CN101160794A - 一种智能网业务控制设备容灾系统和方法 - Google Patents

一种智能网业务控制设备容灾系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能网业务控制设备容灾系统，进一步包括至少一个由第一生产双机和第二生产双机组成的生产双机组。第一生产双机包括第一主机和第一备机，第一备机在第一主机正常工作时备份第一主机和第二生产双机的数据，在第一主机故障时代替第一主机对外服务，在第二生产双机故障时代替第二生产双机对外服务；第二生产双机包括第二主机和第二备机，第二备机在第二主机正常工作时备份第二主机和第一生产双机的数据，在第二主机故障时代替第二主机对外服务，在第一生产双机故障时代替第一生产双机对外服务。本发明还公开了应用于该系统的容灾方法。本发明可以在不降低系统容灾能力的前提下，利用网络的现有资源实现智能网业务控制设备的容灾。

Description

一种智能网业务控制设备容灾系统和方法 技术领域
本发明涉及智能网技术， 特别是涉及一种智能网业务控制设备容灾 系统和方法。 发明背景
在智能网中，业务控制设备，例如电信智能网中的业务控制点（ SCP, Service Control Point ), 一方面需要对外提供业务服务， 另一方面保存着 业务用户数据， 因此是智能网的核心设备。 为了保障用户数据的安全和 业务服务的可靠性， 需要进行容灾组网。 容灾组网实现两个功能： 由备 用设备备份业务控制设备的数据； 在业务控制设备出现故障的时候由备 用设备代替业务控制设备对外服务。 通常将正常工作时对外服务的设备 称为主机， 将在主机故障时代替主机对外服务的设备称为备机， 主机和 备机合在一起组成生产双机。
图 1所示是现有技术采用的 N + 1容灾网络配置，以 N等于 2为例。 图 1中的 A1和 B1是主机， A2和 B2是为主机配置的备机， 主机 A1和 备机 A2组成生产双机 A, 主机 B 1和备机 B2组成生产双机 B。 主机和 备机可共享同一存储设备或各自配备一套存储设备， 对外提供业务服务 所需的应用程序在主机和备机上都安装。 正常时， 生产双机中主机上的 应用程序对外提供服务， 备机上的应用程序不运行或者运行但不对外提 供服务。 如果生产双机中的主机和备机各自配备存储设备， 则备机同步 备份主机上的用户数据。 当生产双机中的主机发生故障时， 备机上的应 用程序运行并对外提供服务。 当故障主机修复并能正常对外服务后， 主 机和备机之间以备机为标准进行数据同步对主机做反向数据备份， 然后 备机停止对外提供服务。 在图 1所示的网络中， 为了应对主机和备机同 时发生故障的情况， 额外设置一台容灾机 C, 为多套生产默机， 比如图 中的 A和 B, 提供容灾服务。 容灾机上安装有各个生产双机上所安装的 应用程序， 容灾机同步备份各生产双机上的用户数据。 如果生产汉机中 的主机和备机同时发生故障， 无法通过主备机切换来继续对外提供服 务， 容灾机上对应故障生产双机的备份应用程序对外提供服务。 当故障 生产双机修复并能正常对外工作后 , 生产双机和容灾机之间以容灾机上 的相应数据为标准进行数据同步， 然后容灾机停止对外提供服务。
由此可见， 在现有技术所采用的容灾组网方式中， 需要新增一台性 能等于或大于生产双机性能的容灾机， 并且容灾机的性能配置随着生产 双机数量的增加， 要求会越来越高。 在大部分情况下， 生产双机中的主 机能够正常运行， 即使主机出现故障， 还能由备机接替其对外服务。 在 生产双机的主机和 /或备机能够正常运行的情况下，容灾机只用作数据备 份， 只有当主机和备机同时发生故障后容灾机才暂时接管生产双机。 当 生产双机恢复正常后， 业务又要回切到生产双机上。 也就是说， 容灾机 只在很少的情况下能发挥其高性能， 在大部分情况下其高性能得不到发 挥， 造成资源的浪费。 同时， 现有技术需要单独增加额外设备才能实现 容灾组网。 发明内容
有鉴于此， 本发明提供了一种智能网业务控制设备容灾系统以及应 用于该系统中的智能网业务控制设备容灾方法， 以在不增加额外设备的 前提下实现智能网核心设备的容灾组网， 在节约成本的同时保证智能网 用户数据的安全和业务服务的可靠性。
本发明的技术方案是这样实现的： 一种智能网业务控制设备容灾系统， 包括两个或两个以上信令接入 单元用于将生产汉机接入信令网， 至少一个交换设备用于构成数据备份 网络， 至少一个信令转接点用于根据信令的目的地址将信令发送到相应 的信令接入单元， 进一步包括至少一个生产双机组， 每个生产双机组包 括：
第一生产双机， 包括第一主机和第一备机， 第一主机和第一备机分 别同时连接到第一信令接入单元和第一交换设备， 其中第一备机在第一 主机正常工作时同时备份第一主机和第二生产汉机的用户数据， 当第一 主机故障时代替第一主机对外服务， 在第二生产双机故障时代替第二生 产双机对外服务；
第二生产双机， 包括第二主机和第二备机， 第二主机和第二备机分 别同时连接到第二信令接入单元和第一交换设备， 其中第二备机在第二 主机正常工作时同时备份第二主机和第一生产双机的用户数据， 当第二 主机故障时代替第二主机对外服务， 在第一生产双机故障时代替第一生 产双机对外服务；
所述每个信令转接点进一步保存有自身所连接的每个生产双机组的 组成关系， 用于确定代替故障生产双机对外服务的备机所在的生产双 机
一种智能网业务控制设备容灾方法， 包括：
通过数据备份网络连接第一生产双机和第二生产双机， 构成生产双 机组；
生产双机的主机对外服务， 生产双机的备机通过数据备份网络同时 备份本生产双机的主机和本生产双机组中对方生产双机的主机上的数 据；
当生产双机的主机发生故障时， 由生产双机的备机代替主机对外服 务； 当生产双机的主机和备机均发生故障时 , 由本生产双机组中对方生 产汉机的备机代替故障生产双机对外服务。
采用本发明提供的智能网业务控制设备容灾系统， 可以在不降低系 统容灾能力的前提下， 利用网络自身已经具备的资源来实现智能网业务 控制设备的容灾， 而不用增加额外的设备， 具有成本低、 资源利用率高 的优点。 附图简要说明
图 1是现有技术采用的容灾网络的结构图。
图 2是本发明提供的容灾网络具体实施例的结构图。
图 3是本发明提供的容灾网络具体实施例的工作流程图。 实施本发明的方式
本发明所提供的智能网业务控制设备的容灾系统， 其核心思想是每 机。 这样， 利用网络自身已经具备的资源来实现智能网业务控制设备的 容灾， 不需要单独添加额外的容灾设备， 同时不改变系统的容灾能力， 具有成本 ^氏、 效率高的优点。
为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面结合附图及具 体实施例对本发明作进一步地详细描述。
请参考图 2， 图 2是本发明提供的容灾网络的结构图。 本实施例以 两套生产双机为例 , 这两套生产双机组成一个生产双机组。 在实际应用 中， 如果智能网中生产又机的数目超过两套， 可以将其两两一组组成如 本实施例所示的生产双机组。 如果智能网中生产欢机的数目为奇数， 有 两种解决办法： 一种方法是先每两套生产双机组成一个生产双机组， 最 后三套生产双机组成一个生产双机组； 另外一种方法是增添一套生产双 机， 在提高业务容量的同时， 组成两两一组的生产双机组。
另夕卜， 在本实施例中， 每套生产双机中的主机和备机使用独立的存 储设备， 例如磁盘阵列。
本发明提供的容灾网络包括：
生产双机 A, 包括主机 A1和备机 A2, 其中主机 A1在正常工作时 对外提供业务服务，并保存业务用户数据，备机 A2备份主机 A1和主机 B1的数据； 当主机 A1故障时， 备机 A2代替主机 A1对外服务， 当生 产双机 B的主机和备机同时故障时，备机 A2代替生产双机 B对外服务； 生产双机 B, 包括主机 B1和备机 B2， 其中主机 B1在正常工作时 对外提供业务服务， 并保存业务用户数据，备机 B2也备份主机 A1和主 机 B1的数据； 当主机 B1故障时， 备机 B2代替主机 B1对外服务， 当 生产双机 A的主机和备机同时故障时，备机 B2代替生产双机 A对外服 务；
信令接入单元， 用于将生产双机接入到信令网；
信令转接点， 用于根据信令的目的地址将信令转发到对应的信令接 入单元；
交换设备， 用于生产双机的主机和备机之间， 以及生产汉机之间的 数据交换。
生产双机 A和生产双机 B分别通过各自的信令接入单元接入到信令 网。 除了与信令网的接口以外， 生产双机中的主机和备机分别都有两个 网络接口用作数据备份， 分别连接到两个交换设备。 这样就形成两个独 立的数据备份网络， 在一个数据备份网络出故障时可以使用另外一个数 据备份网络进行数据备份。 交换设备可以是以太网交换机。
正常时， 生产双机中主机上的应用程序对外提供服务， 备机上的应 用程序不运行或者运行但不对外提供服务。 两套生产双机的备机同时备 份两套生产汉机的主机上的数据。 在图 2中， 生产双机 A的备机 A2同 时备份生产双机 A的主机 A1和生产双机 B的主机 B 1的数据； 生产双 机 B的备机 B2也同时备份生产双机 A的主机 A1和生产双机 B的主机 B1的数据。
两套生产双机的备机还同时安装有两套生产双机对外服务所需的应 用程序。 同一套生产双机的主机和备机之间还连接有额外的监视信道， 备机通过监视信道检查主机是否出现故障。
当某套生产双机的主机发生故障时， 该生产双机中备机上的应用程 序运行并对外提供服务。 当故障主机修复并能正常对外工作后， 备机和 主机之间以备机上的数据为准做数据同步。 之后备机停止对外提供服 务， 主机重新开始对外服务。
如果某套生产双机中主机和备机同时发生故障， 无法通过主备机切 换来继续对外提供服务， 则同一生产汉机组中另一套生产双机中备机上 对应的应用程序对外提供服务。 故障生产双机的主机和备机中的任何一 台恢复正常以后即与另一套生产双机的备机之间进行数据同步， 以另一 套生产双机的备机上的对应数据为准。 之后另一套生产双机的备机停止 代替故障生产双机对外提供服务， 同时故障生产双机中恢复正常的主机 或备机开始对外服务。 如果故障生产双机的主机和备机同时恢复则由故 障生产双机的主机对外服务。
生产双机的备机还可以同时代替自身所在生产双机的主机和同一生 产双机组中另一套生产双机对外服务。 例如当生产双机 A的主机 A1和 备机 A2以及生产双机 B的主机 B1 同时处于故障状态时， 生产双机 B 的备机 B2同时对外提供生产双机 A和生产双机 B的服务。
信令转接点将信令通过信令接入单元发往对应的生产双机。 在本发 明中， 信令转接点上还存有生产双机组的组成关系， 即每个生产汉机组 包括哪些生产双机。 如果信令转接点经过监测发现信令的目的信令点地 址是主机和备机都发生故障的生产双机的信令点地址， 则信令转接点会 把信令转发给与故障生产双机属于同一生产双机组的生产双机。 在本实 施例中， 如果生产双机 A的主备机都发生故障， 则信令转接点将目的信 令点地址是生产双机 A的信令转发给连接生产双机 B的信令接入单元。
对于三套生产双机组成一个生产双机组的情况， 假设三套生产双机 分别是生产双机 A、生产双机 B和生产双机 C, 当生产双机 A的主机和 备机同时处于故障状态时， 由生产双机 B的备机 B2代替生产双机 A对 外服务； 当生产双机 B的主机和备机同时处于故障状态时， 由生产双机 C的备机 C2代替生产双机 B对外服务； 当生产双机 C的主机和备机同 时处于故障状态时，由生产双机 A的备机 A2代替生产双机 C对外服务。
为了更清楚的说明本发明提供的容灾网络进行容灾备份的流程， 以 下根据流程图来说明本发明提供的容灾网络的工作步骤。 由于在本发明 实施例提供的容灾网络中， 属于同一个生产双机组的两套生产双机是对 等的关系， 互为同一生产双机组中的对方生产双机。 它们的容灾流程是 一样的， 因此在图中仅给出了以生产双机组中一套生产双机 A为例的步 骤。 请参考图 3 , 图 3是本发明实施例提供的容灾网络的工作流程图。
步骤 301 , 生产双机 A的主机 A1正常工作， 生产双机 A的备机 A2 不对外服务。 主机 A1在提供对外服务的同时， 将用户数据通过网络接 口经交换设备同时发到备机 A2和备机 B2。 同样， 主机 B1在提供对外 服务的同时， 也将用户数据通过网络接口经交换设备同时发到备机 A2 和备机 B2。 也就是说， 对于主机 A1和主机 B1上的用户数据， 各自存 在两份该数据的备份， 分别位于自身所在生产双机的备机上和属于同一 生产双机组的另一套生产双机的备机上。备机 A2和备机 B2上还同时安 装有生产双机 A和生产双机 B对外服务所需要安装的应用程序。
步骤 302， 判断生产双机 A的主机 A1是否工作正常， 如果是则返 回执行步骤 301， 否则继续执行步骤 303。
步骤 303 , 判断生产双机 A的备机 A2是否工作正常， 如果是则执 行步骤 304, 否则执行步骤 307。
步骤 304，故障主机 A1所在的生产双机 A的备机 A2开始对外服务， 并且向属于同一生产双机组的另一套生产双机 B的备机 B2备份用户数 据。
步骤 305, 判断故障主机 A1是否恢复正常工作，如果是则执行步骤 306, 否则返回执行步骤 304。
步骤 306,故障主机 A1从所在的生产双机的备机 A2更新用户数据。 备机 A2将主机 A1故障以来更新过的用户数据通过网！^矣口经交换设备 发到主机 A1; 更新完成后返回执行步骤 301。
步骤 307， 与故障生产双机 A属于同一生产双机组的另一套生产双 机 B的备机 B2代替故障生产双机 A对外服务。
步骤 308,判断故障生产双机 A中的主机 A1或备机 A2中的任意一 台是否恢复正常工作， 如果是则执行步骤 309, 否则返回执行步骤 307。
步骤 309, 故障生产双机 A中已经恢复正常工作的主机 A1或备机 A2从所属生产双机组中另一套生产双机 B的备机 B2更新用户数据，更 新完成后另一套生产双机的备机 B2停止代替故障生产双机对外服务。 同时故障生产双机 A中已经恢复正常工作的主机 A1或备机 A2开始提 供生产双机 A的对外服务， 并且向另一套生产双机 B的备机 B2备份用 户数据。 例如， 当生产双机 A的主机 A1恢复正常以后， 此时如果备机 A2仍然处于故障中， 则生产双机 B的备机 B2将生产双机 A的主机 A1 故障以来更新过的用户数据通过网络接口经交换设备发送到生产双机 A 的主机 Al。生产双机 A的主机 A1重新开始对外服务并且将用户数据通 过网络接口经交换设备发送到生产双机 B的备机 B2o 当生产双机 A的 备机 A2恢复正常后， 主机 A1和备机 A2进一步做数据同步。 生产双机 A的备机 A2比主机 A1先恢复正常时的处理类似。 如果生产双机 A的 主机 A1和备机 A2同时恢复正常， 则主机 A1和备机 A2同时从生产双 机 B的备机 B2更新用户数据， 更新完成后生产双机 B的备机 B2停止 代替生产双机 A对外服务， 返回执行步骤 301。
在步骤 307中， 如果容灾网络中除了故障生产双机外另一套生产双 机的主机也同时发生故障 , 则该生产双机的备机同时代替故障生产双机 和自身所在生产双机的主机对外服务。 或者说， 该备机同时对外提供容 灾网络中两套生产双机的服务。例如当生产双机 A的主机 A1和备机 A2 不能正常工作时， 生产双机 B的主机 B1也同时不能正常工作， 则生产 双机 B的备机 B2既对外提供生产汉机 A的服务， 也对外提供生产双机 B的服务。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保 护范围。 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 (9)

  1. 权利要求书
    1、一种智能网业务控制设备容灾系统， 包括两个或两个以上信令接 入单元用于将生产双机接入信令网， 至少一个交换设备用于构成数据备 份网络， 至少一个信令转接点用于根据信令的目的地址将信令发送到相 应的信令接入单元， 其特征在于， 该系统进一步包括至少一个生产双机 组， 每个生产双机组包括：
    第一生产双机， 包括第一主机和第一备机， 第一主机和第一备机分 别同时连接到第一信令接入单元和第一交换设备， 其中第一备机在第一 主机正常工作时同时备份第一主机和第二生产双机的用户数据， 当第一 主机故障时代替第一主机对外服务， 在第二生产双机故障时代替第二生 产欢机对外服务；
    第二生产双机， 包括第二主机和第二备机， 第二主机和第二备机分 别同时连接到第二信令接入单元和第一交换设备， 其中第二备机在第二 主机正常工作时同时备份第二主机和第一生产双机的用户数据， 当第二 主机故障时代替第二主机对外服务， 在笫一生产双机故障时代替第一生 产双机对外服务；
    所述每个信令转接点进一步保存有自身所连接的每个生产双机组的 组成呆系， 用于确定代替故障生产双机对外服务的备机所在的生产双 机。
  2. 2、根据权利要求 1所述的智能网业务控制设备容灾系统，其特征在 于， 所述智能网业务控制设备容灾系统进一步包括一个由三套生产双机 组成的生产双机组， 该生产双机组包括：
    第一生产双机， 包括第一主机和第一备机， 第一主机和第一备机分 别同时连接到第一信令接入单元和第一交换设备， 其中第一备机在第一 主机正常工作时同时备份第一主机和第二生产双机的用户数据， 当第一 主机故障时代替第一主机对外服务， 在第二生产双机故障时代替第二生 产双机对外服务；
    第二生产双机， 包括第二主机和第二备机， 第二主机和第二备机分 别同时连接到第二信令接入单元和第一交换设备， 其中第二备机在第二 主机正常工作时同时备份第二主机和第三生产双机的用户数据， 当第二 主机故障时代替第二主机对外服务， 在第三生产双机故障时代替第三生 产双机对外服务；
    第三生产双机， 包括第三主机和第三备机， 第三主机和第三备机分 别同时连接到第三信令接入单元和第一交换设备， 其中第三备机在第三 主机正常工作时同时备份第三主机和第一生产双机的用户数据， 当第三 主机故障时代替第三主机对外服务， 在第一生产双机故障时代替第一生 产双机对外服务；
    3、根据权利要求 1或 2所述的智能网业务控制设备容灾系统，其特 征在于 , 所述生产双机是主机和备机共用存储设备的生产双机。
  3. 4、根据权利要求 1或 2所述的智能网业务控制设备容灾系统，其特 征在于， 所述生产双机是主机和备机使用独立存储设备的生产双机。
  4. 5、根据权利要求 1或 2所述的智能网业务控制设备容灾系统，其特 征在于， 所述的交换设备是以太网交换机。
  5. 6、 一种智能网业务控制设备容灾方法， 其特征在于， 该方法包括： 通过数据备份网络连接第一生产双机和第二生产双机， 构成生产双 机组；
    生产双机的主机对外服务， 生产双机的备机通过数据备份网络同时 据； 当生产双机的主机发生故障时， 由生产双机的备机代替主机对外服 务； 当生产双机的主机和备机均发生故障时， 由本生产双机组中对方生 产双机的备机代替故障生产双机对外服务。
  6. 7、根据权利要求 6所述的智能网业务控制设备容灾方法，其特征在 于， 所述通过数据备份网絡连接第一生产双机和第二生产双机以构成生 产双机组为：
    将生产双机的主机和备机都连接到以太网交换机。
  7. 8、根据权利要求 6所述的智能网业务控制设备容灾方法，其特征在 于， 所述当生产双机的主机发生故障时， 由生产双机的备机代替主机对 外服务； 当生产汉机的主机和备机均发生故障时；' 由本生产双机组中对 方生产双机的备机代替故障生产双机对外服务包括：
    A、 检测生产双机的主机是否发生故障， 如果是则执行步骤 B， 否 则继续执行步骤 A;
    B、 检测发生故障的主机所在的生产双机的备机是否工作正常， 如 果是则由发生故障的主机所在的生产双机的备机代替 生故障的主机 对外服务， 同时向对方生产双机的备机备份数据， 并终止当前流程， 否 则执行步骤 C;
    C、 主机和备机均发生故障的生产
    生产双机的备机代替发生故障的生产双机对外服务。
  8. 9、根据权利要求 8所述的智能网业务控制设备容灾方法，其特征在 于， 步骤 B在由发生故障的主机所在的生产双机的备机代替发生故障的 主机对外服务之后进一步包括：
    在发生故障的主机恢复正常后， 从恢复正常的主机所在的生产双机 中的备机向恢复正常的主机进行数据同步， 然后由恢复正常的主机对外 服务， 而恢复正常的主机所 的生产双机中的备机停止对外服务。 10、 根据权利要求 8所述的智能网业务控制设备容灾方法， 其特征 在于， 步骤 C之后进一步包括：
    如果主机和备机均发生故障的生产双机中的主机和 /或备机恢复正 常， 则对方生产欢机的备机向恢复正常的主机和 /或备机进行数据同步， 然后由恢复正常的主机或备机对外服务， 而对方生产双机的备机停止代 替主机和备机均发生故障的生产双机对外服务。
  9. 11、根据权利要求 10所述的智能网业务控制设备容灾方法，其特征 在于，所述如果主机和备机均发生故障的生产双机中的主机和 /或备机恢 复正常，则对方生产双机的备机向恢复正常的主机和 /或备机进行数据同 步， 然后由恢复正常的主机或备机对外服务包括：
    如果发生故障的主机恢复而备机未恢复正常， 则对方生产双机的备 机向恢复正常的主机进行数据同步， 由恢复正常的主机对外服务； 在发 生故障的备机恢复正常后， 由恢复正常的主机向恢复正常的备机进行数 据同步；
    如果发生故障的备机恢复而主机未恢复正常， 则对方生产双机的备 机向恢复正常的备机进行数据同步， 由恢复正常的备机对外服务； 在发 生故障的主机恢复正常后， 由恢复正常的备机向恢复正常的主机进行数 据同步， 并且由恢复正常的主机对外服务；
    如果发生故障的主机和备机同时恢复正常， 则对方生产双机的备机 向恢复正常的主机和备机进行数据同步， 由恢复正常的主机对外服务。
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