CN105119754A - 虚拟化主备倒换保持tcp连接的系统及方法 - Google Patents

虚拟化主备倒换保持tcp连接的系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105119754A
CN105119754A CN201510568528.3A CN201510568528A CN105119754A CN 105119754 A CN105119754 A CN 105119754A CN 201510568528 A CN201510568528 A CN 201510568528A CN 105119754 A CN105119754 A CN 105119754A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control board
tcp
main control
backup
slave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510568528.3A
Other languages
English (en)
Inventor
魏吉星
强小应
宋保科
付华楷
杨小华
刘程
朱圣梁
兰光华
朱冰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Wuhan Fiberhome Technical Services Co Ltd
Original Assignee
Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd filed Critical Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Priority to CN201510568528.3A priority Critical patent/CN105119754A/zh
Publication of CN105119754A publication Critical patent/CN105119754A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0654—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery
    • H04L41/0668—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery by dynamic selection of recovery network elements, e.g. replacement by the most appropriate element after failure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
    • H04L69/163—In-band adaptation of TCP data exchange; In-band control procedures

Abstract

本发明公开了一种虚拟化主备倒换保持TCP连接的系统及方法，涉及TCP连接领域。该系统包括主用主控板和备用主控板，主用主控板、备用主控板的结构、功能相同，主用主控板、备用主控板均包括Hypervisor、TCP备份恢复模块，Hypervisor包括协议控制平面。正常工作时，只有主用主控板的协议控制平面运行，系统进入备份状态；发生故障时，备用主控板工作，系统进入恢复状态：备用主控板的协议控制平面运行，从备用主控板的TCP备份恢复模块获取TCP数据，对TCP窗口进行校正。本发明能够实现备份所有TCP数据，发生故障进行主备倒换时，通过备份的TCP数据对TCP窗口进行校正，TCP连接都能够恢复到正常的窗口状态，保持TCP连接不中断。

Description

虚拟化主备倒换保持TCP连接的系统及方法
技术领域
本发明涉及TCP(TransmissionControlProtocol，传输控制协议)连接领域，具体是涉及一种虚拟化主备倒换保持TCP连接的系统及方法。
背景技术
高可靠性是网络设备的重要功能，NSR(Non-StopRouting，不间断路由)是网络设备实现高可靠性的首选技术，在具有主用主控板和备用主控板的设备上，通过将主用主控板系统控制平面数据热迁移到备用主控板，在主用主控板发生故障时，自动进行主备倒换，由备用主控板利用热迁移的数据接替主用主控板运行，从而实现协议控制平面不感知系统控制平面故障，它的优点在于：它是一种自包含技术，不需要邻居协助，不存在互通性问题。
传统NSR功能的具体实现方法与网络设备自身的控制系统相关，通常实现复杂，可移植性差。
Hypervisor(虚拟机监视器)是一种运行在物理服务器和操作系统之间的中间软件层，可允许多个操作系统和应用共享一套基础物理硬件，因此也可以看作是虚拟环境中的“元”操作系统，它可以协调访问服务器上的所有物理设备和虚拟机，也叫虚拟机监视器(VirtualMachineMonitor)。Hypervisor是所有虚拟化技术的核心。非中断地支持多工作负载迁移的能力是Hypervisor的基本功能。当服务器启动并执行Hypervisor时，它会给每一台虚拟机分配适量的内存、CPU、网络和磁盘，并加载所有虚拟机的客户操作系统。
随着虚拟化技术软、硬件发展成熟，在网络设备上，基于Hypervisor虚拟化热迁移实现NSR功能具有诸多优点：不需要对原系统控制平面进行修改，大量开源技术方案可用，移植性强。但它也具有固有缺陷，由于网络设备数据变化较大，而基于虚拟化的热迁移无法达到实时性要求，发生故障时，部分数据未能同步到备用主控，导致在恢复连接时，一些校验严格的业务产生中断。
在网络设备中，TCP连接通过序列号校验机制，为上层业务提供可靠地连接保证。如果发生故障使TCP连接断开，主备倒换时有TCP数据未能同步到备用主控的情况，则导致序列号校验不通过，发生窗口错位现象。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种虚拟化主备倒换保持TCP连接的系统及方法，对TCP数据进行实时备份，能够实现备份所有TCP数据，在任意时间点，发生故障，进行主备倒换时，系统通过备份的TCP数据对TCP窗口进行校正，TCP连接都能够恢复到正常的窗口状态，保持TCP连接不中断。
本发明提供一种虚拟化主备倒换保持TCP连接的系统，包括主用主控板和备用主控板，主用主控板、备用主控板的结构、功能相同，所述主用主控板、备用主控板均包括虚拟机监视器Hypervisor、TCP备份恢复模块，Hypervisor包括协议控制平面；
主用主控板、备用主控板分别启动各自的TCP备份恢复模块，正常工作时，只有主用主控板的Hypervisor内的协议控制平面运行，系统进入备份状态；
当系统与其他网络节点交互时，主用主控板的Hypervisor内运行的协议控制平面将接收或发送TCP数据，并将这些接收或发送的TCP数据发送到主用主控板的TCP备份恢复模块；
主用主控板的TCP备份恢复模块将TCP数据发送给备用主控板的TCP备份恢复模块；待TCP数据备份完成后，主用主控板的Hypervisor内运行的协议控制平面对TCP数据进行处理；
主用主控板发生故障时，备用主控板接替主用主控板工作，进行主备倒换，系统进入恢复状态：备用主控板的Hypervisor内运行的协议控制平面运行，从备用主控板的TCP备份恢复模块获取TCP数据，对TCP窗口进行校正，TCP连接恢复到正常的窗口状态，保持TCP连接不中断；当恢复完成后，系统重新进入备份状态。
在上述技术方案的基础上，所述备用主控板的TCP备份恢复模块定期清除冗余的TCP数据。
本发明还提供一种基于权利要求1所述系统的虚拟化主备倒换保持TCP连接的方法，包括以下步骤：
A、主用主控板、备用主控板分别启动各自的TCP备份恢复模块，正常工作时，只有主用主控板的Hypervisor内的协议控制平面运行，系统进入备份状态；
B、当系统与其他网络节点交互时，主用主控板的Hypervisor内运行的协议控制平面将接收或发送TCP数据，并将这些接收或发送的TCP数据发送到主用主控板的TCP备份恢复模块；
C、主用主控板的TCP备份恢复模块将TCP数据发送给备用主控板的TCP备份恢复模块；待TCP数据备份完成后，主用主控板的Hypervisor内运行的协议控制平面对TCP数据进行处理；
D、主用主控板发生故障时，备用主控板接替主用主控板工作，进行主备倒换，系统进入恢复状态：备用主控板的Hypervisor内运行的协议控制平面运行，从备用主控板的TCP备份恢复模块获取TCP数据，对TCP窗口进行校正，TCP连接恢复到正常的窗口状态，保持TCP连接不中断；当恢复完成后，系统重新进入备份状态。
在上述技术方案的基础上，步骤C与步骤D之间还包括以下步骤：备用主控板的TCP备份恢复模块定期清除冗余的TCP数据。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)本发明中的主用主控板、备用主控板采用独立的TCP备份恢复模块，对TCP数据进行实时备份，能够实现备份所有TCP数据，在任意时间点，发生故障，进行主备倒换时，系统通过备份的TCP数据对TCP窗口进行校正，TCP连接都能够恢复到正常的窗口状态，保持TCP连接不中断。
(2)本发明能够解决基于Hypervisor虚拟化热迁移技术实现网络设备故障恢复时，网络设备中TCP连接中断，导致基于TCP的网络业务中断的问题；也适用于其他场景下，网络设备协议控制平面发生故障待恢复时，TCP需要额外方法保持连接的情形。
附图说明
图1是本发明实施例中虚拟化主备倒换保持TCP连接的系统的结构框图。
图2是本发明实施例中虚拟化主备倒换保持TCP连接的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图1所示，本发明实施例提供一种虚拟化主备倒换保持TCP连接的系统，包括主用主控板和备用主控板，主用主控板、备用主控板的结构、功能相同，主用主控板、备用主控板均包括Hypervisor(虚拟机监视器)、TCP备份恢复模块，Hypervisor包括协议控制平面。
参见图2所示，本发明实施例还提供一种基于上述系统的虚拟化主备倒换保持TCP连接的方法，包括以下步骤：
S1、主用主控板、备用主控板分别启动各自的TCP备份恢复模块，正常工作时，只有主用主控板的Hypervisor内的协议控制平面运行，系统进入备份状态；
S2、当系统与其他网络节点交互时，主用主控板的Hypervisor内运行的协议控制平面将接收或发送TCP数据，并将这些接收或发送的TCP数据发送到主用主控板的TCP备份恢复模块；
S3、主用主控板的TCP备份恢复模块将TCP数据发送给备用主控板的TCP备份恢复模块；
S4、待TCP数据备份完成后，主用主控板的Hypervisor内运行的协议控制平面对TCP数据进行处理；
S5、备用主控板的TCP备份恢复模块定期清除冗余的TCP数据；
S6、主用主控板发生故障时，备用主控板接替主用主控板工作，进行主备倒换，系统进入恢复状态：备用主控板的Hypervisor内运行的协议控制平面运行，从备用主控板的TCP备份恢复模块获取TCP数据，对TCP窗口进行校正，TCP连接恢复到正常的窗口状态，保持TCP连接不中断；
S7、当恢复完成后，系统重新进入备份状态。
本发明实施例对TCP数据进行实时备份，能够实现备份所有TCP数据；在任意时间点，发生故障，进行主备倒换时，系统通过备份的TCP数据对TCP窗口进行校正，TCP连接都能够恢复到正常的窗口状态，保持TCP连接不中断。该方法对于采取其他方法进行网络设备故障恢复，需要采取措施对TCP窗口校正，保持TCP连接的情况同样有效。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种虚拟化主备倒换保持TCP连接的系统，包括主用主控板和备用主控板，主用主控板、备用主控板的结构、功能相同，其特征在于：所述主用主控板、备用主控板均包括虚拟机监视器Hypervisor、TCP备份恢复模块，Hypervisor包括协议控制平面；
主用主控板、备用主控板分别启动各自的TCP备份恢复模块，正常工作时，只有主用主控板的Hypervisor内的协议控制平面运行，系统进入备份状态；
当系统与其他网络节点交互时，主用主控板的Hypervisor内运行的协议控制平面将接收或发送TCP数据，并将这些接收或发送的TCP数据发送到主用主控板的TCP备份恢复模块；
主用主控板的TCP备份恢复模块将TCP数据发送给备用主控板的TCP备份恢复模块；待TCP数据备份完成后，主用主控板的Hypervisor内运行的协议控制平面对TCP数据进行处理；
主用主控板发生故障时，备用主控板接替主用主控板工作，进行主备倒换，系统进入恢复状态：备用主控板的Hypervisor内运行的协议控制平面运行，从备用主控板的TCP备份恢复模块获取TCP数据，对TCP窗口进行校正，TCP连接恢复到正常的窗口状态，保持TCP连接不中断；当恢复完成后，系统重新进入备份状态。
2.如权利要求1所述的虚拟化主备倒换保持TCP连接的系统，其特征在于：所述备用主控板的TCP备份恢复模块定期清除冗余的TCP数据。
3.一种基于权利要求1所述系统的虚拟化主备倒换保持TCP连接的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、主用主控板、备用主控板分别启动各自的TCP备份恢复模块，正常工作时，只有主用主控板的Hypervisor内的协议控制平面运行，系统进入备份状态；
B、当系统与其他网络节点交互时，主用主控板的Hypervisor内运行的协议控制平面将接收或发送TCP数据，并将这些接收或发送的TCP数据发送到主用主控板的TCP备份恢复模块；
C、主用主控板的TCP备份恢复模块将TCP数据发送给备用主控板的TCP备份恢复模块；待TCP数据备份完成后，主用主控板的Hypervisor内运行的协议控制平面对TCP数据进行处理；
D、主用主控板发生故障时，备用主控板接替主用主控板工作，进行主备倒换，系统进入恢复状态：备用主控板的Hypervisor内运行的协议控制平面运行，从备用主控板的TCP备份恢复模块获取TCP数据，对TCP窗口进行校正，TCP连接恢复到正常的窗口状态，保持TCP连接不中断；当恢复完成后，系统重新进入备份状态。
4.如权利要求3所述的虚拟化主备倒换保持TCP连接的方法，其特征在于：步骤C与步骤D之间还包括以下步骤：备用主控板的TCP备份恢复模块定期清除冗余的TCP数据。
CN201510568528.3A 2015-09-08 2015-09-08 虚拟化主备倒换保持tcp连接的系统及方法 Pending CN105119754A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510568528.3A CN105119754A (zh) 2015-09-08 2015-09-08 虚拟化主备倒换保持tcp连接的系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510568528.3A CN105119754A (zh) 2015-09-08 2015-09-08 虚拟化主备倒换保持tcp连接的系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105119754A true CN105119754A (zh) 2015-12-02

Family

ID=54667652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510568528.3A Pending CN105119754A (zh) 2015-09-08 2015-09-08 虚拟化主备倒换保持tcp连接的系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105119754A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107395424A (zh) * 2017-07-31 2017-11-24 江西山水光电科技股份有限公司 一种实现tcp连接备份的方法
CN108111350A (zh) * 2017-12-25 2018-06-01 北京格林伟迪科技股份有限公司 一种tcp的主备倒换热备份实现方法
CN109495543A (zh) * 2018-10-16 2019-03-19 新华三技术有限公司 一种ceph集群中监视器的管理方法及装置
CN109739622A (zh) * 2018-12-29 2019-05-10 杭州迪普科技股份有限公司 基于框式设备的主备主控配置同步方法和装置
CN113114662A (zh) * 2021-04-08 2021-07-13 北京顶象技术有限公司 一种单tcp连接处理并发请求的方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1622483A (zh) * 2003-11-27 2005-06-01 华为技术有限公司 一种实现软件上主备双机热备份的方法
CN102497288A (zh) * 2011-12-13 2012-06-13 华为技术有限公司 一种双机备份方法和双机系统实现装置
CN103559108A (zh) * 2013-11-11 2014-02-05 中国科学院信息工程研究所 一种基于虚拟化实现主备故障自动恢复的方法及系统
CN103761166A (zh) * 2014-01-22 2014-04-30 上海交通大学 一种虚拟化环境下针对网络服务的双机热备份容灾系统及其方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1622483A (zh) * 2003-11-27 2005-06-01 华为技术有限公司 一种实现软件上主备双机热备份的方法
CN102497288A (zh) * 2011-12-13 2012-06-13 华为技术有限公司 一种双机备份方法和双机系统实现装置
CN103559108A (zh) * 2013-11-11 2014-02-05 中国科学院信息工程研究所 一种基于虚拟化实现主备故障自动恢复的方法及系统
CN103761166A (zh) * 2014-01-22 2014-04-30 上海交通大学 一种虚拟化环境下针对网络服务的双机热备份容灾系统及其方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107395424A (zh) * 2017-07-31 2017-11-24 江西山水光电科技股份有限公司 一种实现tcp连接备份的方法
CN108111350A (zh) * 2017-12-25 2018-06-01 北京格林伟迪科技股份有限公司 一种tcp的主备倒换热备份实现方法
CN108111350B (zh) * 2017-12-25 2021-07-13 北京格林伟迪科技股份有限公司 一种tcp的主备倒换热备份实现方法
CN109495543A (zh) * 2018-10-16 2019-03-19 新华三技术有限公司 一种ceph集群中监视器的管理方法及装置
CN109495543B (zh) * 2018-10-16 2021-08-24 新华三技术有限公司 一种ceph集群中监视器的管理方法及装置
CN109739622A (zh) * 2018-12-29 2019-05-10 杭州迪普科技股份有限公司 基于框式设备的主备主控配置同步方法和装置
CN109739622B (zh) * 2018-12-29 2020-12-04 杭州迪普科技股份有限公司 基于框式设备的主备主控配置同步方法和装置
CN113114662A (zh) * 2021-04-08 2021-07-13 北京顶象技术有限公司 一种单tcp连接处理并发请求的方法及装置
CN113114662B (zh) * 2021-04-08 2023-07-04 北京顶象技术有限公司 一种单tcp连接处理并发请求的方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2006297144B2 (en) Application of virtual servers to high availability and disaster recovery solutions
CN105119754A (zh) 虚拟化主备倒换保持tcp连接的系统及方法
CN103532753B (zh) 一种基于内存换页同步的双机热备方法
WO2020224237A1 (zh) 区块链共识的方法、装置、设备及存储介质
CN102521083A (zh) 一种云计算系统中虚拟机备份方法和系统
CN103176831B (zh) 一种虚拟机系统及其管理方法
CN105159798A (zh) 一种虚拟机的双机热备方法、双机热备管理服务器和系统
CN104794028A (zh) 一种容灾处理方法、装置、主用数据中心和备用数据中心
CN105354113A (zh) 一种服务器、管理服务器的系统和方法
CN106919473A (zh) 一种数据灾备系统及业务处理方法
KR101586354B1 (ko) 병렬 연결식 서버시스템의 통신 장애 복구방법
CN104063262A (zh) 一种基于虚拟机的异地容灾系统及其容灾方法
CN105988894A (zh) 一种双活模式的容灾技术
US6954884B2 (en) System and method for effecting recovery of a network
CN107621996A (zh) 缓存备份方法、故障处理方法、系统、装置及存储介质
CN110740066B (zh) 一种席位不变的跨机故障迁移方法和系统
WO2018001262A1 (zh) 虚拟机容灾方法、装置及系统
CN106027313B (zh) 网络链路容灾系统及方法
US11140221B2 (en) Network-attack-resilient intrusion-tolerant SCADA architecture
CN112948484A (zh) 分布式数据库系统和数据灾备演练方法
CN104503871A (zh) 一种基于小型机系统全冗余模型的实现方法
US10645163B2 (en) Site-aware cluster management
CN106933700B (zh) 用于恢复存储器之间的数据备份的方法及设备
CN107590032A (zh) 存储集群故障转移的方法及存储集群系统
CN102946408A (zh) 一种提供应用业务的云计算系统、装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20180321

Address after: 430074 Wuhan, Hongshan Province District Road, Department of mail, No. 88 hospital

Applicant after: Fenghuo Communication Science &. Technology Co., Ltd.

Applicant after: WUHAN FIBERHOME TECHNICAL SERVICES CO., LTD.

Address before: 430074 East Lake Development Zone, Hubei, Optics Valley Venture Street, No. 67, No.

Applicant before: Fenghuo Communication Science &. Technology Co., Ltd.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20151202