CN101656757B - 一种业务控制处理的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种业务控制处理的方法和系统，其中，系统包括主用控制板和至少一个备用控制板的第一控制层、包括至少一个子控制单元的第二控制层；所述主用控制板将业务处理任务分发给该主用控制板所管理的至少一个子控制单元，并获取该主用控制板所管理的至少一个子控制单元返回的业务处理结果；所述主用控制板在正常工作时，将对子控制单元的管理信息备份给所述备用控制板；所述备用控制板在主用控制板故障时，重新选举一个主用控制板，重新选举出的主用控制板利用备份到的管理信息接管主用控制板的工作。通过本发明能够满足高性能要求下的高可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信技术，特别涉及一种业务控制处理的方法和系统。
背景技术
随着网络通信技术的不断发展，对网络和设备的可靠性要求也越来越高。现有分布式系统中，常采用如图1所示的高可靠性(HA)架构，在该HA架构中主要包括控制板和业务板两部分，其中，在所有控制板中选举一个作为主用控制板，其它控制板作为备用控制板。主用控制板进行业务控制功能，各业务板进行业务转发功能且受控于主用控制板，同时，主用控制板还负责对备用控制板进行管理并将控制信息备份在备用控制板上。当主用控制板发生故障后，各备用控制板选举出一个新的主用控制板，接替主用控制板的工作。
在上述分布式系统中，业务控制处理集中由主用控制板执行，但在某些业务控制处理要求很高的情况下，例如需要进行路由计算处理，由于主用控制板的CPU的处理能力有限，往往不能满足高性能要求下的高可靠性。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种业务控制处理的方法和系统，以便于满足高性能要求下的高可靠性。
一种业务控制处理的系统，该系统包括：包括主用控制板和至少一个备用控制板的第一控制层、包括至少一个子控制单元的第二控制层；
所述主用控制板，用于管理所述第二控制层中的至少一个子控制单元，将业务处理任务分发给所管理的子控制单元，获取所管理的子控制单元返回的业务处理结果；将对子控制单元的管理信息备份给所述备用控制板；
所述备用控制板，用于存储所述主用控制板备份来的管理信息，在所述主用控制板故障时，重新选举一个主用控制板来接管所述故障的主用控制板的工作；
所述子控制单元包括：主用子控制单元和备用子控制单元；
所述主用子控制单元与所述主用控制板存在连接，用于处理所述主用控制板分发来的业务处理任务，将业务处理结果返回给所述主用控制板，并将与所述主用控制板的连接信息备份给备用子控制单元；
所述备用子控制单元，用于在所述主用子控制单元故障时，利用备份到的连接信息与所述主用控制板建立连接，处理所述主用控制板分发来的业务处理任务，并将业务处理结果返回给所述主用控制板。
一种业务控制处理的方法，该方法应用于包含第一控制层和第二控制层的系统，其中，第一控制层包含主用控制板和至少一个备用控制板，第二控制层包括至少一个子控制单元，该方法包括：
所述主用控制板将业务处理任务分发给该主用控制板所管理的至少一个子控制单元，并获取该主用控制板所管理的至少一个子控制单元返回的业务处理结果；其中，所述主用控制板所管理的子控制单元在工作正常时，将与所述主用控制板的连接信息备份给对应的备份子控制单元；所述备份子控制单元在所述主用控制板所管理的子控制单元故障时，利用备份到的连接信息与所述主用控制板建立连接后，作为所述主用控制板所管理的子控制单元；
所述主用控制板在正常工作时，将对子控制单元的管理信息备份给所述备用控制板；所述备用控制板在主用控制板故障时，重新选举一个主用控制板，重新选举出的主用控制板利用备份到的管理信息接管故障的主用控制板的工作。
由以上技术方案可以看出，本发明通过将原有的一层控制架构扩展为两层，第二控制层中的子控制单元受控于第一控制层中的主用控制板，主用控制板将业务处理分为分发给第二控制层的子控制单元，并获取子控制单元返回的业务处理结果；同时，主用控制板将对子控制单元的管理信息备份给备用控制板，以便在发生故障时，备用控制板能够在主用控制板故障时重新选举一个主用控制板来接替主用控制板的工作。本发明通过将原来由主用控制板统一处理的业务处理任务分发给第二控制层的子控制单元的方式，突破原有HA架构的性能瓶颈，从而达到更高的处理性能和效率，满足高性能要求下的高可靠性。
附图说明
图1为现有分布式系统的HA架构；
图2为本发明实施例提供的系统结构图；
图3为图2所示系统的第一控制层发生主备切换的示意图；
图4为图2所示系统的第二控制层发生主备切换的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
为了方便对本发明的理解，首先对本发明所提供的系统进行详细描述。图2为本发明实施例提供的系统结构图，如图2所示，在该系统中分为两个控制层：第一控制层是现有技术中的HA架构，主要包括：主用控制板和至少一个备用控制板；第二控制层是本发明扩展出的控制层，包括：至少一个子控制单元。
主用控制板，用于管理第二控制层中的至少一个子控制单元，将业务处理任务分发给所管理的子控制单元，获取所管理的子控制单元返回的业务处理结果；将对子控制单元的管理信息备份给备份控制板。
备用控制板，用于存储主用控制板备份来的管理信息，在主用控制板故障时，重新选举出一个主用控制板来接管主用控制板的工作。
子控制单元，用于处理主用控制板分发来的业务处理任务，并将业务处理结果返回给主用控制板。
在上述系统中，第一控制层中主用控制板和备用控制板之间的关系仍保持现有技术，即主用控制板对各备用控制板进行管理和控制，运行l∶n模型。扩展出第二控制层后，主用控制板可以不再集中处理业务处理任务，而是将业务处理工作下发到第二控制层，即将业务处理任务分发给第二控制层中的至少一个子控制单元，并获取子控制单元返回的业务处理结果。
该子控制单元相当于主用控制板的附属控制单元，此时，主用控制板不用处理业务处理任务，可以仅对子控制单元进行管理，例如任务的统筹分发、任务处理结果的接收汇总以及连接关系的维护等。通过这种方式，主用控制板可以将业务处理任务分担到第二控制层，既可以减小第一控制层的负担， 也可以提高对某些要求高处理性能任务的处理能力和可靠性。同时，在第一控制层的HA架构中，主用控制板也会将对子控制单元的管理信息备份给备用控制板。
需要说明的是，对于某个特订的业务处理任务，第一控制层中的主用控制板仅有一个，但是，也不排除对于不同的业务处理任务，对应不同的主用控制板。
其中，主用控制板对子控制单元的管理信息可以包括：主用控制板与该主用控制板所管理的子控制单元的连接信息。
当主用控制板故障后，备用控制板会重新选举出一个主用控制板接管主用控制板的工作，该重新选举出的主用控制板在接管工作之前首先会利用备份到的连接信息，向原主用控制板所管理的子控制单元发送连接请求，以与子控制单元建立连接。主用控制板故障并重新选举出主用控制板的连接关系可以如图3所示。
另外，在第一控制层发生主备倒换后，如果当前业务处理任务尚未处理结束，则需要在进程间通信的作用下，保证继续进行业务处理。此时，主用控制板对子控制单元的管理信息还可以包括：子控制单元返回的业务处理结果。
第一控制层发生主备倒换后，第二控制层的各子控制单元与重新选举出的主用控制板建立连接后，可以将缓存中尚未发送的业务处理结果发送给重新选举出的主用控制板。重新选举出的主用控制板，还用于将备份到的业务处理结果和子控制单元发送来的业务处理结果进行合并，并备份给备用控制板。通过这一过程可以保证业务处理结果数据的完整性。
除了在第一控制层上实现HA架构之外，在第二控制层上也同样可以实现HA架构。具体为：第二控制层上的子控制单元可以互为主备，即子控制单元可以包括：主用子控制单元和备用子控制单元，如图4所示，图4中仅以一个主用子控制单元和备用子控制单元为例。
主用子控制单元在工作正常时与主用控制板连接，处理主用控制板分发 来的业务处理任务，将业务处理结果返回给主用控制板；并且，将与主用控制板的连接信息备份给备用子控制单元。
备用子控制单元在主用子控制单元故障时，利用备份到的连接信息与主用控制板建立连接，从而作为主用控制板所管理的子控制单元，处理主用控制板分发来的业务处理任务，并将业务处理结果返回给主用控制板。
通过上述结构和方式，在第二控制层上运行了1∶1的冗余模型，保证第二控制层上业务处理的可靠性。
本发明中涉及的子控制单元的数量可以根据实际业务需要或组网需要进行灵活配置，子控制单元可以是专用的CPU，对于物理位置并没有特殊要求，可以设置在主用控制板上，可以插在接口板槽位等，只要可以实现与第一控制层的板间通信即可。
本发明提供的装置和方法可以应用于诸如开放式最短路径优先(OSPF)等路由协议的运行过程中，需要进行大量的路由计算，如果按照现有技术中的方式集中在主用控制板上运行，则对CPU的运算性能和效率有非常高的要求，通常单单靠主用控制板是不能满足性能要求的。通过本发明，主用控制板可以将路由计算的任务分发到第二控制层的子控制单元上，如果一个子控制单元也不能很好的满足路由计算需求，也分发到多个子控制单元上实现路由计算的任务分担，并将各自的路由计算结果返回给主用控制板。主用控制板将收到的路由计算结果进行汇总即可，也就是说，主用控制板可以仅完成统筹控制的工作，具体任务处理由各个子控制单元处理，从而达到性能和效率的要求。这些子控制单元可以是具有强大路由计算性能的专用CPU。
第一控制层的主用控制板在工作正常时，可以将对各子控制单元的管理信息备份给各备用控制板，一旦主用控制板故障，备用控制板重新选举出的主用控制板可以利用备份到的管理信息中的与各子控制单元的连接信息，发起与各子控制单元的连接，由重新选举出的主用控制板接管主用控制板的工作。
如果路由计算工作尚未结束时，主用控制板故障，则重新选举出的主用 控制板在与各子控制单元建立连接后，可以将备份到的管理信息中的任务处理结果和各子控制单元继续返回的任务处理结果进行汇总，得到最终的路由计算结果，从而保证了路由计算任务的继续进行。
主用控制板在获取到路由计算结果后，可以将最终的路由计算结果，例如路由转发表等信息，下发到各接口板，各接口板可以利用这些路由计算结果实现报文的转发等处理。
各接口板与第二控制层并没有直接的连接关系，而是直接与第一控制层连接，即与现有技术相同，受控于主用控制板。可以看出，本发明提供的整个系统中由主用控制板集中进行控制和管理，只是具体的业务处理分担到第二控制层。
在第二控制层上为了保证路由计算任务的可靠性，可以在第二控制层上运行1∶1冗余模型，即子控制单元可以存在一个备用子控制单元，受主用控制板管理的子控制单元在工作正常时，可以将与主用控制板的连接信息实时备份给备用子控制单元；受主用控制板管理的子控制单元在发生故障后，备用子控制单元利用备份到的连接信息与主用控制板建立连接。
另外，受主用控制板管理的子控制单元也可以将业务处理任务信息或业务处理结果备份给备用子控制单元，如果任务处理尚未结束就发生了故障，备用子控制单元可以在与主用控制板建立连接后，利用备份到的业务处理任务继续进行业务处理，并将业务处理结果返回给主用控制板；如果业务处理结果尚未发送完就发生故障，则备用子控制单元可以与主用控制板建立连接后，利用备份到的业务处理结果继续进行业务处理结果的发送。
由以上描述可以看出，本发明通过将原有的一层控制架构扩展为两层，第二控制层中的子控制单元受控于第一控制层中的主用控制板，主用控制板将业务处理分为分发给第二控制层的子控制单元，并获取子控制单元返回的业务处理结果；同时，主用控制板将对子控制单元的管理信息备份给备用控制板，以便在发生故障时，备用控制板能够在主用控制板故障时重新选举一个主用控制板来接替主用控制板的工作。本发明通过将原来由主用控制板统 一处理的业务处理任务分发给第二控制层的子控制单元的方式，突破原有HA架构的性能瓶颈，从而达到更高的处理性能和效率，满足高性能要求下的高可靠性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (8)
1.一种业务控制处理的系统，其特征在于，该系统包括：包括主用控制板和至少一个备用控制板的第一控制层、包括至少一个子控制单元的第二控制层；
所述主用控制板，用于管理所述第二控制层中的至少一个子控制单元，将业务处理任务分发给所管理的子控制单元，获取所管理的子控制单元返回的业务处理结果；将对子控制单元的管理信息备份给所述备用控制板；
所述备用控制板，用于存储所述主用控制板备份来的管理信息，在所述主用控制板故障时，重新选举一个主用控制板来接管所述故障的主用控制板的工作；
所述子控制单元包括：主用子控制单元和备用子控制单元；
所述主用子控制单元与所述主用控制板存在连接，用于处理所述主用控制板分发来的业务处理任务，将业务处理结果返回给所述主用控制板，并将与所述主用控制板的连接信息备份给备用子控制单元；
所述备用子控制单元，用于在所述主用子控制单元故障时，利用备份到的连接信息与所述主用控制板建立连接，处理所述主用控制板分发来的业务处理任务，并将业务处理结果返回给所述主用控制板。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述对子控制单元的管理信息包括：所述主用控制板与该主用控制板所管理的子控制单元的连接信息；
当主用控制板故障，重新选举出的主用控制板利用备份到的所述连接信息向所述主用控制板所管理的子控制单元发送连接请求；
所述子控制单元，还用于接收到所述连接请求后，与重新选举出的主用控制板建立连接。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述对子控制单元的管理信息还包括：子控制单元返回的业务处理结果；
所述子控制单元，还用于在与重新选举出的主用控制板建立连接后，将未发送的业务处理结果发送给重新选举出的主用控制板；
所述重新选举出的主用控制板，还用于将备份到的业务处理结果和子控制单元发送来的业务处理结果进行合并，并备份给备用控制板。
4.根据权利要求1至3任一权项所述的系统，其特征在于，所述业务处理任务为计算路由；该系统还包括至少一个接口板；
所述主用控制板在获取所管理的子控制单元返回的路由计算结果后，将所述路由计算结果下发给所述至少一个接口板。
5.一种业务控制处理的方法，其特征在于，该方法应用于包含第一控制层和第二控制层的系统，其中，第一控制层包含主用控制板和至少一个备用控制板，第二控制层包括至少一个子控制单元，该方法包括：
所述主用控制板将业务处理任务分发给该主用控制板所管理的至少一个子控制单元，并获取该主用控制板所管理的至少一个子控制单元返回的业务处理结果；其中，所述主用控制板所管理的子控制单元在工作正常时，将与所述主用控制板的连接信息备份给对应的备份子控制单元；所述备份子控制单元在所述主用控制板所管理的子控制单元故障时，利用备份到的连接信息与所述主用控制板建立连接后，作为所述主用控制板所管理的子控制单元；
所述主用控制板在正常工作时，将对子控制单元的管理信息备份给所述备用控制板；所述备用控制板在主用控制板故障时，重新选举一个主用控制板，重新选举出的主用控制板利用备份到的管理信息接管故障的主用控制板的工作。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对子控制单元的管理信息包括：所述主用控制板与该主用控制板所管理的子控制单元的连接信息；
所述重新选举出的主用控制板在接管主用控制板的工作之前，还包括：重新选举出的主用控制板利用备份到的所述连接信息向所述主用控制板所管理的子控制单元发送连接请求，与所述主用控制板所管理的子控制单元建立连接。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对子控制单元的管理信息还包括：子控制单元返回的业务处理结果；
该方法还包括：所述主用控制板所管理的子控制单元与所述重新选举出的主用控制板建立连接后，将未发送的业务处理结果发送给所述重新选举出的主用控制板；所述重新选举出的主用控制板将本地备份到的业务处理结果和所述主用控制板所管理的子控制单元发送来的业务处理结果进行合并，并备份给备用控制板。
8.根据权利要求5至7任一权项所述的方法，其特征在于，所述系统还包括至少一个接口板；所述业务处理任务为计算路由，所述业务处理结果为路由计算结果；
所述主用控制板在获取该主用控制板所管理的至少一个子控制单元返回的业务处理结果之后，还包括：将所述路由计算结果下发给所述至少一个接口板。
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