CN102104471A - 一种冗余备份系统中基于条件的主备切换方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冗余备份系统中基于条件的主备切换方法及装置，所述方法包括：预设系统中单元状态，所述单元状态分为主用状态和备用状态，处于主用状态的单元执行系统的业务功能；预设单元间主用状态及备用状态切换的条件，所述条件包括：按设定时间切换、不允许切换中的一种；监测系统状态，当所述条件满足时，根据所述条件完成单元间主用状态及备用状态切换。本发明通过主备切换条件的设置，实现在一般的主备冗余方式中增加了条件机制，能够根据用户需要进行条件的设置，从而更好地满足了用户的多种使用需求。

Description

一种冗余备份系统中基于条件的主备切换方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域的电信设备，特别是大容量高密度的下一代网络设备。

背景技术

通信网络对可靠性要求很高，特别是局点级别较高的电信设备，都要求要有冗余设计和备份策略。一般的冗余设计有1+1或N+1冗余，备份策略分为负荷分担方式或主备方式。对于互为主备的单元，通常的倒换策略是单元定时检测自己和备份单元的状态并进行比较，当备份单元状态为非主用状态而且自身状态也非主用时，切换自身状态成为主要状态并在系统中执行业务。这种倒换策略一般是系统自动完成的，一旦备份中的主用单板发生故障退出服务，系统不需人工干预而自动发生备用单板切换为主用的过程。

随着计算机技术的发展，通信设备，特别是层次高的局点设备都向大容量、高密度化发展。此时，一个单元上的某器件发生故障，并不需要进行备份单元间的切换。实际上，很多场景中不必要的备份单元的主备切换给系用带来的开销，或者对实时业务造成的负面影响往往比不倒换要大。例如，传统PSTN(Public Switched Telephone Network，公共交换电话网)交换机一块数字中继单板只能处理4～8路E1中继，现在基于软交换的中继网关的一块数字中继板可以处理128路以上的E1中继，新型的单板上不仅承担E1接口功能，还对复杂的窄带信令进行处理。其中若干E1中继的故障，或者某些信令处理功能的故障，往往不希望发生单板切换。换句话说，一般的主备切换方式的冗余备份实现简单，但缺乏条件支持，在某些场景下，提供的控制方式不能满足高密度设备运行和维护要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种冗余备份系统中基于条件的主备切换方法及装置，从而更加灵活地控制和进行冗余备份设备间的主备切换。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种冗余备份系统中基于条件的主备切换方法，包括：

预设系统中单元状态，所述单元状态分为主用状态和备用状态，处于主用状态的单元执行系统的业务功能；

预设单元间主用状态及备用状态切换的条件，所述条件包括：按设定时间切换、不允许切换中的一种；

监测系统状态，当所述条件满足时，根据所述条件完成单元间主用状态及备用状态切换。

进一步来说，所述按设定时间切换，包括：

立即切换或设置时间到达时切换中的一种。

进一步来说，所述条件还包括：主用设备故障时发生切换。

进一步来说，所述条件还包括：

设置主用状态及备用状态单元进入主用状态的方式为自动竞争，当系统中没有主用状态单元时备用单元能自主切换状态为主用状态。

进一步来说，所述条件还包括：

设置指定单元为主用状态，其他单元为备用状态。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种冗余备份系统中基于条件的主备切换装置，包括：

预设模块，用于预设系统中单元状态，所述单元状态分成主用状态和备用状态，处于主用状态的单元执行系统的业务功能；预设单元间主用状态及备用状态切换的条件，所述条件包括：按设定时间切换、不允许切换中的一种；

控制模块，用于监测系统状态，当所述条件满足时，根据所述条件完成单元间主用状态及备用状态切换。

进一步来说，

所述预设模块，进一步用于设置所述按设定时间切换为立即切换或设置时间到达时切换中的一种；

所述控制模块，进一步用于在所述设定时间到达时，发生主用状态及备用状态切换。

进一步来说，

所述预设模块，进一步用于设置单元间主用状态及备用状态切换的条件为：主用设备故障时发生切换。

进一步来说，所述预设模块，进一步用于设置主用状态及备用状态单元进入主用状态的方式为自动竞争；

所述控制模块，进一步用于当系统中没有主用状态单元时，备用单元自主切换状态并成为主用单元。

进一步来说，

所述预设模块，进一步用于设置指定单元为主用状态，其他单元为备用状态；

所述控制模块，进一步用于控制所述指定单元为主用状态，其他单元为备用状态。

本发明通过主备切换条件的设置，实现在一般的主备冗余方式中增加了条件机制，能更加灵活地控制备份单元间主备状态的切换，使高密度大容量设备的开通和维护过程更加方便。能够根据用户需要进行条件的设置，从而更好地满足了用户的多种使用需求。

附图说明

图1是本发明的基于条件的主备切换方法流程图。

图2是一种基于1+1主备方式的冗余控制示意图，用于说明本发明方法的具体实施。

图3是主备冗余单板主备竞争的流程示意图，用于说明本发明方法中主备竞争的具体实施。

图4是不允许切换条件下主备单板的控制流程图，用于说明本发明中主用故障时的具体实施。

图5是立即切换条件下主备单板的切换流程图，用于说明本发明方法主备强制切换的具体实施。

具体实施方式

本发明的主要思想是：在系统中将单元状态分成主用状态和备用状态，主用状态的单元执行系统的业务功能，备用状态的单元不执行系统的业务功能，设置一定的条件，在所述条件满足时，主备用单元发生状态切换。

在本发明所述方法中，备用单元不执行系用的业务功能，该单元损坏、或者被隔离，如从系统中摘除该单元，对系统正在执行的业务功能没有影响。

在本发明所述方法中，主用单元发生故障时，如主用单元中某子系统异常，主备用单元是否发生切换要根据条件确定。当条件满足时，发生主备切换；当条件不满足时不能发生切换。这样就能更好地适应实际的使用需求。

下面结合附图及具体实施方式对本发明技术方案进行详细说明。

参照图1所示，为本发明的基于条件的主备切换方法流程图，所述方法包括以下步骤：

步骤101：预设系统中单元状态分成主用状态和备用状态，处于主用状态的单元执行系统的业务功能；

步骤102：预设单元间主用状态及备用状态切换的条件，所述条件包括：按设定时间切换、不允许切换中的一种；

当为不允许切换时，即使检测到故障，主用单元也不发生状态切换。

步骤103：监测系统状态，当所述条件满足时，根据所述条件完成单元间主用状态及备用状态切换。

在本发明的一个优选实施例中，所述按设定时间切换，包括：

立即切换或设置时间到达时切换中的一种。所述设置时间，可以是一个时间点或者是一个时间段，比如到某一个时间切换，或者在经过一个时间段之后进行切换，具体可以根据使用需要进行设定。

在本发明的一个优选实施例中，所述条件还包括：主用设备故障时发生切换。当单元间主用状态及备用状态切换的条件为主用故障时发生切换，当主用单元检测到故障时发生主备切换。

在本发明的一个优选实施例中，所述条件还包括：

设置主用状态及备用状态单元进入主用状态的方式为自动竞争，当系统中没有主用状态单元时备用单元能自主切换状态并成为主用单元。

在本发明的一个优选实施例中，所述条件还包括：

设置指定单元为主用状态，其他单元为备用状态。

以上各种条件，可以实现根据用户的需求进行选择设定，可以设定其中的一个条件，也可以在不相冲突的情况下选择多个条件，从而满足用户的各种需求。

本发明还提供了一种基于条件的主备切换装置，包括：

预设模块，用于预设系统中单元状态分成主用状态和备用状态，处于主用状态的单元执行系统的业务功能；预设单元间主用状态及备用状态切换的条件，所述条件包括：按设定时间切换、不允许切换中的一种；

控制模块，用于监测系统状态，当所述条件满足时，根据所述条件完成单元间主用状态及备用状态切换。

在本发明的一个优选实施例中，

所述预设模块，进一步用于设置所述按设定时间切换为立即切换或设置时间到达时切换中的一种；

所述控制模块，进一步用于在所述设定时间到达时，发生主用状态及备用状态切换。

在本发明的一个优选实施例中，所述预设模块，进一步用于设置单元间主用状态及备用状态切换的条件为：主用设备故障时发生切换。

在本发明的一个优选实施例中，

所述预设模块，进一步用于设置主用状态及备用状态单元进入主用状态的方式为自动竞争；

所述控制模块，进一步用于当系统中没有主用状态单元时，备用单元自主切换状态并成为主用单元。

在本发明的一个优选实施例中，

所述预设模块，进一步用于设置指定单元为主用状态，其他单元为备用状态；

所述控制模块，进一步用于控制所述指定单元为主用状态，其他单元为备用状态。

下面通过具体应用中的实例对本发明进行示例性说明。

如图2所示，单板A和单板B为1+1主备的冗余备份单板，采用基于条件的主备切换方式。控制模块用于接收预设模块发送的用户主备切换条件，并向主备用单板发送主备切换控制信号。MASCT(MasterControl)信号是单板的主备竞争控制信号，用于从控制模块中接收主备切换信号。O_MS和I_MS为单板主备状态输出和输入信号，MASCT、O_MS和I_MS信号之间通过单板上的与非门电路实现信号互锁。

如图3所示，为本发明方法在系统上电进行单元加载，冗余单板完成主备竞争的流程。

步骤201，控制模块给冗余备份的单板A和B的MASCT信号都是高电平1，允许备份单元进行主备用竞争。

步骤202，假定单板A先完成自身初始化而单板B后完成，单板A的MASCT信号为1，输入信号I_MS为1，经与非门运算后单板A竞争为主用状态，其输出信号O_MS为0。

步骤203，单板B完成初始化，MASCT信号为1，B板的I_MS信号(即A板的O_MS)也为0，经与非门运算后单板B只能为备用状态，其输出信号O_MS为1。

如图4所示，为本发明在条件设置了不允许倒换时，主用单板出现故障复位时冗余备份单板的主备控制流程。

步骤301，控制模块给主用单板A的MASCT信号是高电平1，给备用单板B的MASCT信号是低电平0。

步骤302，备用单板B的MASCT信号为0，经与非门输出O-MS只能为1，B板只能为备用状态。

步骤303，单板A的MASCT信号为1，其I_MS信号即B板的O_MS信号也为1，经与非门输出，信号O_MS为0，所以A板保持主用不变。

如图5所示，为本发明在条件设置为立即倒换时，主备用单板发生切换的流程。

步骤401，控制模块控制主用单板A的MASCT信号由高电平1更改为低电平0，控制B板的MASCT信号是高电平1。

步骤402，主用单板A的MASCT信号为0，经与非门运算后只能成为备用单板，其输出信号O_MS为1。

步骤403，备用单板B的输入信号I_MS(即A板的O_MS信号)为1，其MASCT信号此时为1，B板的O_MS信号为0，B板成为主用。

当然，本发明可有多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种冗余备份系统中基于条件的主备切换方法，其特征在于，包括：

预设系统中单元状态，所述单元状态分为主用状态和备用状态，处于主用状态的单元执行系统的业务功能；

预设单元间主用状态及备用状态切换的条件，所述条件包括：按设定时间切换、不允许切换中的一种；

监测系统状态，当所述条件满足时，根据所述条件完成单元间主用状态及备用状态切换。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按设定时间切换，包括：

立即切换或设置时间到达时切换中的一种。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述条件还包括：主用设备故障时发生切换。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述条件还包括：

设置主用状态及备用状态单元进入主用状态的方式为自动竞争，当系统中没有主用状态单元时备用单元能自主切换状态为主用状态。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述条件还包括：

设置指定单元为主用状态，其他单元为备用状态。

6.一种冗余备份系统中基于条件的主备切换装置，其特征在于，包括：

预设模块，用于预设系统中单元状态，所述单元状态分成主用状态和备用状态，处于主用状态的单元执行系统的业务功能；预设单元间主用状态及备用状态切换的条件，所述条件包括：按设定时间切换、不允许切换中的一种；

控制模块，用于监测系统状态，当所述条件满足时，根据所述条件完成单元间主用状态及备用状态切换。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述预设模块，进一步用于设置所述按设定时间切换为立即切换或设置时间到达时切换中的一种；

所述控制模块，进一步用于在所述设定时间到达时，发生主用状态及备用状态切换。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述预设模块，进一步用于设置单元间主用状态及备用状态切换的条件为：主用设备故障时发生切换。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述预设模块，进一步用于设置主用状态及备用状态单元进入主用状态的方式为自动竞争；

所述控制模块，进一步用于当系统中没有主用状态单元时，备用单元自主切换状态并成为主用单元。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述预设模块，进一步用于设置指定单元为主用状态，其他单元为备用状态；

所述控制模块，进一步用于控制所述指定单元为主用状态，其他单元为备用状态。

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