心跳机制是高可用集群的基础技术。人们提出了很多的模型和算法,并且得到了广泛的应用,如心跳环机制,加速心跳协议,基于概率统计模型等,但这些模型都各有自己的优缺点。目前主要存在下面两个问题:第一,多数心跳协议实现在应用层,这样心跳包的发送会受到应用层任务切换的影响,切换时间长达数秒钟,产生较长的时延,难以满足实时性的要求;第二,传统以太网使用CSMA/CD机制解决共享介质的访问问题,心跳包可能由于网络负载过重而产生碰撞使得其它节点无法及时接收心跳包从而认为该节点已经失效。由于以上问题的存在会导致心跳协议的误判率增加,无法及时检测到错误的发生,达不到较好的实时性。为解决以上问题,本文提出了一种基于实时以太网的心跳协议,该协议从两方面对心跳协议进行改进,一方面将心跳协议实现于Linux内核态,这样可以避免系统调度对心跳协议的影响。另一方面,该协议利用实时以太网TTEP的特性,把心跳包分为周期心跳包与非周期健康询问包,并且能够协调各个节点心跳包的发送时间从而避免网络的延迟及碰撞问题,有效地加快了节点失效的检测速度,提高系统的可用性及稳定性。该协议原型在AMD 64计算机上给予了实现,运行的是Linux-2.6.15系统。把心跳协议在Linux内核中给予实现,利用sk_buff结构构造心跳包,采用内核定时器驱动心跳包的发送,可以大大降低心跳包的发送延迟,从而达到更好的实时性。并把心跳协议的周期心跳包及非周期健康询问包注册在TTEP协议的接口中,利用TIEP的特性对这两类包进行调度,使得心跳包及健康询问包在主站规定的时刻进行传输,避免心跳包的碰撞及丢失而产生的误判率问题,大大降低了心跳协议的误判率。