CN105306256A - 一种基于VxWorks设备的双机热备实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于VxWorks设备的双机热备实现方法，它应用于某个板卡或某一组板卡发生故障时，为了保障其上运行的软件的可靠性和自动性，启动另一个板卡或另一组板卡中运行的热备份软件，来完成主设备软件的功能的情况。特别是当故障板卡中运行的软件要求高实时性的情况下，本方法可以快速的切换到备用软件，并完成主设备软件的功能。

Description

一种基于VxWorks设备的双机热备实现方法

技术领域

本发明涉及于嵌入式系统(VxWorks)控制领域中的一种基于设备故障的双机热备实现方法，特别适用于故障板卡中运行的软件要求高实时性的情况下。

背景技术

双机热备软件针对的是服务器的故障。服务器的故障可能由各种原因引起，比如设备故障、操作系统故障、软件系统故障等等。一般来讲，在技术人员在现场的情况下，恢复服务的时间相对较短，如果技术人员不在现场，则恢复时间较长。

对于一些重要的系统而言，用户很难忍受长时间服务中断。因此，就需要通过双机热备，来避免长时间的服务中断，保证系统长期、可靠地服务。

目前市场上的双机热备软件大多是基于Windows和Linux主流操作系统，真正能适合基于VxWorks嵌入式系统的双机热备软件确实少之又少。本发明提出一种基于VxWorks设备的双机热备实现方法。

发明内容

本发明公开了一种基于VxWorks设备的双机热备实现方法，它应用于某个板卡或某一组板卡发生故障时，为了保障其上运行的软件的可靠性和自动性，启动另一个板卡或另一组板卡中运行的热备份软件，来完成主设备软件的功能的情况。特别是当故障板卡中运行的软件要求高实时性的情况下，本方法可以快速的切换到备用软件，并完成主设备软件的功能。

本发明解决的技术问题主要由以下技术方案实现：

一种基于VxWorks设备的双机热备实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、启动运行于Windows端的设备监控软件，用于监控设备1各板卡状态和设备2各板卡状态以及管理设备1中软件和设备2中软件的配置信息；

B、启动设备1和设备2各板卡的VxWorks嵌入式系统，同时加载驱动；

C、启动设备1和设备2初始化程序，向设备监控软件请求配置信息；

D、启动设备1和设备2内部板卡异常诊断程序；

E、设备1的主业务程序和设备2的主业务程序均基于UDP组播协议接收外部信息；

F、设备1的主业务程序和设备2的主业务程序收到信息后同时进行业务处理，生成待发送数据；

G、设备监控软件定时轮询设备1和设备2的状态，若设备1和设备2的状态均正常，则执行L；若设备1和设备2中有一个设备的状态出现异常，则执行H；

H、通过设备监控软件查看异常设备是否为主用设备，若是主用设备，则执行I，否则执行K；

I、设备监控软件停掉该异常的主用设备，将另一台设备切换为新的主用设备，执行J；

J、设备管理软件报警提示设备故障，新的主用设备启动发送程序，发送待发送数据，完成业务需求，结束；

K、设备管理软件报警提示设备故障，主用设备启动发送程序，发送待发送数据，完成业务需求，结束；

L、通过主备状态查看本设备是否为主用设备，若是主用设备，启动发送程序，发送待发送数据，完成业务需求；若本设备为备用设备，则不发送数据，结束。

其中，步骤G中的设备监控软件定时轮询设备1和设备2的状态，具体包括以下步骤：

G1、设备监控软件定时向设备1和设备2发送设备状态监测信息；

G2、设备1的控制板卡收到设备状态监测信息后，向设备1的三块计算板卡发送板卡状态监测信息；设备2的控制板卡收到设备状态监测信息后，向设备2的三块计算板卡发送板卡状态监测信息；

G3、若设备1或设备2的控制板卡在指定的时间段内未收到与其相对应的某一块计算板卡的板卡状态监测响应，则判定该计算板卡产生异常；否则，判定该计算板卡正常；

G4、设备1和设备2的控制板卡向设备监控软件汇报三块计算板卡的状态；

G7、在指定的时间段内，若设备监控软件未收到设备的设备状态监测响应，则判定此设备异常；若收到设备的设备状态监测响应，响应中显示某块板卡异常，则判定此设备异常；若收到设备的设备状态监测响应，且响应显示全部正常，则设备状态正常。

通过上述步骤可以完成基于VxWorks设备的双机热备实现。

和现有基于Windows和Linux的双机热备软件相比，本发明的方法有以下几个优势：

1、首先，一个根本的区别是本方法是基于VxWorks设备的双机热备实现方法；

2、当主用设备发生故障时，现有双机热备软件需要启动备机并初始化开始环境，在此时间段内的业务需求不能按时完成。而本发明中两套设备的状态始终保持一致，所以可以更快的实现主备切换；

3、本发明的方法实现相对简单；

4、本发明的方法成本远远低于现有双机热备软件，能够有效地减少资本的投入，节省投资。

附图说明

图1是本发明中设备1、设备2与设备监控软件的网络拓扑图。

图2是设备1和设备2的启动运行流程图。

具体实施方式

下面结合图1、图2和具体实施例对本发明进一步说明。

一种基于VxWorks设备的双机热备实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、启动运行于Windows端的设备监控软件，用于监控设备1各板卡状态和设备2各板卡状态以及管理设备1中软件和设备2中软件的配置信息；

如图1所示，描述了设备1、设备2和设备监控软件的网络拓扑关系，其中配置信息包括业务软件的配置和当前主用设备的IP地址；

B、启动设备1和设备2各板卡的VxWorks嵌入式系统，同时加载驱动；

C、启动设备1和设备2初始化程序，向设备监控软件请求配置信息；

设备1和设备2中存储配置信息，包括当前主用设备的IP地址；

D、启动设备1和设备2内部板卡异常诊断程序；

E、设备1的主业务程序和设备2的主业务程序均基于UDP组播协议接收外部信息；

主业务程序基于UDP组播协议接收外部信息，可以保证两套设备同时接收同样的信息；

F、设备1的主业务程序和设备2的主业务程序收到信息后同时进行业务处理，生成待发送数据；

G、设备监控软件定时轮询设备1和设备2的状态，若设备1和设备2的状态均正常，则执行L；若设备1和设备2中有一个设备的状态出现异常，则执行H；

设备1和设备2中有一个设备的状态出现异常时，报警提示设备故障，若异常设备为当前主用设备，则还需双机热备切换；

H、通过设备监控软件查看异常设备是否为主用设备，若是主用设备，则执行I，否则执行K；

I、设备监控软件停掉该异常的主用设备，将另一台设备切换为新的主用设备，执行J；

J、设备管理软件报警提示设备故障，新的主用设备启动发送程序，发送待发送数据，完成业务需求，结束；

K、设备管理软件报警提示设备故障，主用设备启动发送程序，发送待发送数据，完成业务需求，结束；

L、通过主备状态查看本设备是否为主用设备，若是主用设备，启动发送程序，发送待发送数据，完成业务需求；若本设备为备用设备，则不发送数据，结束。

通过将本设备IP地址和设备中存储的当前主用设备的IP地址进行比对，若相同，则发送待发送数据；否则，不发送。

其中，步骤G中的设备监控软件定时轮询设备1和设备2的状态，具体包括以下步骤：

G1、设备监控软件定时向设备1和设备2发送设备状态监测信息；

G2、设备1的控制板卡收到设备状态监测信息后，向设备1的三块计算板卡发送板卡状态监测信息；设备2的控制板卡收到设备状态监测信息后，向设备2的三块计算板卡发送板卡状态监测信息；

G3、若设备1或设备2的控制板卡在指定的时间段内未收到与其相对应的某一块计算板卡的板卡状态监测响应，则判定该计算板卡产生异常；否则，判定该计算板卡正常；

G4、设备1和设备2的控制板卡向设备监控软件汇报三块计算板卡的状态；

G5、在指定的时间段内，若设备监控软件未收到设备的设备状态监测响应，则判定此设备异常；若收到设备的设备状态监测响应，响应中显示某块板卡异常，则判定此设备异常；若收到设备的设备状态监测响应，且响应显示全部正常，则设备状态正常。

本发明工作原理如下：

本发明的原理是，设备1和设备2同时启动，初始化开机环境，设备1中的软件和设备2中的软件同时运行，这样当主用设备出现故障时，可以迅速切换到备用设备；另外软件是基于UDP组播协议来接收信息，这样两台设备可以同时接收信息，同时处理业务逻辑，即接收信息和业务处理可以同步进行，只是在发控阶段，根据设备中存储的主备状态信息，只有主用设备发送业务信息。

Claims (2)

1.一种基于VxWorks设备的双机热备实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、启动运行于Windows端的设备监控软件，用于监控设备1各板卡状态和设备2各板卡状态以及管理设备1中软件和设备2中软件的配置信息；

B、启动设备1和设备2各板卡的VxWorks嵌入式系统，同时加载驱动；

C、启动设备1和设备2初始化程序，向设备监控软件请求配置信息；

D、启动设备1和设备2内部板卡异常诊断程序；

E、设备1的主业务程序和设备2的主业务程序均基于UDP组播协议接收外部信息；

F、设备1的主业务程序和设备2的主业务程序收到信息后同时进行业务处理，生成待发送数据；

G、设备监控软件定时轮询设备1和设备2的状态，若设备1和设备2的状态均正常，则执行L；若设备1和设备2中有一个设备的状态出现异常，则执行H；

H、通过设备监控软件查看异常设备是否为主用设备，若是主用设备，则执行I，否则执行K；

I、设备监控软件停掉该异常的主用设备，将另一台设备切换为新的主用设备，执行J；

J、设备管理软件报警提示设备故障，新的主用设备启动发送程序，发送待发送数据，完成业务需求，结束；

K、设备管理软件报警提示设备故障，主用设备启动发送程序，发送待发送数据，完成业务需求，结束；

L、通过主备状态查看本设备是否为主用设备，若是主用设备，启动发送程序，发送待发送数据，完成业务需求；若本设备为备用设备，则不发送数据，结束。

2.根据权利要求一所述的一种基于VxWorks设备的双机热备实现方法，其特征在于：步骤G中的设备监控软件定时轮询设备1和设备2的状态，具体包括以下步骤：

G1、设备监控软件定时向设备1和设备2发送设备状态监测信息；

G2、设备1的控制板卡收到设备状态监测信息后，向设备1的三块计算板卡发送板卡状态监测信息；设备2的控制板卡收到设备状态监测信息后，向设备2的三块计算板卡发送板卡状态监测信息；

G3、若设备1或设备2的控制板卡在指定的时间段内未收到与其相对应的某一块计算板卡的板卡状态监测响应，则判定该计算板卡产生异常；否则，判定该计算板卡正常；

G4、设备1和设备2的控制板卡向设备监控软件汇报三块计算板卡的状态；

G7、在指定的时间段内，若设备监控软件未收到设备的设备状态监测响应，则判定此设备异常；若收到设备的设备状态监测响应，响应中显示某块板卡异常，则判定此设备异常；若收到设备的设备状态监测响应，且响应显示全部正常，则设备状态正常。

通过上述步骤可以完成基于VxWorks设备的双机热备实现。