CN106534262B - 一种网络信息系统故障的切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种网络信息系统故障的切换方法，包括：工作状态获取步骤，切换服务器获取第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机的工作状态；故障确定步骤，切换服务器根据第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机的工作状态确定是否存在故障，如果存在故障，确定存在故障的节点；切换步骤，切换服务器将存在故障的节点的任务切换到相应的节点上。本发明根据不同的节点设计了不同的故障检测策略，特别是针对主机构建了检测故障的平衡函数，基于映射内存区域完成任务的切换，提高了切换速度。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是一种网络信息系统故障的切换方法。
背景技术
随着对电力系统要求逐步的提供，对国家电网信息系统也提出了更高的要求，现有的系统使用一般冗余磁盘，发生故障时，切换速度慢，且切换容易导致任务丢失，影响系统性能。
在一类存储系统中，磁盘、机柜等硬件存储设备可由多个交换机连接在一起，以形成存储网络。在这样的存储网络中，数据的输入/输出(I/O)路径往往涉及多个交换机。已知的是，当存储系统中的软件模块发生故障时，可以通过各种软件分析和重现技术而相对容易地定位故障源。然而，当交换机等硬件设备发生故障时，往往难以快速、准确地找到故障源。
现有技术中一般通过窗口流量对磁盘系统及交换机进行故障判断，费时费力，且检测不准确。
现有技术中对负载均衡服务器的故障使用传感器检测，实时性差。
现有技术中一般通过cpu温度检测主机的工作状态，确定是否正常，其结果并不准确。
现有技术中存储系统、交换机、负载均衡服务器、主机等在故障一般采用硬切换，切换容易导致任务丢失，实时性差，不能满足目前电网信息系统的需求。
发明内容
本发明针对上述现有技术中的缺陷，提出了如下技术方案。
一种网络信息系统故障的切换方法，其特征在于，所述网络信息系统包括第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器、切换服务器、多个主机、多个应用终端，所述多个主机通过通信网络连接至第一交换机和第二交换机，所述第一存储系统和所述第二存储系统都与所述第一交换机和第二交换机连接，所述第一负载均衡服务器和第二负载均衡服务器通过通信网络与所述多个主机相连，所述多个应用终端通过通信网络与所述多个主机相连；所述方法包括：
工作状态获取步骤，切换服务器获取所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机的工作状态；
故障确定步骤，切换服务器根据所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机的工作状态确定是否存在故障，如果存在故障，确定存在故障的节点；
切换步骤，切换服务器将存在故障的节点的任务切换到相应的节点上。
更进一步地，所述存在故障的节点是所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机中的其中之一。
更进一步地，如果存在故障的节点为所述第一存储系统或第一交换机，所述相应的节点为所述第二存储系统或第二交换机，如果存在故障的节点为所述第一负载均衡服务器，所述相应的节点为所述第二负载均衡服务器，如果存在故障的节点为所述多个主机中的一个，所述相应的节点为所述多个主机中的剩余的其中之一。
更进一步地，工作状态获取步骤的具体操作为：
切换服务器向所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机发送工作状态查询命令；
所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机根据接收到的工作状态查询命令向切换服务器反馈工作状态。
更进一步地，工作状态获取步骤的具体操作为：
所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机根据预定的时间间隔向切换服务器反馈工作状态。
更进一步地，所述第一存储系统和第二存储系统的工作状态分别为：读速度R1、R2，写入速度W1、W2；所述第一交换机和第二交换机的工作状态分别为：交换容量M1、M2，转发速率S1、S2；所述第一负载均衡服务器和第二负载均衡服务器的工作状态分别为：CPU使用率C1、C2，CPU温度CT1、CT2；主机的工作状态为：当前待处理的任务数目HT、CPU的使用率PU、CPU的温度PT。
.更进一步地，故障确定步骤的具体操作为：
如果超过一预定时间未获取到某节点的工作状态，该节点为存在故障的节点；
如果第一存储系统的读速度R1小于读速度阈值R且写入速度W1小于写入速度阈值W，则第一存储系统为存在故障的节点；
如果第二存储系统的读速度R2小于读速度阈值R且写入速度W2小于写入速度阈值W，则第二存储系统为存在故障的节点；
如果所述第一交换机的交换容量M1小于交换容量阈值M且转发速率S1小于转发速率阈值S，则第一交换机为存在故障的节点；
如果所述第二交换机的交换容量M2小于交换容量阈值M且转发速率S2小于转发速率阈值S，则第二交换机为存在故障的节点；
如果所述第一负载均衡服务器的CPU使用率C1大于CPU使用率阈值C且CPU温度CT1大于CPU温度阈值CT，则第一负载均衡服务器为存在故障的节点；
如果所述第二负载均衡服务器的CPU使用率C2大于CPU使用率阈值C且CPU温度CT2大于CPU温度阈值CT，则第二负载均衡服务器为存在故障的节点；
确定主机是否为存在故障的节点，构建平衡函数：
F＝α*lnHT+β*PU+γ*PT，
计算主机的平衡值，如果平衡值大于平衡阈值F1，则该主机为存在故障的节点；
其中，α、β、γ为权重值。
更进一步地，切换步骤的具体操作为：
在切换服务器的内存中建立对应所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机的内存区域；
将在第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机中执行的任务映射到切换服务器中的对应内存区域中；
切换服务器将存在故障的节点的任务从其对应的内存区域中添加到相应的节点的对应内存区域中；
相应的节点根据对应内存区域中添加的任务执行相应的操作。
更进一步地，该方法还包括：故障修复步骤，通过应用终端对存在故障的节点进行远程修复。
更进一步地，所述第一存储系统和第二存储系统上部署有ORACLE数据库。
本发明的技术效果为：根据不同的节点设计了不同的故障检测策略，特别是针对主机构建了检测故障的平衡函数，基于映射内存区域完成任务的切换，提高了切换速度。
附图说明
图1是本发明的网络信息系统的结构图。
图2是本发明的一种网络信息系统故障的切换方法一个实施例的流程图。
图3是本发明的一种网络信息系统故障的切换方法另一个实施例的流程图。
图4是本发明的查询命令的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-4进行具体说明。
图1示出了本发明的网络信息系统，所述网络信息系统包括第一存储系统1、第一交换机2、第二存储系统3、第二交换机4、第一负载均衡服务器5、第二负载均衡服务器6、切换服务器7、多个主机8、多个应用终端9，所述多个主机8通过通信网络10连接至第一交换机2和第二交换机4，所述第一存储系统1和所述第二存储系统3都与所述第一交换机2和第二交换机4连接，所述第一负载均衡服务器5和第二负载均衡服务器6通过通信网络10与所述多个主机8相连，所述多个应用终端9通过通信网络10与所述多个主机8相连；
第一存储系统1和第二存储系统3上部署有ORACLE数据库，可以基于ORACLE RAC技术实现并发计算，存储在其中的数据通过CDP(持续数据保护机制)进行保护，确保数据安全。
图2是本发明的一种网络信息系统故障的切换方法一个实施例，该方法包括：
S11、工作状态获取步骤，切换服务器获取所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机的工作状态；
S12、故障确定步骤，切换服务器根据所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机的工作状态确定是否存在故障，如果存在故障，确定存在故障的节点；
S13、切换步骤，切换服务器将存在故障的节点的任务切换到相应的节点上。
所述存在故障的节点是所述第一存储系统1、第一交换机2、第二存储系统3、第二交换机4、第一负载均衡服务器5、第二负载均衡服务器6和多个主机8中的其中之一。
如果存在故障的节点为所述第一存储系统1或第一交换机2，所述相应的节点为所述第二存储系统3或第二交换机4，如果存在故障的节点为所述第一负载均衡服务器5，所述相应的节点为所述第二负载均衡服务器6，如果存在故障的节点为所述多个主机8中的一个，所述相应的节点为所述多个主机8中的剩余的其中之一。
也就是说当其中一个节点出现故障时，将其上执行的任务及时的转移到相应的节点上，及时进行任务的执行，防止系统崩溃，造成电网事故，影响用户体验。
节点的工作状态获取可以通过主动及被动的方式获取，主动获取步骤的具体操作为：
切换服务器向所述第一存储系统1、第一交换机2、第二存储系统3、第二交换机4、第一负载均衡服务器5、第二负载均衡服务器6和多个主机8发送工作状态查询命令；
所述第一存储系统1、第一交换机2、第二存储系统3、第二交换机4、第一负载均衡服务器5、第二负载均衡服务器6和多个主机8根据接收到的工作状态查询命令向切换服务器7反馈工作状态。
本申请设计了工作状态查询命令，这是本申请的发明点之一，如图4所示，查询命令由64bit构成，1-8位表示设备类型，9-16位表示设备地址，17-64位表示需要返回的工作状态数据，也也就是说节点接收到查询命令后，将工作状态写入查询命令的第17-66位中，反馈给切换服务器。
工作状态也可以被动获取，其具体操作为：
所述第一存储系统1、第一交换机2、第二存储系统3、第二交换机4、第一负载均衡服务器5、第二负载均衡服务器6和多个主机8根据预定的时间间隔向切换服务器反馈工作状态。反馈工作状态的格式同样使用本发明图4中所示的命令格式。
当然，如果超过一预定时间未获取到某节点的工作状态，可以直接确定该节点为存在故障的节点，预定时间可以是1min、3min等等。本领域技术人员可根据实际需要设置。
所述第一存储系统1和第二存储系统3的工作状态分别为：读速度R1、R2，写入速度W1、W2；所述第一交换机2和第二交换机4的工作状态分别为：交换容量M1、M2，转发速率S1、S2；所述第一负载均衡服务器5和第二负载均衡服务器6的工作状态分别为：CPU使用率C1、C2，CPU温度CT1、CT2；主机8的工作状态为：当前待处理的任务数目HT、CPU的使用率PU、CPU的温度PT。
对国家电网信息系统来说，每时刻需要读取及写入的数据基本上是稳定的，这是与其他信息系统主要不同之处，因此，可以利用该特点进行故障判断，这是本申请的发明点之一。
.故障确定步骤的具体操作为：
如果第一存储系统的读速度R1小于读速度阈值R且写入速度W1小于写入速度阈值W，则第一存储系统为存在故障的节点；
如果第二存储系统的读速度R2小于读速度阈值R且写入速度W2小于写入速度阈值W，则第二存储系统为存在故障的节点；
如果所述第一交换机的交换容量M1小于交换容量阈值M且转发速率S1小于转发速率阈值S，则第一交换机为存在故障的节点；
如果所述第二交换机的交换容量M2小于交换容量阈值M且转发速率S2小于转发速率阈值S，则第二交换机为存在故障的节点；
如果所述第一负载均衡服务器的CPU使用率C1大于CPU使用率阈值C且CPU温度CT1大于CPU温度阈值CT，则第一负载均衡服务器为存在故障的节点；
如果所述第二负载均衡服务器的CPU使用率C2大于CPU使用率阈值C且CPU温度CT2大于CPU温度阈值CT，则第二负载均衡服务器为存在故障的节点；
经过对电网信息系统中主机的日志进行分析，其任务数目的自然对数值与CPU利用率、CPU温度线性相关，因此，可以利用其特点构建平衡函数，用于判断主机是否存在故障，这也是本申请的发明点之一。
确定主机是否为存在故障的节点，构建平衡函数：
F＝α*lnHT+β*PU+γ*PT，
计算主机的平衡值，如果平衡值大于平衡阈值F1，则该主机为存在故障的节点；
其中，α、β、γ为权重值。
上述各种阈值及α、β、γ可通过对历史日志统计分析获得。
.切换步骤也是本申请的重要发明点之一，其具体操作为：
在切换服务器的内存中建立对应所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机的内存区域；
将在第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机中执行的任务映射到切换服务器中的对应内存区域中；
切换服务器将存在故障的节点的任务从其对应的内存区域中添加到相应的节点的对应内存区域中；
相应的节点根据对应内存区域中添加的任务执行相应的操作。
该切换方法通过在切换服务器中构建映射内存区域的方式进行切换，切换速度快，效率高，基本实现0等待时间切换，满足了电网信息系统的需求。
图3是本发明的一种网络信息系统故障的切换方法另一个实施例，该方法包括：
S21、工作状态获取步骤，切换服务器获取所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机的工作状态；
S22、故障确定步骤，切换服务器根据所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机的工作状态确定是否存在故障，如果存在故障，确定存在故障的节点；
S23、切换步骤，切换服务器将存在故障的节点的任务切换到相应的节点上；
S24、故障修复步骤，通过应用终端对存在故障的节点进行远程修复。
S21-S23的实现方式与图2示出的实施例相同。
S24、主要通过用户通过应用终端对存在故障的节点进行远程修复，修复方式包括重新启动、软件安装或删除、固件的升级等等，如果节点出现物理性故障，则安排工程师进行维修。
本发明所述的方法，可以通过计算机程序实现，也可以将计算机程序存储在存储介质上，处理器从存储介质上读取计算机程序，并执行相应的方法，完成串联补偿装置的工作状态的监测，确保其工作安全。
最后所应说明的是：以上实施例仅以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种网络信息系统故障的切换方法，其特征在于，所述网络信息系统包括第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器、切换服务器、多个主机以及多个应用终端，所述多个主机通过通信网络连接至第一交换机和第二交换机，所述第一存储系统和所述第二存储系统都与所述第一交换机和第二交换机连接，所述第一负载均衡服务器和第二负载均衡服务器通过通信网络与所述多个主机相连，所述多个应用终端通过通信网络与所述多个主机相连；所述切换方法包括：
S1、工作状态获取步骤，切换服务器获取所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机的工作状态；
S2、故障确定步骤，切换服务器根据所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机的工作状态确定是否存在故障，如果存在故障，确定存在故障的节点；
S3、切换步骤，切换服务器将存在故障的节点的任务切换到相应的节点上；
所述第一存储系统和第二存储系统的工作状态分别为：读速度R1、R2，写入速度W1、W2；所述第一交换机和第二交换机的工作状态分别为：交换容量M1、M2，转发速率S1、S2；所述第一负载均衡服务器和第二负载均衡服务器的工作状态分别为：CPU使用率C1、C2，CPU温度CT1、CT2；主机的工作状态为：当前待处理的任务数目HT、CPU的使用率PU、CPU的温度PT；
S2故障确定步骤的具体操作为：
如果超过一预定时间未获取到某节点的工作状态，该节点为存在故障的节点；
如果第一存储系统的读速度R1小于读速度阈值R且写入速度W1小于写入速度阈值W，则第一存储系统为存在故障的节点；
如果第二存储系统的读速度R2小于读速度阈值R且写入速度W2小于写入速度阈值W，则第二存储系统为存在故障的节点；
如果所述第一交换机的交换容量M1小于交换容量阈值M且转发速率S1小于转发速率阈值S，则第一交换机为存在故障的节点；
如果所述第二交换机的交换容量M2小于交换容量阈值M且转发速率S2小于转发速率阈值S，则第二交换机为存在故障的节点；
如果所述第一负载均衡服务器的CPU使用率C1大于CPU使用率阈值C且CPU温度CT1大于CPU温度阈值CT，则第一负载均衡服务器为存在故障的节点；
如果所述第二负载均衡服务器的CPU使用率C2大于CPU使用率阈值C且CPU温度CT2大于CPU温度阈值CT，则第二负载均衡服务器为存在故障的节点；
确定主机是否为存在故障的节点，构建平衡函数：
F＝α*lnHT+β*PU+γ*PT，
计算主机的平衡值，如果平衡值大于平衡阈值F1，则该主机为存在故障的节点；
其中，α、β、γ为权重值。
2.根据权利要求1所述的切换方法，其特征在于：所述存在故障的节点是所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机中的其中之一。
3.根据权利要求2所述的切换方法，其特征在于：如果存在故障的节点为所述第一存储系统或第一交换机，所述相应的节点为所述第二存储系统或第二交换机，如果存在故障的节点为所述第一负载均衡服务器，所述相应的节点为所述第二负载均衡服务器，如果存在故障的节点为所述多个主机中的一个，所述相应的节点为所述多个主机中的剩余的其中之一。
4.根据权利要求3所述的切换方法，其特征在于，S1、工作状态获取步骤的具体操作为：
切换服务器向所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机发送工作状态查询命令；
所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机根据接收到的工作状态查询命令向切换服务器反馈工作状态。
5.根据权利要求3所述的切换方法，其特征在于，工作状态获取步骤的具体操作为：
所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机根据预定的时间间隔向切换服务器反馈工作状态。
6.根据权利要求1所述的切换方法，其特征在于，S3、切换步骤的具体操作为：
在切换服务器的内存中建立对应所述第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机的内存区域；
将在第一存储系统、第一交换机、第二存储系统、第二交换机、第一负载均衡服务器、第二负载均衡服务器和多个主机中执行的任务映射到切换服务器中的对应内存区域中；
切换服务器将存在故障的节点的任务从其对应的内存区域中添加到相应的节点的对应内存区域中；
相应的节点根据对应内存区域中添加的任务执行相应的操作。
7.根据权利要求1所述的切换方法，其特征在于，该方法还包括：故障修复步骤，通过应用终端对存在故障的节点进行远程修复。
8.根据权利要求1所述的切换方法，其特征在于，所述第一存储系统和第二存储系统上部署有ORACLE数据库。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |