CN104683153B - 一种集群路由器主备mpu控制方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种集群路由器主备MPU控制方法及其系统，其中，所述方法包括：A、机框启动，记录初始主MPU和备份顺序，B、接收两个或两个以上的MPU申请改变为主MPU的请求，C、批准所述两个或两个以上MPU为临时主MPU，D、向初始主MPU发送确认是否故障的请求报文，E、当初始主MPU发出工作正常的回复报文时，向其余备份MPU发出抑制报文，禁止备份MPU向转发单板发出控制报文。通过设置额外的判断机制，在背板阻塞时协调主备MPU的切换，使得路由器有其仅有一个主MPU进行工作，保证了集群路由器的稳定运行。
Description
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主备MPU控制方法及其系统。
背景技术
目前已有的集群路由器基本上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MPU配合多个备份MPU的形式来管理系统。机框中的MPU的主备角色一般由机框启动时的处理器(Central Processing Unit，简称CPU)通过一定的算法仲裁来确定，并且不会进行改变。而主备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之间依赖路由器连接各个MPU的背板传递心跳报文，心跳报文需要依赖MPU中的处理器产生和处理，由于在路由器背板上还同时存在还有其他控制报文，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。此时由于背板通道拥塞，导致多个备份MPU收不到其它MPU的心跳报文，则备份MPU均会需要采取相应的动作(例如自己升为主用MPU)，此时，路由器会同时存在多个主MPU，导致路由瞬间主MPU过多，转发单板将收到多份主MPU的控制命令，容易使得转发单板容易发生异常冲突。
因此，现有技术还有待发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种集群路由器主备MPU控制方法及其系统，旨在解决现有技术中，当背板通道阻塞时容易出现多个主MPU，导致转发单板出现异常冲突的问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种集群路由器主备MPU控制方法，其中，所述方法包括：A、机框启动，记录初始主MPU和备份顺序，B、接收两个或两个以上的MPU申请改变为主MPU的请求，C、批准所述两个或两个以上MPU为临时主MPU，D、向初始主MPU发送确认是否故障的请求报文，E、当初始主MPU发出工作正常的回复报文时，向其余备份MPU发出抑制报文，禁止备份MPU向转发单板发出控制报文。
所述的集群路由器主备MPU控制方法，其中，所述方法还包括：F、当初始主MPU发出出现故障的回复报文时，依据备份顺序，依次向备份MPU发送确认是否故障的请求报文，G、接收各备份MPU的回复报文，确定备份顺序中第一个非故障备份MPU，H、禁止所述第一个非故障备份MPU外的其他备份MPU向转发单板发送控制报文。
所述的集群路由器主备MPU控制方法，其中，在步骤H之后还包括，步骤H1、将所述第一个非故障备份MPU变为主MPU，H2、转发单板接收所述第一个非故障备份MPU的控制报文并完成相应的操作。
所述的集群路由器主备MPU控制方法，其中，所述步骤B具体包括：B1、当背板通道拥塞时，两个或两个以上的MPU检测接收不到其他MPU的心跳报文，B2、所述接收不到其他MPU心跳报文的MPU发出申请改变为主MPU的请求，B3、接收所述多个申请改变为主MPU的请求。
一种集群路由器主备MPU控制系统，其中，所述系统包括记录模块，用于在机框启动时，记录初始主MPU和备份顺序，主备切换控制器，所述主备切换控制器包括：接收模块，用于收两个或两个以上的MPU申请改变为主MPU的请求，批准模块，用于批准所述两个或两个以上MPU为临时主MPU，请求报文发送模块，用于向初始主MPU发送确认是否故障的请求报文，抑制报文发送模块，用于当初始主MPU发出工作正常的回复报文时，向其余备份MPU发出抑制报文，禁止备份MPU向转发单板发出控制报文。
所述的集群路由器主备MPU控制系统，其中，所述请求报文发送模块还用于，当初始主MPU发出出现故障的回复报文时，依据备份顺序，依次向备份MPU发送确认是否故障的请求报文，所述主备切换控制器还包括报文接收模块，用于接收各备份MPU的回复报文，确定备份顺序中第一个非故障备份MPU，所述抑制报文发送模块还用于，禁止所述第一个非故障备份MPU外的其他备份MPU向转发单板发送控制报文。
所述的集群路由器主备MPU控制系统，其中，所述主备切换控制器还用于，将所述第一个非故障备份MPU变为主MPU；所述控制系统还包括转发单板，所述转发单板用于接收所述第一个非故障备份MPU的控制报文并完成相应的操作。
所述的集群路由器主备MPU控制系统，其中，所述接收模块具体包括：心跳报文检测单元，用于当背板通道拥塞时，两个或两个以上的MPU检测接收不到其他MPU的心跳报文，改变请求发送单元，用于所述接收不到其他MPU心跳报文的MPU发出申请改变为主MPU的请求，接收单元，用于接收所述多个申请改变为主MPU的请求。
有益效果：本发明提供的一种集群路由器主备MPU控制方法及其系统，通过设置额外的判断机制，在背板阻塞时协调主备MPU的切换，使得路由器有其仅有一个主MPU进行工作，保证了集群路由器的稳定运行。
附图说明
图1为本发明的一种集群路由器主备MPU控制方法的具体实施例的方法流程图。
图2为本发明的一种集群路由器主备MPU控制系统的具体实施例的结构框图。
具体实施方式
本发明提供一种集群路由器主备MPU控制方法及其系统。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为本发明的一种集群路由器主备MPU控制方法的具体实施例。
如图1所示，所述方法包括：
S100、机框启动，记录初始主MPU和备份顺序。
S200、接收两个或两个以上的MPU申请改变为主MPU的请求。
S300、批准所述两个或两个以上MPU为临时主MPU。
能够保证路由器的正常运行，以避免无MPU工作的情况发生。
S400、向初始主MPU发送确认是否故障的请求报文。
初始主MPU在接收到所述请求报文后，会将自身是否故障的具体情况以回复报文的方式发送，若回复报文表示初始主MPU工作正常，则执行步骤S500。若初始主MPU回复报文表示故障，则执行步骤S600。
S500、向其余备份MPU发出抑制报文，禁止备份MPU向转发单板发出控制报文。
S600、寻找任一非故障的备份MPU升为主MPU。当然，可以使用任何合适的方法完成对非故障备份MPU的寻找。
具体的，所述步骤S600可以采用如下方法：首先，依据备份顺序，依次向备份MPU发送确认是否故障的请求报文。然后，接收各备份MPU的回复报文，确定备份顺序中第一个非故障备份MPU。最后，禁止所述第一个非故障备份MPU外的其他备份MPU向转发单板发送控制报文，从而确定非故障MPU并将其升为主MPU。上述方法简单易行，具有良好的鲁棒性。
更具体的，在确定非故障MPU后还包括：将所述第一个非故障备份MPU变为主MPU。然后，转发单板接收所述第一个非故障备份MPU的控制报文并完成相应的操作。
较佳的是，所述步骤S200具体包括：首先，当背板通道拥塞时，两个或两个以上的MPU检测接收不到其他MPU的心跳报文。然后，所述接收不到其他MPU心跳报文的MPU发出申请改变为主MPU的请求，最后，接收所述多个申请改变为主MPU的请求。
以下为采用本发明所述方法，实现保证机框有且仅有一个主MPU存在的具体实施例。
机框启动，记录下当前的MPU主备情况和备份板顺序。
当出现背板通道拥塞时，会导致多个MPU均收不到其他MPU的心跳报文，各个MPU向主备切换控制器发出请求，申请自己为主MPU。
为了保障路由器能继续运行，向各个MPU批准为临时主MPU，各MPU均向转发单板发送控制报文。此时控制报文的优先级依据主MPU，第一备MPU，第二备MPU顺序，逐一地向个转发单板发出。
同时，向故障前的主MPU发出请求报文，确定主MPU是否发生故障。若主MPU发出回复报文表示正常，则向其余各备份单板发出抑制报文，告知备份MPU不要再发控制报文。若主MPU真的发生故障，则按照记录，向第一备份MPU发出请求报文，确定主第一备份MPU是否发生故障，若第一备份MPU发出回复报文表示正常，则向其余各备份单板发出抑制报文，告知备份MPU不要再发控制报文。以此类推，直到找到新的主MPU为止。
本发明还提供了一种集群路由器主备MPU控制系统，如图2所示，所述系统包括记录模块100，用于在机框启动时，记录初始主MPU10和备份顺序(即图中所示第一备份MPU20，第二备份MPU30)，主备切换控制器200，所述主备切换控制器包括：接收模块210，用于收两个或两个以上的MPU申请改变为主MPU的请求，批准模块220，用于批准所述两个或两个以上MPU为临时主MPU，请求报文发送模块230，用于向初始主MPU发送确认是否故障的请求报文，抑制报文发送模块240，用于当初始主MPU发出工作正常的回复报文时，向其余备份MPU发出抑制报文，禁止备份MPU向转发单板发出控制报文。如图所示，所述记录模块100也可以整合到主备切换控制器200中。当然，所述备份MPU可以依据实际情况设置为多个，所述各MPU之间通过背板通信通道40连接。
具体的，所述请求报文发送模块230还用于，当初始主MPU发出出现故障的回复报文时，依据备份顺序，依次向备份MPU发送确认是否故障的请求报文。
所述主备切换控制器200还包括报文接收模块，用于接收各备份MPU的回复报文，确定备份顺序中第一个非故障备份MPU。
所述抑制报文发送模块240还用于，禁止所述第一个非故障备份MPU外的其他备份MPU向转发单板发送控制报文。
所述的集群路由器主备MPU控制系统，其中，所述主备切换控制器还用于，将所述第一个非故障备份MPU变为主MPU；所述控制系统还包括转发单板，所述转发单板用于接收所述第一个非故障备份MPU的控制报文并完成相应的操作。
更具体的，所述接收模块220具体包括：心跳报文检测单元，用于当背板通道拥塞时，两个或两个以上的MPU检测接收不到其他MPU的心跳报文，改变请求发送单元，用于所述接收不到其他MPU心跳报文的MPU发出申请改变为主MPU的请求，接收单元，用于接收所述多个申请改变为主MPU的请求。
综上所述，本发明提供的一种集群路由器主备MPU控制方法及其系统，通过设置额外的判断机制，在背板阻塞时协调主备MPU的切换，使得路由器有其仅有一个主MPU进行工作，保证了集群路由器的稳定运行。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种集群路由器主备MPU控制方法，其特征在于，所述方法包括：A、机框启动，记录初始主MPU和备份顺序，B、接收两个或两个以上的MPU申请改变为主MPU的请求，C、批准所述两个或两个以上MPU为临时主MPU，D、向初始主MPU发送确认是否故障的请求报文，E、当初始主MPU发出工作正常的回复报文时，向其余备份MPU发出抑制报文，禁止备份MPU向转发单板发出控制报文。
2.根据权利要求1所述的集群路由器主备MPU控制方法，其特征在于，所述方法还包括：F、当初始主MPU发出出现故障的回复报文时，依据备份顺序，依次向备份MPU发送确认是否故障的请求报文，G、接收各备份MPU的回复报文，确定备份顺序中第一个非故障备份MPU，H、禁止所述第一个非故障备份MPU外的其他备份MPU向转发单板发送控制报文。
3.根据权利要求2所述的集群路由器主备MPU控制方法，其特征在于，在步骤H之后还包括，步骤H1、将所述第一个非故障备份MPU变为主MPU，H2、转发单板接收所述第一个非故障备份MPU的控制报文并完成相应的操作。
4.根据权利要求1所述的集群路由器主备MPU控制方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：B1、当背板通道拥塞时，两个或两个以上的MPU接收不到其他MPU的心跳报文，B2、所述接收不到其他MPU心跳报文的MPU发出申请改变为主MPU的请求，B3、接收多个申请改变为主MPU的请求，所述背板通道用于连接各MPU。
5.一种集群路由器主备MPU控制系统，其特征在于，所述系统包括记录模块和主备切换控制器，所述记录模块，用于在机框启动时，记录初始主MPU和备份顺序，所述主备切换控制器包括：接收模块、批准模块、请求报文发送模块和抑制报文发送模块，所述接收模块，用于接收两个或两个以上的MPU申请改变为主MPU的请求；所述批准模块，用于批准所述两个或两个以上MPU为临时主MPU；所述请求报文发送模块，用于向初始主MPU发送确认是否故障的请求报文；所述抑制报文发送模块，用于当初始主MPU发出工作正常的回复报文时，向其余备份MPU发出抑制报文，禁止备份MPU向转发单板发出控制报文。
6.根据权利要求5所述的集群路由器主备MPU控制系统，其特征在于，所述请求报文发送模块还用于，当初始主MPU发出出现故障的回复报文时，依据备份顺序，依次向备份MPU发送确认是否故障的请求报文，
所述主备切换控制器还包括报文接收模块，用于接收各备份MPU的回复报文，确定备份顺序中第一个非故障备份MPU，
所述抑制报文发送模块还用于，禁止所述第一个非故障备份MPU外的其他备份MPU向转发单板发送控制报文。
7.根据权利要求6所述的集群路由器主备MPU控制系统，其特征在于，所述主备切换控制器还用于，将所述第一个非故障备份MPU变为主MPU；所述控制系统还包括转发单板，所述转发单板用于接收所述第一个非故障备份MPU的控制报文并完成相应的操作。
8.根据权利要求5所述的集群路由器主备MPU控制系统，其特征在于，所述接收模块具体包括：改变请求发送单元和接收单元，当背板通道拥塞时，两个或两个以上的MPU接收不到其他MPU的心跳报文；所述改变请求发送单元，用于所述接收不到其他MPU心跳报文的MPU发出申请改变为主MPU的请求；所述接收单元，用于接收多个申请改变为主MPU的请求，所述背板通道用于连接各MPU。
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