TIPC协议

作者: 半天妖 | 来源:发表于2017-08-20 14:24 被阅读1598次

    1.TIPC协议概述

    TIPC是爱立信开源的透明进程通信协议,一般用于集群系统中。
    虽然tipc是基于socket实现的,但是与一般的socket还有所区别。平时我们使用socket,无论是TCP也好,UDP也好,用来标识一对socket的通信,无非是用两个socket的IP地址和端口号。比如使用UDP的socket,要发送一个datagram到另一个socket,需要指定对端的地址,这个地址是由对端设备的IP和端口号组成的。Socket是在内核中进行管理,当内核检测到socket有数据可读时,就会通知拥有这个socket的进程去读取数据。
    这种实现由一种不方便,就是需要指定对端的地址,我们必须知道这个socket在哪台设备上,设备IP是多少,使用的端口号是什么,才能发送数据。
    TIPC解决了这个问题。使用TIPC,我们在创建socket的时候,在内核中注册自己的服务类型,那么在发送端,只需要指定服务类型就可以由内核路由到相应的socket。这个时候,对应用层来讲,对端地址仅仅是一个服务类型。显然,内核维护着这样一张路由表,可以根据服务类型去找到对应的socket。每台设备都有这样的路由表,他们的信息就能够像普通路由表一样共享到整个集群网络中去,所有设备都可以进行socket查找。因此,有了TIPC,我们无需关心socket使用了哪个IP,哪个端口。

    Tipc还具有如下特性:

    • 有些时候,多个进程提供相同的服务,仅仅是为了负载均衡或冗余备份等原因,这种情况下可以用一个整数变量instance来标识不同的socket,但是指定同样的服务类型。此时,socket是由service type和instance共同指定的。发送数据的时候只需要指定service type和一个instance值即可。也可以指定service type和instance的一个区间,这种情况就是broadcast你的datagram
    • 管理tipc路由表的是内核中的name server进程。他维护着集群中所有的tipc socket。在发送datagram给某个socket之前,可以向他请求

    2.实验结果

    本实验在Ubuntu 14.04环境中测试,两台虚拟机搭建集群环境
    虚拟机操作系统需要先加载tipc模块,使用命令

    modprobe tipc
    

    编译并运行tipcutils,方便我们对tipc进行配置
    tipcutils代码可以在github上获取https://github.com/parbhu/tipcutils/tree/96413b283861d271bff23f3098565da58536c628
    或者
    https://github.com/TIPC/tipcutils

    2.1.集群配置

    配置tipc的网卡和地址,配置成功之后,两台设备上都可以发现tipc邻居,具体结果如下图所示

    neighbor-1.png neighbor-2.png

    此时就可以通过tipc进行通信了。

    2.2.通信测试

    以hello_world模块进行测试

    • 1.1.2设备当成集群的服务端,运行server_tipc程序
    • 1.1.3设备当成集群的客户端,运行client_tipc程序
    //服务端可客户端定义应该一样
    #define SERVER_TYPE  18888
    #define SERVER_INST  17
    

    服务端

    根据参数创建socket之后,就一直处于监听socket,等待数据到来,并对数据进行处理

        server_addr.family = AF_TIPC;
        server_addr.addrtype = TIPC_ADDR_NAMESEQ;
        server_addr.addr.nameseq.type = SERVER_TYPE;
        server_addr.addr.nameseq.lower = SERVER_INST;
        server_addr.addr.nameseq.upper = SERVER_INST;
        server_addr.scope = TIPC_ZONE_SCOPE;
    
        sd = socket(AF_TIPC, SOCK_RDM, 0);
    
        if (0 != bind(sd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr))) {
            printf("Server: failed to bind port name\n");
            exit(1);
        }
    
        if (0 >= recvfrom(sd, inbuf, sizeof(inbuf), 0,
                          (struct sockaddr *)&client_addr, &alen)) {
            perror("Server: unexpected message");
        }
        printf("Server: Message received: %s !\n", inbuf);
    
        if (0 > sendto(sd, outbuf, strlen(outbuf)+1, 0,
                        (struct sockaddr *)&client_addr, sizeof(client_addr))) {
            perror("Server: failed to send");
        }
    

    客户端

    创建socket之后主动发送数据,监听socket
    服务端调用wait_for_server来等待server连上

        wait_for_server(SERVER_TYPE, SERVER_INST, 10000);
    
        sd = socket(AF_TIPC, SOCK_RDM, 0);
    
        server_addr.family = AF_TIPC;
        server_addr.addrtype = TIPC_ADDR_NAME;
        server_addr.addr.name.name.type = SERVER_TYPE;
        server_addr.addr.name.name.instance = SERVER_INST;
        server_addr.addr.name.domain = 0;
    
        if (0 > sendto(sd, buf, strlen(buf)+1, 0,
                        (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr))) {
            perror("Client: failed to send");
            exit(1);
        }
    
        if (0 >= recv(sd, buf, sizeof(buf), 0)) {
            perror("Client: unexpected response");
            exit(1);
        }
    

    运行结果

    server.png client.png

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