CN110974204A - 一种实现双向心跳机制的方法及其***和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种实现双向心跳机制的方法及其***和装置。其方法包括以下步骤：当主设备端在第一心跳时间内收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文时，主设备端重新计算第一心跳时间；当主设备端未收到心跳报文时，主设备端向子设备端发送心跳查询报文；若主设备端收到子设备端响应心跳查询报文的响应报文，主设备端重新计算第一心跳时间；若主设备端未收到响应报文，主设备端记录结果；其中，第一心跳时间大于第二心跳时间。本发明通过主设备端和子设备端的双心跳机制，两者设置的心跳时间不同，在必要时主设备端才会发出心跳查询报文，不会增加网络负担，并保障了子设备端是否在线的准确跟踪。
Description
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种实现双向心跳机制的方法及其***和装置。
背景技术
心跳机制是定时发送一个自定义的结构体(心跳报文)，让对方知道自己还活着，以确保连接的有效性的机制。在实际应用中，心跳机制主要是一个主设备端管理多个子(从)设备上下线的技术方法，现有技术中，设备的心跳机制主要是通过子设备端设定固定心跳时间，或者通过主设备端设置子设备端心跳时间，当子设备端心跳时间到了后，子设备端会往主设备端发送心跳报文，主设备端收到心跳报文后，就认为子设备端在线，否则认为子设备端下线。
现有的心跳机制在子设备端较少时，问题不明显，但在子设备端较多时，会遇到多个子设备端同时上报心跳报文，造成大量数据在同一个时间点上报，出现数据冲突，导致丢包事件发生，从而让主设备端误判，认为子设备端下线。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实现双向心跳机制的方法及其***和装置，能够有效的解决由于大量数据在同一个时间点上报导致的数据冲突而产生的误判问题。
为实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种实现双向心跳机制的方法，包括以下步骤：
当主设备端在第一心跳时间内收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文时，所述主设备端重新计算第一心跳时间；
当所述主设备端在所述第一心跳时间内未收到所述子设备端每隔所述第二心跳时间发送的所述心跳报文时，所述主设备端向所述子设备端发送心跳查询报文；
若所述主设备端收到所述子设备端响应所述心跳查询报文的响应报文，所述主设备端重新计算所述第一心跳时间；
若所述主设备端未收到所述响应报文，所述主设备端记录结果；
其中，所述第一心跳时间大于所述第二心跳时间。
进一步地，在所述主设备端未收到所述响应报文情况下，所述主设备端向所述子设备端发送1-3次心跳查询报文。
进一步地，在所述主设备端未收到所述响应报文情况下，所述主设备端每隔一段时间向所述子设备端发送一次所述心跳查询报文，所述一段时间小于所述第二心跳时间。
进一步地，所述子设备端为多个，每个所述子设备端均设置为所述第二心跳时间。
进一步地，所述响应报文与所述心跳报文为同一报文。
本发明第二方面的技术方案提供了一种双向心跳机制***，包括主设备端模块；
所述主设备端模块包括：
计时模块，用于主设备端第一心跳时间的计时、用于主设备端在第一心跳时间内收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文或子设备端收到响应心跳查询报文的响应报文时重新计算第一心跳时间；
查询模块，用于主设备端在第一心跳时间内未收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文时向子设备端发送心跳查询报文；
记录模块，用于主设备端未收到子设备端响应心跳查询报文的响应报文时记录结果；
其中，所述第一心跳时间大于所述第二心跳时间。
进一步地，所述查询模块设置有发送心跳查询报文的次数和时间间隔。
进一步地，所述双向心跳机制***还包括一个以上子设备端模块；
所述子设备端模块用于子设备端每隔第二心跳时间向主设备端发送心跳报文以及响应主设备端发出的心跳查询报文并发出响应报文。
进一步地，所述子设备端模块中发出的心跳报文和响应报文为同一报文。
本发明第三方面的技术方案提供了一种双向心跳机制装置，包括主设备；
所述主设备中含有上述的主设备端模块。
进一步地，所述装置还包括一个以上子设备，所述一个以上子设备中均含有上述子设备端模块。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果：
1、本发明中子设备会主动上报心跳，主设备也会主动查询心跳，通过该双向心跳机制，防止子设备丢包的发生。
2、由于主设备端设置的心跳时间大于子设备端设置的心跳时间，当子设备端有数据上报(包括心跳在内的其他任何数据)，主设备端会重新计算心跳时间，此时主设备不会发送心跳查询报文，因此，整个过程不会增加网络负担。
3、当子设备端心跳丢包时，主设备端通过查询或多次查询保证子设备端心跳的可靠性。
4、本发明提供的该机制不仅适合小型网络，对大型网络同样可靠，适用范围广。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了本发明具体实施方式中所涉及方法的流程框图；
图2示出了本发明具体实施方式中所涉及另一种方法的流程框图；
图3示出了本发明具体实施方式中所涉及主设备端模块的结构框图；
图4示出了本发明具体实施方式中所涉及另一种主设备端模块的结构框图；
图5示出了本发明具体实施方式中所涉及另一种主设备端模块的结构框图；
图6示出了本发明本发明具体实施方式中所涉及主设备和子设备的连接关系示意图；
图中：
100-主设备端模块；101-计时模块；102-查询模块；103-记录模块；1000-主设备；2000-子设备。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或虚拟连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
第一方面，本发明提供了一种实现双向心跳机制的方法，参见图1，包括以下步骤：
当主设备端在第一心跳时间内收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文时，所述主设备端重新计算第一心跳时间；
当所述主设备端在所述第一心跳时间内未收到所述子设备端每隔所述第二心跳时间发送的所述心跳报文时，所述主设备端向所述子设备端发送心跳查询报文；
若所述主设备端收到所述子设备端响应所述心跳查询报文的响应报文，所述主设备端重新计算所述第一心跳时间；
若所述主设备端未收到所述响应报文，所述主设备端记录结果；
其中，所述第一心跳时间大于所述第二心跳时间。
本发明通过在主设备端和子设备端分别设定心跳时间，主设备端的心跳时间大于子设备端的心跳时间，即第一心跳时间大于第二心跳时间；这样，主设备端和子设备端同时计时时，子设备端每隔第二心跳时间向主设备端发送一次心跳报文，在主设备计时的第一心跳时间内，主设备端收到心跳报文，则认为子设备在线，并开始重新计时，该运行正常情形下，以此重复进行即可；若主设备端在计时的第一心跳时间内未收到心跳报文，则向子设备端发出心跳查询报文，根据子设备端的反馈，判断子设备是否在线。具体地，主设备端向子设备端发出心跳查询报文，若主设备端收到子设备端响应的响应报文，则认为子设备在线，主设备端并开始重新计时；若主设备端未收到子设备端响应的响应报文，主设备端记录结果。主设备端记录结果可以是得出子设备不在线的结果，也可以直接发出子设备异常的警报等。
需要说明的是，本发明中的心跳报文是一种广义的含义，其既包括用于监视机器网络存储器的运行状态的特定的字符串，也包括子设备发送给主设备的其他的数据。即主设备端收到子设备端的特定字符串或其他数据，主设备端就会重新计算心跳时间。
总之，本发明通过在主设备端和子设备端分别设定心跳时间，子设备端主动上报心跳报文，主设备端未收到心跳报文时主动查询子设备端的状况，实现了主设备端和子设备端的双心跳机制。并且由于主设备端和子设备端设置的心跳时间不同，在必要时主设备端才会发出心跳查询报文，不会增加网络负担，并保障了子设备端是否在线的准确跟踪。
可多次发送心跳查询报文，以提高对子设备不在线确认的准确度，在一些实施例中，在所述主设备端未收到所述响应报文情况下，所述主设备端向所述子设备端发送1-3次心跳查询报文。
具体参见图2，即，主设备端在发送心跳查询报文后，若主设备端未收到响应报文，则主设备端再次发送心跳查询报文，来确认子设备不在线，还未收到响应报文，可再次发送心跳查询报文，以此程序操作，通过多次发送心跳查询报文确认，避免了判断失误。
在一些实施例中，在所述主设备端未收到所述响应报文情况下，所述主设备端每隔一段时间向所述子设备端发送一次所述心跳查询报文，所述一段时间小于所述第二心跳时间。
另外，本发明中，主设备端可以在第一次向子设备端发送心跳查询报文时停止计时，也可以在最终主设备端记录结果时触发主设备端停止计时，后一种情况需要主设备端发送心跳查询报文到接收响应报文的总时间小于第一心跳时间与第二心跳时间的差值。
一般地，本发明中，根据子设备的数量，设置适当的第一心跳时间时间，如，第一心跳时间为3-5min，第二心跳时间比第一心跳时间少30s-1min，而上述的一段时间可以为3-8s。这样，通过快速的心跳查询报文确认来判断子设备是否离线。
本发明中，为了便于管理，多个子设备均设置为第二心跳时间，这样，通过接入时间的不同，或者是开始时与其他数据产生冲突，但经上述查询报文确认后，也会使得各子设备处于不同时间点发送心跳报文。在一些实施例中，所述子设备端为多个，每个所述子设备端均设置为所述第二心跳时间。
本发明中，在程序实现上，可以采用响应报文不同于心跳报文的方式，即单独设置一组程序，来额外探知子设备是否在线；也可以采用在主设备端发送心跳查询报文后，子设备端接收到该报文后，将响应任务转入子设备端的发送心跳报文的程序中，由子设备端发送心跳报文来证明自己在线，后一种程序实现更为便利。在一些实施例中，所述响应报文与所述心跳报文为同一报文。
另外，需要说明的是，主设备端记录结果，其中也包括主设备端停止主设备端与该子设备端之间的双向心跳机制，主设备端终止其主设备端与该子设备端之间的计时。
本发明第二方面的技术方案提供了一种双向心跳机制***，如图3所示，包括主设备端模块100；
所述主设备端模块100包括：
计时模块101，用于主设备端第一心跳时间的计时、用于主设备端在第一心跳时间内收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文或子设备端收到响应心跳查询报文的响应报文时重新计算第一心跳时间；
查询模块102，用于主设备端在第一心跳时间内未收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文时向子设备端发送心跳查询报文；
记录模块103，用于主设备端未收到子设备端响应心跳查询报文的响应报文时记录结果；
其中，所述第一心跳时间大于所述第二心跳时间。
本发明提供的双向心跳机制***，计时模块101用于主设备端自身的计时以及在收到心跳报文时或相应报文时重新计算第一心跳时间，查询模块102用于主设备端在未收到心跳报文时向子设备端发送心跳查询报文，记录模块103用于主设备端未收到响应报文时记录结果，记录结果可以是得出子设备不在线的结果，也可以直接发出子设备异常的警报等。本发明包括的主设备端模块100，用于实现主设备端和子设备端的双向心跳机制。
在一些实施例中，所述查询模块102设置有发送心跳查询报文的次数和时间间隔。
即在主设备端未收到所述子设备端发送的响应报文时，查询模块102会再次向子设备端发送心跳查询报文，并可多次发送，以确认子设备端是否离线。若查询模块102向子设备端发送心跳查询报文后收到响应报文，则计时模块开101开始重新计算第一心跳时间。
如上述方法中所述，主设备端可以在第一次向子设备端发送心跳查询报文时停止计时至最终主设备端记录结果时的任一时间触发主设备端停止计时。如主设备端可以在第一次向子设备端发送心跳查询报文时停止计时，若主设备端向子设备端多次发送心跳查询报文，也可以在第二次、第三次向子设备端发送心跳查询报文时停止计时等，主设备端也可以在最终主设备端记录结果时停止计时。
如图4所示，所述记录模块103还具有指示所述计时模块101终止计时的功能，所述记录模块103在所述主设备端开始记录结果时指示所述计时模块101终止计时。
如图5所示，所述查询模块102还具有指示所述计时模块101终止计时的功能，所述查询模块102在任一次发送所述心跳查询报文时或之间的时间内均可指示所述计时模块101终止计时。
通过主设备端及时终止计时，终结该主设备端与子设备端的双向心跳机制，以减轻程序负担。
在一些实施例中，所述双向心跳机制***还包括一个以上子设备端模块；
所述子设备端模块用于子设备端每隔第二心跳时间向主设备端发送心跳报文以及响应主设备端发出的心跳查询报文并发出响应报文。
在一些实施例中，所述子设备端模块中发出的心跳报文和响应报文为同一报文。
本发明第三方面的技术方案提供了一种双向心跳机制装置，包括主设备；
所述主设备中含有上述的主设备端模块100。
本发明通过在主设备中设置上述的主设备端模块100，用于与子设备端的响应模块形成双向心跳机制，以判断子设备端的运行状况。
作为优选，如图5所示，所述装置还包括一个以上子设备，所述一个以上子设备中均含有上述子设备端模块。
本发明提供的装置，通过在装置中设置上述的主设备端模块和子设备端模块，形成两者互动，来更好的监测子设备的正常运行。
下面列举一些具体实施例。
实施例1
如图1所示，本发明实施例提供的实现双向心跳机制的方法，包括以下步骤：
主设备端开始计时第一心跳时间，当主设备端在第一心跳时间内收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文时，主设备端重新计算第一心跳时间；
当主设备端在第一心跳时间内未收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文时，主设备端向子设备端发送心跳查询报文；
若主设备端收到子设备端响应心跳查询报文的响应报文，主设备端重新计算第一心跳时间；
若主设备端未收到响应报文，主设备端记录结果，判断子设备不在线；
其中，第一心跳时间大于所述第二心跳时间。
实施例2
如图2所示，本发明实施例提供的实现双向心跳机制的方法，包括以下步骤：
主设备端开始计时第一心跳时间，当主设备端在第一心跳时间内收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文时，主设备端重新计算第一心跳时间；
当主设备端在第一心跳时间内未收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文时，主设备端向子设备端发送心跳查询报文；
若主设备端收到子设备端响应心跳查询报文的响应报文，主设备端重新计算第一心跳时间；
若主设备端未收到响应报文，主设备端向子设备端发送心跳查询报文，如果主设备端还未收到响应报文，主设备端还可以向子设备端发送心跳查询报文，以此发送1-3次，最后一次向子设备端发送心跳查询报文后，主设备端仍然未收到响应报文，则主设备端记录结果，判断子设备不在线；
其中，第一心跳时间大于所述第二心跳时间。
实施例3
如图3所示，本发明实施例提供的双向心跳机制***，包括主设备端模块；
主设备端模块100包括：
计时模块101，用于主设备端第一心跳时间的计时、用于主设备端在第一心跳时间内收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文或子设备端收到响应心跳查询报文的响应报文时重新计算第一心跳时间；
查询模块102，用于主设备端在第一心跳时间内未收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文时向子设备端发送心跳查询报文；
记录模块103，用于主设备端未收到子设备端响应心跳查询报文的响应报文时记录结果；
其中，第一心跳时间大于所述第二心跳时间。
本实施例提供的主设备端模块100可实现实施例1或者实施例2的方法。
实施例4
如图4所示，本发明实施例提供的双向心跳机制***，包括主设备端模块；
主设备端模块100包括：
计时模块101，用于主设备端第一心跳时间的计时、用于主设备端在第一心跳时间内收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文或子设备端收到响应心跳查询报文的响应报文时重新计算第一心跳时间；
查询模块102，用于主设备端在第一心跳时间内未收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文时向子设备端发送心跳查询报文；
记录模块103，用于主设备端未收到子设备端响应心跳查询报文的响应报文时记录结果以及指示所述计时模块终止计时的功能。
其中，所述第一心跳时间大于所述第二心跳时间。
本实施例提供的主设备端模块100可实现实施例1或者实施例2的方法。
需要说明的是，实施例1-4中的主设备1000对应的子设备2000可以为多个，两者的示意图如本发明提供的图5所示，每个子设备2000与主设备1000的虚拟连接，具体连接关系参照实施例1-4。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种实现双向心跳机制的方法，其特征在于，包括以下步骤：
当主设备端在第一心跳时间内收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文时，所述主设备端重新计算第一心跳时间；
当所述主设备端在所述第一心跳时间内未收到所述子设备端每隔所述第二心跳时间发送的所述心跳报文时，所述主设备端向所述子设备端发送心跳查询报文；
若所述主设备端收到所述子设备端响应所述心跳查询报文的响应报文，所述主设备端重新计算所述第一心跳时间；
若所述主设备端未收到所述响应报文，所述主设备端记录结果；
其中，所述第一心跳时间大于所述第二心跳时间。
2.根据权利要求1所述的实现双向心跳机制的方法，其特征在于，在所述主设备端未收到所述响应报文情况下，所述主设备端向所述子设备端发送1-3次心跳查询报文。
3.根据权利要求2所述的实现双向心跳机制的方法，其特征在于，在所述主设备端未收到所述响应报文情况下，所述主设备端每隔一段时间向所述子设备端发送一次所述心跳查询报文，所述一段时间小于所述第二心跳时间。
4.根据权利要求1所述的实现双向心跳机制的方法，其特征在于，所述子设备端为多个，每个所述子设备端均设置为所述第二心跳时间。
5.根据权利要求1-4任一项所述的实现双向心跳机制的方法，其特征在于，所述响应报文与所述心跳报文为同一报文。
6.一种双向心跳机制***，其特征在于，包括主设备端模块；
所述主设备端模块包括：
计时模块，用于主设备端第一心跳时间的计时、用于主设备端在第一心跳时间内收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文或子设备端收到响应心跳查询报文的响应报文时重新计算第一心跳时间；
查询模块，用于主设备端在第一心跳时间内未收到子设备端每隔第二心跳时间发送的心跳报文时向子设备端发送心跳查询报文；
记录模块，用于主设备端未收到子设备端响应心跳查询报文的响应报文时记录结果；
其中，所述第一心跳时间大于所述第二心跳时间。
7.根据权利要求6所述的双向心跳机制***，其特征在于，所述查询模块还设置有发送心跳查询报文的次数和时间间隔。
8.根据权利要求6或7所述的双向心跳机制***，其特征在于，所述双向心跳机制***还包括一个以上子设备端模块；
所述子设备端模块用于子设备端每隔第二心跳时间向主设备端发送心跳报文以及响应主设备端发出的心跳查询报文并发出响应报文。
9.根据权利要求8所述的双向心跳机制***，其特征在于，所述子设备端模块中发出的心跳报文和响应报文为同一报文。
10.一种双向心跳机制装置，其特征在于，包括主设备；
所述主设备中含有权利要求6-8任一项所述的主设备端模块；
作为优选，所述装置还包括一个以上子设备，所述一个以上子设备中均含有权利要求9所述的子设备端模块。
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