CN104394012B - 集群路由器、mpu及其故障的确定方法、感知控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集群路由器、MPU及其故障的确定方法、感知控制器，用以解决现有技术中存在主备MPU中一端一旦出现故障，无法立即确定对端MPU发生故障，而顺利的进行部署的问题。该MPU包括处理器，以及与处理器分别连接的至少一个感知控制器。各个感知控制器在本端MPU工作状态异常时，中断向与感知控制器连接的其他MPU发送该第一测试报文，从而其他MPU在第一规定时长内未接收到第一测试报文时确认本端MPU工作状态异常；或者接收到其他MPU发送的用于通知本端MPU其他MPU工作状态正常的第二测试报文时，将第二测试报文环回给其他MPU，以使其他MPU在接收到环回的第二测试报文时确认本端MPU工作状态异常。

Description

集群路由器、MPU及其故障的确定方法、感知控制器

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种集群路由器、集群路由器中的MPU及其故障的确定方法、感知控制器。

背景技术

目前已有的集群路由器多为多机框互联的集群路由器结构。集群路由器的每个机框由主控板(Main Processing Unit，简称MPU)管理。为了保证系统的可靠性，采用主备MPU备份的形式来管理系统。

现有的集群路由器中，主、备MPU分布在不同的机框内，并且主、备MPU通过机框间级联的以太网线或光纤连接，如图1所示，其中，LAN switch表示局域交换机。各个机框中的MPU的主备角色一般由处理器(Central Processing Unit，简称CPU)通过一定的算法仲裁来确定。主备MPU之间通过心跳报文感知对端机框中MPU的状态，该心跳报文在主备MPU的处理器之间传递，当某一端的MPU中的处理器在一段时间内接收不到对端MPU中的处理器发送的心跳报文时，就认为对端MPU的状态异常，从而触发系统主、备MPU的重新部署。

例如，当主MPU和备MPU之间的心跳报文收发正常时，认为对端MPU正常，保持自己的角色不变。在一段时间内，备MPU一直收不到主MPU发送的心跳报文时，就认为主MPU出现了故障，需要采取相应的动作(例如自己升为主用MPU)；类似地，在一段时间内，当主MPU持续接收不到备MPU发送的心跳报文时，主MPU也需要采取相应的部署操作(例如该机框中还存在其它备份MPU时，重新选出一个备份MPU作为备MPU)。

现有技术主备MPU之间依赖机框间级联的以太网线或光纤传递心跳报文，心跳报文需要依赖MPU中的处理器产生和处理，由于在这条机框间级联的网线或光纤形成的通道上同时传递的还有其他控制报文，所以如果在该通道上突然传递其它大量控制报文时，可能会导致该通道拥塞，也可能因此导致短暂丢失心跳报文，而使得主备两端的MPU接收不到心跳报文。现有技术为了保证可靠性，需要设定丢心跳门限，当某一端的MPU接收不到对端MPU发送的心跳报文的持续时间达到设定的丢心跳门限时，才能按照丢心跳的策略处理。这就导致主备MPU中一端一旦出现故障，现有的技术主备MPU无法立即确定对端的MPU发生故障，而顺利的进行部署。

发明内容

本发明提供一种集群路由器、集群路由器中的MPU及其故障的确定方法、感知控制器，用以解决现有技术中存在主备MPU中的一端一旦出现故障，无法立即确定对端的MPU发生故障，而顺利的进行部署的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种集群路由器中的MPU，该MPU包括处理器，以及与所述处理器分别连接的至少一个感知控制器，其中：

所述处理器，用于在所述处理器所属的本端MPU工作状态正常时，向所述至少一个感知控制器分别发送控制信号；并在所述本端MPU工作状态异常时，向所述至少一个感知控制器分别发送中断信号；

每个感知控制器，用于在接收到处理器发来的控制信号时，向与感知控制器相连的其他MPU发送用于通知其他MPU本端MPU工作状态正常的第一测试报文，以使其他MPU在接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态正常；并

在接收到处理器发来的中断信号时，中断向与感知控制器相连的其他MPU发送所述第一测试报文，以使其他MPU在第一规定时长内未接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常；或者

在接收到处理器发来的中断信号后，若接收到其他MPU发送的用于通知本端MPU其他MPU工作状态正常的第二测试报文时，将所述第二测试报文环回给相连的其他MPU，以使其他MPU在接收到环回的第二测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，各个感知控制器，还用于在本端MPU工作状态正常时，若接收到其他MPU发送的第二测试报文时，则确定其他MPU的工作状态正常；以及

在第一规定时长内未接收到其他MPU发送的第二测试报文时，确定所述其他MPU工作状态异常；或者接收到其他MPU环回的所述本端MPU发送的第一测试报文时，确定其他MPU的工作状态异常。

结合第一方面的第一种的可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述感知控制器，还用于将确定的与感知控制器相连的其他MPU的工作状态保存；

所述处理器，还用于向所述其它MPU发送心跳报文，及接收其它MPU发来的心跳报文；并在第二规定时长内未接收到任何一个其他MPU发送的心跳报文时，查询与该任何一个其他MPU相连的感知控制器保存的该任何一个其他MPU的工作状态，根据查询到的工作状态确定该任何一个其他MPU的工作状态。

结合第一方面和第一方面的第一种至第二种的可能的实现方式中的任意一种，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述感知控制器包括：

可擦除可编程逻辑器件EPLD，继电器，以及接口；

EPLD，用于在接收到所述处理器发来的控制信号时，控制所述继电器处于第一工作状态，并通过接口向与感知控制器相连的其他MPU发送用于通知其他MPU本端MPU工作状态正常的第一测试报文，以使其他MPU在接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态正常；并

在接收到处理器发来的中断信号时，控制所述继电器处于第二工作状态，并中断向与感知控制器相连的其他MPU发送所述第一测试报文，以使其他MPU在第一规定时长内未接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常；

所述继电器，还用于在本端MPU掉电后，转换为第二工作状态，若通过接口接收到其他MPU发送的用于通知本端MPU其他MPU工作状态正常的第二测试报文时，将所述第二测试报文通过接口环回给相连的其他MPU，以使其他MPU在接收到环回的第二测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常。

第二方面，本发明实施例提供了一种集群路由器，该集群路由器包括：至少两个如第一方面和第一方面的第一种可能的实现方式和第一方面的第二种可能的实现方式中的任一项所述的MPU；

其中至少两个MPU中的至少一个MPU为主MPU，除主MPU之外的MPU为备MPU；

针对任一一个主MPU，该主MPU中包括的每一个感知控制器分别和不同的备MPU中的一个感知控制器相连。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述集群路由器还包括至少两个机框，所述主MPU与备用MPU分别位于不同的机框内。

第三方面，本发明实施例提供了一种集群路由器中的MPU故障的确定方法，所述方法包括：

感知控制器在所述感知控制器所属的本端MPU工作状态正常时，若接收到其所属的MPU中的处理器发送的控制信号，则向所述感知控制器相连的其他MPU发送用于通知其他MPU本端MPU工作正常的第一测试报文；

所述感知控制器在所述本端MPU工作状态异常时，若接收到所述处理器发送的中断信号，则中断向与所述感知控制器相连的其他MPU发送所述第一测试报文，以使其他MPU在第一规定时长内未接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常；或者在接收到所述处理器发来的中断信号后，若接收到相连的其他MPU发送的用于通知本端MPU其他MPU工作正常的第二测试报文时，将所述第二测试报文环回给相连的其他MPU，以使其他MPU在接收到环回的第二测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常。

结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

所述感知控制器在所属的MPU工作状态正常时，若接收到其他MPU发送的第二测试报文，则确定其他MPU的工作状态正常；以及

在第一规定时长内未接收到其他MPU发送的第二测试报文时，确定所述其他MPU工作状态异常；或者接收到其他MPU环回的所述本端MPU发送的第一测试报文时，确定其他MPU的工作状态异常。

结合第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第二种可能的实现方式，所述方法还包括：

所述感知控制器在确定其他MPU的工作状态后，将其他MPU的工作状态保存，以使所述处理器在第二规定时长内未接收到任何一个其他MPU发送的心跳报文时，查询与该任何一个其他MPU相连的感知控制器保存的该任何一个其他MPU的工作状态，根据查询到的工作状态确定该任何一个其他MPU的工作状态。

第四方面，本发明实施例提供了一种感知控制器，该感知控制器包括：

接收模块，用于在所述感知控制器所属的本端MPU工作状态正常时，接收其所属的MPU中的处理器发送的控制信号；

发送模块，用于在所述接收模块接收到所述控制信号时向所述感知控制器相连的其他MPU发送用于通知其他MPU本端MPU工作正常的第一测试报文；

所述接收模块，还用于在所述本端MPU工作状态异常时，接收所述处理器发送的中断信号；

所述发送模块，还用于在所述接收模块接收到所述中断信号后中断向与所述感知控制器相连的其他MPU发送所述第一测试报文，以使其他MPU在第一规定时长内未接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常；或者还用于在所述接收模块接收到所述处理器发来的中断信号后，若所述接收模块接收到相连的其他MPU发送的用于通知本端MPU其他MPU工作正常的第二测试报文时，将所述第二测试报文环回给相连的其他MPU，以使其他MPU在接收到环回的第二测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常。

结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，该感知控制器还包括：

确定模块，用于在所属的MPU工作状态正常时，若所述接收模块接收到其他MPU发送的第二测试报文，则确定其他MPU的工作状态正常；以及

在第一规定时长内未接收到其他MPU发送的第二测试报文时，确定所述其他MPU工作状态异常；或者在所述接收模块接收到其他MPU环回的所述本端MPU发送的第一测试报文时，确定其他MPU的工作状态异常。

结合第四方面的第一种可能的实现方式，在第四方面的第二种可能的实现方式中，还包括：

保存模块，用于在所述确定模块确定其他MPU的工作状态后，将其他MPU的工作状态保存，以使所述处理器在第二规定时长内未接收到任何一个其他MPU发送的心跳报文时，查询与该任何一个其他MPU相连的感知控制器保存的该任何一个其他MPU的工作状态，根据查询到的工作状态确定该任何一个其他MPU的工作状态。

本发明实施例通过在MPU中增加至少一个感知控制器，并且在MPU中增加的感知控制器，可以与其它MPU一一相连。各个感知控制器在所属的本端MPU工作状态正常时，向与各个感知控制器分别相连的其他MPU发送用于通知其他MPU本端MPU工作状态正常的第一测试报文；从而其他MPU在接收到该第一测试报文时确认本端MPU工作状态正常。各个感知控制器在本端MPU工作状态异常时，中断向与感知控制器连接的其他MPU发送该第一测试报文，从而其他MPU在第一规定时长内未接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常；或者各个感知控制器在本端MPU工作状态异常时，若接收到其他MPU发送的用于通知本端MPU其他MPU工作状态正常的第二测试报文时，将所述第二测试报文环回给其他MPU，以使其他MPU在接收到环回的第二测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常。利用本方案在各个MPU中一端一旦出现故障(故障包括工作故障或者掉电)，其它与其相连的其他MPU能够立即确定对端的MPU发生故障，而顺利的进行部署。避免了利用现有技术的处理器在突发大量控制报文时造成的通道拥塞，导致一端MPU无法立即确认对端MPU的故障状态，而影响业务的顺利进行。

附图说明

图1为现有技术提供的集群路由器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的集群路由器的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种感知控制器结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种感知控制器结构示意图。

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，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例通过在MPU中增加至少一个感知控制器，并且在MPU中增加的感知控制器，可以与其它MPU一一相连。各个感知控制器在所属的本端MPU工作状态正常时，向与各个感知控制器分别相连的其他MPU发送用于通知其他MPU本端MPU工作状态正常的第一测试报文；从而其他MPU在接收到该第一测试报文时确认本端MPU工作状态正常。各个感知控制器在本端MPU工作状态异常时，中断向与感知控制器连接的其他MPU发送该第一测试报文，从而其他MPU在第一规定时长内未接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常；或者各个感知控制器在本端MPU工作状态异常时，若接收到其他MPU发送的用于通知本端MPU其他MPU工作状态正常的第二测试报文时，将所述第二测试报文环回给其他MPU，以使其他MPU在接收到环回的第二测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常。利用本方案在各个MPU中一端一旦出现故障(故障包括工作故障或者掉电)，其它与其相连的MPU能够立即确定对端的MPU发生故障，而顺利的进行部署。避免了利用现有技术的处理器在突发大量控制报文时造成的通道拥塞，导致一端MPU无法立即确认对端MPU的工作状态，而影响业务的顺利进行。

本发明实施例中提供了一种集群路由器、一种集群路由器中的MPU，以及一种集群路由器中的MPU故障的确定方法、一种感知控制器，四者是基于同一发明构思的，由于四者解决问题的原理相似，因此各种设备与方法的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的方案中，集群路由器至少包括两个MPU，每个MPU包括：处理器，以及与该处理器分别连接的至少一个感知控制器。

具体的，其中至少两个MPU中的至少一个MPU为主MPU，除主MPU之外的MPU为备MPU；针对任一一个主MPU，该主MPU中包括的每一个感知控制器分别和不同的备MPU中的一个感知控制器相连。也就是感知控制器的数量与其它MPU的数量相对应。可以将连接后形成的通道称为快速感知通道。

可选地，该集群路由器还可以包括至少两个机框，那么每个机框中可以包括至少一个MPU。具体的，上述主MPU和备MPU分别位于不同的机框内。当然集群路由器也可以不包括机框。

可选地，位于同一机框内的两个MPU中的感知控制器可以不相互连接。

以下以一个MPU为例，即以下所述的处理器及至少一个感知控制器位于一个MPU中，则其他MPU的功能类似，可以参照实施。

所述处理器在所属的MPU工作状态正常时，向所述至少一个感知控制器分别发送控制信号；各个感知控制器在接收到处理发来的控制信号时，向与感知控制器相连的其他MPU发送用于通知其他MPU本端MPU工作状态正常的第一测试报文，从而其他MPU在接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态正常。

在MPU工作状态异常时，可以通过以下方式中的至少一种实现，具体如下：MPU工作状态异常包括MPU工作故障或者MPU掉电。

第一种实现方式：

处理器在所属的本端MPU工作故障时，由于处理器异常，因此会向至少一个感知控制器分别发送中断信号。各个感知控制器在接收到中断信号或者在本端MPU掉电时，中断向与至少一个感知控制器分别相连的其他MPU发送第一测试报文，从而其他MPU在第一规定时长内未接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常。

其中，感知控制器可以周期性的向与其相连的其他MPU发送第一测试报文，因此第一规定时长内就是一个周期，即MPU双方可以约定一周期的时间，则其他MPU在哪个周期没有接收到第一测试报文，确定本端MPU工作状态异常。

利用上述方案，使得与各个感知控制器相连的各个MPU在各个感知控制器所属的MPU工作状态正常时，在每个周期都能够接收到各个感知控制器发送的测试报文，确定各个感知控制器所属的MPU工作状态正常；在各个感知控制器所属的MPU工作状态一旦出现异常时，与各个感知控制器相连的其他MPU接收不到各个感知控制器发送的测试报文，因此确定各个感知控制器所属的MPU工作状态异常。

第二种实现方式：

处理器在所属的MPU工作故障时，由于处理器异常，因此会向至少一个感知控制器分别发送中断信号。各个感知控制器在接收到中断信号或者在所属的本端MPU掉电时，若接收到其他MPU发送的用于通知本端MPU其他MPU工作状态正常的第二测试报文时，将所述第二测试报文环回给相连的其他MPU，从而其他MPU在接收到环回的第二测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常。

具体的，在测试报文中可以携带MPU的标识信息，从而在本端MPU接收到测试报文时，可以根据测试报文中携带的标识信息确定是本端MPU中感知控制器发送的第一测试报文还是其他MPU发送的第二测试报文。

第三种实现方式：

处理器在所属的MPU工作状态异常时，由于处理器异常，因此会向至少一个感知控制器分别发送中断信号。各个感知控制器在接收到中断信号或者在所属的本端MPU掉电时，中断向与至少一个感知控制器分别相连的其他MPU发送第一测试报文，若接收到其他MPU发送的用于通知本端MPU其他MPU工作状态正常的第二测试报文时，将所述第二测试报文环回给相连的其他MPU，从而其他MPU在接收不到所述第一测试报文且接收到环回的第二测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常。

具体的，在测试报文中可以携带MPU的标识信息，从而在本端MPU接收到测试报文时，可以根据测试报文中携带的标识信息确定是本端MPU中感知控制器发送的第一测试报文还是其他MPU发送的第二测试报文。

在其中一种实施例中，各个感知控器在本端MPU工作状态正常时，接收到其他MPU发送的第二测试报文时，确定其他MPU工作状态正常；在第一规定时长内未接收到其他MPU发送的第二测试报文时，确定所述其他MPU工作状态异常，或者接收到其他MPU环回的所述本端MPU发送的第一测试报文时，确定其他MPU的工作状态异常。

在其中一个可选的实施例中，各个感知控制器，还用于将确定的与其相连的MPU的工作状态保存。

具体的，处理器不仅用于在所属的MPU工作正常时向感知控制器发送控制信号，还可以用于向所述处理器所属的MPU以外的其它MPU发送心跳报文，及接收其它MPU发送的心跳报文；也就是处理器保存现有的发送心跳报文确定对端的MPU工作状态的流程，在该基础上再增加感知控制器仅用于发送测试报文。处理器在第二规定时长内接收不到任何一个其他MPU发送的心跳报文时，查询与该任何一个其他MPU相连的感知控制器保存的该任何一个其他MPU的工作状态，根据查询的工作状态确定该任何一个其他MPU的工作状态。具体的，若查询到与该任何一个其他MPU相连的感知控制器保存的该任何一个其他MPU的工作状态异常，则确定该其他MPU的工作状态异常，若查询到与该任何一个其他MPU相连的感知控制器保存的该任何一个其他MPU的工作状态正常，则确定该其他MPU的工作状态正常。

在其中一个实施例中，所述感知控制器包括：

可擦除可编程逻辑器件EPLD，继电器，以及接口；

EPLD，用于在接收到所述处理器发来的控制信号时，控制所述继电器处于第一工作状态，并通过接口向与感知控制器相连的其他MPU发送用于通知其他MPU本端MPU工作状态正常的第一测试报文，以使其他MPU在接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态正常；并

在接收到处理器发来的中断信号时，控制所述继电器处于第二工作状态，并中断向与感知控制器相连的其他MPU发送所述第一测试报文，以使其他MPU在第一规定时长内未接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常；

所述继电器，还用于在本端MPU掉电后，转换为第二工作状态，若通过接口接收到其他MPU发送的用于通知本端MPU其他MPU工作状态正常的第二测试报文时，将所述第二测试报文通过接口环回给相连的其他MPU，以使其他MPU在接收到环回的第二测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常。

该实施例中所述的EPLD还可以通过其他逻辑器件实现，继电器还可以通过双向开关或者能够实现两种状态开关功能的器件等等实现，本发明不作具体限定。

感知控制器具体功能还可以由FPGA实现。

下面结合具体应用场景对本发明实施例进行具体说明。

以图2所示的集群路由器为例，该集群路由器包括两个机框，机框1和机框2，每个机框中包括两个MPU，框1包括主MPU201，以及为主MPU201备份的MPU202，框2中包括备MPU203，以及为备MPU备份的MPU204。两个机框之间通过框间连线相互连接，其中框间连线为级联以太网线或光纤。主MPU中包括CPU201a、局域交换机(lanswitch)201b，以及两个感知控制器201c1、201c2。备MPU203中包括CPU203a、局域交换机(lanswitch)203b，以及两个感知控制器203c1、203c2。为主MPU201备份的MPU202包括CPU202a，局域交换机(lanswitch)202b，以及两个感知控制器202c1、202c2。为备MPU203被备份的MPU204包括CPU204a，局域交换机(lanswitch)204b，以及两个感知控制器204c1、204c2。位于不同机框的MPU中的感知控制器两两连接，连接线形成快速感知通道。本发明实施例中位于不同机框的MPU中的感知控制器两两连接采用交叉连接的方式，这样能够保证传输距离。

这里以主MPU201为例，其它MPU工作原理类似，不再赘述。主MPU201中的处理器201a向对应的各个感知控制器201c1及201c2发送控制信号，该控制信号用于指示各个感知控制器201c1及201c2，在主MPU201工作状态正常时，周期性向与感知控制器201c1相连的备MPU203，以及感知控制器201c2相连的为备MPU203备份的MPU204发送测试报文；在主MPU201工作故障时，也就是主MPU201中的处理器201a出现故障，从而触发向对应的各个感知控制器201c1及201c2发送中断信号，所述中断信号用于指示各个感知控制器，中断向与感知控制器201c1相连的备MPU203，以及感知控制器201c2相连的为备MPU203备份的MPU204发送测试报文。主MPU201掉电时，各个感知控制器201c1及201c2，中断向与感知控制器201c1相连的备MPU203，以及感知控制器201c2相连的为备MPU203备份的MPU204发送测试报文。

感知控制器201c1及201c2在所属的主MPU201工作状态正常时，接收处理器201a发送的控制信号。感知控制器201c1根据接收到的控制信号向与其相连的备MPU203发送用于通知备MPU203主MPU201工作状态正常的第一测试报文；感知控制器201c2根据接收到的控制信号向为备MPU203备份的MPU204发送用于通知备MPU203主MPU201工作状态正常的第一测试报文，从而备MPU203在接收到所述第一测试报文时确认所述主MPU201工作状态正常。在所属的主MPU201工作故障时，感知控制器201c1及201c2接收对应的处理器201a发送的中断信号。在接收到中断信号或者在所属的主MPU201掉电后，停止发送第一测试报文，从而备MPU203及为备MPU203备份的MPU204在该中断的周期内未接收到所述第一测试报文时确认所述主MPU201工作状态异常。

感知控制器201c1及201c2在接收对应的处理器201a发送的中断信号或者在所属的主MPU201掉电时，还可以通过以下方式通知备MPU203主MPU201工作状态异常：

若感知控制器201c1接收到备MPU203发送的用于通知主MPU201备MPU203工作状态正常的第二测试报文时，将所述第二测试报文环回给相连的备MPU203，以使备MPU203在接收到环回的第二测试报文时确认所述主MPU工作状态异常。

主MPU201中的感知控制器201c1可以通过以下方式确定备MPU203的工作状态：

感知控制器201c1在主MPU201工作状态正常时，接收到备MPU203的感知控制器203c1发送的第二测试报文，确定备MPU203的工作状态正常；

接收到备MPU环回的主MPU201发送的第一测试报文时，确定备MPU的工作状态异常。

主MPU201中的感知控制器201c1还可以通过以下方式确定备MPU203的工作状态：

主MPU201中的感知控制器201c1各个周期等待接收备MPU203发送的第二测试报文。例如：主MPU201中的感知控制器201c1周期性的接收到备MPU203中的感知控制器203c1发送的第二测试报文时，确定备MPU203工作状态正常。主MPU201中的感知控制器201c1一旦(各个MPU约定的一周期的时长内)接收不到备MPU203中的感知控制器203c1发送的第二测试报文，则确定备MPU203工作状态异常。

另外，主MPU201的感知控制器201c1在确定备MPU203的工作状态后，可以将该备MPU203的工作状态保存。例如确定备MPU203工作状态正常时，保存为S2，确定备MPU203工作状态异常时，保存为S3。因此，主MPU201的处理器201a可以通过查询感知控制器201c1中保存的备MPU203工作状态，确定MPU是否工作正常。

MPU的处理器还保存现有的发送心跳报文的流程，在该基础上再增加感知控制器用于发送测试报文。例如：主MPU201的处理器201a在接收不到主备MPU203发送的心跳报文时，查询主MPU201的感知控制器201c1中保存的备MPU203的工作状态，从而确定备MPU203是否出现故障。

具体的，本发明实施例图2中所示的感知控制器可以通过以下方式实现。需要说明的是，图3中仅示出了主MPU及备MPU，且每个MPU中仅示出一个感知控制器。

如图3所示，MPU中的感知控制器包括可擦除可编程逻辑器件(ErasableProgrammable logic Device，简称EPLD)，继电器，以及接口。还可以包括驱动器，该驱动器用于将信号的电平转化为RS485的电平，本发明实施例中采用RJ45接口，当然还可以采用其他接口，本发明不作具体限定。图3中所示的Rx为EPLD的信号接收端，Tx为EPLD的信号发送端；Rx_en为EPLD用于控制接收的使能端口，Tx_en为EPLD用于控制发送的使能端口。

该实施例中所述的EPLD可以通过逻辑器件实现，继电器可以通过双向开关或者能够实现两种状态开关功能的器件等等，本发明不作具体限定。

为了保证传输距离，不同的机框中的感知控制器可以采用交叉网线的方式进行，如图3所示。可以是主MPU中的感知控制器的接口RJ45中pin1与备MPU中的感知控制器的接口RJ45中pin3相连，主MPU中的感知控制器的接口RJ45中pin2与备MPU中的感知控制器的接口RJ45中pin6相连(图3中并未示出)，其中pin1和pin2用于信号输出，pin3和pin6用于信号输入。EPLD自定义一种协议，周期性的发送测试报文，该测试报文可以是一个序列。主MPU与备MPU相互信号交互。所述继电器初始默认状态为第二工作状态，即A和C接通。当主MPU工作正常时，主MPU中的处理器(处理器未在图3中示出)发送控制信号给主MPU的EPLD，在该EPLD的控制下使得主MPU中的继电器的A和B接通，并且EPLD将第一测试报文发送到对端所连接的备MPU。则在备MPU工作正常时，备MPU中的处理器(处理器未在图3中示出)发送控制信号给备MPU的EPLD，在该EPLD的控制下使得备MPU中的继电器的A和B接通，即使得继电器处于第一工作状态，因此备MPU会通过接口、继电器A和B之间连线接收到主MPU发送的第一测试报文，从而确定主MPU工作状态正常。

当主MPU中的处理器出现故障，触发向主MPU的EPLD发送中断信号，主MPU的EPLD在接收到中断信号后则主MPU中的EPLD中断发送第一测试报文给备MPU，并且控制继电器的A和C接通，使得继电器处于环回状态。或者当主MPU掉电时，EPLD中断发送第一测试报文给备MPU，并且继电器依靠本身物理特性恢复默认状态(A和C接通)，即继电器自主转换为第二工作状态，将A和C接通。

则在备MPU工作正常时，备MPU中的处理器(处理器未在图3中示出)发送控制信号给备MPU的EPLD，备MPU的感知控制器向主MPU发送第二测试报文，则第二测试报文在通过主MPU的接口后直接通过继电器的A和C连线再通过接口环回给备MPU，因此备MPU的EPLD会接收到主MPU环回的第二测试报文，因此确定主MPU工作状态异常。

本发明中的感知控制器还可以由FPGA来实现。

基于与上述设备实施例同样的发明构思，本发明实施例还一种集群路由器中的MPU故障的确定方法，所述方法包括：

感知控制器在所述感知控制器所属的本端MPU工作状态正常时，接收其所属的MPU中的处理器发送的控制信号，在接收到所述控制信号时则向所述感知控制器相连的其他MPU发送用于通知其他MPU本端MPU工作正常的第一测试报文；

所述感知控制器在所述本端MPU工作故障时，接收所述处理器发送的中断信号，在接收到所述中断信号或者在本端MPU掉电时，中断向与所述感知控制器相连的其他MPU发送所述第一测试报文，以使其他MPU在第一规定时长内未接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常；或者在接收到所述处理器发来的中断信号后或者在本端MPU掉电时，若接收到相连的其他MPU发送的用于通知本端MPU其他MPU工作正常的第二测试报文时，将所述第二测试报文环回给相连的其他MPU，以使其他MPU在接收到环回的第二测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常，其中，MPU的工作状态异常包括MPU工作故障或者MPU掉电。

利用本发明实施例提供的方案，在各个MPU中一端一旦出现故障或者掉电，其它与其相连的MPU能够立即确定对端的MPU工作状态异常，而顺利的进行部署。避免了由于突发大量控制报文时造成的通道拥塞，导致一端MPU无法立即确认对端MPU的工作状态，而影响业务的顺利进行。

其中感知控制器向与其相连的其他MPU发送第一测试报文的同时，还等待接收测试报文，则所述方法还包括：

所述感知控制器在所属的MPU工作状态正常时，若接收到其他MPU发送的第二测试报文，则确定其他MPU的工作状态正常；以及

在第一规定时长内未接收到其他MPU发送的第二测试报文时，确定所述其他MPU工作状态异常；或者接收到其他MPU环回的所述本端MPU发送的第一测试报文时，确定其他MPU的工作状态异常。

在其中一个实施例中，所述感知控制器在确定其他MPU的工作状态后，将其他MPU的工作状态保存，以使所述处理器在第二规定时长内未接收到任何一个其他MPU发送的心跳报文时，查询与该任何一个其他MPU相连的感知控制器保存的该任何一个其他MPU的工作状态，根据查询到的工作状态确定该任何一个其他MPU的工作状态。

本发明实施例还提供了一种感知控制器，如图4所示，该感知控制器包括：

接收模块401，用于在所述感知控制器所属的本端MPU工作状态正常时，接收其所属的MPU中的处理器发送的控制信号；

发送模块402，用于在所述接收模块401接收到所述控制信号时向所述感知控制器相连的其他MPU发送用于通知其他MPU本端MPU工作正常的第一测试报文；

所述接收模块401，还用于在所述本端MPU工作故障时，接收所述处理器发送的中断信号；

所述发送模块402，还用于在所述接收模块401接收到所述中断信号后或者本端MPU掉电时，中断向与所述感知控制器相连的其他MPU发送所述第一测试报文，以使其他MPU在第一规定时长内未接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常；或者还用于在所述接收模块401接收到所述处理器发来的中断信号后或者本端MPU掉电时，若所述接收模块401接收到相连的其他MPU发送的用于通知本端MPU其他MPU工作正常的第二测试报文时，将所述第二测试报文环回给相连的其他MPU，以使其他MPU在接收到环回的第二测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常，其中，MPU的工作状态异常包括MPU工作故障或者MPU掉电。

在其中一个实施例中，该感知控制器还包括：

确定模块，用于在所属的MPU工作状态正常时，若所述接收模块401接收到其他MPU发送的第二测试报文，则确定其他MPU的工作状态正常；以及

在第一规定时长内未接收到其他MPU发送的第二测试报文时，确定所述其他MPU工作状态异常；或者在所述接收模块401接收到其他MPU环回的所述本端MPU发送的第一测试报文时，确定其他MPU的工作状态异常。

在其中一个实施例中，该感知控制器还包括：

保存模块，用于在所述确定模块确定其他MPU的工作状态后，将其他MPU的工作状态保存，以使所述处理器在第二规定时长内未接收到任何一个其他MPU发送的心跳报文时，查询与该任何一个其他MPU相连的感知控制器保存的该任何一个其他MPU的工作状态，根据查询到的工作状态确定该任何一个其他MPU的工作状态。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种集群路由器中的主控制板MPU，其特征在于，包括处理器，以及与所述处理器分别连接的至少一个感知控制器，其中：

所述处理器，用于在所述处理器所属的本端MPU工作状态正常时，向所述至少一个感知控制器分别发送控制信号；并在所述本端MPU工作故障时，向所述至少一个感知控制器分别发送中断信号；

每个感知控制器，用于在接收到处理器发来的控制信号时，向与感知控制器相连的其他MPU发送用于通知其他MPU本端MPU工作状态正常的第一测试报文，以使其他MPU在接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态正常；并

在接收到处理器发来的中断信号或者本端MPU掉电时，中断向与感知控制器相连的其他MPU发送所述第一测试报文，以使其他MPU在第一规定时长内未接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常；或者

在接收到处理器发来的中断信号或者本端MPU掉电后，若接收到其他MPU发送的用于通知本端MPU其他MPU工作状态正常的第二测试报文时，将所述第二测试报文环回给相连的其他MPU，以使其他MPU在接收到环回的第二测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常；其中，MPU工作状态异常包括MPU掉电或者MPU工作故障；

所述感知控制器包括可擦除可编程逻辑器件EPLD，继电器，以及接口；

EPLD，用于在接收到所述处理器发来的控制信号时，控制所述继电器处于第一工作状态，并通过接口向与感知控制器相连的其他MPU发送用于通知其他MPU本端MPU工作状态正常的第一测试报文，以使其他MPU在接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态正常；并

在接收到处理器发来的中断信号时，控制所述继电器处于第二工作状态，并中断向与感知控制器相连的其他MPU发送所述第一测试报文，以使其他MPU在第一规定时长内未接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常；

所述继电器，还用于在本端MPU掉电后，转换为第二工作状态，若通过接口接收到其他MPU发送的用于通知本端MPU其他MPU工作状态正常的第二测试报文时，将所述第二测试报文通过接口环回给相连的其他MPU，以使其他MPU在接收到环回的第二测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常。

2.如权利要求1所述的MPU，其特征在于，各个感知控制器，还用于在本端MPU工作状态正常时，若接收到其他MPU发送的第二测试报文时，则确定其他MPU的工作状态正常；以及

在第一规定时长内未接收到其他MPU发送的第二测试报文时，确定所述其他MPU工作状态异常；或者接收到其他MPU环回的所述本端MPU发送的第一测试报文时，确定其他MPU的工作状态异常。

3.如权利要求2所述的MPU，其特征在于，所述感知控制器，还用于将确定的与感知控制器相连的其他MPU的工作状态保存；

所述处理器，还用于向所述其他MPU发送心跳报文，及接收其他MPU发来的心跳报文；并在第二规定时长内未接收到任何一个其他MPU发送的心跳报文时，查询与该任何一个其他MPU相连的感知控制器保存的该任何一个其他MPU的工作状态，根据查询到的工作状态确定该任何一个其他MPU的工作状态。

4.一种集群路由器，其特征在于，包括：至少两个如权利要求1～3任一所述的MPU；

其中至少两个MPU中的至少一个MPU为主MPU，除主MPU之外的MPU为备MPU；

针对任意 一个主MPU，该主MPU中包括的每一个感知控制器分别和不同的备MPU中的一个感知控制器相连。

5.如权利要求4所述的集群路由器，其特征在于，所述集群路由器还包括至少两个机框，所述主MPU与备用MPU分别位于不同的机框内。

6.一种集群路由器中的MPU故障的确定方法，其特征在于，所述方法应用于集群路由器中的主控制板MPU，所述MPU包括至少一个感知控制器，所述方法包括：

感知控制器包括的可擦除可编程逻辑器件EPLD在所述感知控制器所属的本端MPU工作状态正常时，若接收到其所属的MPU中的处理器发送的控制信号，则控制所述感知控制器包括的继电器处于第一工作状态，并通过所述感知控制器包括的接口向所述感知控制器相连的其他MPU发送用于通知其他MPU本端MPU工作正常的第一测试报文；

所述EPLD在所述本端MPU工作故障时，接收所述处理器发送的中断信号，在接收到所述中断信号或者在本端MPU掉电时，控制所述继电器处于第二工作状态，并中断向与所述感知控制器相连的其他MPU发送所述第一测试报文，以使其他MPU在第一规定时长内未接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常；或者在接收到所述处理器发来的中断信号后或者在本端MPU掉电时，若通过所述接口接收到相连的其他MPU发送的用于通知本端MPU其他MPU工作正常的第二测试报文时，将所述第二测试报文通过所述接口环回给相连的其他MPU，以使其他MPU在接收到环回的第二测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常，其中，MPU的工作状态异常包括MPU工作故障或者MPU掉电。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述感知控制器在所属的MPU工作状态正常时，若接收到其他MPU发送的第二测试报文，则确定其他MPU的工作状态正常；以及

在第一规定时长内未接收到其他MPU发送的第二测试报文时，确定所述其他MPU工作状态异常；或者接收到其他MPU环回的所述本端MPU发送的第一测试报文时，确定其他MPU的工作状态异常。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述感知控制器在确定其他MPU的工作状态后，将其他MPU的工作状态保存，以使所述处理器在第二规定时长内未接收到任何一个其他MPU发送的心跳报文时，查询与该任何一个其他MPU相连的感知控制器保存的该任何一个其他MPU的工作状态，根据查询到的工作状态确定该任何一个其他MPU的工作状态。

9.一种感知控制器，其特征在于，所述感知控制器包括可擦除可编程逻辑器件EPLD，继电器，以及接口，所述EPLD包括：

接收模块，用于在所述感知控制器所属的本端MPU工作状态正常时，接收其所属的MPU中的处理器发送的控制信号；

发送模块，用于在所述接收模块接收到所述控制信号时控制所述继电器处于第一工作状态，并通过所述接口向所述感知控制器相连的其他MPU发送用于通知其他MPU本端MPU工作正常的第一测试报文；

所述接收模块，还用于在所述本端MPU工作故障时，接收所述处理器发送的中断信号；

所述发送模块，还用于在所述接收模块接收到所述中断信号后或者本端MPU掉电时，控制所述继电器处于第二工作状态，并中断向与所述感知控制器相连的其他MPU发送所述第一测试报文，以使其他MPU在第一规定时长内未接收到所述第一测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常；或者还用于在所述接收模块接收到所述处理器发来的中断信号后或者本端MPU掉电时，若所述接收模块接收到相连的其他MPU发送的用于通知本端MPU其他MPU工作正常的第二测试报文时，将所述第二测试报文通过所述接口环回给相连的其他MPU，以使其他MPU在接收到环回的第二测试报文时确认所述本端MPU工作状态异常，其中，MPU的工作状态异常包括MPU工作故障或者MPU掉电。

10.如权利要求9所述的感知控制器，其特征在于，还包括：

确定模块，用于在所属的MPU工作状态正常时，若所述接收模块接收到其他MPU发送的第二测试报文，则确定其他MPU的工作状态正常；以及

在第一规定时长内未接收到其他MPU发送的第二测试报文时，确定所述其他MPU工作状态异常；或者在所述接收模块接收到其他MPU环回的所述本端MPU发送的第一测试报文时，确定其他MPU的工作状态异常。

11.如权利要求10所述的感知控制器，其特征在于，还包括：

保存模块，用于在所述确定模块确定其他MPU的工作状态后，将其他MPU的工作状态保存，以使所述处理器在第二规定时长内未接收到任何一个其他MPU发送的心跳报文时，查询与该任何一个其他MPU相连的感知控制器保存的该任何一个其他MPU的工作状态，根据查询到的工作状态确定该任何一个其他MPU的工作状态。