TIPC协议

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