CN106254097A - 一种基于第三方判定的ats系统双机仲裁系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于第三方判定的ATS系统双机仲裁系统及方法，包括健康状态采集模块、主备状态输出模块以及数据输出模块，所述健康状态采集模块用于采集主机A和主机B的健康状态，所述主备状态输出模块根据主机A和主机B健康状态选择其中一个作为主机，另外一个作为备机，并输出结果至主机A和主机B，所述数据输出模块将该系统中的串口或网线输出进行集成控制并与主备状态输出模块关联，使选定的主机才可以输出数据，而当系统发生故障时，则不能输出数据。本发明利用脉冲转电平的方式实现双机系统的主备输出，去除复杂的主备判断逻辑，提高了系统的稳定性。

Description

一种基于第三方判定的ATS系统双机仲裁系统及方法
技术领域
本发明涉及工业控制领域，尤其涉及ATS系统双机仲裁系统及方法。
背景技术
目前，ATS系统采用双机热备系统，主备机之间进行通信，协商裁决主备机状态。如图1所示，双机集群在断网情况下出现的脑裂现象，A、B机均会成为主机，向外部输出数据，导致系统出错。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于第三方判定的ATS系统双机仲裁系统及方法，快速可靠的实现主备切换，提高系统的可靠性。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于第三方判定的ATS系统双机仲裁系统，包括健康状态采集模块、主备状态输出模块以及数据输出模块，所述健康状态采集模块用于采集主机A和主机B的健康状态，所述主备状态输出模块根据主机A和主机B健康状态选择其中一个作为主机，另外一个作为备机，并输出结果至主机A和主机B，所述数据输出模块将该系统中的串口或网线输出进行集成控制并与主备状态输出模块关联，使选定的主机才可以输出数据，而当系统发生故障时，则不能输出数据。
优选的，所述主备状态输出模块由触发器与继电器电路实现，上电后主机A和主机B向健康状态采集模块输出健康状态，最先输出健康状态的主机将回采到高电平成为主机，仅当主机非健康或维护升级强制主机为备机时，备机输出的健康状态将会使得该模块使备机回采到高电平。
进一步的，还设有进行冗余供电的冗余供电模块以及对自身进行故障检测的故障自检模块。
优选的，运行于主机A/主机B上的健康状态监测模块定时通过串口或GPIO口向健康状态采集模块输出本机的健康状态。
优选的，还设有使备机强制升为主机的备机强制升级模块。
本发明还提供了一种基于第三方判定的ATS系统双机仲裁方法，首先，主机A和主机B上电并向健康状态采集模块输出健康状态；其次，主备状态输出模块判断触发器与继电器电路是否为低电平，如果是低电平，则使最先输出健康状态的主机继电器为高电平，从而使该主机输出，如果是高电平，再判断是否超过1.3s未收到维持高电平的脉冲，如果是，则继续判断触发器与继电器电路是否为低电平，如此循环。
本发明将软件监测模块与仲裁装置完美结合，将切换粒度缩小到业务运行资源粒度，提高了系统高可用性，仲裁装置利用脉冲转电平的方式实现双机系统的主备输出，去除复杂的主备判断逻辑，提高了系统的稳定性。
本发明的优点体现在：
1.缩短主备切换时间，可缩短在1.5S以内；
2.便于维护升级，当主系需要升级时，旋转面板按钮使备系强制升为主系，即可对原备系实现必要的维护升级；
3.当仲裁装置故障时，限制主系与备系的输出，防止发生脑裂；
4.易于与已存在的双机仲裁模式组合，生成更可靠的仲裁方案。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1是脑裂现象示意图；
图2为基于第三方判定的ATS系统双机仲裁系统原理框图；
图3为主备输出原理图。
具体实施方式
本发明提出一种用于双机热备系统中的仲裁系统，其基于第三方判定，可以实现快速可靠的主备切换。
如图2所示，一种基于第三方判定的ATS系统双机仲裁系统，包括健康状态采集模块、主备状态输出模块以及数据输出模块，所述健康状态采集模块用于采集主机A和主机B的健康状态，所述主备状态输出模块根据主机A和主机B健康状态选择其中一个作为主机，另外一个作为备机，并输出结果至主机A和主机B，所述数据输出模块将该系统中的串口或网线输出进行集成控制并与主备状态输出模块关联，使选定的主机才可以输出数据，而当系统发生故障时，则不能输出数据。
该双机仲裁系统还包括进行冗余供电的冗余供电模块以及对自身进行故障检测的故障自检模块。其中，冗余供电和故障自检模块用于提高仲裁装置本身的高可靠性。
该双机仲裁系统还设有使备机强制升为主机的备机强制升级模块，备机强制升级模块设有面板按钮。当主机需要升级时，旋转面板按钮使备机强制升为主机，即可对原备机进行必要的维护升级。
运行于主机上的Monitor模块可定制监测主机的CPU、内存、网络等影响业务运行的关键资源，定时通过串口或GPIO口向仲裁系统的健康状态采集模块输出本机的健康状态。当关键资源存在故障时向仲裁装置输出非健康状态，使业务切换到健康的服务器上运行，从资源粒度上提升应用的高可靠性。
如图3所示，仲裁系统的主备状态输出模块为本发明的关键模块，由触发器加继电器电路实现，保证双机系统中仅有一个主机可以读取到高电平成为主系。上电后各主机向仲裁系统输出健康状态，最先输出健康状态的主机将回采到高电平成为主新系。仅当主机非健康或维护升级强制主系为备系时，备系输出的健康状态将会使得该模块将备系的回采位置为高电平。该模块相对于现有方案简单，易于实现，提高了系统的稳定性。
为了防止脑裂双主产生的冲突问题，仲裁系统中的数据输出模块将双机热备系统中的串口或网线输出进行集成控制，将该模块与主备状态输出模块关联，使仅回采到高电平的主系才可以输出。当仲裁板故障时，则都不能够输出，有效的防止了双主输出引起的冲突问题。
对应上述基于第三方判定的ATS系统双机仲裁系统的双机仲裁方法，首先，主机A和主机B上电并向健康状态采集模块输出健康状态；其次，主备状态输出模块判断触发器与继电器电路是否为低电平，如果是低电平，则使最先输出健康状态的主机继电器为高电平，从而使该主机输出，如果是高电平，再判断是否超过1.3s未收到维持高电平的脉冲，如果是，则继续判断触发器与继电器电路是否为低电平，如此循环。

Claims (7)

1.一种基于第三方判定的ATS系统双机仲裁系统，其特征在于：包括健康状态采集模块、主备状态输出模块以及数据输出模块，所述健康状态采集模块用于采集主机A和主机B的健康状态，所述主备状态输出模块根据主机A和主机B健康状态选择其中一个作为主机，另外一个作为备机，并输出结果至主机A和主机B，所述数据输出模块将该系统中的串口或网线输出进行集成控制并与主备状态输出模块关联，使选定的主机才可以输出数据，而当系统发生故障时，则不能输出数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于第三方判定的ATS系统双机仲裁系统，其特征在于：所述主备状态输出模块由触发器与继电器电路实现，上电后主机A和主机B向健康状态采集模块输出健康状态，最先输出健康状态的主机将回采到高电平成为主机，仅当主机非健康或维护升级强制主机为备机时，备机输出的健康状态将会使得该模块使备机回采到高电平。
3.根据权利要求2所述的一种基于第三方判定的ATS系统双机仲裁系统，其特征在于：还设有进行冗余供电的冗余供电模块。
4.根据权利要求2所述的一种基于第三方判定的ATS系统双机仲裁系统，其特征在于：还设有对自身进行故障检测的故障自检模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于第三方判定的ATS系统双机仲裁系统，其特征在于：运行于主机A/主机B上的健康状态监测模块定时通过串口或GPIO口向健康状态采集模块输出本机的健康状态。
6.根据权利要求1所述的一种基于第三方判定的ATS系统双机仲裁系统，其特征在于：还设有使备机强制升为主机的备机强制升级模块。
7.一种基于第三方判定的ATS系统双机仲裁方法，其特征在于：首先，主机A和主机B上电并向健康状态采集模块输出健康状态；其次，主备状态输出模块判断触发器与继电器电路是否为低电平，如果是低电平，则使最先输出健康状态的主机继电器为高电平，从而使该主机输出，如果是高电平，再判断是否超过1.3s未收到维持高电平的脉冲，如果是，则继续判断触发器与继电器电路是否为低电平，如此循环。
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