CN102238093B - 防止业务中断的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了防止业务中断的方法和装置。其中，该方法包括：在所述线卡板重启之前将所述线卡板上的CPU控制系统存储Shadow数据至预设的存储设备，并设置控制系统重启标志，所述Shadow数据至少包括：所述芯片转发系统的设置信息和CPU控制系统当前的协议状态信息；在对所述线卡板进行重启时，重启所述线卡板上的CPU控制系统，并保持所述线卡板上的芯片转发系统处于继续处理业务的状态；当所述线卡板上的CPU控制系统在重启过程中发现所述控制系统重启标志时，在初始过程中恢复已存储在存储设备中的Shadow数据。

Description

防止业务中断的方法和装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术，特别涉及防止业务中断的方法和装置。

背景技术

目前，现有网络对设备的可靠性要求越来越高，普遍要求设备具有业务不间断的升级能力，即所谓的ISSU能力。主流厂商对支持业务不间断升级的设备通常设置为分布式设备。该分布式设备包括双主控板和若干个线卡板，双主控板中，其中一个为主用主控板，另一个为备用主控板。在分布式设备升级时，按照图1所示的流程执行：

步骤101，将备用主控板的版本更新为新版本，重启该备用主控板；

步骤102，将主用主控板的版本更新为新版本，重启该主用主控板；

步骤103，备用主控板感知到主用主控板异常时，进行主备切换，切换为主用主控板，接管原主用主控板执行的操作，同时，利用GR等协议通知对端以保持数据正常传输，避免网络震荡。

步骤104，线卡板通过单板复位的方式完成版本的更新，以实现升级。

可以看出，对于分布式设备，如果线卡板需要升级，则必须通过线卡板重启来重新加载新版本的方式实现。线卡板包含CPU控制系统和转发芯片系统，在线卡板重启时，该线卡板上的CPU控制系统和转发芯片系统均需被复位，这会导致该线卡板上的所有流量在升级过程中全部中断。

对于集中式设备，其升级只能通过单板复位方式进行，同样会导致流量中断。

发明内容

本发明提供了防止业务中断的方法和装置，以防止分布式设备中线卡板升级或者集中式设备升级所引起的流量中断。

本发明提供的技术方案包括：

一种防止业务中断的方法，所述方法应用于包含CPU控制系统和芯片转发系统的线卡板中，该方法包括：

在所述线卡板重启之前将所述线卡板上的CPU控制系统存储Shadow数据至预设的存储设备，并设置控制系统重启标志，所述Shadow数据至少包括：所述芯片转发系统的设置信息和CPU控制系统当前的协议状态信息；

在对所述线卡板进行重启时，重启所述线卡板上的CPU控制系统，并保持所述线卡板上的芯片转发系统处于继续处理业务的状态；

当所述线卡板上的CPU控制系统在重启过程中发现所述控制系统重启标志时，在初始过程中恢复已存储在存储设备中的Shadow数据。

一种防止业务中断的装置，所述装置应用于上述方法，该装置包括：

第一控制单元，用于在所述线卡板重启之前将所述线卡板上的CPU控制系统存储Shadow数据至预设的存储设备，并设置控制系统重启标志，所述Shadow数据至少包括：所述芯片转发系统的设置信息和CPU控制系统当前的协议状态信息；

第二控制单元，用于在对所述线卡板进行重启时，重启所述线卡板上的CPU控制系统，并保持所述线卡板上的芯片转发系统处于继续处理业务的状态；

处理单元，用于当所述线卡板上的CPU控制系统在重启过程中发现所述控制系统重启标志时，在初始过程中恢复已存储在存储设备中的Shadow数据。

由以上技术方案可以看出，本发明中，在线卡板由于升级或者其他原因而导致的重启过程中，仅重启所述线卡板中的CPU控制系统，而所述线卡板中的芯片转发系统处于继续处理业务的状态，这能实现芯片转发系统不中断地处理业务，防止了线卡板升级过程中业务断。

附图说明

图1为本发明实施例提供的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的另一方法流程图；

图3为本发明实施例提供的装置结构图。

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。

在对本发明提供的防止业务中断的方法进行描述之前，先分析一下分布式设备中线卡板的结构。集中式设备的结构与分布式设备中线卡板的结构类似，为描述方便，下文也将集中式设备统称为线卡板。

在本发明中，基本上可以简单地将线卡板划分为两个系统：

CPU控制系统，其由一款CPU来完成控制平面的处理，包括运行各种协议，以及转发表项的设置等。

芯片转发系统，通常由一套专用的转发芯片比如ASIC芯片、NP芯片、FPGA芯片等，利用CPU控制系统设置的转发表项来完成数据平面各种报文的转发。

在现有技术中，为了实现线卡板的升级，需要对线卡板进行简单地重启操作，重启时CPU控制系统和芯片转发系统均被复位，在芯片转发系统被复位的过程中，该芯片转发系统中断业务处理，这导致了业务流量的中断。

本申请中，对线卡板升级进行了创造性地分析，发现线卡板上版本的更新其实仅涉及CPU控制系统，与芯片转发系统没有任何关联。因此，本发明只需要将CPU控制系统重启即可，而芯片转发系统仍保持原有状态，不需要重启，这保证了芯片转发继续提供报文转发的能力，防止业务流量中断。

基于此，本发明提供了防止业务中断的方法，具体为：在线卡板重启过程中(其包含了由于线卡板升级而导致的重启，也可包含由于其他原因导致的重启，本发明并不具体限定)，仅重启所述线卡板中的CPU控制系统，并保持所述线卡板上的芯片转发系统处于继续处理业务的状态。这可以真正的实现在线卡板升级过程中业务不中断的目的。下面通过图1对该方法进行详细描述。

下面以由于线卡板升级来重新启动线卡板为例对本发明提供的方法进行描述，其他情况原理类似：

参见图1，图1为本发明实施例提供的方法流程图。如图1所示，该流程可包括以下步骤：

步骤101，在所述线卡板升级之前将所述线卡板上的CPU控制系统存储Shadow数据至预设的存储设备，并设置控制系统重启标志。

在本发明中，为了保证CPU控制系统完成重启后，能够获得芯片转发系统的设置信息，比如驱动层中芯片转发系统的设置信息，需要CPU控制系统在线卡板升级前将该芯片转发系统的设置信息保存在预设的存储设备中，以便CPU控制系统完成重启后从该存储设备保存的数据中恢复原有数据。

另外，CPU控制系统中关于驱动层之上的芯片相关配置、状态的信息(包括CPU控制系统的协议状态信息)也必须配套保存在所述存储设备中，以保证CPU控制系统完成重启后适时恢复该存储设备保存的数据。

为便于描述，本发明将上述需要保存的数据统称为Shadow数据。可以看出，该Shadow数据至少包括：所述芯片转发系统的设置信息和CPU控制系统当前的协议状态信息。

至于上述的存储设备，其可有以下三种选择：

1、对于本身即配有存储设备的线卡板，可以选择本地存储设备存储shadow信息。

2、采用网络存储设备来保存shadow信息。

3、线卡板本身预留的内存，专门用于保存shadow信息。

还有，本步骤101中，控制系统重启标志可在CPU控制系统向存储设备存储数据之前、或存储数据过程中设置。

步骤102，在对所述线卡板进行重启时，重启所述线卡板上的CPU控制系统，并保持所述线卡板上的芯片转发系统处于继续处理业务的状态。

本步骤102中，CPU控制系统重启的方式可包括：采用linux的kexc机制引导升级软件运行，或者通过Bootware(BIOS)等重新加载升级软件运行。

另外，本步骤102中，可通过以下方式实现仅重启所述线卡板上的CPU控制系统，控制所述线卡板上的芯片转发系统不中断地处理业务：针对CPU控制系统配置一个重启命令，以使CPU控制系统接收到该重启命令后进行重启，而针对芯片转发系统，则不配置重启命令，仍然保持原来的工作状态，如此，即可实现重启CPU控制系统，保持所述线卡板上的芯片转发系统处于继续处理业务的状态即芯片转发系统不中断处理业务。当然，还有其他方式实现重启所述线卡板上的CPU控制系统，并保持所述线卡板上的芯片转发系统处于继续处理业务的状态，上述只是一种举例，并非限定本发明。

步骤103，当CPU控制系统在重启过程中发现所述控制系统重启标志时，在初始过程中恢复已存储在存储设备中的Shadow数据。

本步骤103中的重启过程可为：运行加载升级软件的过程。

另外，本步骤103中，在恢复Shadow数据后，并不初始化所述芯片转发系统。并且，在完成Shadow信息的恢复后，CPU控制系统即可正常运行，也即CPU控制系统进入稳态。

需要说明的是，在重启所述CPU控制系统的过程中，如果芯片转发系统和/或CPU控制系统中的信息发生变化，比如芯片转发系统的接口从原来的UP变为DOWN，则在所述CPU控制系统和芯片转发系统之间通过启动平滑检查机制平滑处理CPU控制系统重启过程中芯片转发系统和/或CPU控制系统中发生变化的数据信息。其中，当所述线卡板为分布式设备中的线卡板时，可从主控板得到CPU控制系统重启过程中芯片转发系统和/或CPU控制系统中发生变化的数据信息，之后在CPU控制系统和芯片转发系统之间平滑处理该得到的数据信息；当所述线卡板为集中式设备中的线卡板时，可从外界网络中得到CPU控制系统重启过程中芯片转发系统和/或CPU控制系统中发生变化的数据信息，之后在CPU控制系统和芯片转发系统之间平滑处理该得到的数据信息。

至此，完成图1所示的流程。从图1所示的流程可以看出，在线卡板升级过程中，仅重启CPU控制系统，芯片转发系统可独立运行，系统业务流量不受影响，这实现了业务流量不中断的目的。

还需要说明的是，本发明中，某些线卡板上的CPU控制系统会处理部分协议报文以实现协议的分布式计算，提高系统的处理能力如STP等。而在CPU控制系统重启过程中，此类协议报文将无法得到处理，导致协议异常。为了解决该问题，可执行图2所示的流程。

参见图2，图2为本发明实施例提供的另一方法流程图。如图2所示，该流程可包括以下步骤：

步骤201，在重启线卡板中的CPU控制系统之前，启动设定的协议代理进程。

具体地，步骤201可在将Shadow数据保存至存储设备时，启动协议代理进程。其中，本步骤201中，当所述线卡板为分布式设备上的线卡板时，所述协议代理进程设置在所述分布式设备的主控板，当所述线卡板为分布式设备上的线卡板时，所述协议代理进程设置在另一集中式设备或者所述集中式设备中除所述线卡板之外的其他板上。

步骤202，将在所述CPU控制系统重启过程中接收的协议报文重定向至已启动的协议代理进程处理。

步骤203，在CPU控制系统成功重启且进入稳态后，取消重定向，并取消所述协议代理进程，由所述线卡板上的进程处理协议报文。

本步骤203中，CPU控制系统进入稳态，具体可为：CPU控制系统运行加载的升级软件或者原来的软件进入稳态。

通过图2所示的流程可以避免CPU控制系统重启过程中，由该CPU控制系统处理的协议报文无法得到处理，导致协议异常进而流量中断问题，并可提高协议处理的效率。至此，完成本发明提供的方法描述。

下面对本发明实施例提供的装置进行描述：

参见图3，图3为本发明实施例提供的装置结构图。其中，该装置应用于包含CPU控制系统和芯片转发系统的线卡板中，该装置包括：

第一控制单元，用于在所述线卡板重启之前将所述线卡板上的CPU控制系统存储Shadow数据至预设的存储设备，并设置控制系统重启标志，所述Shadow数据至少包括：所述芯片转发系统的设置信息和CPU控制系统当前的协议状态信息；

其中，所述存储设备为所述线卡板本身配有的存储设备，或者为网络存储设备，或者为所述线卡板本身预留的内存，专门用户存储CPU控制系统重启时需要存储的数据。

第二控制单元，用于在对所述线卡板进行重启时，重启所述线卡板上的CPU控制系统，并保持所述线卡板上的芯片转发系统处于继续处理业务的状态；

处理单元，用于当所述线卡板上的CPU控制系统在重启过程中发现所述控制系统重启标志时，在初始过程中恢复已存储在存储设备中的Shadow数据。

优选地，如图3所示，该装置进一步包括：

平滑单元，用于在所述CPU控制系统和芯片转发系统之间通过启动平滑检查机制处理所述CPU控制系统重启过程中所述芯片转发系统和/或CPU控制系统中发生变化的数据信息。通过平滑单元，能够使CPU控制系统或芯片转发系统得到CPU控制系统重启过程中芯片转发系统和/或CPU控制系统中发生变化的数据信息。

优选地，如图3所示，该装置进一步包括：

重定向单元，用于将在所述CPU控制系统重启过程中接收的协议报文重定向至已启动的协议代理进程处理，所述协议代理进程是在所述CPU控制系统重启之前启动的；

取消单元，用于在CPU控制系统成功重启且进入稳态后，取消重定向，并取消所述协议代理进程，由所述线卡板上的进程处理协议报文。

其中，当所述线卡板为分布式设备上的线卡板时，所述协议代理进程设置在所述分布式设备的主控板；当所述线卡板为集中式设备时，所述协议代理进程设置在另一集中式设备或者所述集中式设备中除所述线卡板之外的其他板上。

至此，完成本发明提供的装置描述。

由以上技术方案可以看出，本发明中，在线卡板由于升级或者其他原因而导致的重启过程中，仅重启所述线卡板中的CPU控制系统，而所述线卡板中的芯片转发系统不中断地处理业务，这防止了线卡板升级过程中业务断；并且，本发明中，当CPU控制系统在初始过程中恢复已存储在存储设备中的Shadow数据，不初始化芯片转发系统，这进一步保证了芯片转发系统不中断地处理业务，防止了线卡板升级过程中业务断。

进一步地，本发明通过在重启线卡板中CPU控制系统的过程中，仅将需要处理的协议报文重定向至所述协议代理进程处理，可以避免CPU控制系统重启过程中由该CPU控制系统处理的协议报文无法得到处理而导致的协议异常、以及流量中断问题。

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)

1.一种防止业务中断的方法，所述方法应用于包含CPU控制系统和芯片转发系统的线卡板中，其特征在于，该方法包括： 

在所述线卡板重启之前将所述线卡板上的CPU控制系统存储Shadow数据至预设的存储设备，并设置控制系统重启标志，所述Shadow数据至少包括：所述芯片转发系统的设置信息和CPU控制系统当前的协议状态信息； 

在对所述线卡板进行重启时，重启所述线卡板上的CPU控制系统，并保持所述线卡板上的芯片转发系统处于继续处理业务的状态； 

当所述线卡板上的CPU控制系统在重启过程中发现所述控制系统重启标志时，在初始过程中恢复已存储在存储设备中的Shadow数据； 

在重启线卡板中的CPU控制系统之前，启动设定的协议代理进程，其中，在所述线卡板为分布式设备上的线卡板时，所述协议代理进程设置在所述分布式设备的主控板，当所述线卡板为集中式设备时，所述协议代理进程设置在另一集中式设备或者所述集中式设备中除所述线卡板之外的其他板上； 

将在所述CPU控制系统重启过程中接收的协议报文重定向至已启动的协议代理进程处理。 

2.根据权利要求1所述的方法，在恢复Shadow数据后进一步包括： 

在所述CPU控制系统和芯片转发系统之间通过启动平滑检查机制处理所述CPU控制系统重启过程中所述芯片转发系统和/或CPU控制系统中发生变化的数据信息。 

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储设备为所述线卡板本身配有的存储设备，或者为网络存储设备，或者为所述线卡板本身预留的内存，专门用户存储CPU控制系统重启时需要存储的数据。 

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括： 

在CPU控制系统成功重启且进入稳态后，取消重定向，并取消所述协议代理进程，由所述线卡板上的进程处理协议报文。 

5.一种防止业务中断的装置，所述装置应用于包含CPU控制系统和芯片转 发系统的线卡板中，其特征在于，所述装置包括： 

第一控制单元，用于在所述线卡板重启之前将所述线卡板上的CPU控制系统存储Shadow数据至预设的存储设备，并设置控制系统重启标志，所述Shadow数据至少包括：所述芯片转发系统的设置信息和CPU控制系统当前的协议状态信息； 

第二控制单元，用于在对所述线卡板进行重启时，重启所述线卡板上的CPU控制系统，并保持所述线卡板上的芯片转发系统处于继续处理业务的状态； 

处理单元，用于当所述线卡板上的CPU控制系统在重启过程中发现所述控制系统重启标志时，在初始过程中恢复已存储在存储设备中的Shadow数据 ；

重定向单元，用于将在所述CPU控制系统重启过程中接收的协议报文重定向至已启动的协议代理进程处理，所述协议代理进程是在所述CPU控制系统重启之前启动的，其中，在所述线卡板为分布式设备上的线卡板时，所述协议代理进程设置在所述分布式设备的主控板，当所述线卡板为集中式设备时，所述协议代理进程设置在另一集中式设备或者所述集中式设备中除所述线卡板之外的其他板上。 

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括： 

平滑单元，用于在所述CPU控制系统和芯片转发系统之间通过启动平滑检查机制处理所述CPU控制系统重启过程中所述芯片转发系统和/或CPU控制系统中发生变化的数据信息。 

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述存储设备为所述线卡板本身配有的存储设备，或者为网络存储设备，或者为所述线卡板本身预留的内存，专门用户存储CPU控制系统重启时需要存储的数据。 

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括： 

取消单元，用于在CPU控制系统成功重启且进入稳态后，取消重定向，并取消所述协议代理进程，由所述线卡板上的进程处理协议报文。