CN104038355A - 一种通信设备及其主备倒换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信设备及其主备倒换方法，该通信设备包括线卡、主用主控板、备用主控板，线卡通过两个端口分别与主用主控板和备用主控板连接；初始化时，线卡将自身与主用主控板连接的端口加入指定的逻辑端口组，使下行数据在线卡上学习到的MAC地址的源端口为逻辑端口组；当线卡检测到发生了主备倒换后，将自身与主用主控板连接的端口从逻辑端口组中删除，并将自身与备用主控板连接的端口添加到逻辑端口组中，此时原主用主控板就成为备用主控板，而原备用主控板则成为当前的主用主控板；可见，本发明在主备倒换过程中无需清除线卡与主用主控板连接端口的MAC地址，基本可以达到无损倒换，可提高系统主备倒换的性能，进而提高用户体验的满意度。

Description

一种通信设备及其主备倒换方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种通信设备及其主备倒换方法。

背景技术

通信设备（比如光接入设备中的OLT等）一般是由机框、备板、电源卡、主控板、线卡以及上联板组成的，其中主控板承担的任务是业务的交换、汇聚以及集中控制，而线卡则承担具体的业务需求或功能的实现。

为了提高通讯设备的可靠性，主控板往往采用主备机制。在主备机制中通常有两块主控板，一块为主用主控板，一块为备用主控板，当主用主控板出现故障时，业务控制和业务转发倒换到备用主控板，此时备用主控板的状态变为主用主控板，而原来的主用主控板状态变为备用主控板。在主备倒换的过程中，业务转发需由主用主控板切换到备用主控板，采用现有的方法进行主备倒换时，需要清除下行数据在线卡上学习到的MAC地址，导致主备倒换时上下行数据和业务中断时间较长，系统主备倒换的性能差，用户体验的满意度低。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种通信设备及其主备倒换方法，解决现有主备倒换时上下行数据和业务中断时间较长，系统主备倒换的性能差，用户体验的满意度低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种通信设备,包括线卡、主用主控板、备用主控板，所述线卡通过两个端口分别与所述主用主控板和所述备用主控板连接；所述线卡包括倒换检测模块、倒换处理模块；所述倒换检测模块用于检测是否触发了主备倒换，并在检测到触发了主备倒换时，向所述倒换处理模块发送倒换通知；所述倒换处理模块用于在初始化时，将所述线卡与所述主用主控板连接的端口加入指定的逻辑端口组，使下行数据在所述线卡上学习到的MAC地址的源端口为所述逻辑端口组，以及用于收到所述倒换通知后，将所述线卡与所述主用主控板连接的端口从所述逻辑端口组中删除，并将所述线卡与所述备用主控板连接的端口添加到所述逻辑端口组中。

在本发明的一种实施例中，所述倒换处理模块还用于将所述线卡与所述主用主控板连接的端口加入所述逻辑端口组时，将该端口的工作状态设为正常收发，并将所述线卡与所述备用主控板连接的端口的工作状态设为正常发禁止收；以及还用于将所述线卡与所述主用主控板连接的端口从所述逻辑端口组删除时，将该端口的工作状态设为正常发禁止收；以及还用于将所述线卡与所述备用主控板连接的端口添加到所述逻辑端口组中时，还用于将该端口的工作状态设为正常收发。

在本发明的一种实施例中，所述线卡还包括CPU，所述倒换检测模块通过所述CPU向所述倒换处理模块发送所述倒换通知。

在本发明的一种实施例中，所述倒换处理模块为交换芯片或ASIC芯片或网络处理芯片。

在本发明的一种实施例中，所述逻辑端口组为TRUNK组。

在本发明的一种实施例中，所述端口为SERDES接口或SGMII接口或SMII接口或XAUI接口或RXAUI接口或KR接口或XLAUI接口。

为了解决上述问题，本发明还提供了如上所述的通信设备的主备倒换方法，包括：

初始化，所述线卡将自身与所述主用主控板连接的端口加入指定的逻辑端

口组，使下行数据在所述线卡上学习到的MAC地址的源端口为所述逻辑端口组；

所述线卡检测是否触发了主备倒换，如是，将自身与所述主用主控板连接

的端口从所述逻辑端口组中删除，并将自身与所述备用主控板连接的端口添加到所述逻辑端口组中。

在本发明的一种实施例中，所述线卡将自身与所述主用主控板连接的端口加入指定的逻辑端口组后，还包括将该端口的工作状态设为正常收发，并将自身与所述备用主控板连接的端口的工作状态设为正常发禁止收。

在本发明的一种实施例中，所述线卡将自身与所述主用主控板连接的端口从所述逻辑端口组中删除，并将自身与所述备用主控板连接的端口添加到所述逻辑端口组中后，还包括：

所述线卡将自身与所述主用主控板连接的端口的工作状态设为正常发禁止收；以及将自身与所述备用主控板连接的端口的工作状态设为正常收发。

在本发明的一种实施例中，所述逻辑端口组的成员只有所述线卡与当前为主用主控板连接的端口。

本发明的有益效果是：

本发明提供的通信设备包括线卡、主用主控板、备用主控板，线卡通过两个端口分别与主用主控板和备用主控板连接；初始化时，线卡将自身与主用主控板连接的端口加入指定的逻辑端口组（例如TRUNK组），使下行数据在线卡上学习到的MAC地址的源端口为逻辑端口组；当线卡检测到发生了主备倒换后，将自身与主用主控板连接的端口从逻辑端口组中删除，并将自身与备用主控板连接的端口添加到逻辑端口组中，此时原主用主控板就成为备用主控板，而原备用主控板则成为当前的主用主控板；由于本发明将线卡与当前作为主用主控板连接的端口添加到逻辑端口组中，下行数据在线卡上学习到的MAC地址的源端口为该逻辑端口组，并非现有的物理端口，在倒换过程只需倒换该逻辑端口组的成员即可，无需清除线卡与主用主控板连接端口的MAC地址，使上下行数据和业务在倒换过程中中断的时间大大减小，基本可以达到无损倒换，提高了系统主备倒换的性能，进而提高了用户体验的满意度。

附图说明

图1为本发明一种实施例的通信设备结构示意图；

图2为图1中线卡的结构示意图；

图3为本发明一种实施例的主备倒换流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

请参见图1所示，本实施例中的通信设备包括线卡、主用主控板、备用主控板；值得注意的是，本实施例中的主用主控板和备用主控板都是相对的，也即，在某一时刻，某一主控板为主用主控板时，在主备倒换后，该主控板则会切换为备用主控板，而原来的备用主控板则切换为主用主控板。本实施中的线卡通过两个端口分别与主用主控板和备用主控板连接；本实施例中的端口可以为SERDES接口或SGMII接口或SMII接口或XAUI接口或RXAUI接口或KR接口或XLAUI接口。在本实施例中，线卡发送到两个主控板的数据可以完全相同，以使主、备主控板上都能学习到线卡的MAC地址，从而可以加快倒换速度。

请参见图2所示，具体的，本实施例中的线卡包括倒换检测模块、倒换处理模块；倒换检测模块可由线卡的硬件实现，用于检测是否触发了主备倒换，并在检测到触发了主备倒换时，向倒换处理模块发送倒换通知；具体的，线卡还可进一步包括CPU，倒换检测模块可通过线卡的CPU发送倒换通知，具体过程如下：线卡硬件检测到主备标识信号发生变化后，则判定主备倒换已经触发，进而产生硬件中断信号通知线卡的CPU；线卡的CPU再通过中断服务程序或中断处理任务向倒换处理模块发送倒换通知，以通知倒换处理模块对逻辑端口组的成员进行倒换；本实施例中的倒换处理模块具体可为交换芯片或ASIC芯片或网络处理芯片，线卡具体通过倒换处理模块的两个端口分别与主、备主控板连接；倒换处理模块用于在初始化时，将线卡与主用主控板连接的端口加入指定的逻辑端口组，使下行数据在线卡上学习到的MAC地址的源端口为所述逻辑端口组，并非物理端口；本实施中的逻辑端口组可以为倒换处理模块的TRUNK组，在TRUNK组中学习到得MAC地址并无物理端口的相关信息；以及用于收到倒换通知后，将线卡与主用主控板连接的端口从逻辑端口组中删除，并将线卡与备用主控板（也即切换后的新主用主控板）连接的端口添加到所述逻辑端口组中，也即实现逻辑端口组成员的倒换；本实施例中的逻辑端口组成员是唯一的，也即为线卡与当前为主用主控板连接的端口。可见，由于本实施例将线卡与当前作为主用主控板连接的端口添加到逻辑端口组中，下行数据在线卡上学习到的MAC地址的源端口为该逻辑端口组，并非现有的物理端口，在倒换过程只需倒换该逻辑端口组的成员即可，无需清除线卡与主用主控板连接端口的MAC地址，使上下行数据和业务在倒换过程中中断的时间大大减小，基本可以达到无损倒换，提高了系统主备倒换的性能，进而提高了用户体验的满意度。

本实施例中，倒换处理模块还用于将线卡与主用主控板连接的端口加入逻辑端口组时，将该端口的工作状态设为正常收发，并将线卡与所述备用主控板连接的端口的工作状态设为正常发禁止收；这样的设置可使线卡正常的向主用主控板发送数据，也可正常的接收主用主控板向其发送的数据，同时，可使线卡正常的向备用主控板发送数据，但对于备用主控板发送的数据，则直接丢弃，以保证线卡上只有一份数据。倒换处理模块在主备倒换过程中，还用于将线卡与原主用主控板连接的端口从逻辑端口组删除时，将该端口的工作状态设为正常发禁止收，因为此时该主控板已经切换为备用主控板，该设置可使该主控板不能有效的发送数据到线卡；以及还用于将线卡与新主用主控板（也即原备用主控板）连接的端口添加到所述逻辑端口组中时，将该端口的工作状态设为正常收发，因为该主控板当前已经切换为主用主控板，线卡需正常向该主控板发送数据以及接收该主控板发送的数据。

基于上述分析可知，本实施中，由于备用主控板也能向主用主控板一样正常接收到线卡发送的数据，因此MAC地址表处于正常刷新状态，在主备倒换过程中，备用主控板切换为主用主控板后，二层可以立即进行转发，流量可以达到线卡；而之前的主用主控板由于已经切换为备用主控板，其流量不能到达线卡。

为了更好的理解本发明，下面以逻辑端口组为TRUNK组为例，结合完成的方法流程对本发明进行进一步的说明，具体如下：

步骤301：线卡与主、备主控板连接：

线卡通过其倒换处理模块（例如交换芯片）的两个端口分别与主、备主控板连接，其中，设置主用主控板与线卡之间可以正常收发包，备用主控板可以正常接收到线卡发来的包，但是线卡则将备用主控板发送的包全部丢弃；

步骤302：主、备主控板数据同步：

该步骤是将线卡发送给主用主控板的数据同步到备用主用板，具体可通过镜像、按端口位图重定向或洪泛等方法实现；本实施例中优选通过镜像或按端口位图重定向实现；

步骤303：线卡初始化：

该步骤涉及线卡代码初始化，初始化时，线卡检测主、备主控板的槽位（也即端口），将线卡与主用主控板连接的端口添加到预先分配好的TRUNK组中，使下行的数据在线卡上学习到得MAC地址的源端口为TRUNK组，而不是的物理端口；同时，将线卡与主用主控板连接的端口的工作状态设置为正常收发，即线卡既能正常的向主用主控板发送数据，也能正常的接收主用主控板向其发送的数据；将线卡与备用主用板连接的端口的工作状态设置为正常发禁止收，即线卡可正常的向备用主控板发送数据，但需将备用主控板向其发送的数据丢弃；

步骤304：检测是否触发主备倒换，如是，转至步骤305；否则，继续检测；

检测是否触发主备倒换，具体可通过线卡硬件检测主备标识信号是否发生了变化实现，如发生了变化，则表明触发主备倒换，线卡硬件产生硬件中断信号通知线卡的CPU，线卡CPU再通过中断服务程序或中断处理任务通知线卡的倒换处理模块倒换TRUNK组的成员；

步骤305：进行主备倒换：

线卡的主备倒换处理模块收到线卡的CPU发送的倒换通知后，则将线卡与由主用切换为备用的主控板连接的端口从TRUNK组中删除，并将该端口的工作状态设置为正常发禁止收；将线卡与由备用切换为主用的主控板连接的端口添加到TRUNK组中，并将该端口的工作状态设置为正常收发。

由于备用主控板也能向主用主控板一样正常接收到线卡发送的数据，因此MAC地址表处于正常刷新状态，在主备倒换过程中，备用主控板切换为主用主控板后，二层可以立即进行转发，流量可以达到线卡；而之前的主用主控板由于已经切换为备用主控板，其流量不能到达线卡。

可见，本发明提供的方案可在不增加设备成本的前提下，大大减少通信设备主备倒换过程中业务中断的时间，提高系统主备倒换的性能，进而提升用户业务体验的满意度。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种通信设备,其特征在于包括线卡、主用主控板、备用主控板，所述线卡通过两个端口分别与所述主用主控板和所述备用主控板连接；所述线卡包括倒换检测模块、倒换处理模块；所述倒换检测模块用于检测是否触发了主备倒换，并在检测到触发了主备倒换时，向所述倒换处理模块发送倒换通知；所述倒换处理模块用于在初始化时，将所述线卡与所述主用主控板连接的端口加入指定的逻辑端口组，使下行数据在所述线卡上学习到的MAC地址的源端口为所述逻辑端口组，以及用于收到所述倒换通知后，将所述线卡与所述主用主控板连接的端口从所述逻辑端口组中删除，并将所述线卡与所述备用主控板连接的端口添加到所述逻辑端口组中。

2.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述倒换处理模块还用于将所述线卡与所述主用主控板连接的端口加入所述逻辑端口组时，将该端口的工作状态设为正常收发，并将所述线卡与所述备用主控板连接的端口的工作状态设为正常发禁止收；以及还用于将所述线卡与所述主用主控板连接的端口从所述逻辑端口组删除时，将该端口的工作状态设为正常发禁止收；以及还用于将所述线卡与所述备用主控板连接的端口添加到所述逻辑端口组中时，还用于将该端口的工作状态设为正常收发。

3.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述线卡还包括CPU，所述倒换检测模块通过所述CPU向所述倒换处理模块发送所述倒换通知。

4.如权利要求1-3任一项所述的通信设备，其特征在于，所述倒换处理模块为交换芯片或ASIC芯片或网络处理芯片。

5.如权利要求1-3任一项所述的通信设备，其特征在于，所述逻辑端口组为TRUNK组。

6.如权利要求1-3任一项所述的通信设备，其特征在于，所述端口为SERDES接口或SGMII接口或SMII接口或XAUI接口或RXAUI接口或KR接口或XLAUI接口。

7.如权利要求1-6任一项所述的通信设备的主备倒换方法，其特征在于包括：

初始化，所述线卡将自身与所述主用主控板连接的端口加入指定的逻辑端口组，使下行数据在所述线卡上学习到的MAC地址的源端口为所述逻辑端口组；所述线卡检测是否触发了主备倒换，如是，将自身与所述主用主控板连接的端口从所述逻辑端口组中删除，并将自身与所述备用主控板连接的端口添加到所述逻辑端口组中。

8.如权利要求7所述的主备倒换方法，其特征在于，所述线卡将自身与所述主用主控板连接的端口加入指定的逻辑端口组后，还包括将该端口的工作状态设为正常收发，并将自身与所述备用主控板连接的端口的工作状态设为正常发禁止收。

9.如权利要求7所述的主备倒换方法，其特征在于，所述线卡将自身与所述主用主控板连接的端口从所述逻辑端口组中删除，并将自身与所述备用主控板连接的端口添加到所述逻辑端口组中后，还包括：

所述线卡将自身与所述主用主控板连接的端口的工作状态设为正常发禁止收；以及将自身与所述备用主控板连接的端口的工作状态设为正常收发。

10.如权利要求7-9任一项所述的主备倒换方法，其特征在于，所述逻辑端口组的成员只有所述线卡与当前为主用主控板连接的端口。