一种基于泛洪机制的参数分发方法.pdf

本发明公开了一种基于改进的泛洪机制实现的参数分发方法。该方法包括：采用基本的泛洪算法完成区域内的参数分发，连接卫星信道的节点首先不向卫星信道转发消息，告知分发源节点，由分发源节点选择最先返回的节点通过卫星信道转发到其他区域。节点启动后向网络请求参数文件版本，分发源节点回复参数文件版本确认消息，其他节点接收后就近代替回复。版本不一致时向邻居请求参数文件，由版本一致的节点下发给版本不一致的节点。该方法支持跨区域的网络参数分发功能，只需物理链路能够传输IP报文即可，不再借助固定网络传输和人工拷贝，不再依赖路由互通。最大限度地节省窄带卫星广播信道资源，大大缩小网络开通时间，提高网络开通效率。

权利要求书1.  一种基于泛洪机制的参数分发方法，其特征在于：通过基本泛洪算法在区域内完成参数分发，采用改进的泛洪算法在区域之间通过窄带卫星广播信道完成参数分发；节点启动时请求参数文件版本，分发源节点回复参数文件版本确认消息，其他节点接收后就近代替回复；参数文件版本与参数文件版本确认消息的文件版本不一致时，请求参数文件，由参数文件版本一致的节点就近回复。2.  根据权利要求1所述的参数分发方法，其特征在于：1）采用基本的泛洪算法完成区域内的参数分发，节点之间的泛洪消息使用IP组播方式发送，节点接收到泛洪消息后，根据消息内容判断是否需要继续转发和转发至哪些接口，防止环路产生；2）区域内连接卫星信道且信道正常的节点通知分发源节点，分发源节点选择最先返回的节点作为卫星信道分发节点；3）节点启动时，向网络发起参数文件版本请求，由分发源节点和已经接收到参数文件版本确认消息的节点就近回复参数文件版本确认消息；4）节点参数文件版本与参数文件版本确认消息的文件版本不一致时，发起参数文件请求，由参数文件版本一致的节点就近回复；5）分发源节点将参数文件压缩后分割成1400字节的报文，封装成参数文件消息对外泛洪，其他节点接收之后交验参数报文，组装参数报文成参数文件，进行文件整体校验；6）文件校验正确的节点将参数文件发送给节点管理设备，由节点管理设备完成本节点的参数加注。3.  根据权利要求2所述的参数分发方法，其特征在于：步骤1）中，只需要物理链路连通，支持传输IP报文，节点之间即可泛洪消息，接收消息的接口不再将消息转发至接收接口，从某接口接收过相同的消息不再转发相同消息，避免环路产生。4.  根据权利要求2所述的参数分发方法，其特征在于：步骤2）中，连接卫星的节点先不转发消息到卫星信道，给分发源节点发送卫星信道通知消息，由分发源节点选择最先回复的节点作为卫星信道转发节点，通过卫星信道向其他区域分发消息，避免同一区域多个节点向卫星信道发送消息造成资源浪费。5.  根据权利要求2所述的参数分发方法，其特征在于：步骤3）中，节点启动时，向网络发送参数文件版本请求消息，邻居节点接收到消息若已经收到参数文件版本确认消息则回复参数文件版本确认消息，否则继续向其他邻居请求，直至分发源节点。6.  根据权利要求2所述的参数分发方法，其特征在于：步骤4）中，参数文件版本确认消息中的文件版本与保存的文件版本不一致时，向网络发送参数文件请求消息，邻居节点如果参数文件版本一致则下发参数文件，否则继续向其他邻居请求，直至分发源节点；参数文件请求优先在区域内进行，根据卫星广播信道特性，从卫星信道接收到其他节点的请求后不再发送请求消息至卫星信道，由分发源节点选定的卫星信道分发节点回复响应消息。

说明书一种基于泛洪机制的参数分发方法
技术领域
本发明涉及一种基于泛洪机制的参数分发方法，适用于包含窄带卫星广播信道的专用网络。
背景技术
该专用网络目前使用的参数分发方式包括人工拷贝和依托于路由进行文件传输两种方式。当网络初始开通时，只能依靠人工将参数拷贝到各节点，人工拷贝的效率较低，当节点分布的地域分散时还得借助固定网络传输文件。依托路由进行文件传输的方式，需要在基础网络开通，路由可达的情况下才能借助分发软件完成，无法用于网络初始开通，对路由的依赖性太高。
急需一种方法能够在网络物理链路连通的情况下，通过参数分发设备自动将参数文件分发到各节点，由各节点的节点管理设备完成本节点的参数加注。由于网络中可能包含窄带卫星广播链路，必须考虑参数分发功能在信道上的开销问题，尽可能减少分发消息对广播信道的使用。该方法不依赖于网络路由，只需要物理链路连通，支持传输IP报文。
发明内容
本发明提供了一种基于泛洪机制的参数分发方法，通过对泛洪机制进行改进减小分发消息对窄带卫星广播信道的占用。该方法包括：
使用基本的泛洪算法在有线互联的区域内进行参数分发，连接卫星的节点首先不转发消息到卫星信道，向分发源节点发送卫星信道通知消息，由分发源节点选择最先回复的节点作向卫星信道分发的节点，通知其通过卫星信道将参数分发到其他区域。在其他区域内部使用基本的泛洪算法完成参数分发。
参数分发设备作为参数分发功能的发起者，将参数文件下载到连接的路由交换设备。路由交换设备向全网泛洪一个参数分发请求消息，各节点采用基本的泛洪机制在区域内转发参数分发请求消息。参数分发请求消息中包含发起的源节点、参数文件的版本信息、参数文件的长度、参数文件的整体校验信息。各节点记录参数分发请求消息的内容，等待接收参数文件。
报文在网络泛洪的时候，各节点记录接收源节点报文的接口，形成确知路径，下一次需要转发目的节点为该源节点的报文时，使用确知路径转发，减少报文泛洪对信道的开销。同时，各节点根据报文内容判断，从同一接口接收到了相同的报文，则不再向该接口转发，避免形成环路。
连接了卫星信道并且卫星信道正常的节点，向源节点发送卫星信道通知消息，通知源节点本节点连接了卫星信道。由源节点选择最先返回的节点作为继续向卫星信道分发的节点，源节点向该节点发送卫星信道分发消息。卫星信道通知消息和卫星信道分发消息指定接收的目的节点，其他节点接收到消息之后，采用确知路径转发。通过指定节点向卫星信道转发，避免了同一区域内的多个节点将消息发送到卫星信道，浪费信道资源。
参数分发请求消息发送5秒后未收到卫星信道通知消息，或者发送卫星信道分发消息5秒之后，开始发送参数文件消息。分发源节点将参数文件压缩后分割成1400字节的报文，封装报文头部形成参数文件消息。参数文件消息中包含发送源节点、报文的序号、文件尾部标识、报文内容、报文的校验和。
网络中的各节点将参数文件消息泛洪，被选定为卫星信道分发的节点向卫星信道转发参数文件消息。节点接收到参数文件消息后，对消息内容中的参数报文进行校验，校验有效存储。当文件尾部标识被置位后，将所有的参数报文组装成参数文件，对整个文件的长度和校验进行验证。单个报文校验不正确时，丢弃报文，使用本节点另外的接口接收的相同报文。如果所有接口接收的报文均不正确，则认为本节点参数分发失败，节点暂无参数，启动时重新向邻居获取。
接收到参数文件的节点，将参数文件发送给节点管理设备，由节点管理设备对本节点参数完成加注。
节点启动时，向全网发起参数文件版本请求消息，若邻居节点已经接收到参数文件版本确认消息，则给请求节点回复参数文件版本确认消息，不再转发参数文件版本请求消息。否则，继续向邻居转发参数文件版本请求消息，直至分发源节点。参数文件版本确认消息的源头为分发源节点，其他节点存储转发，收到确认消息的节点可以代替分发源节点回复确认消息，从而减少请求消息、确认消息对网络信道的占用。
接收到参数文件版本确认消息后，比较本地的参数文件版本与参数文件版本确认消息中的文件版本，版本一致认为参数文件有效。文件版本不一致时，认为本地的参数文件无效。参数文件无效时，向邻居请求参数文件，若邻居的参数文件为有效参数文件则发送参数文件给请求节点，否则继续向其他邻居请求参数文件，直至分发源节点。请求参数文件时，优先向区域内的节点请求，当区域内节点都没有有效参数文件时，再通过卫星信道向其他区域请求。其他区域的节点接收到参数文件版本请求消息和参数文件请求消息后，由分发源节点选定的卫星信道分发节点回复响应消息。
本发明的有益技术效果是：该方法采用改进的泛洪机制实现参数自动分发功能，支持跨区域的网络参数分发，只需满足物理链路正常连接，能够传输IP报文即可，不再借助固定网络传输和人工拷贝，不再依赖路由互通。该方法能够最大限度的节省窄带卫星广播信道的资源，大大减少网络开通时间，提高网络开通效率。
附图说明
图1、网络拓扑示意图。
图2、报文传播流程。
图3、报文封装格式。
具体实施方式
为了实现专用网络的参数分发功能，需要处理以下三个方面的内容。
泛洪算法的实现及改进，减少泛洪消息对窄带卫星广播信道的资源浪费。具体步骤实施如下：
1.       有线连接区域内的节点采用基本的泛洪算法
2.       各节点向邻居节点转发消息，从某接口接收到相同报文则不再转发相同报文到该接口
3.       连接卫星信道且信道正常的节点向参数分发源节点发送卫星信道通知消息
4.       参数分发源节点选择最先收到卫星信道通知消息的节点作为卫星信道分发节点
5.       参数分发源节点向卫星信道分发节点发送卫星信道分发消息
6.       接收到卫星信道分发消息的节点，向卫星信道转发消息
7.       从卫星信道接收到消息的节点，在有线连接的区域内采用基本的泛洪算法转发报文
参数文件的处理：
1.       参数分发的源节点将参数文件下载到连接的路由交换设备
2.       路由交换设备将参数文件压缩后切割成报文组装消息对外发送
3.       各节点将接收到的合法参数报文组装成参数文件，校验正确后发送给节点管理设备
4.       节点管理设备完成本节点所有设备的参数加注
设备启动的处理流程：
1.       设备启动时，向邻居发送参数文件版本请求消息
2.       接收到参数文件版本请求消息的节点，若已收到分发源节点的参数文件版本确认消息，给邻居回复参数文件版本确认消息，否则泛洪转发参数文件版本确认消息，直至分发源节点
3.       参数文件版本与参数文件版本确认消息中的文件版本一致时，认为参数文件有效
4.       参数文件版本与参数文件版本确认消息中的文件版本不一致时，向邻居节点请求参数文件，邻居节点有有效参数文件则下发参数文件给请求节点，否则继续向其他邻居发起请求参数文件，直至分发源节点
5.       请求参数文件时，优先在有线网络连接的区域内请求，区域内无法请求到有效文件时，由区域的一个节点发起参数文件请求，由于卫星信道的广播特性，接收到参数文件请求消息的节点不再向卫星信道发送参数文件请求消息。由分发源节点选择的卫星信道分发节点回复卫星信道的参数文件请求消息，所有连接卫星信道的节点都可以接收响应消息。