CN103257350B - 一种双机双工自动切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了卫星通信服务技术领域中的一种双机双工自动切换方法。本发明包括双机双工管理模块、监视信息采集模块、第一心跳检测模块、第二心跳检测模块和数据收发与预处理模块；双机双工管理模块通过监视信息采集模块获得第一主机的工作状态信息；并通过第一心跳检测模块和第二心跳检测模块获得第二主机的工作状态信息；从而确定第一主机和第二主机的工作状态，如果两者的工作状态相同，则第一主机和第二主机不进行切换；否则，将主机身份切换到工作状态好的第一主机或第二主机，并对关键数据进行同步。本发明可以保证在不影响数据处理的同时，对主机和备用机进行自动切换，保证了系统业务的不间断运行，提高了系统可靠性。
Description
技术领域
本发明属于卫星通信服务技术领域，尤其涉及一种双机双工自动切换方法。
背景技术
卫星定位导航系统在国民经济建设中占有重要的位置，是国民经济信息化建设的重要组成部分和推进力量，是建设国家信息体系的重要基础设施，是直接关系到国家安全和经济发展的关键性技术支撑系统。以GPS为代表的卫星导航(GNSS)应用产业已逐步成为一个全球性的高新技术产业。
为了保障卫星通信安全，有必要建立一种双机双工自动切换方法。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种双机双工自动切换方法，保证卫星的正常通信。
本发明的技术方案是，一种双机双工自动切换装置，包含在第一主机或第二主机内，第一主机和第二主机互为主机和备用机，其特征是该装置包括双机双工管理模块、监视信息采集模块、第一心跳检测模块、第二心跳检测模块和数据收发与预处理模块；
所述双机双工管理模块分别与监视信息采集模块、第一心跳检测模块、第二心跳检测模块和数据收发与预处理模块；
所述双机双工管理模块用于确定第一主机和第二主机的工作状态，进而控制数据收发与预处理模块是否输出数据；
所述监视信息采集模块用于采集本机信息；
所述第一心跳检测模块或第二心跳检测模块用于采集异机信息；
所述数据收发与预处理模块用于数据的接收、发送和预处理。
一种双机双工自动切换方法，其特征是该方法包括以下步骤：
步骤1：双机双工管理模块通过监视信息采集模块获得第一主机的工作状态信息；
步骤2：双机双工管理模块通过第一心跳检测模块和第二心跳检测模块获得第二主机的工作状态信息；
步骤3：双机双工管理模块根据第一主机的工作状态信息和第二主机的工作状态信息确定第一主机和第二主机的工作状态，如果第一主机的工作状态和第二主机的工作状态相同，则第一主机和第二主机不进行切换；否则，将主机身份切换到工作状态好的第一主机或第二主机，并对关键数据进行同步。
所述关键数据进行同步的方法为：当备机在切入时，需要备用机从当前主机获得当前主机正在处理的数据的数据帧号，将数据帧号加入到工作状态信息并发送给备用机，将主机身份发送给备用机，完成主机和备用机的切换。
本发明可以保证在不影响数据处理的同时，对主机和备用机进行自动切换，保证了系统业务的不间断运行，提高了系统可靠性。
附图说明
图1为双机双工管理数据流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
在信息处理分系统中，为了保证系统可用度，对设备可用度有很高的要求。在信息处理服务器软件设计中采用了双机双工自动切换技术，该技术是一种高可用容错技术，容错系统由主机和备用机两台设备组成，实现业务数据的双入单出处理，系统实时性高、处理速度快，故障切换时间短，有完善的故障检测机制（包括硬件和软件故障检测）。该技术采用定时在主机和备用机两台设备之间传送心跳协议诊断信息的方式，一旦诊断信号表明主机系统发生故障，则备机系统将自动替代主机发挥作用，保证服务不间断运行。该技术能确保密码设备可处于24小时无人值守状态，保证系统业务不间断运行，提高了系统可靠性。
双机双工管理模块的数据流程如图1所示。图中，1-异机心跳信息；2-本机心跳信息；3-心跳参数（帧序号）；4-系统工况；5-双工切换控制；6-主备机状态。
双机双工自动切换的设计与实现是影响系统高可用度的一项关键技术。主备处理计算机间通过两条通道连接并互相交换工作状态信息(称“心跳”信息)，一条通道是内部网络通道，另外一条通道是异步数据接口通道。
双机双工管理模块从监视信息采集模块获得本机（第一主机）的工作状态信息，两个通道由第一心跳检测模块和第二心跳检测模块获得对端异机（第二主机）的工作状态信息，从而确定第一主机和第二主机的工作状态，进而控制数据收发与预处理模块是否输出数据。
双机双工自动切换技术包括以下几个重要内容：
高可靠双工切换策略：
信息处理分系统采用“双入单出”的双机双工高可靠性实现策略，两台互为主备的处理节点同时接收输入信息流、同步处理，周期性进行主备机工作状态检测，待处理完成后，根据主备机状态确定是否进行数据输出操作。
主备机通过“心跳”信息不断交换双方的工作状态，根据工作状态综合评定各自的状态，如果双方的状态相同则不进行切换。系统只有在两个处理节点的状态存在差异且切换事件发生的条件下，将主机身份切换到状态优良的一方。避免双机系统进行无谓的切换。
“心跳”信息处理策略和超时处理：
心跳超时存在故障可能，1、心跳传输通道出错；2、主机故障；3、备机故障。
判断方法：在主机和备用机之间建立2条通信路径，进行周期性的握手,如果其中1条连续没有收到对方心跳信号到了一定的数目，则将此路径标志为无效；通过第2条通道继续检测心跳信息。
在上述保证的基础上，当发现2条通道“心跳信息”均超时，则可以判定为对端异机故障。如果主机正常则无需切换；如果主机故障则备机切入。
关键数据的同步：
备用机在切入时,需要从主机获得当前主机进行数据处理的数据帧号。因此需要在主备机传递的心跳信息中加入数据帧号，主机将正在处理数据的帧号通过双机“心跳”信息通道传给备机，以保持数据输出的连续性和一致性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (1)
1.一种双机双工自动切换装置的自动切换方法，其特征在于，所述装置包含在第一主机或第二主机内，第一主机和第二主机互为主机和备用机，包括双机双工管理模块、监视信息采集模块、第一心跳检测模块、第二心跳检测模块和数据收发与预处理模块；
所述双机双工管理模块分别与监视信息采集模块、第一心跳检测模块、第二心跳检测模块和数据收发与预处理模块；
所述双机双工管理模块用于确定第一主机和第二主机的工作状态，进而控制数据收发与预处理模块是否输出数据；
所述监视信息采集模块用于采集本机信息；
所述第一心跳检测模块或第二心跳检测模块用于采集异机信息；
所述数据收发与预处理模块用于数据的接收、发送和预处理；
所述方法包括以下步骤：
步骤1：双机双工管理模块通过监视信息采集模块获得第一主机的工作状态信息；
步骤2：双机双工管理模块通过第一心跳检测模块和第二心跳检测模块获得第二主机的工作状态信息；
步骤3：双机双工管理模块根据第一主机的工作状态信息和第二主机的工作状态信息确定第一主机和第二主机的工作状态，如果第一主机的工作状态和第二主机的工作状态相同，则第一主机和第二主机不进行切换；否则，将主机身份切换到工作状态好的第一主机或第二主机，并对关键数据进行同步；
所述关键数据进行同步的方法为：当备用机在切入时，需要备用机从当前主机获得当前主机正在处理的数据的数据帧号，将数据帧号加入到工作状态信息并发送给备用机，将主机身份发送给备用机，完成主机和备用机的切换；
所述主机和备用机之间通过两条通道连接并互相交换工作状态信息，一条通道是内部网络通道，另外一条通道是异步数据接口通道；
所述双机双工自动切换策略为：两台互为主备的处理节点同时接收输入信息流、同步处理，周期性进行主备机工作状态检测，待处理完成后，根据主备机状态确定是否进行数据输出操作；主备机通过心跳信息不断交换双方的工作状态，根据工作状态综合评定各自的状态，如果双方的状态相同则不进行切换；系统只有在两个处理节点的状态存在差异且切换事件发生的条件下，将主机身份切换到状态优良的一方，避免双机系统进行无谓的切换；
所述心跳信息故障判断方法为：在主机和备用机之间建立2条通信路径，进行周期性的握手,如果其中1条连续没有收到对方心跳信息到了一定的数目，则将此路径标志为无效；通过第2条通道继续检测心跳信息；在上述保证的基础上，当发现2条通道心跳信息均超时，则判定为对端异机故障；如果主机正常则无需切换；如果主机故障则备用机切入。
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