CN105553709A - 区域综合管理平台三机备份方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于短波通信网技术领域，提供一种区域综合管理平台三机备份方法，包括：任一区域综合管理平台设备上电运行时，向其他两台区域综合管理平台设备发出握手信息；区域综合管理平台收到所述握手信息后，回送响应消息；根据各个设备的上电时间，确定上电时间早的设备为主用设备，其他设备为备用设备；若存在若干设备同时上电，则设备ID最小的设备为主用设备；主用设备向备用设备发送状态消息，得到备用设备反馈的确认消息后，主备竞争结束。本发明采用三机备份方案，三台设备周期相互进行状态通知，采用竞争机制确定主用设备，确保系统正常运行。

Description

区域综合管理平台三机备份方法

技术领域

本发明属于短波通信网技术领域，尤其涉及一种区域综合管理平台三机备份方法。

背景技术

目前短波通信网中，区域综合管理平台一般采用双机备份，一台主用设备一台备用设备。现有技术中，主用设备和备用设备分工是明确的，通常情况下都是主用设备工作，当主用设备发生故障时，立即切换至备用设备。主用设备故障修复后，再将网管系统切换至主用设备。一方面，采用双机备份，系统的可用性不高，当两台设备均出现故障时，系统无法运行，而且主备切换过程也可能会对网络系统的正常运行产生各种严重影响，如设备断连、访问地址异常以及网管登录异常等。另一方面，主用设备和备用设备不对等，主用设备工作时长远远大于备用设备，使得主用设备长期工作易老化。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种区域综合管理平台三机备份方法，旨在解决现有技术系统可用性不高、设备老化速度快的技术问题。

所述区域综合管理平台三机备份方法包括下述步骤：

任一区域综合管理平台设备上电运行时，向其他两台区域综合管理平台设备发出握手信息，所述握手信息包括设备ID、上电时间、自身状态；

区域综合管理平台收到所述握手信息后，回送响应消息，所述响应信息同样包括设备ID、上电时间和自身状态；

根据各个设备的上电时间，确定上电时间早的设备为主用设备，其他设备为备用设备；若存在若干设备同时上电，则设备ID最小的设备为主用设备；

主用设备向备用设备发送状态消息，得到备用设备反馈的确认消息后，主备竞争结束。

进一步的，当区域综合管理平台设备与其他两台区域综合管理平台设备握手中断后又重新连通时，向这两台设备发出握手信息，所述握手信息包括设备ID、上电时间、自身状态。

进一步的，所述方法还包括下述步骤：

主用设备定时发送握手信息；

若备用设备收到握手信息则返回响应消息；

若备用设备连续3次未收到主用设备发送的握手信息时，则认为主用设备故障，剩下的两台设备根据上电时间、设备ID重新选择一台设备为主用设备，新选的主用设备向备用设备发出握手信息。

进一步的，所述方法还包括：

根据网络规划确定三台区域综合管理平台设备的对外IP地址，接入设备统一通过所述对外IP地址登陆区域综合管理平台设备网络管理系统并建立连接；

当主用设备收到备用切换指令后，立即删除自身广域网网络适配接口与统一对外IP地址的绑定关系，与此同时，其中一备用设备收到主用切换指令，进行自身广域网网络适配接口与统一对外IP地址的绑定；

区域综合管理平台设备各自完成对外IP绑定或解除绑定后，向接入设备告知其IP地址的映射关系，接入设备更新其地址映射关系表。

进一步的，两个备用设备分别为第一备用设备和第二备用设备，所述方法还包括：

接入设备向主用设备同步数据流；

主用设备将所述数据流按照固定大小进行划分，得到若干数据块；

提取每个数据块的奇数字节得到奇数组，提取每个数据块的偶数字节得到偶数组；

在每个奇数组前端添加标识字节，末端添加结束字节，得到奇数数据包，在每个偶数组前端添加标识字节，末端添加结束字节，得到偶数数据包，同一数据块的奇数数据包和偶数数据包的标识字节相同；

主用设备将奇数数据包发送至第一备用设备，将偶数数据包发送至第二备用设备；

所述第一备用设备将奇数数据包发送至第二备用设备，所述第二备用设备将偶数数据包发送至第一备用设备；

所述第一备用设备读取接收到的偶数数据包的标识字节，找到标识字节一致的奇数数据包，将所述偶数数据包中的数据插入到所述奇数数据包中；然后再去掉奇数数据包中的标识字节和结束字节；

所述第二备用设备读取接收到的奇数数据包的标识字节，找到标识字节一致的偶数数据包，将所述奇数数据包中的数据插入到所述偶数数据包中，然后再去掉偶数数据包中的标识字节和结束字节。

本发明的有益效果是：本发明采用三机备份方案，正常状态只有一台主用设备处于管理状态，其它两台为备用设备，三台设备周期相互进行状态通知，当主用设备发生故障时，此时备用设备将启用竞争机制，选择某台备用设备充当主用设备角色，保持系统的正常运行；区域综合管理平台采用一主两备的机制实现其网管系统的高可用性，而且主用设备和备用设备对等，按照竞争机制选择主用设备，这样三台设备可以基本均分工作时间，延长整个系统的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例提供的区域综合管理平台三机备份方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的浮动IP流程图；

图3是本发明实施例提供的主备设备间的数据同步的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本发明实施例提供的区域综合管理平台三机备份方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

如图1所示，本实施例提供的区域综合管理平台三机备份方法包括下述步骤：

步骤S101、任一区域综合管理平台设备上电运行时，向其他两台区域综合管理平台设备发出握手信息，所述握手信息包括设备ID、上电时间、自身状态。

本实施例采用三机备份技术，总共有三台区域综合管理平台设备，当其中任意一台设备上电后，就向其他两台设备发出握手信息。如果设备握手出现中断又重新连通后，再次向这两台设备发出握手信息。握手信息包括设备ID、上电时间、自身状态。三台设备上电初始未完成握手时，为备用状态。

步骤S102、区域综合管理平台收到所述握手信息后，回送响应消息，所述响应信息同样包括设备ID、上电时间和自身状态。

步骤S103、根据各个设备的上电时间，确定上电时间早的设备为主用设备，其他设备为备用设备；若存在若干设备同时上电，则设备ID最小的设备为主用设备。

接收到握手信息的区域综合管理平台回送一个响应消息，同样所述响应信息包括设备ID、上电时间和自身状态，以告知对方本设备当前状态。

然后根据各个设备的上电时间确定最早上电的设备为主用设备，若存在若干设备同时上电，则设备ID最小的设备为主用设备。其他两台设备为备用设备。

步骤S104、主用设备向备用设备发送状态消息，得到备用设备反馈的确认消息后，主备竞争结束。

确定好主用设备和备用设备后，主用设备向备用设备发送状态消息，备用设备回馈确认消息，完成确定三台设备的身份状态。本实施例采用主备竞争方案，防止出现多主的情况。当由于各种原因(如网络传输中断)出现多主时，所有设备立即转入备用状态，重新进入主备竞争环节，确定新的主用设备。

在系统工作过程中，可能会出现主用设备发生故障的情况，为了保证网络不中断，本实施例中，三台设备需要周期相互进行状态通知，及时发现设备故障后完成切换。具体的，包括下述步骤：

步骤S105、主用设备定时发送握手信息；

步骤S106、若备用设备收到握手信息则返回响应消息；

步骤S107、若备用设备连续3次未收到主用设备发送的握手信息时，则认为主用设备故障，剩下的两台设备根据上电时间、设备ID重新选择一台设备为主用设备，新选的主用设备向备用设备发出握手信息。

主用设备每隔一定时间向备用设备发送握手信息，若备用设备收到握手信息则返回响应消息；若连续3次未收到握手信息，则认为主用设备故障，剩下的两台设备根据主备竞争原则重新选择一台设备为主用设备，主备竞争基于如下原则确定主用设备：(1)上电时间早的设备为主用设备；(2)同时上电时，设备ID小的设备为主用设备。新选的主用设备向备用设备发出握手信息。

本实施例中，主备用设备相互监控和切换，缩短重新选择主用设备时间，降低对网络的影响。

在网络内，由于主用设备和备用设备的内部IP地址不能冲突，如果不采取有效手段，当发生主备倒换后，对外呈现的IP地址也将发生变更，原有的网管系统登录者以及关联网络设备将不得不重新建立连接，着就有可能导致通信事故。为了解决此问题，本实施例采用浮动IP技术方案，如图2所示，具体包括下述步骤：

步骤S201、根据网络规划确定三台区域综合管理平台设备的对外IP地址，接入设备统一通过所述对外IP地址登陆区域综合管理平台设备网络管理系统并建立连接。

步骤S202、当主用设备收到备用切换指令后，立即删除自身广域网网络适配接口与统一对外IP地址的绑定关系，与此同时，其中一备用设备收到主用切换指令，进行自身广域网网络适配接口与统一对外IP地址的绑定；

步骤S203、区域综合管理平台设备各自完成对外IP绑定或解除绑定后，向接入设备告知其IP地址的映射关系，接入设备更新其地址映射关系表。

本实施例首先进行浮动IP地址规划，确定统一的对外IP地址，在主备倒换时的进行IP绑定变更。主备倒换由设备故障或人工操作触发“UP/DOWN”指令实现。“UP”指示本设备由备用升为主用，“DOWN”指示本设备由主用降为备用。当主用设备收到“DOWN”指令后，立即删除自身广域网网络适配接口与统一对外IP地址的绑定关系，如果设备遭遇瞬间停毁，则没有此过程。与此同时，一备用设备收到“UP”指令完成升主过程后，进行自身设备广域网网络适配接口与统一对外IP地址的绑定。设备各自完成IP绑定或解除绑定后，向接入设备通告其IP地址映射关系。相关接入设备更新其地址映射关系表，此时接入IP没有变化，而对应的物理地址已经变成新的主用设备的地址。这样就实现了主备关系设备对外IP地址的统一。

虽然在系统运行过程中，由主用设备参与其中工作，但是很多情况下，主用设备和备用设备之间还需要进行相关数据同步，保证主备一致性。在具体实现数据同步时，如图3所示，包括下述步骤：

步骤S301、接入设备向主用设备同步数据流；

步骤S302、主用设备将所述数据流按照固定大小进行划分，得到若干数据块；

步骤S303、提取每个数据块的奇数字节得到奇数组，提取每个数据块的偶数字节得到偶数组；

步骤S304、在每个奇数组前端添加标识字节，末端添加结束字节，得到奇数数据包，在每个偶数组前端添加标识字节，末端添加结束字节，得到偶数数据包，同一数奇数数据包和偶数数据包的标识字节相同，同一奇数数据包和偶数数据包的结束字节亦相同；

步骤S305、主用设备将奇数数据包发送至第一备用设备，将偶数数据包发送至第二备用设备；

步骤S306、所述第一备用设备将奇数数据包发送至第二备用设备，所述第二备用设备将偶数数据包发送至第一备用设备；

步骤S307、所述第一备用设备读取接收到的偶数数据包的标识字节，找到标识字节一致的奇数数据包，将所述偶数数据包中的数据插入到所述奇数数据包中；然后再去掉奇数数据包中的标识字节和结束字节；

步骤S308、所述第二备用设备读取接收到的奇数数据包的标识字节，找到标识字节一致的偶数数据包，将所述奇数数据包中的数据插入到所述偶数数据包中，然后再去掉偶数数据包中的标识字节和结束字节。

本步骤中，首先主用设备将需要同步的数据流按照固定大小进行划分，以便分段传输，若同步过程中出现中断，可以知晓当前已经传输到具体数据大小，避免重新传输。针对每个待同步的数据块，将数据块中的奇数字节组成一个奇数组，偶数字节组成一个偶数组，并且奇数组和偶数组的前端和末端分别添加标识字节和结束字节，分别得到奇数数据包和偶数数据包，并且同一数奇数数据包和偶数数据包的标识字节相同。这里所述标识字节用于唯一标示数据块，所述结束字节用于表明奇数组/偶数组中的数据已经同步完成。然后主用设备将奇数数据包发送至第一备用设备，将偶数数据包发送至第二备用设备；最后两个备用设备之间进行相互数据同步补充，第一备用设备根据标识字节，找到匹配的奇数数据包，然后将接收到的偶数数据包中的数据插入到所述奇数数据包中；最后去掉标识字节和结束字节；同理，第二备用设备根据标识字节，找到匹配的偶数数据包，然后将接收到的奇数数据包中的数据插入到所述偶数数据包中；最后去掉标识字节和结束字节。最终实现了主用设备与两台备用设备的数据同步。

本实施方式中，同步数据时主用设备仅需将奇数字节同步至第一备用设备，偶数字节同步至第二备用设备，然后两个备用设备之间进行数据补充同步，这样减少了主用设备的工作负担，提高系统的工作效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种区域综合管理平台三机备份方法，其特征在于，所述方法包括：

任一区域综合管理平台设备上电运行时，向其他两台区域综合管理平台设备发出握手信息，所述握手信息包括设备ID、上电时间、自身状态；

区域综合管理平台收到所述握手信息后，回送响应消息，所述响应信息同样包括设备ID、上电时间和自身状态；

根据各个设备的上电时间，确定上电时间早的设备为主用设备，其他设备为备用设备；若存在若干设备同时上电，则设备ID最小的设备为主用设备；

主用设备向备用设备发送状态消息，得到备用设备反馈的确认消息后，主备竞争结束。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，当区域综合管理平台设备与其他两台区域综合管理平台设备握手中断后又重新连通时，向这两台设备发出握手信息，所述握手信息包括设备ID、上电时间、自身状态。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：

主用设备定时发送握手信息；

若备用设备收到握手信息则返回响应消息；

若备用设备连续3次未收到主用设备发送的握手信息时，则认为主用设备故障，剩下的两台设备根据上电时间、设备ID重新选择一台设备为主用设备，新选的主用设备向备用设备发出握手信息。

4.如权利要求1-3所述方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据网络规划确定三台区域综合管理平台设备的对外IP地址，接入设备统一通过所述对外IP地址登陆区域综合管理平台设备网络管理系统并建立连接；

当主用设备收到备用切换指令后，立即删除自身广域网网络适配接口与统一对外IP地址的绑定关系，与此同时，其中一备用设备收到主用切换指令，进行自身广域网网络适配接口与统一对外IP地址的绑定；

区域综合管理平台设备各自完成对外IP绑定或解除绑定后，向接入设备告知其IP地址的映射关系，接入设备更新其地址映射关系表。

5.如权利要求4所述方法，其特征在于，两个备用设备分别为第一备用设备和第二备用设备，所述方法还包括：

接入设备向主用设备同步数据流；

主用设备将所述数据流按照固定大小进行划分，得到若干数据块；

提取每个数据块的奇数字节得到奇数组，提取每个数据块的偶数字节得到偶数组；

在每个奇数组前端添加标识字节，末端添加结束字节，得到奇数数据包，在每个偶数组前端添加标识字节，末端添加结束字节，得到偶数数据包，同一数据块的奇数数据包和偶数数据包的标识字节相同；

主用设备将奇数数据包发送至第一备用设备，将偶数数据包发送至第二备用设备；

所述第一备用设备将奇数数据包发送至第二备用设备，所述第二备用设备将偶数数据包发送至第一备用设备；

所述第一备用设备读取接收到的偶数数据包的标识字节，找到标识字节一致的奇数数据包，将所述偶数数据包中的数据插入到所述奇数数据包中；然后再去掉奇数数据包中的标识字节和结束字节；

所述第二备用设备读取接收到的奇数数据包的标识字节，找到标识字节一致的偶数数据包，将所述奇数数据包中的数据插入到所述偶数数据包中，然后再去掉偶数数据包中的标识字节和结束字节。