[发明专利]卡间数据传输方法、装置及系统、板卡和分布式系统

说明书

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，尤指一种卡间数据传输方法、装置及系统、板卡和分布式系统。

背景技术

分布式系统中实现卡间数据传输的卡间通信，或称处理器间通信(Inter-Processor Communication，IPC)，在主控卡和业务卡之间实现数据传输。卡间通信还包括：单核系统中同一操作系统中多个进程间的通信机制；多核系统中同一芯片上多核之间的通信；集群系统中分布于不同地域的网络中多个设备之间的通信；机框式分布式系统中同一机框内多卡之间的通信等等。

以机框式分布式系统中主控卡与业务卡之间的数据传输为例，典型的机框式分布式路由器的组成如图1所示。该系统包括：主控卡、交换背板和若干业务卡，其中主控卡包括主用主控卡和备用主控卡，业务卡包括业务卡1、业务卡2、......、业务卡M等。主控卡通过交换背板与各个业务卡进行通信，实现数据传输交换，上述卡间通信就是指主控卡与各个业务卡之间的操作、管理、控制及维护信息等数据的传输。

从层次化的软件业务逻辑看，上述卡间通信的软件模型层次结构如图2所示。

以主控卡到业务卡传输数据为例，反向相同，实现卡间数据传输的步骤如下：

步骤1：主控卡上的业务模块(包括业务A、业务B、......业务N等各个业务的业务模块)封装数据得到业务报文，调用IPC发送接口将报文交给卡间通信IPC模块。

步骤2：IPC模块接收业务报文后，将业务报文放入报文队列中，并根据报文队列的状态及报文属性执行相关操作，然后将业务报文交由驱动模块。

步骤3：驱动模块将业务报文发送到对应的业务卡。

步骤4：业务卡驱动模块接收业务报文后，上交给业务卡的IPC模块。

步骤5：IPC模块检查报文正常，分发给业务卡上相应的业务模块进行处理。

现有卡间通信数据传输时，可以所有的业务模块公用一个传输通道，通过排队的方式将报文发送到对端进行处理，对端从该通道中提取报文，交给相应的业务模块处理。如图3所示，业务A、业务B、......、业务N都是用一个公用的传输通道传输报文。但这种方式不能针对不同业务的数据传输需求，以及不同类型的报文的传输要求进行区分传输，不能满足不同重要程度的数据报文对传输实时性的需求。

因此现有的卡间数据传输也可以采用各个业务使用各自独立的传输通道的方式实现，如图4所示，业务A、业务B、......、业务N单独使用各自的传输通道传输报文。这种方式既保证了各业务的传输质量需求，同时用户可以方便地监控各个业务模块的传输状态，并且某一业务模块故障不会影响其他业务模块，调试定位也更为方便。

但是由于一个业务模块需要传输的业务信息既包括自身的业务信息，同时也包括控制其他业务的业务信息，例如：图3中所示的网格填充的业务信息即为业务A传输的控制业务B和业务C的业务信息，包括通告业务B和C同步完成等各种信息。这样就采用各自独立的传输通道传输业务信息时，就有可能导致对其他业务的控制信息不能在其他业务处理完成后才发送，从而存在不能保证业务信息传输处理的顺序依赖关系。

例如：路由器中的主控卡和各个业务卡包括热插拔(Hot Plugging，HPG)模块，拓扑管理(TOPO)模块，路由(Routing)模块等业务模块。当一张新的业务卡插入运行中的路由器时，主控卡上的热插拔模块感知新业务卡插入，并执行热插拔相关操作，由于主控卡预先备份了各个先前插入的业务卡上的各个业务的信息，因此需要在热插拔模块的控制下将各个业务的TOPO信息，路由表等同步到新插入的业务卡。其中热插拔模块可以相当于业务A对应的业务模块，拓扑管理模块、路由模块等相当于业务B和业务N等对应的业务模块，在业务A的控制下将业务B和业务N的信息同步到新插入的业务卡上。该过程包括：

1)主控卡开始执行将各个业务模块的TOPO信息同步到新插入的业务卡时，主控卡上的热插拔模块向新插入的业务卡通告启动同步的消息。

2)新插入的业务卡准备就绪后，由其包含的热插拔模块向主控卡发送消息确认可以启动信息同步。

3)主控卡上的热插拔模块通告TOPO模块可以同步，TOPO模块开始同步业务信息，当TOPO模块同步完最后一条消息后，向主控卡上的热插拔模块报告同步完成。

4)主控卡上的热插拔模块向业务卡通告TOPO模块的同步已完成。

5)业务卡上的热插拔模块收到消息后，向主控卡确认可以同步下一个模块，即路由模块的信息。