CN109347679A - 双主控板热备切换方法、装置、接入网关及安全网络系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双主控板热备切换方法、装置、接入网关及安全网络系统，该方法包括：两个主控板各自向对方发送状态信息，其中，所述状态信息包括发送方主控板的认证状态；接收方主控板判断自身的认证状态与所述发送方主控板的认证状态是否相同，其中，所述认证状态包括已连接上行状态和未连接上行状态；若所述判断结果为不同，则将所述认证状态为已连接上行状态的主控板切换为主主控板。根据本发明的技术方案，两个主控板可以实现可靠的主备切换，还可以减少两个主控板之间不必要的切换次数，提高接入网关的可靠性，可较好地保证用户的接入状态。

Description

双主控板热备切换方法、装置、接入网关及安全网络系统

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种双主控板热备切换方法、装置、接入网关及安全网络系统。

背景技术

在安全网络系统当中，所有需要通过网络进行通信的用户，都需要首先接入该网络并在获得该网络系统的认证之后，才能通过网络系统进行通信，而这些用户的上线认证则由接入网关来负责完成。然而，若接入网关在进行认证的过程当中出现问题，就会导致用户不能通信，只能重新上线。因此，接入网关通常具有双主控板热备切换机制以防止主主控板故障时能仍保证用户的上线认证能进行正常进行。

然而，由于接入网关在切换的时候存在可能丢失用户信息的概率，这将会导致用户下线。为尽可能地保证用户的状态不被切换过程所中断，接入网关应当尽量减少不必要的主备切换。因此，提出一种适当的热备切换机制对于接入网关的可靠性的保证是非常有意义的。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出一种双主控板热备切换方法来解决现有接入网关的双主控板切换机制过于频繁、可靠性较低等问题。

本发明实施例提出一种双主控板热备切换方法，应用于具有两个主控板的接入网关，所述方法包括：

所述两个主控板各自向对方发送状态信息，其中，所述状态信息包括发送方主控板的认证状态；

接收方主控板判断自身的认证状态与所述发送方主控板的认证状态是否相同，其中，所述认证状态包括已连接上行状态和未连接上行状态；

若所述判断结果为不同，则将所述认证状态为已连接上行状态的主控板切换为主主控板。

进一步地，所述状态信息还包括所述发送方主控板的主备状态，其中，所述主备状态包括主主控角色和备主控角色；

若所述判断结果为相同，则二次判断自身的主备状态与所述发送方主控板的主备状态是否相同；

若所述二次判断结果为不同，则将所述主备状态为主主控角色的主控板切换为所述主主控板。

进一步地，所述两个主控板还包括预先设定的优先级，

若所述二次判断结果为相同，则比较自身的优先级与所述发送方主控板的优先级，并将所述优先级为高的主控板切换为所述主主控板。

进一步地，所述两个主控板按照预设时间间隔各自向对方发送包含所述状态信息的通告报文。

进一步地，若在预设时间内未接收到所述发送方主控板发送的所述通告报文，则所述接收方主控板自动切换为所述主主控板；所述预设时间为所述预设时间间隔的2～4倍。

进一步地，本发明实施例的双主控板热备切换方法，还包括：设置一监测报警器，并在所述监测报警器监测到所述接收方主控板在所述预设时间内未接收到所述发送方主控板发送的所述通告报文或监测到所述两个主控板均未在所述预设时间内接收到对方发送的所述通告报文时进行故障报警。

进一步地，所述两个主控板分别根据各自与上行设备的建立连接关系或失去连接关系得到各自的所述认证状态。

本发明另一实施例提出一种双主控板热备切换装置，应用于具有两个主控板的接入网关，所述装置包括：

状态信息获取模块，用于所述两个主控板各自向对方发送状态信息，其中，所述状态信息包括发送方主控板的认证状态；

认证状态判断模块，用于接收方主控板判断自身的认证状态与所述发送方主控板的认证状态是否相同，其中，所述认证状态包括已连接上行状态和未连接上行状态；

切换控制模块，用于若所述判断结果为不同，将所述认证状态为已连接上行状态的主控板切换为主主控板。

本发明的又一实施例提出一种接入网关，包括：两个主控板，其中，所述两个主控板采用上述的双主控板热备切换方法。

本发明的再一实施例还提出一种安全网络系统，包括：云服务器和与所述云服务器连接的接入网关，所述接入网关用于连接用户终端；

所述云服务器用于存储所述用户终端的接入认证信息；

所述接入网关用于根据所述接入认证信息对所述用户终端进行接入认证，其中，所述接入网关采用上述的接入网关。

本发明的技术方案具有以下有益效果：

本发明可以实现具有双主控板的接入网关的热备切换，可以保证在任一时刻都只有一个主主控板；通过建立实时相互通知机制，使得两个主控板均能够根据自身的状态信息及对方的状态信息来确定主主控板，从而实现双主控板的及时可靠切换，提高了接入网关的可靠性等。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明范围的限定。

图1是本发明实施例1双主控板热备切换方法的应用示意图；

图2是本发明实施例1双主控板热备切换方法的第一流程示意图；

图3是本发明实施例1双主控板热备切换方法的第二流程示意图；

图4是本发明实施例1双主控板热备切换方法的高优先级端主控板的状态跳转表；

图5是本发明实施例1双主控板热备切换方法的低优先级端主控板的状态跳转表；

图6是本发明实施例2双主控板热备切换装置的结构示意图。

主要元件符号说明：

1-双主控板热备切换装置；10-状态信息获取模块；20-认证状态判断模块；30-切换控制模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

对于一些接入网关或认证网关等设备，若在下行设备正在接入或正在运行时发生故障，将可能丢失用户的相关状态信息，从而会导致用户只能重新上线接入，故这类设备往往具有双主控机制以用于进行及时的热备切换。其中，热备是指在运行着同样的程序或系统的两台或多台设备或程序，正常时由其中一个来提供访问响应，而当其出现故障时则由其他的来接替工作以保证业务连续性，即所谓的热备切换。

然而，由于这类接入网关设备的双主控板热备切换与通常的路由器的主备切换不同，因路由器并不存在用户及用户状态等。若这些网关设备进行频繁地热备切换，往往需要较大的切换开销，尤其是对于一些通信量较大的网关设备，切换所需的开销更大，同时还可能存在丢失信息的概率，故应当尽量减少这类设备的不必要的主备切换次数。于是，本实施例提出一种双主控板热备切换方法来解决这类网关设备的热备切换问题，通过该方法可以保证这类网关设备的两个主控板的正常切换，还可尽可能地减少两个主控板的频繁切换，从而提高设备的可靠性等。下面结合具体的实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

本实施例提出一种双主控板热备切换方法，可应用于具有两个主控板的接入网关设备，如安全接入网关或安全认证网关等等。例如，图1示出了一种安全网络系统，该安全网络系统可包括一个安全信息云系统(即云服务器)、至少一安全接入网关和至少一接入用户等。为保证用户接入和通信的可靠性，该安全接入网关通常具有两个主控板，即一个为主主控板，另一个则为备主控板。故当主主控板出现故障等情况时，备主控板可及时切换成新的主主控板并继续处理业务。其中，该安全接入网关可采用本实施例提出的双主控板热备切换方法，从而提高接入网关的可靠性等。下面对该双主控板热备切换方法进行详细说明。

如图2所示，该双主控板热备切换方法主要包括以下几个步骤：

步骤S100：两个主控板各自向对方发送状态信息，其中，所述状态信息包括发送方主控板的认证状态。

本实施例中，两个主控板将建立相互通告机制以相互获取对方的状态信息。随后，各主控板将根据自身的状态信息及对方的状态信息来共同决定自己的状态，如立即切换成主主控板或维持当前的状态等。可以理解，两个主控板之间的切换机制是统一的，即任何时候两个主控板均不会出现竞争现象。另外，若一个主控板切换为主主控板，则另一主控板将会自动切换为备主控板。

其中，所述相互通告机制，即指两个主控板按预设时间间隔各自向对方发送包含该状态信息的通告报文。若两个主控板假设为主控板1和主控板2，如主控板1可每隔1秒或2秒等就向主控板2发送一个通告报文。其中，该通告报文主要包括了主控板1这一发送方的认证状态等。同理，主控板2可每隔一定时间向主控板1发送包括自己状态信息的通告报文。当然，所述预设时间间隔越短，则热备切换将越及时。

可以理解，这两个主控板在各自发送通告报文时可作为发送方主控板，而在接收到通告报文时可作为接收方主控板。另外，所述通告报文除包括主控板的认证状态外，当然还可以包括其他的状态信息，如主控板的主备状态等。

步骤S110：接收方主控板判断自身的认证状态与所述发送方主控板的认证状态是否相同，其中，所述认证状态包括已连接上行状态和未连接上行状态。

具体地，两个主控板可分别根据各自与上行设备的建立连接关系来获取该认证状态。其中，所述认证状态可包括已连接上行状态和未连接上行状态，所述已连接上行状态是指该主控板与上行设备的已连接，而未连接上行状态即指该主控板未与上行设备进行连接。示范性地，“0”可表示未连接，而“1”可表示已连接等等。在通告报文中，具体地，可用预设长度的数值来表示主控板与上行设备的连接状态。

于是，接收方主控板在接收到由发送方发送的通告报文后，将获取发送方主控板的认证状态。随后，将判断自身的认证状态与发送方的认证状态是否相同，以确认是否需要更新状态。其中，一个主控板的状态更新可以包括由备主控状态切换到主主控状态或由主主控状态切换成备主控状态。

步骤S120：若所述判断结果为不同，则将所述认证状态为已连接上行状态的主控板切换为主主控板。

本实施例中，考虑到接入网关中的主控板在进行接入或认证时的安全信息均来自与其进行实时通讯的上行设备，如图1中的云服务器等，为尽量减少不必要的主备切换，在确定哪一主控板为主主控板时，将考虑是否与上行设备连接这一重要因素。

于是，若接收方主控板发现自身的认证状态与对方的认证状态不同，即两个主控板中只有一个连接了上行设备，而另一个没有连接。此时，所述认证状态为已连接上行设备的主控板将成为主主控板并进行状态切换。可以理解，在确定好主主控板后，接入网关将由这个主主控板负责用户的安全接入等任务。

进一步地，如图3所示，若接收方主控板接收到的发送方的认证状态与自身的认证状态相同，即两个主控板均连接了上行设备，或者均未连接到上行设备，此时可通过这两个主控板的主备状态这一状态信息来进一步确认哪个为主主控板。其中，所述主备状态可包括主主控角色和备主控角色，而所述主主控角色或备主控角色是指当前主控板的角色已被设置为“主”或“备”。

步骤S130：若所述判断结果为相同，则二次判断自身的主备状态与所述发送方主控板的主备状态是否相同。

本实施例中，若两个主控板的认证状态一致时，将进行二次判断，即判断两者的主备状态是否相同。若不同，则执行步骤S140，否则执行步骤S150。

步骤S140：若所述二次判断结果为不同，则将所述主备状态为主主控角色的主控板切换为所述主主控板。

其中，当两个主控板的认证状态一致但主备角色不一致时，说明其中有一主控板已为“主”角色，而另一个主控板已为“备”角色。此时，将“主”角色的主控板确认为该主主控板。

可知，这两个主控板可维持原来的状态而不进行切换。或者说，这两个主控板只是进行逻辑上的状态跳换，其跳换后的状态与跳换前的状态并没有发生实质性变化，即角色为“主”的主控板仍为主主控板，而角色为“备”的主控板仍为备主控板。

通过该切换机制可以减少两个主控板之间的频繁切换次数，从而可提高该接入网关的可靠性等。例如，当其中一主控板重启后，在重启前两个主控板已经确定了谁是主主控板时，两个主控板仍会维持最近一次的状态而不进行状态切换。

步骤S150：若所述二次判断结果为相同，则比较自身的优先级与所述发送方主控板的优先级，并将所述优先级为高的主控板切换为所述主主控板。

其中，当两个主控板的认证状态和主备角色均一致时，两个主控板将根据预先设定的优先级来确认哪个为主主控板。具体地，两个主控板可比较自身的优先级与对方的优先级，并将优先级为高的主控板切换为主主控板。其中，所述预先设定的优先级可包括高优先级和低优先级。可以理解，在预先设定两个主控板的优先级时，若两个主控板中一主控板为高优先级，则另一主控板应当为低优先级。

可选地，若一接收方主控板在预设时间内未接收到发送方主控板发送的所述通告报文，则该接收方主控板将自动切换为主主控板，以保证两个主控板中始终有一个主主控板来用于及时处理相关业务等。

考虑到可能存在网络延误或因处理的业务量较大而未及时处理该通告报文等情况，为避免出现因该预设时间设置过短而导致两个主控板的频繁切换，优选地，该预设时间可为上述的通告报文发送的预设时间间隔的2～4倍。更优选地，该预设时间可为该预设时间间隔的3倍。例如，若两个主控板按每隔1秒向对方发送一次通告报文，则接收方主控板可根据3秒内是否接收到对方发送的通告报文来查看是否要进行主主控板状态的自动切换，即若超过3秒仍未接收到对方的通告报文，则该接收主控板将自动切换成主主控板。

进一步地，若出现上述的一接收方主控板在预设时间内未接收到发送方主控板发送的通告报文，则说明该发送方主控板可能出现故障或与接收方主控板的连接出现问题。此时，可通过设置一监测报警器以用于对主控板的状态进行监测并相应的故障报警，从而可及时提醒工作人员对可能出现故障的发送方主控板进行相应处理等。示范性地，可在两个主控板上分别设置一个监测报警器或两个主控板共用一个监测报警器等。

当然，若出现所述两个主控板均未在所述预设时间内接收到对方发送的所述通告报文时，则说明可能是整个机箱出现故障而导致两个主控板均无法提供正常的业务服务。此时，也可通过该监测报警器进行故障报警，使得工作人员能在第一时间发现该机箱的故障并进行及时处理，可大大缩减该机箱的故障发现时间等。示范性地，如图4和图5所示，本实施例将结合上述的切换机制分别从一个高优先级端和低优先级端的主控板的角度分别进行状态跳转的描述。其中，把接收到发送方主控板的通告报文作为一个事件，则通过该事件来触发本地主控板的状态跳转。此外，本实施例还将本地主控板与上行设备的建立连接或失去连接，视为与通告报文等同类型的事件以用于触发本地主控板的状态跳转。

以图4为例，第一列为高优先级端的主控板，当接收到低优先级端的主控板发送的通告报文后，将根据上述的双主控板热备切换机制进行相应的状态跳转或维护原状态动作。此时，可将该高优先级端的主控板视为接收方，而另一主控板视为发送方。如图4或图5所示，主控板的认证状态将分为已连接上行设备和未连接上行设备；主备状态也分为主主控角色和备主控角色。

由上图4和图5可知，两个主控板按照上述的双主控板热备切换方法进行切换时，可以实现任一时刻两个主控板的状态始终都不相同；两个主控板之间有唯一确定的主主控板等等。通过该切换方法可以减少一些不必要的主备切换次数，从而可提高该接入网关的可靠性等。

实施例2

请参照图6，基于上述实施例1中的双主控板热备切换方法，本实施例提出一种双主控板热备切换装置1，可应用于具有两个主控板的接入网关。所述双主控板热备切换装置1可包括：状态信息获取模块10、认证状态判断模块20和切换控制模块30。

其中，状态信息获取模块10主要用于两个主控板各自向对方发送状态信息，其中，所述状态信息包括发送方主控板的认证状态；

认证状态判断模块20主要用于接收方主控板判断自身的认证状态与所述发送方主控板的认证状态是否相同，其中，所述认证状态包括已连接上行状态和未连接上行状态；

切换控制模块30主要用于若所述判断结果为不同，将所述认证状态为已连接上行状态的主控板切换为主主控板。

上述装置中的各模块对应于上述实施例1中的方法，上述实施例1中的可选项同样适用于本实施例，在此将不再详述。

实施例3

基于上述实施例1的双主控板热备切换方法，本实施例提出一种接入网关，可用于进行终端的接入或认证等。具体地，该接入网关可包括两个主控板，所述两个主控板将采用上述实施例1的双主控板热备切换方法。

实施例4

基于上述实施例3的接入网关，本实施例提出一种安全网络系统，包括：云服务器和与所述云服务器连接的接入网关，所述接入网关用于连接用户终端。

具体地，所述云服务器用于存储所述用户终端的接入认证信息。

所述接入网关用于根据所述接入认证信息对所述用户终端进行接入认证，其中，所述接入网关采用上述实施例3所述的接入网关。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种双主控板热备切换方法，其特征在于，应用于具有两个主控板的接入网关，所述方法包括：

所述两个主控板各自向对方发送状态信息，其中，所述状态信息包括发送方主控板的认证状态；

接收方主控板判断自身的认证状态与所述发送方主控板的认证状态是否相同，其中，所述认证状态包括已连接上行状态和未连接上行状态；

若所述判断结果为不同，则将所述认证状态为已连接上行状态的主控板切换为主主控板。

2.根据权利要求1所述的双主控板热备切换方法，其特征在于，所述状态信息还包括所述发送方主控板的主备状态，其中，所述主备状态包括主主控角色和备主控角色；

若所述判断结果为相同，则二次判断自身的主备状态与所述发送方主控板的主备状态是否相同；

若所述二次判断结果为不同，则将所述主备状态为主主控角色的主控板切换为所述主主控板。

3.根据权利要求2所述的双主控板热备切换方法，其特征在于，所述两个主控板还包括预先设定的优先级，

若所述二次判断结果为相同，则比较自身的优先级与所述发送方主控板的优先级，并将所述优先级为高的主控板切换为所述主主控板。

4.根据权利要求1所述的双主控板热备切换方法，其特征在于，所述两个主控板按照预设时间间隔各自向对方发送包含所述状态信息的通告报文。

5.根据权利要求4所述的双主控板热备切换方法，其特征在于，还包括：若在预设时间内未接收到所述发送方主控板发送的所述通告报文，则所述接收方主控板自动切换为所述主主控板；所述预设时间为所述预设时间间隔的2～4倍。

6.根据权利要求5所述的双主控板热备切换方法，其特征在于，还包括：设置至少一监测报警器，并在所述监测报警器监测到所述接收方主控板在所述预设时间内未接收到所述发送方主控板发送的所述通告报文或监测到所述两个主控板均未在所述预设时间内接收到对方发送的所述通告报文时进行故障报警。

7.根据权利要求1所述的双主控板热备切换方法，其特征在于，所述两个主控板分别根据各自与上行设备的建立连接关系或失去连接关系得到各自的所述认证状态。

8.一种双主控板热备切换装置，其特征在于，应用于具有两个主控板的接入网关，所述装置包括：

状态信息获取模块，用于所述两个主控板各自向对方发送状态信息，其中，所述状态信息包括发送方主控板的认证状态；

认证状态判断模块，用于接收方主控板判断自身的认证状态与所述发送方主控板的认证状态是否相同，其中，所述认证状态包括已连接上行状态和未连接上行状态；

切换控制模块，用于若所述判断结果为不同，将所述认证状态为已连接上行状态的主控板切换为主主控板。

9.一种接入网关，其特征在于，包括：两个主控板，其中，所述两个主控板采用如权利要求1至7中任一项所述的双主控板热备切换方法。

10.一种安全网络系统，其特征在于，包括：云服务器和与所述云服务器连接的接入网关，所述接入网关用于连接用户终端；

所述云服务器用于存储所述用户终端的接入认证信息；

所述接入网关用于根据所述接入认证信息对所述用户终端进行接入认证，其中，所述接入网关采用如权利要求9所述的接入网关。