An Overlay-based
Virtual Network Substrate
SpoVNet

source: source/ariba/overlay/modules/chord/Chord.cpp @ 3690

Last change on this file since 3690 was 3690, checked in by mies, 14 years ago

Merged 20090512-mies-connectors changes r3472:r3689 into trunk.

File size: 10.6 KB
Line 
1// [License]
2// The Ariba-Underlay Copyright
3//
4// Copyright (c) 2008-2009, Institute of Telematics, UniversitÀt Karlsruhe (TH)
5//
6// Institute of Telematics
7// UniversitÀt Karlsruhe (TH)
8// Zirkel 2, 76128 Karlsruhe
9// Germany
10//
11// Redistribution and use in source and binary forms, with or without
12// modification, are permitted provided that the following conditions are
13// met:
14//
15// 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
16// notice, this list of conditions and the following disclaimer.
17// 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
18// notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
19// documentation and/or other materials provided with the distribution.
20//
21// THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE INSTITUTE OF TELEMATICS ``AS IS'' AND
22// ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
23// IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
24// PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE ARIBA PROJECT OR
25// CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
26// EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
27// PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
28// PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
29// LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
30// NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
31// SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
32//
33// The views and conclusions contained in the software and documentation
34// are those of the authors and should not be interpreted as representing
35// official policies, either expressed or implied, of the Institute of
36// Telematics.
37// [License]
38
39#include "ariba/overlay/BaseOverlay.h"
40
41#include "Chord.h"
42#include "messages/ChordMessage.h"
43#include "messages/Discovery.h"
44
45#include "detail/chord_routing_table.hpp"
46
47namespace ariba {
48namespace overlay {
49
50typedef chord_routing_table::item route_item;
51use_logging_cpp( Chord )
52;
53
54Chord::Chord(BaseOverlay& _baseoverlay, const NodeID& _nodeid,
55                OverlayStructureEvents* _eventsReceiver) :
56        OverlayInterface(_baseoverlay, _nodeid, _eventsReceiver) {
57
58        // create routing table
59        this->table = new chord_routing_table(_nodeid, 2);
60        orphan_removal_counter = 0;
61        stabilize_counter = 0;
62        stabilize_finger = 0;
63        bootstrapLink = LinkID::UNSPECIFIED;
64}
65
66Chord::~Chord() {
67
68        // delete routing table
69        delete table;
70}
71
72// helper: sets up a link using the base overlay
73LinkID Chord::setup(const EndpointDescriptor& endp) {
74
75        logging_debug("request to setup link to " << endp.toString() );
76        // establish link via base overlay
77        return baseoverlay.establishLink(endp, OverlayInterface::OVERLAY_SERVICE_ID);
78}
79
80// helper: sends a message using the "base overlay"
81seqnum_t Chord::send(Message* msg, const LinkID& link) {
82        return baseoverlay.sendMessage(msg, link);
83}
84
85void Chord::send_discovery_to(const NodeID& destination, int ttl) {
86        logging_debug("Initiating discovery of " << destination.toString() );
87        Message msg;
88        ChordMessage cmsg(ChordMessage::discovery, nodeid, destination);
89        Discovery dmsg;
90        dmsg.setSourceEndpoint(&baseoverlay.getEndpointDescriptor());
91        dmsg.setFollowType(Discovery::normal);
92        dmsg.setTTL((uint8_t) ttl);
93        cmsg.encapsulate(&dmsg);
94        msg.encapsulate(&cmsg);
95        logging_debug("" << (int)cmsg.getType());
96        this->onMessage(&msg, NodeID::UNSPECIFIED, LinkID::UNSPECIFIED);
97}
98
99void Chord::createOverlay() {
100}
101
102void Chord::deleteOverlay() {
103
104}
105
106void Chord::joinOverlay(const EndpointDescriptor& boot) {
107        logging_info( "joining Chord overlay structure through end-point " <<
108                        (boot == EndpointDescriptor::UNSPECIFIED ?
109                                        "local" : boot.toString()) );
110
111        // initiator? no->setup first link
112        if (!(boot == EndpointDescriptor::UNSPECIFIED)) bootstrapLink = setup(boot);
113
114        // timer for stabilization management
115        Timer::setInterval(2500);
116        Timer::start();
117}
118
119void Chord::leaveOverlay() {
120        Timer::stop();
121        for (size_t i = 0; i < table->size(); i++) {
122                route_item* it = (*table)[i];
123                ChordMessage msg(ChordMessage::leave, nodeid, it->id);
124                send(&msg,it->info);
125        }
126}
127
128const EndpointDescriptor& Chord::resolveNode(const NodeID& node) {
129        const route_item* item = table->get(node);
130        if (item == NULL || item->info.isUnspecified()) return EndpointDescriptor::UNSPECIFIED;
131        return baseoverlay.getEndpointDescriptor(item->info);
132}
133
134void Chord::routeMessage(const NodeID& destnode, Message* msg) {
135        // get next hop
136        const route_item* item = table->get_next_hop(destnode);
137
138        // message for this node? yes-> delegate to base overlay
139        if (item->id == nodeid) baseoverlay.incomingRouteMessage(msg);
140        else { // no-> send to next hop
141                ChordMessage cmsg(ChordMessage::route, nodeid, destnode);
142                cmsg.encapsulate(msg);
143                send(&cmsg, item->info);
144        }
145}
146
147OverlayInterface::NodeList Chord::getKnownNodes() const {
148        OverlayInterface::NodeList nodelist;
149        for (size_t i = 0; i < table->size(); i++)
150                if ((*table)[i]->ref_count != 0) nodelist.push_back((*table)[i]->id);
151        return nodelist;
152}
153
154/// @see CommunicationListener.h
155/// @see OverlayInterface.h
156void Chord::onLinkUp(const LinkID& lnk, const NodeID& remote) {
157        logging_debug("link_up: link=" << lnk.toString() << " remote=" <<
158                        remote.toString() );
159        route_item* item = table->insert(remote);
160
161        if (!bootstrapLink.isUnspecified() && lnk == bootstrapLink) {
162                send_discovery_to(nodeid);
163                bootstrapLink = LinkID::UNSPECIFIED;
164        }
165
166        // item added to routing table?
167        if (item != NULL) { // yes-> add to routing table
168                logging_debug("new routing neighbor: " << remote.toString() );
169                item->info = lnk;
170        } else { // no-> add orphan entry to routing table
171                logging_debug("new orphan: " << remote.toString() );
172                table->insert_orphan(remote)->info = lnk;
173        }
174}
175
176/// @see CommunicationListener.h or @see OverlayInterface.h
177void Chord::onLinkDown(const LinkID& lnk, const NodeID& remote) {
178        logging_debug("link_down: link=" << lnk.toString() << " remote=" <<
179                        remote.toString() );
180
181        // remove link from routing table
182        table->remove(remote);
183}
184
185/// @see CommunicationListener.h
186/// @see OverlayInterface.h
187void Chord::onMessage(const DataMessage& msg, const NodeID& remote,
188                const LinkID& link) {
189
190        // decode message
191        typedef ChordMessage M;
192        M* m = msg.getMessage()->convert<ChordMessage> ();
193        if (m == NULL) return;
194
195        logging_debug("onMessage: type=" << (int)m->getType() );
196
197        // handle messages
198        switch (m->getType()) {
199
200        // invalid message
201        case M::invalid:
202                break;
203
204                // route message with payload
205        case M::route: {
206                // find next hop
207                const route_item* item = table->get_next_hop(m->getDestination());
208
209                // next hop == myself?
210                if (m->getDestination() == nodeid) { // yes-> route to base overlay
211                        logging_debug("send message to baseoverlay");
212                        baseoverlay.incomingRouteMessage(m);
213                }
214                // no-> route to next hop
215                else {
216                        logging_debug("route chord message to " << item->id.toString() );
217                        send(m, item->info);
218                }
219                break;
220        }
221
222                // discovery request
223        case M::discovery: {
224                // decapsulate message
225                Discovery* dmsg = m->decapsulate<Discovery> ();
226                logging_debug("received discovery message with"
227                                << " dest=" << m->getDestination().toString()
228                                << " ttl=" << (int)dmsg->getTTL()
229                                << " type=" << (int)dmsg->getFollowType()
230                );
231
232                // check if source node can be added to routing table and setup link
233                if (m->getSource() != nodeid && table->is_insertable(m->getSource())) setup(
234                                *dmsg->getSourceEndpoint());
235
236                // delegate discovery message
237                switch (dmsg->getFollowType()) {
238
239                // normal: route discovery message like every other message
240                case Discovery::normal:
241                        // closest node? yes-> split to follow successor and predecessor
242                        if (table->is_closest_to(m->getDestination())) {
243
244                                if (table->get_successor() != NULL) {
245                                        // send successor message
246                                        ChordMessage cmsg_s(*m);
247                                        Discovery dmsg_s(*dmsg);
248                                        dmsg_s.setFollowType(Discovery::successor);
249                                        cmsg_s.encapsulate(&dmsg_s);
250                                        route_item* succ_item = table->get(*table->get_successor());
251                                        logging_debug("split: routing discovery message to successor "
252                                                        << succ_item->id.toString() );
253                                        send(&cmsg_s, succ_item->info);
254                                }
255
256                                // send predecessor message
257                                if (table->get_predesessor() != NULL) {
258                                        ChordMessage cmsg_p(*m);
259                                        Discovery dmsg_p(*dmsg);
260                                        dmsg_p.setFollowType(Discovery::predecessor);
261                                        cmsg_p.encapsulate(&dmsg_p);
262                                        route_item* pred_item = table->get(
263                                                        *table->get_predesessor());
264                                        logging_debug("split: routing discovery message to predecessor "
265                                                        << pred_item->id.toString() );
266                                        send(&cmsg_p, pred_item->info);
267                                }
268                        }
269                        // no-> route message
270                        else {
271                                // find next hop
272                                const route_item* item = table->get_next_hop(
273                                                m->getDestination());
274                                if (item->id == nodeid) break;
275                                logging_debug("routing discovery message to " <<
276                                                item->id.toString() );
277                                send(m, item->info);
278                        }
279                        break;
280
281                        // successor mode: follow the successor until TTL is zero
282                case Discovery::successor:
283                case Discovery::predecessor: {
284                        // time to live ended? yes-> stop routing
285                        if (dmsg->getTTL() == 0) break;
286
287                        // decrease time-to-live
288                        dmsg->setTTL(dmsg->getTTL() - 1);
289
290                        const route_item* item;
291                        if (dmsg->getFollowType() == Discovery::successor) item
292                                        = table->get(*table->get_successor());
293                        else item = table->get(*table->get_predesessor());
294                        logging_debug("routing discovery message to succ/pred "
295                                        << item->id.toString() );
296                        ChordMessage cmsg(*m);
297                        cmsg.encapsulate(dmsg);
298                        send(&cmsg, item->info);
299                        break;
300                }
301                }
302                break;
303        }
304
305                // leave
306        case M::leave: {
307                baseoverlay.dropLink(link);
308                break;
309        }
310        }
311}
312
313void Chord::eventFunction() {
314        stabilize_counter++;
315        if (stabilize_counter == 3) {
316                stabilize_counter = 0;
317                stabilize_finger = ((stabilize_finger+1) % table->get_finger_table_size() );
318                logging_debug("sending discovery message to my neighbors");
319                send_discovery_to(nodeid);
320                send_discovery_to(
321                        table->get_finger_table(stabilize_finger).get_compare().get_center()
322                );
323                orphan_removal_counter++;
324                if (orphan_removal_counter == 2) {
325                        orphan_removal_counter = 0;
326                        for (size_t i = 0; i < table->size(); i++) {
327                                route_item* it = (*table)[i];
328                                if (it->ref_count == 0) {
329                                        baseoverlay.dropLink(it->info);
330                                        logging_debug("dropping orphaned link " << it->info.toString() << " to " << it->id.toString());
331                                }
332                        }
333                }
334        }
335        logging_debug("--- chord routing information ----------------------------------");
336        logging_debug("predecessor: " << (table->get_predesessor()==NULL? "<none>" : table->get_predesessor()->toString()) );
337        logging_debug("node_id    : " << nodeid.toString() );
338        logging_debug("successor  : " << (table->get_successor()==NULL? "<none>" : table->get_successor()->toString()));
339        logging_debug("----------------------------------------------------------------");
340}
341
342}
343} // namespace ariba, overlay
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.