CN104753710A - 双wan口网络设备的主备切换系统及方法 - Google Patents

双wan口网络设备的主备切换系统及方法 Download PDF

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CN104753710A CN201310745854.8A CN201310745854A CN104753710A CN 104753710 A CN104753710 A CN 104753710A CN 201310745854 A CN201310745854 A CN 201310745854A CN 104753710 A CN104753710 A CN 104753710A
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Abstract

本发明公开了一种双WAN口网络设备的主备切换系统及方法，用于网络设备中，网络设备包括主控板、背板、若干业务卡、接插于主控板槽位上的两块主控卡，第一主控卡与第二主控卡通过冗余数据通道相连接，用于交互心跳信息和冗余数据；第一主控卡与第二主控卡通过主备控制通道相连接，用于交互主控卡状态及主备切换控制信息。两块主控卡通过软、硬件的配合互相监控系统工作状态，当主卡系统故障时可实现快速的主备切换，本发明无需使用专用的数据存储器件，既可保证系统的正常运行，又可提高切换效率，降低成本，且两块主控卡均支持热插拔功能，扩展了系统功能，维护更为方便。

Description

双WAN口网络设备的主备切换系统及方法
技术领域
本发明涉及一种双WAN口网络设备的主备切换系统及方法，属于计算机网络设备技术领域。
背景技术
具有网络通信功能的网络设备，如交换机，必须具备长期不间断运行的高可靠性，目前的网络设备一般设置互为冗余的两块主控卡以提高系统的可靠性，主、备两块主控卡具有同样的业务处理功能并存储有相同的业务数据，当正在使用的主控卡出现故障时，通过主备切换使备用主控卡接管系统，可保证系统的正常运行。
目前的主备切换系统及方法尚存在以下问题：系统利用双端口RAM等专用器件实现主、备两块主控卡之间的数据交换，成本较高且效率较低；不支持双WAN口备份功能；主控卡不支持热插拔，故障主控卡不能在设备不断电的情况下拔出维修。
发明内容
鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种双WAN口网络设备的主备切换系统及方法，两块主控卡之间通过主备控制通道交互主控卡状态并控制主备切换，同时通过冗余数据通道传输冗余数据而无需专用器件，既可保证系统的正常运行，又可提高切换效率，降低成本，且两块主控卡均支持热插拔功能。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案；
双WAN口网络设备的主备切换系统及方法，
双WAN口网络设备的主备切换系统，用于网络设备中，网络设备包括主控板、背板、若干业务卡、接插于主控板槽位上的两块主控卡，其特征在于：
第一主控卡与第二主控卡通过冗余数据通道相连接，用于交互心跳信息和冗余数据；
第一主控卡与第二主控卡通过主备控制通道相连接，用于交互主控卡状态及主备切换控制信息。
进一步的，
所述第一主控卡包括主处理器(101)、CPLD(102)、DSP(103)、以太交换芯片(104)，该主处理器(101)的总线接口与该CPLD(102)相连接，该主处理器(101)的业务数据接口通过该以太交换芯片(104)与该DSP(103)相连接；
所述第二主控卡包括主处理器(201)、CPLD(202)、DSP(203)、以太交换芯片(204)，该主处理器(201)的总线接口与该CPLD(202)相连接，该主处理器(201)的业务数据接口通过该以太交换芯片(204)与该DSP(203)相连接；
所述第一主控卡的主处理器(101)通过以太交换芯片(104)、所述冗余数据通道第二主控卡的以太交换芯片(204)与主处理器(201)相连接；所述第一主控卡的CPLD(102)的主控卡控制端通过所述主备控制通道与第二主控卡的CPLD(202)的主控卡控制端相连接。
所述第一主控卡还包括继电器(106)，CPLD(102)的WAN口控制信号端通过该继电器(106)与WAN口相连接；
所述第二主控卡还包括继电器(206)，CPLD(202)的WAN口控制信号端通过该继电器(206)与WAN口相连接。
所述第一主控卡还包括驱动器(107)，CPLD(102)的业务控制信号端通过该驱动器(107)与所述业务卡相连接，所述DSP(103)与该驱动器(107)相连接；
所述第二主控卡还包括驱动器(207)，CPLD(202)的业务控制信号端通过该驱动器(207)与所述业务卡相连接，所述DSP(203)与该驱动器(207)相连接。
所述第一主控卡还包括以太网PHY芯片(105)，所述主处理器(101)的网络接口通过该以太网PHY芯片(105)及所述继电器(106)与WAN口相连接；
所述第二主控卡还包括以太网PHY芯片(205)，所述主处理器(201)的网络接口通过该以太网PHY芯片(205)及所述继电器(206)与WAN口相连接。
所述主处理器(101、201)中分别设有心跳信息监测模块(108、208)，冗余数据发送模块(109、209)，
主卡的心跳信息监测模块定时将心跳信息经所述冗余数据通道发送给备卡，备卡的心跳信息监测模块收到该心跳信息后将备卡的系统运行状态经所述冗余数据通道回复给主卡；主卡的冗余数据发送模块定时将冗余数据经所述冗余数据通道发送给备卡。
主处理器(101、201)中还设有事件中断模块，当系统启动过程中主卡WAN口无法正常连接而进行主备切换时，该事件中断模块检测主备切换中断。
所述第一主控卡还包括热插拔电源控制模块(112)，该热插拔电源控制模块(112)通过一电源转换模块(113)与主处理器(101)、CPLD(102)、DSP(103)相连接；
所述第二主控卡还包括热插拔电源控制模块(212)，该热插拔电源控制模块(212)通过一电源转换模块(213)与主处理器(201)、CPLD(202)、DSP(203)相连接。
基于双WAN口网络设备的主备切换系统实现的主备切换方法：
第一主控卡与第二主控卡通过冗余数据通道交互心跳信息和冗余数据；
第一主控卡与第二主控卡通过主备控制通道交互主控卡状态及主备切换控制信息。
所述第一、第二主控卡通过所述主备控制通道交互板卡信息及控制信息，
该板卡信息包括存在信息、状态、WAN口状态信息，
该控制信息包括复位、使能WAN口信息；
该板卡信息中的状态包括未准备好Idle状态、准备好Standby状态、失效状态InActive、主卡状态Active。
所述CPLD(102、202)中分别设有WAN口监测模块(110、210)，该WAN口监测模块(110、210)监测WAN口的连接状态，并根据WAN口状态更新所述CPLD(102、202)维护的主控卡状态机(111、211)。
所述主控卡状态机的工作过程是：
主控卡上电或复位后为Idle状态，根据板卡信息及所处槽位确定为主卡时，初始化过程结束后状态转换为Active并接管系统，
根据板卡信息及所处槽位确定为备卡时，状态由Idle转换为Standby，
当主卡发生故障时，其状态由Active转换为InActive，主卡故障解除后，状态由InActive转换为Idle；当备卡发生故障时，状态由Standby转换为InActive，备卡故障解除后，状态由InActive转换为Idle；主备切换后，备卡状态由Standby转换为Active，非故障切换情况下，主卡状态由Active转换为Standby。
主备切换方法为：
当主卡的WAN口监测模块监测到本卡WAN口无法正常连接时，主卡CPLD向备卡发送所述使能WAN口信息，备卡CPLD收到该使能WAN口信息后，控制备卡WAN口开启连接，然后，备卡CPLD向主卡发送WAN口可正常连接的所述WAN口状态信息，主卡CPLD进行主备切换，状态转换为InActive，备卡CPLD收到主卡的InActive状态后，备卡状态转换为Active，接管系统。
主备切换方法为：
主卡、备卡之间定时交互心跳信息，当一定时间内备卡没有收到主卡发送的心跳信息时，认为主卡系统工作异常，备卡CPLD向主卡发送复位信息，同时备卡状态转换为Active，开始接管系统，主卡收到该复位信息后，进行复位。
主卡、备卡之间定时交互心跳信息，当一定时间内主卡没有收到备卡回复的心跳信息时，认为备卡系统工作异常，主卡CPLD向备卡发送复位信息，备卡收到该复位信息后进行复位。
所述主处理器(101、201)中均设有WAN口切换阈值，当主备切换次数到达该WAN口切换阈值时，固定使用主卡WAN口，而关闭备卡WAN口。
本发明的优点在于：
1、两块主控卡均设有WAN口，通过实时监测主卡和备卡的WAN口链接状态，可于主卡WAN口无法正常连接而备卡WAN口正常连接时通过主备控制通道进行主备切换，保证了系统的正常运行，提高了系统的可靠性；
2、两块主控卡之间通过冗余数据通道进行数据交换，无需专用器件，降低了系统成本；
3、通过可编程逻辑器件(CPLD)监控的主备控制通道实现两块主控卡的状态交互和主备切换控制，切换速度更快，反应更及时；
4、主控卡支持热插拔，故障主控卡能够在设备不断电的情况下拔出维修。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图。
图2A及图2B是本发明的系统各模块方块示意图。
图3是本发明的可编程逻辑器件的主控卡控制端的信号连接示意图。
图4是本发明的主控卡状态机示意图。
图5是本发明的系统工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的系统结构示意图。如图所示，网络设备主要包括主控板、背板及若干业务卡，主控板上设有两个用于接插主、备两块主控卡的槽位；
本发明公开的双WAN口网络设备的主备切换系统包括第一主控卡100及第二主控卡200，第一主控卡100和第二主控卡200通过冗余数据通道10进行数据交换，同时通过主备控制通道20进行主控卡的状态交互及主备切换控制；其中，
第一主控卡100包括主处理器101、用于维护主控卡状态及控制主备切换的可编程逻辑器件(CPLD)102、用于处理业务数据的数字信号处理器件(DSP)103、以太交换芯片104、以太网PHY芯片105、继电器106、驱动器107；
主处理器101的总线(Local bus)接口与CPLD102相连接，CPLD102的业务控制信号端通过驱动器107与若干业务卡相连接，可通过驱动器107控制不同的业务卡执行不同的业务功能，CPLD102的WAN口控制信号端通过继电器106与WAN口相连接，可通过控制继电器106的通断控制WAN口的网络连接；主处理器101的业务数据接口通过以太交换芯片104与DSP103相连接用于交互、备份业务数据，DSP103与驱动器107相连接，用于处理各业务卡的业务数据；主处理器101的网络接口通过以太网PHY芯片105及继电器106与WAN口连接；
第二主控卡200包括主处理器201、用于控制状态及主备切换的可编程逻辑器件(CPLD)202、用于处理业务数据的数字信号处理器件(DSP)203、以太交换芯片204、以太网PHY芯片205、继电器206、驱动器207；
主处理器201的总线接口与CPLD202相连接，CPLD202的业务控制信号端通过驱动器207与若干业务卡相连接，可通过驱动器207控制不同的业务卡执行不同的业务功能，CPLD202的WAN口控制信号端通过继电器206与WAN口相连接，可通过控制继电器206的通断控制WAN的网络连接；主处理器201的业务数据接口通过以太交换芯片204与DSP203相连接，用于交互、备份业务数据，DSP203与驱动器207相连接，用于处理各业务卡的业务数据；主处理器201的网络接口通过以太网PHY芯片205及继电器206与WAN口连接；
第一主控卡100的CPLD102的主控卡控制端通过主备控制通道20与第二主控卡200的CPLD202的主控卡控制端相连接，实现两块主控卡的状态交换和主备切换控制；主处理器101通过以太交换芯片104、冗余数据通道10以太交换芯片204与主处理器201相连接，实现两块主控卡的冗余数据交换。
图2A及图2B是本发明的系统各模块方块示意图，如图所示，主处理器101、201中分别设有心跳信息监测模块108、208，冗余数据发送模块109、209，当第一主控卡100为主卡、第二主控卡200为备卡时，主卡的心跳信息监测模块108定时将心跳信息经冗余数据通道10发送给备卡，备卡的心跳信息监测模块208收到该心跳信息后将备卡的系统运行状态经冗余数据通道10回复给主卡，当一定时间内没有收到备卡回复的信息时可向备卡发送复位信号复位备卡；主卡的冗余数据发送模块109定时将备份的业务数据、系统相关数据等冗余数据经冗余数据通道10发送给备卡；反之，当第二主控卡200为主卡、第一主控卡100为备卡时，各功能模块的处理过程相似。
如图2B所示，CPLD102、202中分别设有WAN口监测模块110、210，WAN口监测模块110、210实时监测WAN口的连接状态，并根据WAN口状态更新CPLD102、202维护的主控卡状态机111、211；
图3是本发明的可编程逻辑器件的主控卡控制端的信号连接示意图。如图所示，第一主控卡100的CPLD102的主控卡控制端通过主备控制通道20与第二主控卡200的CPLD202的主控卡控制端相连接，两块主控卡通过主备控制通道20交互本卡的板卡信息，板卡信息包括存在信息(PairOn、IamOn)、状态(StateIn、StateOut)、WAN口状态(WanOKIn、WanOKO)等信息，两块主控卡还通过主备控制通道20交互控制信息，控制信息包括复位(ResetIn、ResetOut)、使能WAN口(WanEnIn、WanEnOu)等，具体的主控卡控制端各信号定义如表1所示。
信号 属性 描述
PairOn# 输入 对卡存在状态信号，低电平表示对卡存在
IamOn# 输出 本卡存在状态信号，低电平表示本卡存在
ResetIn# 输入 对卡复位本卡信号，低电平有效
ResetOut# 输出 本卡复位对卡信号，低电平有效
StateIn[1：0] 输入 对卡状态信号，编码表示对卡的四种状态
StateOut[1：0] 输出 本卡状态信号，编码表示本卡的四种状态。
WanEnIn# 输入 对卡使能本卡WAN口，低电平有效
WanEnOut# 输出 本卡使能对卡WAN口，低电平有效
WanOKIn# 输入 对卡WAN口链接正常，低电平有效
WanOKOut# 输出 本卡WAN口链接正常，低电平有效
表1
上述主控卡的四种状态(StateIn、StateOut)包括：
未准备好状态Idle：上电启动初始化阶段或刚完成复位的状态，该状态下主控卡为备卡；
准备状态Standby：该状态下主控卡随时准备变为主卡，接管整个系统，该状态下主控卡为备卡；
失效状态InActive：主控卡因故障进入该状态，等待备卡接管系统；故障解除后，重新回到Idle状态；该状态下主控卡为备卡；
主卡状态Active；该状态下主控卡为主卡，有权访问背板和系统其他部分，同时只能有一个主控卡处于Active状态。
参见图4并结合图2及表1，根据主控卡的四种状态，CPLD102、202分别维护着主控卡状态机111、211，主控卡状态机的工作过程是：主控卡上电或复位后进入Idle状态，根据PariOn信号判断对卡不存在，即系统仅有一块主控卡时，本卡状态转换为Active状态，接管系统；如果对卡存在，根据槽位确定主卡或是备卡，例如设定槽位I优先权高于槽位II(可通过先后点亮各槽位的运行LED灯确定槽位顺序)，则插设于槽位I中的主控卡为主卡，其状态转换为Active并接管系统，主卡的CPLD通过控制继电器接通控制主卡的WAN口接通，槽位II中的主控卡为备卡，其状态由Idle转换为Standby，备卡的CPLD通过控制继电器关闭控制备卡的WAN口断开连接；
当主卡发生故障时，其状态由Active转换为InActive，当主卡故障解除后，状态由InActive转换为Idle；当备卡发生故障时，状态由Standby转换为InActive，备卡故障解除后，状态由InActive转换为Idle；主备切换后，备卡状态由Standby转换为Active，非故障切换情况下(例如，测试过程)，主卡状态由Active转换为Standby。
图5是本发明的系统工作流程图，如图所示，基于上述的主备切换系统进行主备切换的方法是：
系统启动，主控卡根据PariOn信号及所处槽位识别主卡或是备卡，当对卡不存在或对卡存在但本卡接插于槽位I时，主控卡为主卡，主卡配置IP地址和MAC地址，加载软、硬件各功能模块，初始化背板及业务卡，初始化主控卡状态机(状态为Active)，通过冗余数据通道10向备卡发送心跳信息及冗余数据，通过主备控制通道20与备卡交互状态及主备控制信号，主卡CPLD通过接通继电器而接通WAN口连接，主卡CPLD通过控制驱动器而控制不同业务卡执行相应的业务功能；对卡存在但接插于槽位II的主控卡为备卡，备卡配置IP地址和MAC地址，加载软、硬件各功能模块，初始化主控卡状态机(状态为Standby)，通过冗余数据通道10向主卡回复心跳信息，通过主备控制通道20与主卡交互状态及主备控制信号，备卡CPLD通过关闭继电器而断开WAN口连接，备卡无权访问背板及业务卡；
一种情况是：当主卡的WAN口监测模块监测到本卡WAN口无法正常连接时，主卡CPLD通过WanEnOu接口的信号使能备卡的WAN口，备卡CPLD从WanEnIn接口收到WAN口使能信号后，通过控制继电器接通而控制备卡WAN口开启连接，然后备卡CPLD通过WanOkO信号通知主卡其(备卡)WAN口可正常连接，主卡的主控卡状态机收到该信息后进行主备切换，主卡状态由Active转换为InActive，备卡CPLD从StateIn接口收到主卡状态为InActive后，备卡状态转换为Active，开始接管系统，备卡CPLD通过驱动器控制业务卡执行业务功能，并控制系统的其它功能。
另一种情况是：主卡、备卡之间定时交互心跳信息，当一定时间内主卡没有收到备卡回复的心跳信息时，认为备卡系统工作异常，主卡CPLD通过ResetOut接口向备卡发送复位信息，备卡收到该复位信息后进行复位，重新初始化备卡各功能模块；当一定时间内备卡没有收到主卡发送的心跳信息时，认为主卡系统工作异常，备卡CPLD通过ResetOut接口向主卡发送复位信息，同时备卡状态转换为Active，开始接管系统，主卡收到该复位信息后，开始复位，初始化完成后状态转换为Standby。
主备切换结束后，备卡变为主卡，切换后的主卡，其CPLD通过ResetOut接口向切换后的备卡发送复位信号，当切换后的备卡故障解除后，通过ResetIn接口收到复位信号，复位板卡，其状态由InActive转换为Idle，开始初始化工作。
考虑到系统启动过程中，WAN口无法接通而需要进行主备切换，主处理器中增加了事件中断模块，启动时先初始化事件中断模块，当启动过程中WAN口无法正常连接而进行主备切换时，事件中断模块检测到主备切换中断后，切换后的主卡将复位切换后的备卡，同时，切换后的主卡配置主卡IP地址和MAC地址，加载主卡各功能模块，并初始化背板和业务卡。
当主卡的WAN口无法正常连接时，需要先判断备卡WAN口是否可正常连接，如果可正常连接则进行主备切换，如果备卡WAN口同样无法正常连接则不进行主备切换，主卡重新接通继电器使能主卡WAN口；如果主卡和备卡的WAN口都无法正常连接(没有连接网线或是线路故障)，为防止控制WAN口的继电器不停接通、断开而损坏器件，在主处理器中设定WAN口切换阈值，主、备卡每切换一次，切换计数器加一，当切换计数器统计的两块主控卡的切换次数达到该WAN口切换阈值时，停止切换，固定接通主卡的继电器而接通主卡WAN口，同时关闭备卡的继电器。
为使主控卡支持热插拔功能，如图1所示，第一主控卡100和第二主控卡200中均设有热插拔电源控制模块112、212，热插拔电源控制模块112、212通过电源转换模块113、213与主处理器101、201及CPLD102、202及DSP103、203相连接，用于实现电源的软启动及安全保护功能，确保主控卡不产生有害的电源冲击；于具体实施例中，热插拔电源控制模块使用LINEAR公司的LTC4211型热插拔控制芯片实现主控卡上电软启动、过流保护、过压保护功能。
所述的驱动器用于实现信号隔离和热插拔控制功能，于具体实施例中，使用TI公司的SN74LVTH162245型驱动芯片；主处理器可使用MindSpeed公司的Comcerto1000系列芯片；以太交换芯片使用ICplus公司的IP175D芯片。
本发明的双WAN口网络设备的主备切换系统及方法，主、备两块主控卡之间通过主备控制通道交互主控卡状态并控制主备切换，同时通过冗余数据通道交互心跳信息并传输冗余数据，两块主控卡通过软、硬件的配合互相监控系统工作状态，当主卡系统故障时可实现快速的主备切换。本发明无需使用专用的数据存储器件，既可保证系统的正常运行，又可提高切换效率，降低成本，且两块主控卡均支持热插拔功能，扩展了系统功能，维护更为方便。
以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (16)

1.双WAN口网络设备的主备切换系统，用于网络设备中，网络设备包括主控板、背板、若干业务卡、接插于主控板槽位上的两块主控卡，其特征在于：
第一主控卡与第二主控卡通过冗余数据通道相连接，用于交互心跳信息和冗余数据；
第一主控卡与第二主控卡通过主备控制通道相连接，用于交互主控卡状态及主备切换控制信息。
2.如权利要求1所述的双WAN口网络设备的主备切换系统，其特征在于：所述第一主控卡包括主处理器(101)、CPLD(102)、DSP(103)、以太交换芯片(104)，该主处理器(101)的总线接口与该CPLD(102)相连接，该主处理器(101)的业务数据接口通过该以太交换芯片(104)与该DSP(103)相连接；
所述第二主控卡包括主处理器(201)、CPLD(202)、DSP(203)、以太交换芯片(204)，该主处理器(201)的总线接口与该CPLD(202)相连接，该主处理器(201)的业务数据接口通过该以太交换芯片(204)与该DSP(203)相连接；
所述第一主控卡的主处理器(101)通过以太交换芯片(104)、所述冗余数据通道第二主控卡的以太交换芯片(204)与主处理器(201)相连接；所述第一主控卡的CPLD(102)的主控卡控制端通过所述主备控制通道与第二主控卡的CPLD(202)的主控卡控制端相连接。
3.如权利要求2所述的双WAN口网络设备的主备切换系统，其特征在于：所述第一主控卡还包括继电器(106)，CPLD(102)的WAN口控制信号端通过该继电器(106)与WAN口相连接；
所述第二主控卡还包括继电器(206)，CPLD(202)的WAN口控制信号端通过该继电器(206)与WAN口相连接。
4.如权利要求3所述的双WAN口网络设备的主备切换系统，其特征在于：所述第一主控卡还包括驱动器(107)，CPLD(102)的业务控制信号端通过该驱动器(107)与所述业务卡相连接，所述DSP(103)与该驱动器(107)相连接；
所述第二主控卡还包括驱动器(207)，CPLD(202)的业务控制信号端通过该驱动器(207)与所述业务卡相连接，所述DSP(203)与该驱动器(207)相连接。
5.如权利要求4所述的双WAN口网络设备的主备切换系统，其特征在于：
所述第一主控卡还包括以太网PHY芯片(105)，所述主处理器(101)的网络接口通过该以太网PHY芯片(105)及所述继电器(106)与WAN口相连接；
所述第二主控卡还包括以太网PHY芯片(205)，所述主处理器(201)的网络接口通过该以太网PHY芯片(205)及所述继电器(206)与WAN口相连接。
6.如权利要求5所述的双WAN口网络设备的主备切换系统，其特征在于：所述主处理器(101、201)中分别设有心跳信息监测模块(108、208)，冗余数据发送模块(109、209)，
主卡的心跳信息监测模块定时将心跳信息经所述冗余数据通道发送给备卡，备卡的心跳信息监测模块收到该心跳信息后将备卡的系统运行状态经所述冗余数据通道回复给主卡；主卡的冗余数据发送模块定时将冗余数据经所述冗余数据通道发送给备卡。
7.如权利要求6所述的双WAN口网络设备的主备切换系统，其特征在于：主处理器(101、201)中还设有事件中断模块，当系统启动过程中主卡WAN口无法正常连接而进行主备切换时，该事件中断模块检测主备切换中断。
8.如权利要求7所述的双WAN口网络设备的主备切换系统，其特征在于：所述第一主控卡还包括热插拔电源控制模块(112)，该热插拔电源控制模块(112)通过一电源转换模块(113)与主处理器(101)、CPLD(102)、DSP(103)相连接；
所述第二主控卡还包括热插拔电源控制模块(212)，该热插拔电源控制模块(212)通过一电源转换模块(213)与主处理器(201)、CPLD(202)、DSP(203)相连接。
9.基于权利要求1-8中任意一项所述的双WAN口网络设备的主备切换系统实现的主备切换方法，其特征在于：
第一主控卡与第二主控卡通过冗余数据通道交互心跳信息和冗余数据；
第一主控卡与第二主控卡通过主备控制通道交互主控卡状态及主备切换控制信息。
10.如权利要求9所述的主备切换方法，其特征在于，所述第一、第二主控卡通过所述主备控制通道交互板卡信息及控制信息，
该板卡信息包括存在信息、状态、WAN口状态信息，
该控制信息包括复位、使能WAN口信息；
该板卡信息中的状态包括未准备好Idle状态、准备好Standby状态、失效状态InActive、主卡状态Active。
11.如权利要求10所述的主备切换方法，其特征在于，所述CPLD(102、202)中分别设有WAN口监测模块(110、210)，该WAN口监测模块(110、210)监测WAN口的连接状态，并根据WAN口状态更新所述CPLD(102、202)维护的主控卡状态机(111、211)。
12.如权利要求11所述的主备切换方法，其特征在于，所述主控卡状态机的工作过程是：
主控卡上电或复位后为Idle状态，根据板卡信息及所处槽位确定为主卡时，初始化过程结束后状态转换为Active并接管系统，
根据板卡信息及所处槽位确定为备卡时，状态由Idle转换为Standby，
当主卡发生故障时，其状态由Active转换为InActive，主卡故障解除后，状态由InActive转换为Idle；当备卡发生故障时，状态由Standby转换为InActive，备卡故障解除后，状态由InActive转换为Idle；主备切换后，备卡状态由Standby转换为Active，非故障切换情况下，主卡状态由Active转换为Standby。
13.如权利要求12所述的主备切换方法，其特征在于，主备切换方法为：
当主卡的WAN口监测模块监测到本卡WAN口无法正常连接时，主卡CPLD向备卡发送所述使能WAN口信息，备卡CPLD收到该使能WAN口信息后，控制备卡WAN口开启连接，然后，备卡CPLD向主卡发送WAN口可正常连接的所述WAN口状态信息，主卡CPLD进行主备切换，状态转换为InActive，备卡CPLD收到主卡的InActive状态后，备卡状态转换为Active，接管系统。
14.如权利要求12或13所述的主备切换方法，其特征在于，主备切换方法为：
主卡、备卡之间定时交互心跳信息，当一定时间内备卡没有收到主卡发送的心跳信息时，认为主卡系统工作异常，备卡CPLD向主卡发送复位信息，同时备卡状态转换为Active，开始接管系统，主卡收到该复位信息后，进行复位。
15.如权利要求14所述的主备切换方法，其特征在于，
主卡、备卡之间定时交互心跳信息，当一定时间内主卡没有收到备卡回复的心跳信息时，认为备卡系统工作异常，主卡CPLD向备卡发送复位信息，备卡收到该复位信息后进行复位。
16.如权利要求15所述的主备切换方法，其特征在于，所述主处理器(101、201)中均设有WAN口切换阈值，当主备切换次数到达该WAN口切换阈值时，固定使用主卡WAN口，而关闭备卡WAN口。
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