CN102571311B - 主备切换的通讯系统和通讯方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主备切换的通讯系统和通讯方法，方法：控制面单板检测主备组主用的第一处理单元和备用的第二处理单元的状态；当第一处理单元当前异常，控制面单板在自身维护的主备组信息表中，将第一处理单元状态更新为异常，向第二处理单元发送主备切换指令和状态更新指令；第二处理单元根据状态更新指令，在自身维护的主备组信息中，将第一处理单元状态更新异常；根据主备切换指令运行自身的备用实例链表，将备用实例链表加入自身的第二主用实例链表，以参与业务调度。本发明提供的主备切换的通讯系统和通讯方法，实现了业务数据的备份和负荷分担，有效地防止了业务中断现象的发生，在保证通讯系统可靠性的基础上，提高了的系统资源利用率。

Description

主备切换的通讯系统和通讯方法

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，尤其是涉及一种主备切换的通讯系统和通讯方法。

背景技术

在现有的通讯系统中，为了使系统高速稳定地工作。通常需对重要的单板备份，即单板分别设置为主用单板和备用单板，当主用单板出现故障，系统迅速切换到备用单板进行工作。

目前大多数备份实现方式为1+1或N+1的备份方式。其中1+1备份方式中，主用单板和备用单板需运行相同的程序，主用单板通过同步操作向备用单板同步数据；主用单板发生故障或倒换，备用单板继续工作，可防止业务中断现象的发生，保证了系统的可靠性，但资源利用率较低。

N+1备份方式，对备用单板的要求高，备用单板需对N块主用单板的数据进行备份，当某一主用单板出现故障，备用单板开始运行该主用单板的数据，其它主用单板的备份数据被丢弃。这种N+1备份方式，当两块主用单板同时出现故障，将造成其中一块故障主用单板的业务中断，系统可靠性低。

通信系统一般包括接口单板、媒体面单板，控制面单板板。接口单板主要用来和外部系统进行通信，是整个系统对外部的接口。接口单板数量较少，且很重要，可采用1+1备份方式进行热备份。控制面单板板主要处理信令，其数量少，且也很重要，因此也采用1+1备份方式进行热备份。而媒体面单板数量大，主要处理媒体面数据，业务流量大，通常采用N+1方式进行冷备份，其对应媒体面备用单板的要求高，且当两块媒体面主用单板同时故障，将导致其中一故障的媒体面主用单板的业务中断，因而这种现有的通讯系统可靠性低下。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种主备切换的通讯系统和通讯方法，在保证通讯系统可靠性的基础上，提高媒体面单板资源利用率。

本发明提出一种主备切换的通讯系统，包括控制面单板、接口单板和至少两块媒体面单板；其中，不同媒体面单板上的两个处理单元组成主备组，该主备组其中一处理单元为第一处理单元，另一处理单元为第二处理单元；

所述控制面单板，用于检测主备组中作为主用处理单元的第一处理单元和作为备用处理单元的第二处理单元的当前状态；以及当第一处理单元当前状态异常，在自身维护的主备组信息表中，将所述第一处理单元状态更新为异常，并向第二处理单元发送主备切换指令和状态更新指令；

所述第二处理单元，用于根据状态更新指令，在自身维护的主备组信息中，将第一处理单元状态更新异常；并根据主备切换指令运行自身的备用实例链表，将所述备用实例链表加入自身的第二主用实例链表中，以参与业务调度；所述第一处理单元和第二处理单元分别维护有自身所在主备组的主备端口范围信息；主备端口范围信息记录有：第一处理单元的地址、序号、状态、第一主用端口范围和第一备用端口范围；第二处理单元的地址、序号、状态、第二主用端口范围和第二备用端口范围；所述第一主用端口范围与第二备用端口范围相同，第一备用端口范围与第二主用端口范围相同；所述的主用端口范围和备用端口范围互不相交。

优选地，所述控制面单板自身维护的主备组信息表包括至少一条主备组信息，该主备组信息记录有：该主备组中第一处理单元和第二处理单元的序号、地址和状态信息；状态信息包括异常状态和正常状态。

优选地，所述第一处理单元和第二处理单元分别维护有自身所在主备组的主备组信息，该主备组信息记录有：第一处理单元和第二处理单元的序号、地址和状态信息，状态信息包括异常状态和正常状态；

所述第一处理单元维护有：第一主用实例链表和第一备用实例链表；所述第二处理单元维护有：第二主用实例链表和第二备用实例链表；第一主用实例链表的主用实例与第二备用实例链表的备用实例对应，第一备用实例链表的备用实例与第二主用实例链表的主用实例对应。

优选地，所述控制面单板，还用于从自身维护的主备组信息表中当前负荷最小主备组内选择一负荷较小的处理单元为当前业务的主用处理单元，设该处理单元为第一处理单元；另一处理单元为当前业务的备用处理单元，设该处理单元为第二处理单元；并向第一处理单元发送实例创建指令和主备确定指令；

所述第一处理单元，还用于根据所述实例创建指令和主备确定指令，申请实例号和端口资源，以创建主用实例，将创建后的主用实例加入第一主用实例链表中，以供业务调度；根据自身维护的主备组信息查找作为备用处理单元的第二处理单元，并向第二处理单元同步主备确定指令、主用实例的实例号和端口资源的端口号；

所述第二处理单元，还用于根据所述主备确定指令、实例号和端口号，申请相应的实例号和端口资源，以创建备用实例，并将创建后的备用实例加入第二备用实例链表中。

优选地，所述第一处理单元和第二处理单元还分别维护有自身所在主备组的主备实例号范围信息；

主备实例号范围信息记录有：第一处理单元对应的地址、序号、第一主用实例号范围和第一备用实例号范围；第二处理单元对应的地址、序号、第二主用实例号范围和第二备用实例号范围；所述第一主用实例号范围与第二备用实例号范围相同，第一备用实例号范围与第二主用实例号范围相同；所述的主用实例号范围和备用是实例号范围互不相交。

优选地，所述接口单板，用于根据接收的数据报文中的所述端口号，在自身维护的主备组端口范围表中，查找包含所述端口号的主用端口范围对应的作为主用处理单元的第一处理单元和包含所述端口号的备用端口范围对应的作为备用处理单元的第二处理单元，将数据报文转发到该第一处理单元；

所述第一处理单元，还用于将接收的数据报文缓存至第一主用实例链表对应的主用实例中，并将该数据报文同步给包含所述端口号的备用端口范围对应的作为备用处理单元的第二处理单元；

所述第二处理单元，还用于将该数据报文缓存至第二备用实例链表对应的备用实例中。

优选地，所述接口单板维护的主备组端口范围表包括至少一条主备组端口范围信息，该主备组端口范围信息记录有：该主备组中第一处理单元的地址、序号、状态、第一主用端口范围和第一备用端口范围；该主备组中第二处理单元的地址、序号、状态、第二主用端口范围和第二备用端口范围；所述第一主用端口范围与第二备用端口范围相同，第一备用端口范围与第二主用端口范围相同；所述的主用端口范围和备用端口范围互不相交。

本发明另提出一种主备切换的通讯方法，基于所述的主备切换的通讯系统，其包括步骤：

控制面单板检测主备组中作为主用处理单元的第一处理单元和作为备用处理单元的第二处理单元的当前状态；

当第一处理单元当前状态异常，控制面单板在自身维护的主备组信息表中，将所述第一处理单元状态更新为异常，并向第二处理单元发送主备切换指令和状态更新指令；

第二处理单元根据状态更新指令，在自身维护的主备组信息中，将第一处理单元状态更新异常；并根据主备切换指令运行自身的备用实例链表，将所述备用实例链表加入自身的第二主用实例链表中，以参与业务调度；

所述第一处理单元和第二处理单元还分别维护有自身所在主备组的主备端口范围信息；主备端口范围信息记录有：第一处理单元的地址、序号、状态、第一主用端口范围和第一备用端口范围；第二处理单元的地址、序号、状态、第二主用端口范围和第二备用端口范围；所述第一主用端口范围与第二备用端口范围相同，第一备用端口范围与第二主用端口范围相同；所述的主用端口范围和备用端口范围互不相交。

优选地，控制面单板自身维护的主备组信息表包括至少一条主备组信息，该主备组信息记录有：该主备组中第一处理单元和第二处理单元的序号、地址和状态信息；状态信息包括异常状态和正常状态。

优选地，所述第一处理单元和第二处理单元分别维护有自身所在主备组的主备组信息，该主备组信息记录有：第一处理单元和第二处理单元的序号、地址和状态信息，状态信息包括异常状态和正常状态；

所述第一处理单元维护有：第一主用实例链表和第一备用实例链表；所述第二处理单元维护有：第二主用实例链表和第二备用实例链表；第一主用实例链表的主用实例与第二备用实例链表的备用实例对应，第一备用实例链表的备用实例与第二主用实例链表的主用实例对应。

优选地，所述控制面单板检测主备组中的作为主用处理单元的第一处理单元和作为备用处理单元的第二处理单元的当前状态之前还包括：

所述控制面单板从自身维护的主备组信息表中当前负荷最小主备组内选择负荷较小的处理单元为当前业务的主用处理单元，设该处理单元为第一处理单元；另一处理单元为当前业务的备用处理单元，设该处理单元为第二处理单元；并向第一处理单元发送实例创建指令和主备确定指令；

所述第一处理单元根据所述实例创建指令和主备确定指令，申请实例号和端口资源，以创建主用实例，将创建后的主用实例加入第一主用实例链表中，以供业务调度；根据自身维护的主备组信息查找作为备用处理单元的第二处理单元，并向第二处理单元同步主备确定指令、主用实例的实例号和端口资源的端口号；

所述第二处理单元根据所述主备确定指令、实例号和端口号，申请相应的实例号和端口资源，以创建备用实例，并将创建后的备用实例加入第二备用实例链表中。

优选地，所述第一处理单元和第二处理单元还分别维护有自身所在主备组的主备实例号范围信息；

主备实例号范围信息记录有：第一处理单元对应的地址、序号、第一主用实例号范围和第一备用实例号范围；第二处理单元对应的地址、序号、第二主用实例号范围和第二备用实例号范围；所述第一主用实例号范围与第二备用实例号范围相同，第一备用实例号范围与第二主用实例号范围相同；所述的主用实例号范围和备用是实例号范围互不相交。

优选地，所述第二处理单元根据所述主备确定指令、实例号和端口号，创建备用实例，申请所述端口资源，并将备用实例加入备用实例链表中之后还包括：

接口单板根据接收的数据报文中的所述端口号，在自身维护的主备组端口范围表中，查找包含所述端口号的主用端口范围对应的作为主用处理单元的第一处理单元和包含所述端口号的备用端口范围对应的作为备用处理单元的第二处理单元，将数据报文转发到该第一处理单元；

第一处理单元将接收的数据报文缓存至第一主用实例链表对应的主用实例中，并将该数据报文同步给包含所述端口号的备用端口范围对应的作为备用处理单元的第二处理单元；

第二处理单元将该数据报文缓存至第二备用实例链表对应的备用实例中。

优选地，所述接口单板维护的主备组端口范围表包括至少一条主备组端口范围信息，该主备组端口范围信息记录有：该主备组中第一处理单元的地址、序号、状态、第一主用端口范围和第一备用端口范围；该主备组中第二处理单元的地址、序号、状态、第二主用端口范围和第二备用端口范围；所述第一主用端口范围与第二备用端口范围相同，第一备用端口范围与第二主用端口范围相同；所述的主用端口范围和备用端口范围互不相交。

由上可知，本发明提供的主备切换的通讯系统和通讯方法，通过控制面单板检测主备组中处理单元对的当前状态，在作为主用处理单元的第一处理单元状态异常时，在主备组信息表记录中，将其状态更新为异常，并向第二处理单元发送主备切换指令和状态更新指令，第二处理单元根据状态更新指令，在主备组信息中将第一处理单元状态更新为异常，根据主备切换指令运行备用实例链表，将备用实例链表加入第二主用实例链表中，以参与业务调度的方式，实现了业务数据的备份，有效地防止了业务中断现象的发生，在保证通讯系统可靠性的基础上，提高了的系统资源利用率。

附图说明

图1是本发明的主备切换的通讯系统的结构示意图；

图2是本发明的主备切换的通讯方法一实施例的流程图；

图3是本发明的主备切换的通讯方法实施例的另一流程图；

图4是本发明的主备切换的通讯方法实施例的另一流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1，提出本发明的主备切换的通讯系统一实施例，包括：控制面单板10、接口单板20和至少两块媒体面单板30；其中，不同媒体面单板30上的两个处理单元组成主备组，该主备组其中一处理单元为第一处理单元，另一处理单元为第二处理单元；

所述控制面单板10，用于检测主备组中作为主用处理单元的第一处理单元和作为备用处理单元的第二处理单元的当前状态；以及当第一处理单元当前状态异常，在自身维护的主备组信息表中，将所述第一处理单元状态更新为异常，并向第二处理单元发送主备切换指令和状态更新指令；

所述第二处理单元，用于根据状态更新指令，在自身维护的主备组信息中，将第一处理单元状态更新异常；并根据主备切换指令运行自身的备用实例链表，将所述备用实例链表加入自身的第二主用实例链表中，以参与业务调度。

进一步地，上述主备切换的通讯系统中，其中，所述控制面单板10自身维护的主备组信息表包括至少一条主备组信息，该主备组信息记录有：该主备组中第一处理单元和第二处理单元的序号、地址和状态信息；状态信息包括异常状态和正常状态。

进一步地，上述主备切换的通讯系统实施例中，其中，所述第一处理单元和第二处理单元分别维护有自身所在主备组的主备组信息，该主备组信息记录有：第一处理单元和第二处理单元的序号、地址和状态信息，状态信息包括异常状态和正常状态；

所述第一处理单元维护有：第一主用实例链表和第一备用实例链表；所述第二处理单元维护有：第二主用实例链表和第二备用实例链表；第一主用实例链表的主用实例与第二备用实例链表的备用实例对应，第一备用实例链表的备用实例与第二主用实例链表的主用实例对应。

上述第一处理单元和第二处理单元的序号是通讯系统对所有媒体面单板30的处理单元进行排序所获得的序号，整个系统中，两个处理单元的序号不同。第一处理单元地址为该第一处理单元所在的媒体面单板30地址，第二处理单元地址为该第二处理单元所在的媒体面单板30地址。

进一步地，上述主备切换的通讯系统实施例中，其中，所述控制面单板10，还用于从自身维护的主备组信息表中当前负荷最小主备组内选择负荷较小的处理单元为当前业务的主用处理单元，设该处理单元为所述第一处理单元；另一处理单元为当前业务的备用处理单元，设该处理单元为第二处理单元；并向第一处理单元发送实例创建指令和主备确定指令；

所述第一处理单元，还用于根据所述实例创建指令和主备确定指令，申请实例号和端口资源，以创建主用实例，将创建后的主用实例加入第一主用实例链表中，以供业务调度；根据自身维护的主备组信息查找作为备用处理单元的第二处理单元，并向第二处理单元同步主备确定指令、主用实例的实例号和端口资源的端口号；

所述第二处理单元，还用于根据所述主备确定指令、实例号和端口号，申请相应的实例号和端口资源，以创建备用实例，并将创建后的备用实例加入第二备用实例链表中。

上述控制面单板10在负荷最小的主备组中选择的当前业务的主用处理单元为当前该主备组中负荷较小的处理单元。

另外，上述主备切换的通讯方法实施例中，控制面单板10在业务不重要时，只选择负荷最小的处理单元创建并调度运行相应的实例，而不选择备用处理单元进行备份处理，以节约媒体面单板30资源，提高媒体面单板30资源的利用率。

进一步地，上述主备切换的通讯系统实施例中，其中，所述第一处理单元和第二处理单元分别维护有自身所在主备组的主备端口范围信息和主备实例号范围信息；

主备端口范围信息记录有：第一处理单元的地址、序号、状态、第一主用端口范围和第一备用端口范围；第二处理单元的地址、序号、状态、第二主用端口范围和第二备用端口范围；所述第一主用端口范围与第二备用端口范围相同，第一备用端口范围与第二主用端口范围相同；所述的主用端口范围和备用端口范围互不相交。

主备实例号范围信息记录有：第一处理单元对应的地址、序号、第一主用实例号范围和第一备用实例号范围；第二处理单元对应的地址、序号、第二主用实例号范围和第二备用实例号范围；所述第一主用实例号范围与第二备用实例号范围相同，第一备用实例号范围与第二主用实例号范围相同；所述的主用实例号范围和备用是实例号范围互不相交。

上述第一处理单元的第一主用端口范围、第一主用实例号范围和第一主用实例链表相互对应，即该第一主用实例链表中某一主用实例的实例号，对应在第一主用实例号范围内，且该实例申请的端口资源对应的端口号在第一主用端口范围内。

同理，第一处理单元的第一备用端口范围、第一备用实例号范围和第一备用实例链表相互对应；第二处理单元的第二主用端口范围、第二主用实例号范围和第二主用实例链表相互对应；第二处理单元的第二备用端口范围、第二备用实例号范围和第二备用实例链表相互对应。

上述第一处理单元申请实例号和端口资源具体为：第一处理单元根据主备确定指令确定自身为主用处理单元，在自身的第一主用实例号范围申请一个未用实例号，并在自身的第一主用端口范围申请端口资源。

上述第一处理单元根据自身维护的主备组信息查找作为备用处理单元的第二处理单元，并向第二处理单元同步主备确定指令、主用实例的实例号和端口资源的端口号的步骤具体为：第一处理单元在自身维护的主备组信息中查找与另一处理单元的序号和地址，该处理单元即为作为备用处理单元的第二处理单元；然后将主备确定指令、主用实例的实例号和端口资源的端口号根据所述查找到的序号和地址发送到对应的第二处理单元。

另外，若在自身维护的主备组信息表没有查找到另一处理单元的序号和地址时，则第一处理单元放弃同步操作。

上述第二处理单元根据所述主备确定指令、实例号和端口号，申请相应的实例号和端口资源，以创建备用实例，并将创建后的备用实例加入第二备用实例链表中的步骤具体为：第二处理单元根据所述主备确定指令确定自身为备用处理单元，然后根据同步得到的实例号和端口号，在其自身的第二备用实例号范围内申请与同步得到的实例号相同的实例号，并在第二备用端口范围内申请与同步得到的端口号对应的端口资源，以创建与第一处理单元所创建的主用实例相对应的备用实例，并将创建后的该备用实例加入第二备用实例链表中。

另外，第二处理单元收到所述主备确定指令、实例号和端口号后，首先判断是否是自身所在主备组内另一处理单元同步过来的，若是则进行后续操作，若否，则丢弃所述主备确定指令、实例号和端口号。

进一步地，上述主备切换的通讯系统实施例中，其中，所述接口单板20，用于根据接收的数据报文中的所述端口号，在自身维护的主备组端口范围表中，查找包含所述端口号的主用端口范围对应的作为主用处理单元的第一处理单元和包含所述端口号的备用端口范围对应的作为备用处理单元的第二处理单元，将数据报文转发到该第一处理单元。所述第一处理单元，还用于将接收的数据报文缓存至第一主用实例链表对应的主用实例中，并将该数据报文同步给包含所述端口号的备用端口范围对应的作为备用处理单元的第二处理单元。所述第二处理单元，还用于将该数据报文缓存至第二备用实例链表对应的备用实例中。

进一步地，上述主备切换的通讯系统中，其中，所述接口单板20维护有主备组端口范围表，该主备组端口范围表包括至少一条主备组端口范围信息。该主备组端口范围信息记录有：该主备组中第一处理单元的地址、序号、状态、第一主用端口范围和第一备用端口范围；该主备组中第二处理单元的地址、序号、状态、第二主用端口范围和第二备用端口范围；所述第一主用端口范围与第二备用端口范围相同，第一备用端口范围与第二主用端口范围相同；所述的主用端口范围和备用端口范围互不相交。

进一步地，上述主备切换的通讯系统实施例中，上述控制面单板10在作为主用处理单元的第一处理单元状态异常时，向接口单板20发送更新指令和主备确定指令，接口单板20则根据接收的更新指令，在自身维护的主备组端口范围表中，将上述第一处理单元状态更新为异常；并根据主备确定指令，确定第一处理单元为第一处理单元对应主用端口范围的备用处理单元，第二处理单元为第一处理单元对应主用端口范围的主用处理单元。若此时接口单板20，接收到的数据报文包含所述第一处理单元对应主用端口范围内的端口号，则在其自身维护的主备组端口范围表中查找包含所述端口号的主用端口范围对应的作为主用处理单元的第二处理单元，将数据报文转发到该第二处理单元，该第二处理单元将接收的数据报文缓存至自身的第二备用实例链表中相应的备用实例中，然后第二处理单元运行备用实例链表，并将备用实例链表转入第二主用实例链表中，以参与调度运行。

进一步地，上述主备切换的通讯系统实施例中，控制面单板10在所述第一处理单元状态由异常转为正常时，在自身维护的主备组信息表中将所述第一处理单元状态更新为正常；然后分别向第一处理单元、第二处理单元和接口单板分别发送恢复指令；所述第一处理单元和第二处理单元分别在自身维护的主备组信息中，将第一处理单元状态更新为正常；且第一处理单元确定自身为第一处理单元对应主用端口范围的主用处理单元；第二处理单元确定自身为第一处理单元对应主用端口范围的备用处理单元。

接口单板20接收到该恢复指令后，在自身维护的主备组端口范围表中将第一处理单元状态更新为正常，并确定第一处理单元为第一处理单元对应主用端口范围的主用处理单元，第二处理单元为第一处理单元对应主用端口范围的备用处理单元；此时接口单板若收到携带第一处理单元对应主用端口范围内的端口号的数据报文，则在自身维护的主备组端口范围表中，查找包含所述端口号的主用端口范围对应的作为主用处理单元的第一处理单元，然后将该数据报文发送到第一处理单元；该第一处理单元将该数据报文在第一主用实例链表对应的主用实例中，然后将该数据报文同步给包含所述端口号的备用端口范围对应的作为备用处理单元的第二处理单元中，第二处理单元将接收的数据报文缓存至第二备用链表对应的备用实例中，从而有效地防止该数据报文的丢失。

另外，作为备用处理单元的第一处理单元或第二处理单元接收到同步信息时，首先判断该同步信息是否来自自身维护的主备组信息中另一主用处理单元，若否，则丢弃该接收的数据信息；若是则执行相应的操作。

上述主备切换的通讯系统实施例，通过控制面单板10在作为主用处理单元的第一处理单元状态异常时，在主备组信息表中，将其状态更新为异常，并向第二处理单元发送主备切换指令和状态更新指令，第二处理单元根据状态更新指令，在主备组信息中将第一处理单元状态更新为异常，根据主备切换指令运行备用实例链表，将备用实例链表加入第二主用实例链表中，以参与业务调度的方式，实现了业务数据的备份，有效地防止了业务中断现象的发生，提高了的系统可靠性；同时控制面单板10选择主用处理单元时，在主备组信息表中选择负荷最小的主备组，并在该主备组选择负荷较小的处理单元作为主用处理单元，达到了负荷均衡的效果。

参见图2，提出本发明的主备切换的通讯方法一实施例，基于上述主备切换的通讯系统，其包括：

步骤S101、控制面单板检测主备组中作为主用处理单元的第一处理单元和作为备用处理单元的第二处理单元的当前状态；

步骤S102、当第一处理单元当前状态异常，控制面单板在自身维护的主备组信息表中，将所述第一处理单元状态更新为异常，并向第二处理单元发送主备切换指令和状态更新指令；

步骤S103、第二处理单元根据状态更新指令，在自身维护的主备组信息中，将第一处理单元状态更新异常；并根据主备切换指令运行自身的备用实例链表，将所述备用实例链表加入自身的第二主用实例链表中，以参与业务调度。

进一步地，上述主备切换的通讯方法实施例中，所述控制面单板自身维护的主备组信息表包括至少一条主备组信息，该主备组信息记录有：该主备组中第一处理单元和第二处理单元的序号、地址和状态信息；状态信息包括异常状态和正常状态。

进一步地，上述主备切换的通讯方法实施例中，所述第一处理单元和第二处理单元分别维护有自身所在主备组的主备组信息，该主备组信息记录有：第一处理单元和第二处理单元的序号、地址和状态信息，状态信息包括异常状态和正常状态；

所述第一处理单元维护有：第一主用实例链表和第一备用实例链表；所述第二处理单元维护有：第二主用实例链表和第二备用实例链表；第一主用实例链表的主用实例与第二备用实例链表的备用实例对应，第一备用实例链表的备用实例与第二主用实例链表的主用实例对应。

上述第一处理单元和第二处理单元的序号是通讯系统对所有媒体面单板的处理单元进行排序所获得的序号，整个系统中，两个处理单元的序号不同。第一处理单元地址为该第一处理单元所在的媒体面单板地址，第二处理单元地址为该第二处理单元所在的媒体面单板地址。

进一步地，参见图3，上述主备切换的通讯方法实施例中，所述控制面单板检测主备组中的作为主用处理单元的第一处理单元和作为备用处理单元的第二处理单元的当前状态之前还包括：

步骤S201、所述控制面单板从自身维护的主备组信息表中当前负荷最小主备组内选择负荷较小的处理单元为当前业务的主用处理单元，设该处理单元为所述第一处理单元；另一处理单元为当前业务的备用处理单元，设该处理单元为第二处理单元；并向第一处理单元发送实例创建指令和主备确定指令；

步骤S202、所述第一处理单元根据所述实例创建指令和主备确定指令，申请实例号和端口资源，以创建主用实例，将创建后的主用实例加入第一主用实例链表中，以供业务调度；根据自身维护的主备组信息查找作为备用处理单元的第二处理单元，并向第二处理单元同步主备确定指令、主用实例的实例号和端口资源的端口号；

步骤S203、所述第二处理单元根据所述主备确定指令、实例号和端口号，申请相应的实例号和端口资源，以创建备用实例，并将创建后的备用实例加入第二备用实例链表中。

上述控制面单板在负荷最小的主备组中选择的主用处理单元为该主备组中负荷较小的处理单元。

另外，上述主备切换的通讯方法实施例中，控制面单板在业务不重要时，只选择负荷最小的处理单元创建并调度运行相应的实例，而不选择备用处理单元进行备份处理，以节约媒体面单板资源，提高媒体面单板资源的利用率。

进一步地，上述主备切换的通讯方法实施例中，所述第一处理单元和第二处理单元分别维护有自身所在主备组的主备端口范围信息和主备实例号范围信息；主备端口范围信息记录有：第一处理单元的地址、序号、状态、第一主用端口范围和第一备用端口范围；第二处理单元的地址、序号、状态、第二主用端口范围和第二备用端口范围；所述第一主用端口范围与第二备用端口范围相同，第一备用端口范围与第二主用端口范围相同；所述的主用端口范围和备用端口范围互不相交。主备实例号范围信息记录有：第一处理单元对应的地址、序号、第一主用实例号范围和第一备用实例号范围；第二处理单元对应的地址、序号、第二主用实例号范围和第二备用实例号范围；所述第一主用实例号范围与第二备用实例号范围相同，第一备用实例号范围与第二主用实例号范围相同；所述的主用实例号范围和备用是实例号范围互不相交。

上述第一处理单元的第一主用端口范围、第一主用实例号范围和第一主用实例链表相互对应，即该第一主用实例链表中某一主用实例的实例号，对应在第一主用实例号范围内，且该实例申请的端口资源对应的端口号在第一主用端口范围内。

同理，第一处理单元的第一备用端口范围、第一备用实例号范围和第一备用实例链表相互对应；第二处理单元的第二主用端口范围、第二主用实例号范围和第二主用实例链表相互对应；第二处理单元的第二备用端口范围、第二备用实例号范围和第二备用实例链表相互对应。

上述第一处理单元申请实例号和端口资源具体为：第一处理单元根据主备确定指令确定自身为主用处理单元，在自身的第一主用实例号范围申请一个未用实例号，并在自身的第一主用端口范围申请端口资源。

上述第一处理单元根据自身维护的主备组信息查找作为备用处理单元的第二处理单元，并向第二处理单元同步主备确定指令、主用实例的实例号和端口资源的端口号的步骤具体为：第一处理单元在自身维护的主备组信息中查找与另一处理单元的序号和地址，该处理单元即为作为备用处理单元的第二处理单元；然后将主备确定指令、主用实例的实例号和端口资源的端口号根据所述查找到的序号和地址发送到对应的第二处理单元。

另外，若在自身维护的主备组信息没有查找到另一处理单元的序号和地址时，则第一处理单元放弃同步操作。

上述第二处理单元根据所述主备确定指令、实例号和端口号，申请相应的实例号和端口资源，以创建备用实例，并将创建后的备用实例加入第二备用实例链表中的步骤具体为：第二处理单元根据所述主备确定指令确定自身为备用处理单元，然后根据同步得到的实例号和端口号，在其自身的第二备用实例号范围内申请与同步得到的实例号相同的实例号，并在第二备用端口范围内申请与同步得到的端口号对应的端口资源，以创建与第一处理单元所创建的主用实例相对应的备用实例，并将创建后的该备用实例加入第二备用实例链表中。

另外，第二处理单元收到所述主备确定指令、实例号和端口号后，首先判断是否是自身所在主备组内另一处理单元同步过来的，若是则进行后续操作，若否，则丢弃所述主备确定指令、实例号和端口号。

进一步地，参见图4，上述主备切换的通讯方法实施例中，所述第二处理单元根据所述主备确定指令、实例号和端口号，创建备用实例，申请所述端口资源，并将备用实例加入备用实例链表中之后还包括：

步骤S301、接口单板根据接收的数据报文中的所述端口号，在自身维护的主备组端口范围表中，查找包含所述端口号的主用端口范围对应的作为主用处理单元的第一处理单元和包含所述端口号的备用端口范围对应的作为备用处理单元的第二处理单元，将数据报文转发到该第一处理单元；

步骤S302、第一处理单元将接收的数据报文缓存至第一主用实例链表对应的主用实例中，并将该数据报文同步给包含所述端口号的备用端口范围对应的作为备用处理单元的第二处理单元；

步骤S303、第二处理单元将该数据报文缓存至第二备用实例链表对应的备用实例中。

进一步地，上述主备切换的通讯方法实施例中，所述接口单板维护的主备组端口范围表包括至少一条主备组端口范围信息，该主备组端口范围信息记录有：该主备组中第一处理单元的地址、序号、状态、第一主用端口范围和第一备用端口范围；该主备组中第二处理单元的地址、序号、状态、第二主用端口范围和第二备用端口范围；所述第一主用端口范围与第二备用端口范围相同，第一备用端口范围与第二主用端口范围相同；所述的主用端口范围和备用端口范围互不相交。

进一步地，上述主备切换的通讯方法实施例中，上述控制面单板在作为主用处理单元的第一处理单元状态异常时，向接口单板发送更新指令和主备确定指令，接口单板则根据接收的更新指令，在自身维护的主备组端口范围表中，将上述第一处理单元状态更新为异常；并根据主备确定指令，确定第一处理单元为第一处理单元对应主用端口范围的备用处理单元，第二处理单元为第一处理单元对应主用端口范围的主用处理单元。若此时接口单板，接收到的数据报文包含所述端口号，则在其自身维护的主备组端口范围表中查找包含所述端口号的主用端口范围对应的作为主用处理单元的第二处理单元，将数据报文转发到该第二处理单元，该第二处理单元将接收的数据报文缓存至自身的第二备用实例链表中相应的备用实例中，然后第二处理单元运行备用实例链表，并将备用实例转入第二主用实例链表中，以参与调度运行。

进一步地，上述主备切换的通讯方法实施例中，控制面单板10在所述第一处理单元状态由异常转为正常时，在自身维护的主备组信息表中将所述第一处理单元状态更新为正常；然后分别向第一处理单元、第二处理单元和接口单板分别发送恢复指令；所述第一处理单元和第二处理单元分别在自身维护的主备组信息中，将第一处理单元状态更新为正常；且第一处理单元确定自身为第一处理单元对应主用端口范围的主用处理单元；第二处理单元确定自身为第一处理单元对应主用端口范围的备用处理单元。

接口单板接收到该恢复指令后，在自身维护的主备组端口范围表中将第一处理单元状态更新为正常，并确定第一处理单元为第一处理单元对应主用端口范围的主用处理单元，第二处理单元为第一处理单元对应主用端口范围的备用处理单元；此时接口单板若收到包含所述端口号的数据报文，则根据在自身维护的主备组端口范围表中，查找包含所述端口号的主用端口范围对应的作为主用处理单元的第一处理单元，然后将该数据报文发送到第一处理单元；该第一处理单元将该数据报文在第一主用实例链表对应的主用实例中，然后将该数据报文同步给包含所述端口号的备用端口范围对应的作为备用处理单元的第二处理单元，第二处理单元将接收的数据报文缓存至第二备用链表对应的备用实例中，从而有效地防止该数据报文的丢失。

另外，作为备用处理单元的第一处理单元或第二处理单元接收到同步信息时，首先判断该同步信息是否来自自身维护的主备组信息中另一主用处理单元，若否，则丢弃该接收的数据信息；若是则执行相应的操作。

上述主备切换的通讯方法实施例，通过控制面单板在作为主用处理单元的第一处理单元状态异常时，在主备组信息表中，将其状态更新为异常，并向第二处理单元发送主备切换指令和状态更新指令，第二处理单元根据状态更新指令，在主备组信息中将第一处理单元状态更新为异常，根据主备切换指令运行备用实例链表，将备用实例链表加入第二主用实例链表中，以参与业务调度的方式，实现了业务数据的备份，有效地防止了业务中断现象的发生，提高了的系统可靠性；同时控制面单板选择主用处理单元时，在主备组信息表中选择负荷最小的主备组，并在该主备组选择负荷小的处理单元作为主用处理单元，达到了负荷均衡的效果。

应当理解的是，以上仅为本发明的优选实施例，不能因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种主备切换的通讯系统，包括控制面单板、接口单板和至少两块媒体面单板；其特征在于，不同媒体面单板上的两个处理单元组成主备组，该主备组其中一处理单元为第一处理单元，另一处理单元为第二处理单元；

所述控制面单板，用于检测主备组中作为主用处理单元的第一处理单元和作为备用处理单元的第二处理单元的当前状态；以及当第一处理单元当前状态异常，在自身维护的主备组信息表中，将所述第一处理单元状态更新为异常，并向第二处理单元发送主备切换指令和状态更新指令；

所述第二处理单元，用于根据状态更新指令，在自身维护的主备组信息中，将第一处理单元状态更新异常；并根据主备切换指令运行自身的备用实例链表，将所述备用实例链表加入自身的第二主用实例链表中，以参与业务调度；

所述第一处理单元和第二处理单元分别维护有自身所在主备组的主备端口范围信息；主备端口范围信息记录有：第一处理单元的地址、序号、状态、第一主用端口范围和第一备用端口范围；第二处理单元的地址、序号、状态、第二主用端口范围和第二备用端口范围；所述第一主用端口范围与第二备用端口范围相同，第一备用端口范围与第二主用端口范围相同；所述的主用端口范围和备用端口范围互不相交。

2.根据权利要求1所述的主备切换的通讯系统，其特征在于，

所述控制面单板自身维护的主备组信息表包括至少一条主备组信息，该主备组信息记录有：该主备组中第一处理单元和第二处理单元的序号、地址和状态信息；状态信息包括异常状态和正常状态。

3.根据权利要求2所述的主备切换的通讯系统，其特征在于，

所述第一处理单元和第二处理单元分别维护有自身所在主备组的主备组信息，该主备组信息记录有：第一处理单元和第二处理单元的序号、地址和状态信息，状态信息包括异常状态和正常状态；

所述第一处理单元维护有：第一主用实例链表和第一备用实例链表；所述第二处理单元维护有：第二主用实例链表和第二备用实例链表；第一主用实例链表的主用实例与第二备用实例链表的备用实例对应，第一备用实例链表的备用实例与第二主用实例链表的主用实例对应。

4.根据权利要求1至3任一项所述的主备切换的通讯系统，其特征在于，

所述控制面单板，还用于从自身维护的主备组信息表中当前负荷最小主备组内选择一负荷较小的处理单元为当前业务的主用处理单元，设该处理单元为第一处理单元；另一处理单元为当前业务的备用处理单元，设该处理单元为第二处理单元；并向第一处理单元发送实例创建指令和主备确定指令；

所述第一处理单元，还用于根据所述实例创建指令和主备确定指令，申请实例号和端口资源，以创建主用实例，将创建后的主用实例加入第一主用实例链表中，以供业务调度；根据自身维护的主备组信息查找作为备用处理单元的第二处理单元，并向第二处理单元同步主备确定指令、主用实例的实例号和端口资源的端口号；

所述第二处理单元，还用于根据所述主备确定指令、实例号和端口号，申请相应的实例号和端口资源，以创建备用实例，并将创建后的备用实例加入第二备用实例链表中。

5.根据权利要求4所述的主备切换的通讯系统，其特征在于，

所述第一处理单元和第二处理单元还分别维护有自身所在主备组的主备实例号范围信息；主备实例号范围信息记录有：第一处理单元对应的地址、序号、第一主用实例号范围和第一备用实例号范围；第二处理单元对应的地址、序号、第二主用实例号范围和第二备用实例号范围；所述第一主用实例号范围与第二备用实例号范围相同，第一备用实例号范围与第二主用实例号范围相同；所述的主用实例号范围和备用是实例号范围互不相交。

6.根据权利要求5所述的主备切换的通讯系统，其特征在于，

所述接口单板，用于根据接收的数据报文中的所述端口号，在自身维护的主备组端口范围表中，查找包含所述端口号的主用端口范围对应的作为主用处理单元的第一处理单元和包含所述端口号的备用端口范围对应的作为备用处理单元的第二处理单元，将数据报文转发到该第一处理单元；

所述第一处理单元，还用于将接收的数据报文缓存至第一主用实例链表对应的主用实例中，并将该数据报文同步给包含所述端口号的备用端口范围对应的作为备用处理单元的第二处理单元；

所述第二处理单元，还用于将该数据报文缓存至第二备用实例链表对应的备用实例中。

7.根据权利要求6所述的主备切换的通讯系统，其特征在于，

所述接口单板维护的主备组端口范围表包括至少一条主备组端口范围信息，该主备组端口范围信息记录有：该主备组中第一处理单元的地址、序号、状态、第一主用端口范围和第一备用端口范围；该主备组中第二处理单元的地址、序号、状态、第二主用端口范围和第二备用端口范围；所述第一主用端口范围与第二备用端口范围相同，第一备用端口范围与第二主用端口范围相同；所述的主用端口范围和备用端口范围互不相交。

8.一种主备切换的通讯方法，基于权利要求1至7任一项所述的主备切换的通讯系统，其特征在于，包括步骤：

控制面单板检测主备组中作为主用处理单元的第一处理单元和作为备用处理单元的第二处理单元的当前状态；

当第一处理单元当前状态异常，控制面单板在自身维护的主备组信息表中，将所述第一处理单元状态更新为异常，并向第二处理单元发送主备切换指令和状态更新指令；

第二处理单元根据状态更新指令，在自身维护的主备组信息中，将第一处理单元状态更新异常；并根据主备切换指令运行自身的备用实例链表，将所述备用实例链表加入自身的第二主用实例链表中，以参与业务调度；

所述第一处理单元和第二处理单元分别维护有自身所在主备组的主备端口范围信息；主备端口范围信息记录有：第一处理单元的地址、序号、状态、第一主用端口范围和第一备用端口范围；第二处理单元的地址、序号、状态、第二主用端口范围和第二备用端口范围；所述第一主用端口范围与第二备用端口范围相同，第一备用端口范围与第二主用端口范围相同；所述的主用端口范围和备用端口范围互不相交。

9.根据权利要求8所述的主备切换的通讯方法，其特征在于，

控制面单板自身维护的主备组信息表包括至少一条主备组信息，该主备组信息记录有：该主备组中第一处理单元和第二处理单元的序号、地址和状态信息；状态信息包括异常状态和正常状态。

10.根据权利要求8所述的主备切换的通讯方法，其特征在于，

所述第一处理单元和第二处理单元分别维护有自身所在主备组的主备组信息，该主备组信息记录有：第一处理单元和第二处理单元的序号、地址和状态信息，状态信息包括异常状态和正常状态；

所述第一处理单元维护有：第一主用实例链表和第一备用实例链表；所述第二处理单元维护有：第二主用实例链表和第二备用实例链表；第一主用实例链表的主用实例与第二备用实例链表的备用实例对应，第一备用实例链表的备用实例与第二主用实例链表的主用实例对应。

11.根据权利要求8至10任一项所述的主备切换的通讯方法，其特征在于，所述控制面单板检测主备组中的作为主用处理单元的第一处理单元和作为备用处理单元的第二处理单元的当前状态之前还包括：

所述控制面单板从自身维护的主备组信息表中当前负荷最小主备组内选择负荷较小的处理单元为当前业务的主用处理单元，设该处理单元为第一处理单元；另一处理单元为当前业务的备用处理单元，设该处理单元为第二处理单元；并向第一处理单元发送实例创建指令和主备确定指令；

所述第一处理单元根据所述实例创建指令和主备确定指令，申请实例号和端口资源，以创建主用实例，将创建后的主用实例加入第一主用实例链表中，以供业务调度；根据自身维护的主备组信息查找作为备用处理单元的第二处理单元，并向第二处理单元同步主备确定指令、主用实例的实例号和端口资源的端口号；

所述第二处理单元根据所述主备确定指令、实例号和端口号，申请相应的实例号和端口资源，以创建备用实例，并将创建后的备用实例加入第二备用实例链表中。

12.根据权利要求11所述的主备切换的通讯方法，其特征在于，

所述第一处理单元和第二处理单元还分别维护有自身所在主备组的主备实例号范围信息；主备实例号范围信息记录有：第一处理单元对应的地址、序号、第一主用实例号范围和第一备用实例号范围；第二处理单元对应的地址、序号、第二主用实例号范围和第二备用实例号范围；所述第一主用实例号范围与第二备用实例号范围相同，第一备用实例号范围与第二主用实例号范围相同；所述的主用实例号范围和备用是实例号范围互不相交。

13.根据权利要求12所述的主备切换的通讯方法，其特征在于，所述第二处理单元根据所述主备确定指令、实例号和端口号，创建备用实例，申请所述端口资源，并将备用实例加入备用实例链表中之后还包括：

接口单板根据接收的数据报文中的所述端口号，在自身维护的主备组端口范围表中，查找包含所述端口号的主用端口范围对应的作为主用处理单元的第一处理单元和包含所述端口号的备用端口范围对应的作为备用处理单元的第二处理单元，将数据报文转发到该第一处理单元；

第一处理单元将接收的数据报文缓存至第一主用实例链表对应的主用实例中，并将该数据报文同步给包含所述端口号的备用端口范围对应的作为备用处理单元的第二处理单元；

第二处理单元将该数据报文缓存至第二备用实例链表对应的备用实例中。

14.根据权利要求13所述的主备切换的通讯方法，其特征在于，

所述接口单板维护的主备组端口范围表包括至少一条主备组端口范围信息，该主备组端口范围信息记录有：该主备组中第一处理单元的地址、序号、状态、第一主用端口范围和第一备用端口范围；该主备组中第二处理单元的地址、序号、状态、第二主用端口范围和第二备用端口范围；所述第一主用端口范围与第二备用端口范围相同，第一备用端口范围与第二主用端口范围相同；所述的主用端口范围和备用端口范围互不相交。