CN101841431A - 通信设备升级方法及通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通信设备升级方法及通信设备，其中方法包括：用下载的新业务软件覆盖通信设备的原有业务软件；当接收到升级复位命令后，关闭所述通信设备中的管理部分组件和转发部分组件之间的数据通路；仅对所述管理部分组件进行复位；由复位后的管理部分组件对所述新业务软件进行引导；打开所述数据通路。本发明通过仅复位通信设备中的管理部分组件而不复位转发部分组件，使得升级过程不会中断业务转发，从而不会影响网络通信的实时性与可靠性；另外，由于不需要采用备份机制，因此也降低了设备成本。

Description

通信设备升级方法及通信设备

技术领域

本发明涉及软件升级技术领域，尤其涉及一种通信设备升级方法及通信设备。

背景技术

现有通信设备，如交换机等，通常采用业务转发芯片负责业务转发，而业务转发芯片需要由设备软件完成初始化及业务配置之后才能具备处理转发业务的能力。现有通信设备软件升级过程如图1所示，包括：将新业务软件下载到通信设备；通信设备进行整机复位；通信设备引导新业务软件，以实现软件升级。

现有技术中至少存在如下问题：

通信设备的整机复位会同时对通信设备上的业务转发芯片进行复位，因此在新软件未完成加载之前，需要中断业务转发。而现有升级过程通常都是以分钟为数量级别的，这对于网络通讯的实时性与可靠性都有严重的影响。

现有技术通过以下几种方案解决升级过程对业务转发的影响。

1、备机冗余法

对通信设备进行多设备冗余的拓扑部署，以达到在对单一通信设备进行软件升级时，与此通信设备形成冗余的备份设备能够接管相应的转发业务，从而保障网络正常的业务转发。

该方案需要规划复杂的网络拓扑，投入更多资金购买设备，投入更多人力管理设备，因此人力、物力成本都较高。

2、单设备多业务处理单元冗余法

对于机箱式网络通信设备通常支持两个具有业务转发芯片的单元形成主用处理单元和备用处理单元，进行软件升级时先对备用处理单元进行升级，升级完成之后，再将备用处理单元升级为主用处理单元，而原先的主用处理单元降为从处理单元，此时再对此从处理单元进行软件升级，从而实现单设备软件升级时业务的不中断。

该方案需要在同一设备中设置多个处理单元用于冗余备份，只适用于中高端的机箱式通信设备，因此对通信设备的功能提出了更高的要求，也提高了成本。

发明内容

本发明提供一种通信设备升级方法及通信设备，用以保障通信设备上承载的转发业务在软件升级过程中不发生中断。

本发明一实施例提供一种通信设备升级方法，其中包括：

用下载的新业务软件覆盖通信设备的原有业务软件；

当接收到升级复位命令后，关闭所述通信设备中的管理部分组件和转发部分组件之间的数据通路；

仅对所述管理部分组件进行复位；

由复位后的管理部分组件对所述新业务软件进行引导；

打开所述数据通路。

本发明另一实施例提供一种通信设备，其中包括：

软件更新模块，用于用下载的新业务软件覆盖通信设备的原有业务软件；

通路关闭模块，用于当接收到升级复位命令后，关闭所述通信设备中的管理部分组件和转发部分组件之间的数据通路；

复位执行模块，用于当通路关闭模块关闭所述数据通路之后仅对所述管理部分组件进行复位；

软件引导模块，用于当复位执行模块执行复位后对所述新业务软件进行引导；

通路打开模块，用于当软件引导模块对所述新业务软件进行引导后打开所述数据通路。

本发明本通过仅复位通信设备中的管理部分组件而不复位转发部分组件，使得升级过程不会中断业务转发，从而不会影响网络通信的实时性与可靠性；另外，由于不需要采用备份机制，因此也降低了设备成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有通信设备软件升级过程的示意图；

图2为本发明所述通信设备升级方法实施例一的流程图；

图3为本发明所述通信设备升级方法实施例二的流程图；

图4为本发明所述通信设备升级方法实施例三的流程图；

图5为本发明所述通信设备升级方法实施例四的流程图；

图6为图5所示步骤450的实现流程图；

图7为本发明所述通信设备各实施例的具体器件连接示意图；

图8为本发明所述通信设备实施例一的结构示意图；

图9为图8所示复位执行模块的一种实现方式的结构示意图；

图10为图8所示复位执行模块的另一种实现方式的结构示意图；

图11为本发明所述通信设备实施例二的结构示意图；

图12为图11所示数据恢复模块的一种实现方式的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2为本发明所述通信设备升级方法实施例一的流程图，如图所示，该方法包括如下步骤：

步骤100，用下载的新业务软件覆盖通信设备的原有业务软件。

其中，业务软件具体为主程序(Main)软件，负责通信设备的业务处理，包括与业务相关的软件配置、协议交互以及业务转发芯片的配置等。所述新业务软件是指用于对原有业务软件进行升级的新版本的软件。

具体地，该新业务软件首先由管理员下载到通信设备的文件系统中，然后直接覆盖原有业务软件；或者也可以先将下载的新业务软件另存为其他文件名，待需要时再覆盖原有业务软件。

步骤200，当接收到升级复位命令后，关闭所述通信设备中的管理部分组件和转发部分组件之间的数据通路。

其中，该升级复位命令可以是由管理员发出的，用于使通信设备进入升级前的准备阶段。如图7所示，所述管理部分组件包括CPU、内存和非易失性存储器(FLASH)，用于对通信设备进行管理；转发部分组件包括业务转发芯片，如专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)，用于执行业务转发过程。具体可以包括一个业务转发芯片作为单转发处理元，或者可以包括多个业务转发芯片作为多转发处理元。

具体地，该步骤可以由通信设备中管理部分组件的CPU关闭转发部分组件中业务转发芯片的直接存储器访问(Direct Memory Access，简称：DMA)控制器实现。其中，DMA控制器用于控制业务转发芯片的直接存储访问权限，当DMA控制器关闭后，业务转发芯片无法对内存进行直接存储访问，从而实现了关闭管理部分组件和转发部分组件之间的数据通路。

其中，所述数据通路包括用于传输管理数据的管理数据通路(如图中所示CPU和ASIC之间填充为白色的通路)和用于传输业务数据的业务数据通路(如图中所示CPU和ASIC之间填充为网格的通路)。通过关闭数据通路，可以保证管理部分组件进行下述分级复位时，CPU不受来自于业务转发芯片的业务数据的影响。

步骤300，仅对所述管理部分组件进行复位。

仅对管理部分组件进行复位而不对转发部分组件进行复位，使得转发部分组件的业务转发芯片仍然基于先前保存的转发信息进行业务转发。

具体可以对管理部分组件采用分级复位方式或热复位方式，相关内容将在以下实施例中进行详细说明。

步骤400，由复位后的管理部分组件对所述新业务软件进行引导。

管理部分组件的复位完成后，CPU可以从默认的指令执行位置开始对新业务软件进行引导，具体的软件引导过程与现有通信设备正常启动时的处理逻辑一致，包括引导(Boot)阶段，控制(Ctrl)和新业务软件(即：主程序软件)运行阶段。

步骤500，打开所述数据通路。

具体地，可以打开所述DMA控制器以打开业务转发芯片与CPU之间的数据通路，使转发业务恢复正常。

本实施例所述方法通过仅复位通信设备中的管理部分组件而不复位转发部分组件，使得升级过程不会中断业务转发，从而不会影响网络通信的实时性与可靠性；另外，该方法不需要采用备份机制，从而降低了设备成本。

本实施例所述方法可以应用于单机通信设备或机箱式通信设备的各板卡中，通过结合有现有多板卡主备冗余方案，能够满足网络中比单机通信设备更高的可靠性需求。

图3为本发明所述通信设备升级方法实施例二的流程图，本实施例对上述方法实例一中的步骤300进行了进一步说明，在本实施例中，采用分级复位方式仅对管理部分组件进行复位，其中，分级复位方式是指采用硬件电路仅对管理部中的各器件进行复位而对转发部分组件不进行复位的式。该步骤300具体包括如下步骤：

步骤310，管理部分组件的CPU向通信设备中的分级复位电路发出分级复位指示信号。

其中，分级复位电路为通信设备中设置的硬件电路，可以分别控制复位管理部分组件与业务转发部分组件，从而为CPU提供分级复位能力。

步骤311，分级复位电路根据所述分级复位指示信号仅对管理部分组件进行复位操作。

具体地，该分级复位电路可以通过与管理部分组件相连的复位信号线对管理部份进行复位，包括对管理部分组件的CPU、内存、非易失性存储器在内的器件进行复位。

本实施例所述方法采用分级复位方式实现了仅对管理部分组件进行复位，适用于设置有硬件分级复位电路的通信设备。

图4为本发明所述通信设备升级方法实施例三的流程图，本实施例对上述方法实例一中的步骤300进行了进一步说明，在本实施例中，采用热复位方式仅对管理部分组件进行复位。其中，热复位是相对于冷复位而言的，冷复位必须经过一次完整的引导加载(BootLoader)过程，而热复位指当前业务软件将新版本的主程序软件加载到内存中后直接执行的过程，因此热复位少了引导加载过程。该步骤300具体包括如下步骤：

步骤320，所述管理部分组件的CPU将所述新业务软件加载到所述管理部分组件的内存中。

步骤321，执行加载到内存中的所述新业务软件。

其中，加载到内存的目的是执行该新业务软件，管理部分组件的复位是对数据的重新初始化过程，通过执行加载到内存中的新业务软件负责对管理部分组件进行重新初始化，也相当于一次分级复位过程。因此，本实施例所述方法采用热复位方式实现了仅对管理部分组件进行复位，适用于不具备分级复位功能的通信设备。

图5为本发明所述通信设备升级方法实施例四的流程图，本实施例在上述方法实例二的基础上，在步骤400与步骤500之间进一步包括：

步骤450，根据所述转发部分组件中保存的硬件业务表项数据，恢复所述管理部分组件的软件业务表项数据。

其中，硬件业务表项数据是保存在转发部分组件用于在执行业务转发操作时所使用的表项数据，如路由表数据等；软件业务表项数据是保存在管理部分组件的内存中用于对转发业务芯片进行业务配置的表项数据。

当管理部分组件完成复位后，新业务软件运行并对通信系统软件中的业务模块进行初始化，因此也会使管理部分组件的内存中的软件业务表项数据复位，从而使内存中与业务转发相关的数据丢失。而转发部分组件由于不进行复位，因此其保存的硬件业务表项数据不会丢失。

通过本实施例所述方法，根据转发部分组件中保存的硬件业务表项数据恢复了管理部分组件的软件业务表项数据，从而实现了数据恢复，有利于保持转发业务的一致性。

如图6所示，该步骤450具体可以包括如下步骤：

步骤451，所述新业务软件被引导运行后，管理部分组件的CPU读取所述通信设备中保存的复位方式信息。

其中，所述复位方式信息可以存储在通信设备中的易失性存储器中，由管理员根据需要对其进行设置。其中，易失性存储器是指掉电后使保存的信息丢失的存储器，例如可以为转发部分组件中ASIC的寄存器，以便在管理部份复位时，该复位方式信息不会丢失，而当整机复位或转发部分组件复位时，能够去除该复位方式信息。

需要说明的是，本步骤中所述的复位方式信息不应存储在非易性存储器中，非易性存储器是指掉电后其保存的信息不丢失的存储器，以避免再次进行复位升级时，仍然使用旧的复位方式信息。

步骤452，当所述复位方式信息为仅复位管理部分组件时，从所述转发部分组件获取已保存的硬件业务表项数据。

步骤453，根据所述硬件业务表项数据恢复所述软件业务表项数据。

通过根据复位方式信息判断是否进行数据恢复，当此前进行的复位方式为仅复位管理部分组件时，则进行数据恢复，否则如果此前进行的复位方式为整机复位，则无需进行数据恢复，从而扩大了本实施例所述方法的适用范围。其中，整机复位是指对包括管理部分组件和转发部分组件在内的整机进行复位，具体可以由CPU直接发起整机复位，或者也可以通过上述分级复位电路进行整机复位。

图8为本发明所述通信设备实施例一的结构示意图，本实施例所述通信设备可以实现上述各方法实施例所述的所述通信设备升级方法。如图所示，该通信设备10包括：软件更新模块11、通路关闭模块12、复位执行模块13、软件引导模块14和通路打开模块15，其工作原理如下：

当要对该通信设备10进行升级时，由软件更新模块11用下载的新业务软件覆盖通信设备的原有业务软件；具体地，可以首先由管理员通过软件更新模块11将新业务软件下载到通信设备的文件系统中，然后用该新业务软件直接覆盖原有业务软件；或者也可以由管理员通过软件更新模块11先将下载的新业务软件另存为其他文件名，待需要时再覆盖原有业务软件。

当接收到升级复位命令后，通路关闭模块12关闭所述通信设备10中的管理部分组件和转发部分组件之间的数据通路。如图7所示，所述管理部分组件包括CPU、内存和FLASH，用于对通信设备进行管理；转发部分组件包括业务转发芯片，如ASIC，用于执行业务转发过程。具体地，该通路关闭模块12可以由所述管理部分组件的CPU实现，通过关闭所述转发部分组件中的业务转发芯片的DMA控制器以实现关闭管理部分组件和转发部分组件之间的数据通路。

当通路关闭模块12关闭所述数据通路之后，由复位执行模块13仅对所述管理部分组件进行复位，而不对转发部分组件进行复位，使得转发部分组件的业务转发芯片仍然基于先前保存的转发信息进行业务转发。具体地，该复位执行模块13可以有以下两种实现方式：

如图9所示，该复位执行模块13的一种实现方式包括：复位指示单元1301和分级复位电路1302，其中，分级复位电路1302为通信设备中设置的硬件电路，可以分别控制复位管理部分组件与业务转发部分组件，从而为CPU提供分级复位能力。其工作原理为：先由复位指示单元1301向分级复位电路1302发出分级复位指示信号；然后由分级复位电路1302根据复位指示单元1301发出的所述分级复位指示信号仅对所述管理部分组件进行复位操作。

该复位执行模块13采用分级复位方式实现了仅对管理部分组件进行复位，适用于设置有硬件分级复位电路的通信设备。

如图10所示，该复位执行模块13的另一种实现方式包括：加载单元1311和软件执行单元1312，其工作原理为：先由加载单元1311将所述新业务软件加载到所述管理部分组件的内存中；然后再由软件执行单元1312执行由加载单元1311加载到内存中的所述新业务软件。

其中，加载到内存的目的是执行该新业务软件，管理部分组件的复位是对数据的重新初始化过程，通过执行加载到内存中的新业务软件负责对管理部分组件进行重新初始化，也相当于一次分级复位过程。因此，该复位执行模块13采用热复位方式实现了仅对管理部分组件进行复位，适用于不具备分级复位功能的通信设备。

当复位执行模块13执行复位后，由位于管理部分组件中的软件引导模块14对所述新业务软件进行引导，具体的软件引导过程请参见上述方法实施例的相关说明，此处不再赘述。

当软件引导模块14对所述新业务软件进行引导后，由通路打开模块15打开所述数据通路。具体地，可以打开所述DMA控制器以，打开业务转发芯片与CPU之间的数据通路，使转发业务恢复正常。

本实施例所述通信设备通过仅复位通信设备中的管理部分组件而不复位转发部分组件，使得升级过程不会中断业务转发，从而不会影响网络通信的实时性与可靠性；另外，该方法不需要采用备份机制，从而降低了设备成本。

图11为本发明所述通信设备实施例二的结构示意图，如图所示，本实施例所述通信设备10在上述通信设备实施例一的基础上进一步包括数据恢复模块16，用于当软件引导模块14对所述新业务软件进行引导后，根据所述转发部分组件中保存的硬件业务表项数据恢复所述管理部分组件的软件业务表项数据。

本实施例通过增设数据恢复模块16，根据转发部分组件中保存的硬件业务表项数据恢复了管理部分组件的软件业务表项数据，从而实现了数据恢复，有利于保持转发业务的一致性。

具体地，如图12所示，该数据恢复模块16具体可以包括：读取单元1601和恢复单元1602，其工作原理如下：

先由读取单元1601读取所述通信设备10中保存的复位方式信息，有关复位方式信息的相关说明，请参见前述方法实施例，此处不再赘述；当读取单元1601读取的所述复位方式信息为仅复位管理部分组件时，由恢复单元1602根据所述转发部分组件中保存的硬件业务表项数据恢复所述管理部分组件的软件业务表项数据。

通过根据复位方式信息判断是否进行数据恢复，当此前进行的复位方式为仅复位管理部分组件时，则进行数据恢复，否则如果此前进行的复位方式为整机复位，则无需进行数据恢复，从而扩大了本实施例的适用范围。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种通信设备升级方法，其特征在于包括：

用下载的新业务软件覆盖通信设备的原有业务软件；

当接收到升级复位命令后，关闭所述通信设备中的管理部分组件和转发部分组件之间的数据通路；

仅对所述管理部分组件进行复位；

由复位后的管理部分组件对所述新业务软件进行引导；

打开所述数据通路。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于关闭所述通信设备中的管理部分组件和转发部分组件之间的数据通路包括：由所述管理部分组件的CPU关闭所述转发部分组件中的业务转发芯片的直接存储器访问控制器。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于仅对所述管理部分组件进行复位包括：

向通信设备中的分级复位电路发出分级复位指示信号；

所述分级复位电路根据所述分级复位指示信号仅对所述管理部分组件进行复位操作。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于仅对所述管理部分组件进行复位包括：

所述管理部分组件的CPU将所述新业务软件加载到所述管理部分组件的内存中；

执行加载到内存中的所述新业务软件。

5.根据权利要求1～4中任一所述的方法，其特征在于对所述新业务软件进行引导之后还包括：所述业务软件被引导运行后，根据所述转发部分组件中保存的硬件业务表项数据恢复所述管理部分组件的软件业务表项数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于根据所述转发部分组件中保存的硬件业务表项数据恢复所述管理部分组件的软件业务表项数据之前还包括：

所述管理部分组件的CPU读取所述通信设备中保存的复位方式信息；

当所述复位方式信息为仅复位管理部分组件时，才根据所述转发部分组件中保存的硬件业务表项数据恢复所述管理部分组件的软件业务表项数据。

7.一种通信设备，其特征在于包括：

软件更新模块，用于用下载的新业务软件覆盖通信设备的原有业务软件；

通路关闭模块，用于当接收到升级复位命令后，关闭所述通信设备中的管理部分组件和转发部分组件之间的数据通路；

复位执行模块，用于当通路关闭模块关闭所述数据通路之后仅对所述管理部分组件进行复位；

软件引导模块，用于当复位执行模块执行复位后对所述新业务软件进行引导；

通路打开模块，用于当软件引导模块对所述新业务软件进行引导后打开所述数据通路。

8.根据权利要求7所述的通信设备，其特征在于所述复位执行模块包括：

复位指示单元，用于发出分级复位指示信号；

分级复位电路，用于根据复位指示单元发出的所述分级复位指示信号仅对所述管理部分组件进行复位操作。

9.根据权利要求7所述的通信设备，其特征在于所述复位执行模块包括：

加载单元，用于将所述新业务软件加载到所述管理部分组件的内存中；

软件执行单元，用于执行由加载单元加载到内存中的所述新业务软件。

10.根据权利要求7～9中任一所述的通信设备，其特征在于还包括：数据恢复模块，用于当软件引导模块对所述新业务软件进行引导后，根据所述转发部分组件中保存的硬件业务表项数据恢复所述管理部分组件的软件业务表项数据。

11.根据权利要求10所述的通信设备，其特征在于所述数据恢复模块包括：

读取单元，用于读取所述通信设备中保存的复位方式信息；

恢复单元，用于当读取单元读取的所述复位方式信息为仅复位管理部分组件时，根据所述转发部分组件中保存的硬件业务表项数据恢复所述管理部分组件的软件业务表项数据。

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