CN104301154B - 一种双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，进行主用与备用主控板间数据同步时，主用主控板根据所述批备接口和所述实备接口输入数据块ID查找到对应的同步数据块信息，使用同步数据块的数据块提取函数提取数据，并按同步数据块的数据信息打包、封装同步数据消息，然后将同步数据消息发送到备用主控板；备用主控板接收到从主用主控板过来的同步数据消息后，解封装，根据数据块ID发送到指定应用模块；应用模块经过解封装得到同步数据块后，调用数据块恢复函数恢复同步数据。本发明的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法能够实现数据打包同步，支持不中断业务升级；使得应用模块可以使用接口便实现对主备特性的支持。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法。
背景技术
电信级或者核心企业网络设备对系统的可靠性都有着比较高的要求。此类设备采用的一种比较常见的可靠性方案便是采用双主控板实现1+1备份。具体地，一块主控板处于工作状态，可以称之为active板；另外一块处于备用状态，称之为standby板。正常情况下，active板的数据实时同步到standby板。在active板由于不可预知的原因系统复位时，standby板可以瞬间接替active板工作，从而实现缩短由于主控板故障导致业务中断的时间，提高设备的可靠性。
现有技术中，各个网络设备厂商对双主控系统实现方式不一，但总体而言可以分为以下三个阶段：实备阶段、批备阶段和平滑阶段。
实备阶段：active板与standby板都在位并且状态正常，active板的数据实现同步到standby板。
批备阶段：active板在standby板初始化完成后一次性将数据同步到standby板。
平滑阶段：正常情况下，standby板不工作。
因此，在发生主备倒换状况时，standby板在接替原active板工作前须进入一个平滑阶段，在此阶段原standby板各模块要进行类似同步数据一致性处理、启动定时器、状态机等处理。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，通过设置一个名为HA(High Available，高可用性)的CBB(Common Build Block，公共构建块)，实现双主控间数据的打包同步、同步消息的封装与解封装及对ISSU的支持，为上层的应用模块提供简单易用的接口，从而简化了应用模块，支持双主控系统特性的处理流程，保证了系统稳定性。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，包括在双主控系统中增加HA模块，所述HA模块用于实现主用主控板到备用主控板的数据同步消息的封装与解析处理；所述HA模块提供有三个接口，所述三个接口分别为注册同步数据块相关信息接口、批备接口和实备接口；主备数据同步消息包括数据块ID、长度、版本、数量以及数据块信息；进行主用与备用主控板间数据同步时，主用主控板根据所述批备接口和所述实备接口输入数据块ID查找到对应的同步数据块信息，使用同步数据块的数据块提取函数提取数据，并按同步数据块的数据信息打包、封装同步数据消息，然后将同步数据消息发送到备用主控板；备用主控板接收到从主用主控板过来的同步数据消息后，解封装，根据数据块ID发送到指定应用模块；应用模块经过解封装得到同步数据块后，调用数据块恢复函数恢复同步数据。
根据上述的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，其中：所述注册同步数据块相关信息接口用于注册同步数据块相关信息；所述同步数据块的相关信息包括数据块标识、版本信息、批备时允许打包最大块数、单个数据块大小、数据块提取函数以及数据块恢复函数。
进一步地，根据上述的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，其中：所述数据块提取函数在主用主控板执行。
进一步地，根据上述的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，其中：所述数据块恢复函数在备用主控板执行。
根据上述的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，其中：应用模块通过调用所述注册同步数据块相关信息接口来注册同步数据块信息。
根据上述的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，其中：主用主控板调用数据发送接口将同步数据消息发送到备用主控板。
根据上述的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，其中：主用主控板同步数据到备用主控板时，如果备用主控板在接收到的同步数据消息时是从同一版本软件发送过来，则正常进行主备间数据同步。
根据上述的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，其中：主用主控板同步数据到备用主控板时，如果备用主控板在接收到同步数据消息时是从低版本软件发送过来，则通过ISSU进行主备间数据同步。
如上所述，本发明的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，具有以下有益效果：
(1)通过对软件结构及同步消息格式的设计，双主控系统的各个软件模块能够轻易实现数据打包同步，支持不中断业务升级(In-Service Software Upgrade，ISSU)；
(2)减少同步消息包数量，使得应用模块可以使用简单易用的接口便可以实现对主备特性的支持。
附图说明
图1显示为本发明的双主控系统主用与备用主控板间数据同步系统的结构示意图；
图2显示为本发明中HA模块中接口的示意图；
图3显示为本发明中主备数据同步信息的格式示意图；
图4显示为本发明的中应用模块调用ha_reg_data_block接口注册同步块信息的示意图；
图5显示为本发明中ISSU的流程图；
图6显示为本发明中active板同步数据到standby的示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
参照图1，本发明的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法包括：
(1)在双主控系统中增加HA模块，以实现主用主控板到备用主控板的数据同步消息的封装与解析处理，为应用模块提供数据同步接口。
如图2所示，HA模块为应用模块提供三个接口ha_reg_data_block、ha_batch_backup和ha_real_backup。应用模块通过这三个接口便可以轻易实现双主控系统的主备特性。如表1所示，上述三个接口的功能如下：
表1、HA模块的三个接口的功能描述
也就是说，ha_reg_data_block接口用于注册同步数据块相关信息。其中，同步数据块的相关信息包括数据块标识、版本信息、批备时允许打包最大块数、单个数据块大小、数据块提取函数以及数据块恢复函数。
ha_batch_backup接口用作批备接口。
ha_real_backup接口用作实备接口。
在本发明中，ha_reg_data_block接口在注册同步数据块的时候都指定了一个版本ID，此版本ID会被封装到每一个数据同步消息中，这样standby板在接收到数据同步消息后便可以通过数据消息中的版本ID(version字段)识别active板的版本信息，然后进行对应的数据恢复流程处理。
(2)主备数据同步消息格式
具体地，如图3所示，主备数据同步消息包括以下内容：msg_id、length、version、num、size、data(0)……data(size-1)。即主备数据同步消息包括数据块ID、长度、版本、数量以及数据块信息。
(3)注册同步块信息
参照图4，各应用模块调用接口ha_reg_data_block来注册同步数据块信息。ha_real_backupj接口中包含msg_id参数，根据这个参数可以找到ha_reg_data_block注册的同步数据块，这个同步数据块有data_num信息。
(4)数据同步
active板使用ha_batch_backup接口、ha_real_backup接口触发数据批量备份。
具体地，active板根据ha_batch_backup接口、ha_real_backup接口输入参数数据块ID(msg_id)查找到对应的同步块信息，使用同步数据块的pf_extract函数提取数据，之后按ha_reg_data_block接口注册的同步数据块data_num信息打包、封装同步数据消息，然后调用数据发送接口将同步数据消息发送到standby板。
standby板接收到从active板过来的同步数据消息后，解封装，根据数据块ID(msg_id)发送到指定应用模块；应用模块经过解封装得到同步数据块后，调用pf_restore函数恢复同步数据。
(5)对ISSU的支持
ISSU的主要处理流程如图5所示，包括以下步骤：
1、将standby板升级到高版本软件。
2、active板同步数据到standby板。
3、主备倒换
4、原active板升级高级版本软件。
其中，在第2步中，由于standby板已经升级到高版本的软件，而active板还在低版本软件工作，因此standby板在接收到数同步据消息时需要能够识别同步数据消息是从同一版本软件发送过来还是从低版本软件发送过来。如图6所示，如果standby板在接收到同步数据消息时是从同一版本软件发送过来，则正常进行主备间数据同步；如果standby板在接收到同步数据消息时是从低版本软件发送过来，则通过ISSU进行主备间数据同步。
综上所述，本发明的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法通过对软件结构及同步消息格式的设计，双主控系统的各个软件模块能够轻易实现数据打包同步，支持不中断业务升级，减少同步消息包数量，使得应用模块可以使用简单易用的接口便可以实现对主备特性的支持。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，其特征在于：包括在双主控系统中增加HA模块，所述HA模块用于实现主用主控板到备用主控板的数据同步消息的封装与解析处理；所述HA模块提供有三个接口，所述三个接口分别为注册同步数据块相关信息接口、批备接口和实备接口；
主备数据同步消息包括数据块ID、长度、版本、数量以及数据块信息；
进行主用与备用主控板间数据同步时，主用主控板根据所述批备接口和所述实备接口输入数据块ID查找到对应的同步数据块信息，使用同步数据块的数据块提取函数提取数据，并按同步数据块的数据信息打包、封装同步数据消息，然后将同步数据消息发送到备用主控板；备用主控板接收到从主用主控板过来的同步数据消息后，解封装，根据数据块ID
发送到指定应用模块；应用模块经过解封装得到同步数据块后，调用数据块恢复函数恢复同步数据。
2.根据权利要求1所述的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，其特征在于：所述注册同步数据块相关信息接口用于注册同步数据块相关信息；所述同步数据块的相关信息包括数据块标识、版本信息、批备时允许打包最大块数、单个数据块大小、数据块提取函数以及数据块恢复函数。
3.根据权利要求2所述的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，其特征在于：所述数据块提取函数在主用主控板执行。
4.根据权利要求2所述的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，其特征在于：所述数据块恢复函数在备用主控板执行。
5.根据权利要求1所述的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，其特征在于：应用模块通过调用所述注册同步数据块相关信息接口来注册同步数据块信息。
6.根据权利要求1所述的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，其特征在于：主用主控板调用数据发送接口将同步数据消息发送到备用主控板。
7.根据权利要求1所述的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，其特征在于：主用主控板同步数据到备用主控板时，如果备用主控板在接收到的同步数据消息时是从同一版本软件发送过来，则正常进行主备间数据同步。
8.根据权利要求1所述的双主控系统主用与备用主控板间数据同步方法，其特征在于：主用主控板同步数据到备用主控板时，如果备用主控板在接收到同步数据消息时是从低版本软件发送过来，则通过ISSU进行主备间数据同步。
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