个Hel1报文超时计数周期内，向网络广播Hello-Ext报文，该报文携带自身维护的网络中所有节点的状态，其中，该对端节点的状态为Down ； 当所述节点接收到网络中任一对端节点发来的Hello-Ext报文，发现报文中自身的状态为Down，且自身维护的该对端节点的状态为Up，则更新自身的特征值，并向该对端节点返回单播Reply报文，该报文携带自身的新特征值，并重置该对端节点的Hello报文超时计数器，同时将该对端节点的状态由Up更改为Down。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括: 当所述节点接收到网络中任一对端节点发来的Hello-Ext报文，发现报文中自身的状态为Down,且自身维护的该对端节点的状态为Down,则向该对端节点返回单播Reply报文，该报文携带自身的特征值，并重置该对端节点的Hello报文超时计数器； 或者，当所述节点接收到网络中任一对端节点发来的Hello-Ext报文,发现报文中自身的状态为Up，且自身维护的该对端节点的状态为Up，则重置该对端节点的Hello报文超时计数器； 或者，当所述节点接收到网络中任一对端节点发来的Hello-Ext报文,发现报文中自身的状态为Up,且自身维护的该对端节点的状态为Down,则向该对端节点返回单播Reply报文，该报文携带自身的特征值，并重置该对端节点的Hello报文超时计数器。
6.一种全连接网络中的节点，其特征在于，该节点包括: 第一模块:当上电时，为本节点生成一个特征值，向网络广播Hello报文，该报文携带本节点维护的网络中所有节点的状态=Down ； 第二模块:当接收到网络中任一对端节点发来的周期性广播Hello报文，该报文携带该对端节点维护的网络中所有节点的状态，发现该报文中本节点的状态为Down，且本节点维护的该对端节点的状态为Down，则重置对端节点的Hello报文超时计数器，并向该对端节点返回单播Reply报文，该报文携带本节点的特征值，以促使对端节点将本节点的状态由Down更改为Up ;当接收到网络中任一对端节点发来的广播Hello报文,该报文携带该对端节点维护的网络中所有节点的状态，发现该报文中本节点的状态为Down，且本节点维护的该对端节点的状态为Up，则重置该对端节点的Hello报文超时计数器，并向该对端节点返回单播Reply报文，该报文中携带本节点的特征值，以促使对端节点将本节点的状态由Down更改为Up ; 第三模块:当接收到网络中任一对端节点发来的Reply报文，发现该报文中该对端节点的特征 值为新特征值，则记录该对端节点的该新特征值，发现本节点维护的该对端节点的状态为Down，则将本节点维护的该对端节点的状态由Down更改为Up。
7.根据权利要求6所述的节点，其特征在于，所述第二模块进一步用于，当接收到网络中任一对端节点发来的周期性广播Hello报文，该报文携带该对端节点维护的网络中所有节点的状态，发现报文中本节点的状态为Up,且本节点维护的该对端节点的状态为Down，则向该对端节点返回单播Reply报文，该报文携带本节点的特征值，并重置该对端节点的Hello报文超时计数器； 且，所述第三模块进一步用于，当接收到网络中任一对端节点发来的单播R印Iy报文，发现该报文中该对端节点的特征值不为新特征值，且本节点维护的该对端节点的状态为Up,则保持该对端节点的Up状态不变。
8.根据权利要求6所述的节点，其特征在于，所述第二模块进一步用于，当接收到网络中任一对端节点发来的周期性广播Hello报文，该报文携带该对端节点维护的网络中所有节点的状态，发现报文中本节点的状态为Up,且本节点维护的该对端节点的状态为Up,则重置该对端节点的Hello报文超时计数器。
9.根据权利要求6所述的节点，其特征在于，所述第二模块进一步用于，当在网络中任一对端节点的当前Hello报文超时计数周期内未接收到该对端节点发来的Hello报文时，且发现本节点维护的该对端节点的状态为Up,则更新本节点的特征值，将该对端节点的状态由Up更改为Down，并在一个Hello报文超时计数周期内，向网络广播Hello-Ext报文，该报文携带本节点维护的网络中所有节点的状态，其中，该对端节点的状态为Down;当接收到网络中任一对端节点发来的Hello-Ext报文，发现报文中本节点的状态为Down，且本节点维护的该对端节点的状态为Up，则更新本节点的特征值，并向该对端节点返回单播Reply报文，该报文携带本节点的新特征值，并重置该对端节点的Hello报文超时计数器，同时将该对端节点的状态由Up更改为Down。
10.根据权利要求6所述的节点，，其特征在于，所述第二模块进一步用于，当接收到网络中任一对端节点发来的Hello-Ext报文，发现报文中本节点的状态为Down，且本节点维护的该对端节点的状态为Down,则向该对端节点返回单播Reply报文,该报文携带本节点的特征值，并重置该对端节点的Hello报文超时计数器；或者，当接收到网络中任一对端节点发来的Hello-Ext报文，发现报文中本节点的状态为Up，且本节点维护的该对端节点的状态为Up，则重置该对端节点的Hello报文超时计数器；或者，当接收到网络中任一对端节点发来的Hello-Ext报文，发现报文中本节点的状态为Up,且本节点维护的该对端节点的状态为Down，则向该对端节点返回单播Reply报文，该报文携带本节点的特征值，并重置该对端节点的H ello报文超时计数器。
【文档编号】H04L12/24GK103428030SQ201310332265
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2013年8月1日 优先权日:2013年8月1日
【发明者】种鑫 申请人:杭州华三通信技术有限公司