CN110572275B - 一种网卡切换方法、装置、服务器及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本公开提出一种网卡切换方法、装置、服务器及计算机可读存储介质，涉及通信领域。在主用网卡被激活后，获取并记录主用网卡对应的网络配置信息，当主用网卡发生故障时，根据主用网卡对应的网络配置信息对备用网卡进行配置并将备用网卡从备用状态激活，以使备用网卡工作。可见，由于网络配置信息包括MAC地址，使得备用网卡具有与主用网卡相同的MAC地址，故在网卡切换后，不需要手工配置或者重新向DHCP服务器申请地址，从而实现了网卡的快速切换，减少了网卡切换对网络的影响。同时，对于与服务器通信的设备来说，不会感知到网卡的状态变化以及网卡是否发生切换，故不需要增加额外的配置。

Description

一种网卡切换方法、装置、服务器及计算机可读存储介质
技术领域
本公开涉及通信领域，具体而言，涉及一种网卡切换方法、装置、服务器及计算机可读存储介质。
背景技术
目前，为了确保通信设备在网络通信时的可靠性，一般会设计两个网卡，在一个网卡不能工作时，切换到另外一个网卡进行工作。
当网卡发生切换后，通信设备对应的网络配置也会相应发生变化，需通过静态配置或者DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)动态配置的方式使新的网络配置信息在新网卡上生效，同时，与该通信设备通信的其他设备也必须重新学习新的地址来识别该通信设备，从而导致网卡切换后的网络恢复时间较长。
发明内容
有鉴于此，本公开的目的在于提供一种网卡切换方法、装置、服务器及计算机可读存储介质，以实现网卡的快速切换，减少网卡切换对网络的影响。
为了实现上述目的，本公开实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本公开实施例提供了一种网卡切换方法，应用于服务器，所述服务器包括主用网卡和备用网卡，所述方法包括：在所述主用网卡被激活后，获取并记录所述主用网卡对应的网络配置信息；其中，所述网络配置信息包括MAC地址；当所述主用网卡发生故障时，根据所述主用网卡对应的网络配置信息对所述备用网卡进行配置并将所述备用网卡从备用状态激活，以使所述备用网卡工作。
第二方面，本公开实施例还提供了一种网卡切换装置，应用于服务器，所述服务器包括主用网卡和备用网卡，所述装置包括：网络配置模块，用于在所述主用网卡被激活后，获取并记录所述主用网卡对应的网络配置信息；其中，所述网络配置信息包括MAC地址；故障检测模块，用于检测所述主用网卡是否发生故障；所述网络配置模块，还用于当所述主用网卡发生故障时，根据所述主用网卡对应的网络配置信息对所述备用网卡进行配置并将所述备用网卡从备用状态激活，以使所述备用网卡工作。
第三方面，本公开实施例还提供了一种服务器，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述第一方面所述的方法。
第四方面，本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的方法。
相对现有技术，本公开具有以下有益效果：
本公开实施例提供的网卡切换方法、装置、服务器及计算机可读存储介质中，在主用网卡被激活后，获取并记录主用网卡对应的网络配置信息，当主用网卡发生故障时，根据主用网卡对应的网络配置信息对备用网卡进行配置并将备用网卡从备用状态激活，以使备用网卡工作。可见，当备用网卡从备用状态激活后，主用网卡的网络配置信息可以直接在备用网卡上生效，由于主用网卡对应的网络配置信息包括MAC地址，使得备用网卡具有与主用网卡相同的MAC地址，故在网卡切换后，不需要手工配置或者重新向DHCP服务器申请地址，也不需要管理人员在网卡切换后重新映射服务器与网络信息的关系，减少了管理人员的维护工作，实现了网卡的快速切换，进而减少了网卡切换对网络的影响。此外，由于备用网卡具有与主用网卡相同的MAC地址，使得服务器的MAC地址在网卡切换前后没有变化，对于与该服务器通信的设备来说，不会感知到网卡的状态变化以及网卡是否发生切换，故与该服务器通信的设备上也不需要增加额外的配置。
为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，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公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本公开实施例提供的服务器的一种方框示意图。
图2示出了本公开实施例提供的网卡切换方法的一种流程示意图。
图3示出了网卡切换的一种应用场景示意图。
图4示出了本公开实施例提供的网卡切换装置的功能模块图。
图标：100-服务器；300-网卡切换装置；110-存储器；120-处理器；130-主用网卡；140-备用网卡；310-网络配置模块；320-故障检测模块。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开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公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
请参照图1，是本公开实施例所提供的服务器100的一种方框示意图。服务器100包括存储器110、处理器120、主用网卡130和备用网卡140。存储器110、处理器120、主用网卡130和备用网卡140各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。
其中，存储器110用于存储计算机程序或者数据。该存储器110可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric ErasableProgrammable Read-Only Memory，EEPROM)等。
处理器120用于读/写存储器110中存储的数据或计算机程序，并执行相应地功能。
主用网卡130和备用网卡140又称网络接口控制器(Network InterfaceController，NIC)、网络适配器(Network Adapter)或局域网接收器(LAN Adapter)，是一种被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件。例如，该服务器100通过该主用网卡130或者备用网卡140可以与交换机、路由器等其它设备通信。
在本实施例中，主用网卡130和备用网卡140需对外呈现相同的MAC地址，当服务器100接入网络时，可将主用网卡130和备用网卡140同时连接交换机或路由器，这样在实现网卡切换时，交换机或路由器不需要进行额外的配置，交换机或路由器不会感知主用网卡130和备用网卡140的状态变化。
需要说明的是，上述的主用网卡130和备用网卡140，可以是服务器100的主操作系统中的网卡，也可以是服务器100的BMC(Baseboard Management Controller，基板管理控制器)系统中的网卡。其中，BMC系统为独立于服务器100主操作系统的一个小型操作系统，一般提供专用网卡(Dedicated NIC)和共享网卡(Shared NIC)，可以在服务器100未开机的状态下，对服务器100进行固件升级、查看机器设备等一些操作。
可以理解，当本公开提供的网卡切换方法应用在服务器100的主操作系统时，上述的主用网卡130和备用网卡140为服务器100主操作系统中的网卡，上述的处理器120为服务器100的主CPU(Central Processing Unit，中央处理器)；当本公开提供的网卡切换方法应用在服务器100的BMC系统时，上述的主用网卡130和备用网卡140分别为BMC系统中的专用网卡和共享网卡，上述的处理器120为BMC系统中的处理器，例如ARM处理器等。
应当理解的是，图1所示的结构仅为服务器100的一种示意图，该服务器100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
本公开还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器120执行时，实现本公开揭示的网卡切换方法。
请参照图2，为本公开实施例提供的网卡切换方法的一种流程示意图。需要说明的是，本公开实施例的网卡切换方法并不以图2以及以下的具体顺序为限制，应当理解，在其他实施例中，本公开实施例的网卡切换方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换，或者其中的部分步骤也可以省略或删除。该网卡切换方法可以应用于图1所示的服务器100中，下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。
步骤S201，在主用网卡被激活后，获取并记录主用网卡对应的网络配置信息；其中，网络配置信息包括MAC地址。
在本实施例中，主用网卡130和备用网卡140的实际MAC地址可以相同，也可以不同。当主用网卡130和备用网卡140的实际MAC地址相同时，网络配置信息中的MAC地址为主用网卡130的实际MAC地址；当主用网卡130和备用网卡140的实际MAC地址不同时，网络配置信息中的MAC地址为主用网卡130的虚拟MAC地址。
在本实施例中，主用网卡130和备用网卡140可以默认设置或者根据用户的指定设置。以BMC系统中的专用网卡和共享网卡为例，可以默认优先选择专用网卡为主用网卡130，共享网卡为备用网卡140，也可以根据用户指定专用网卡和共享网卡中的其中一个为主用网卡130，另一个为备用网卡140。
当主用网卡130被激活后，主用网卡130处于激活(up)状态并开始工作，该主用网卡130对应的网络配置信息可以通过静态配置或者DHCP动态配置的方式生成，服务器100在获取该网络配置信息后，对该网络配置信息进行记录。
在本实施例中，该网络配置信息还可以包括IP地址、子网掩码、网关地址、DNS服务器地址等。
步骤S202，检测主用网卡是否发生故障。
在本实施例中，在主用网卡130被激活后，需要检测该主用网卡130是否发生故障，从而判断是否需要进行网卡切换。在实际应用中，当主用网卡130被激活后，主用网卡130的故障检测以及网络配置信息的获取可以同时进行，也可以不同时进行，本公开对此不做限制。
在一种可行的实施方式中，可以通过定期发送报文的方式来检测主用网卡130是否发生故障。具体地，该步骤S202包括：定期发送地址解析协议(Address ResolutionProtocol，ARP)报文或者邻居发现(Neighbor Discovery，ND)报文给与服务器100通信的网关设备，若连续预设周期没有接收到网关设备基于ARP报文或者ND报文的回应报文，则判定主用网卡130发生故障。其中，该网关设备可以是路由器或者具有路由功能的交换机。
例如，可以预先设定每间隔1秒发送一次ARP报文或者ND报文，若连续3秒内都没有收到网关设备的回应报文，则可判定该主用网卡130发生故障，需要进行网卡切换动作。
在另一种可行的实施方式中，可以通过检测网卡自身的物理状态来判定主用网卡130是否发生故障。具体地，该步骤S202包括：实时获取主用网卡130的物理状态，若主用网卡130的物理状态由激活状态变为禁用状态，则判定主用网卡130发生故障。
例如，当获取的主用网卡130的物理状态由激活(up)状态变为禁用(down)状态时，表明该主用网卡130已被停用，需要进行网卡切换动作。如此，直接通过主用网卡130的物理状态来确定是否切换到备用网卡140工作，在一定程度上提升了网卡切换效率，减少了故障恢复时间。
步骤S203，当主用网卡发生故障时，根据主用网卡对应的网络配置信息对备用网卡进行配置并将备用网卡从备用状态激活，以使备用网卡工作。
在本实施例中，当主用网卡130被激活后，备用网卡140将保持备用(Standby)状态。当检测到主用网卡130发生故障时，通过使用与主用网卡130同样的网络配置信息对备用网卡140进行配置，并将备用网卡140从Standby状态激活，可使网络配置信息在备用网卡140上生效，进而使备用网卡140处于激活状态并开始工作。
在本实施例中，主用网卡130对应的网络配置信息可以实时同步到备用网卡140，也可以在主用网卡130发生故障时同步到备用网卡140，从而利用从主用网卡130同步过来的网络配置信息对备用网卡140进行配置，当备用网卡140从Standby状态激活后，即可使网络配置信息在备用网卡140上生效，从而使备用网卡140开始正常工作。
需要说明的是，在本实施例中，Standby状态并不是网卡的禁用状态，当从主用网卡130切换到备用网卡140时，备用网卡140是从Standby状态到激活状态，不需要经历网卡信息的初始化过程，故可以减少网卡的切换时间，提高网卡切换效率。
下面，以图3所示的应用场景为例，对上述的步骤S201～步骤S203进行详细的阐述。服务器100的BCM系统包括专用网卡和共享网卡，该专用网卡和共享网卡分别与交换机的两个端口连接，从而构建出两条通信链路。在网卡切换前，专用网卡作为主用网卡130处于激活状态，共享网卡作为备用网卡140处于备用状态，共享网卡与交换机之间的通信链路在物理上是连通的，但由于共享网卡还没有被激活，故BCM系统只能通过该专用网卡与交换机之间的通信链路通信。
在专用网卡工作时，获取并记录该专用网卡对应的网络配置信息，该网络配置信息中包括专用网卡的MAC地址(即MAC1)、IP地址、子网掩码、网关地址、DNS服务器地址等信息；实时检测该专用网卡是否发生故障，当检测到专用网卡发生故障时，根据从专用网卡同步过来的网络配置信息对该共享网卡进行配置并将共享网卡从备用状态激活，使网络配置信息在共享网卡上生效，共享网卡开始工作，此时共享网卡的MAC地址与专用网卡一致，也为MAC1，即服务器100的MAC地址在网卡切换前后均为MAC1，没有发生变化，故不需要手工配置或者重新向DHCP服务器申请地址，从而实现了网卡的快速切换，减少了网卡切换对网络的影响。网卡切换成功后，共享网卡处于激活状态开始工作，BCM系统通过该共享网卡与交换机之间的通信链路通信，由于网卡切换后共享网卡对应的网络配置信息与网卡切换前专用网卡对应的网络配置信息一致，故对于交换机来说，感知不到网卡的状态变化以及是否发生过网卡切换，交换机侧不需要增加额外的配置，网络快速恢复正常工作。
可见，本公开实施例提供的网卡切换方法中，由于网卡切换时，是直接将主用网卡130对应的网络配置信息同步到备用网卡140，使得备用网卡140激活后对应的网络配置信息与网卡切换前主用网卡130对应的网络配置信息一致，实现了主用网卡130的网络配置直接在备用网卡140上生效，不需要手工配置或者重新向DHCP服务器申请地址，也不需要管理人员在网卡切换后重新映射服务器100与网络信息的关系，故减少了管理人员的维护工作，实现了网卡的快速切换，进而减少了网卡切换对网络的影响。而对于与该服务器100通信的设备来说，由于主用网卡130与备用网卡140具有相同的MAC地址，使得服务器100的MAC地址和IP地址在网卡切换前后没有变化，不会感知到网卡的状态以及网卡是否发生切换，故与该服务器100通信的设备也不需要增加额外的配置。
为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种网卡切换装置的实现方式。请参阅图4，图4为本公开实施例提供的一种网卡切换装置300的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的网卡切换装置300，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。该网卡切换装置300包括：网络配置模块310及故障检测模块320。
可选地，上述的网络配置模块310及故障检测模块320可以软件或固件(Firmware)的形式存储于图1所示的存储器110中或固化于该服务器100的操作系统(OperatingSystem，OS)中，并可由图1中的处理器120执行。同时，执行上述模块所需的数据、程序的代码等可以存储在存储器110中。
该网络配置模块310用于在主用网卡130被激活后，获取并记录主用网卡130对应的网络配置信息；其中，网络配置信息包括MAC地址。
其中，该网络配置信息还可以包括IP地址、子网掩码、网关地址、DNS服务器地址。
可以理解，该网络配置模块310可以执行上述步骤S201。
该故障检测模块320用于检测主用网卡130是否发生故障。
在一种可行的实施方式中，该故障检测模块320具体用于定期发送ARP报文或者ND报文给与服务器100通信的网关设备，若连续预设周期没有接收到网关设备基于ARP报文或者ND报文的回应报文，则判定主用网卡130发生故障。
在另一种可行的实施方式中，该故障检测模块320具体用于实时获取主用网卡130的物理状态，若主用网卡130的物理状态由激活状态变为禁用状态，则判定主用网卡130发生故障。
可以理解，该故障检测模块320可以执行上述步骤S202。
该网络配置模块310还用于当主用网卡130发生故障时，根据主用网卡130对应的网络配置信息对备用网卡140进行配置并将备用网卡140从备用状态激活，以使备用网卡140工作。
可以理解，该网络配置模块310还可以执行上述步骤S203。
综上所述，本公开实施例提供的网卡切换方法、装置、服务器及计算机可读存储介质中，在主用网卡被激活后，获取并记录主用网卡对应的网络配置信息，当主用网卡发生故障时，根据主用网卡对应的网络配置信息对备用网卡进行配置并将备用网卡从备用状态激活，以使备用网卡工作。可见，当备用网卡从备用状态激活后，主用网卡的网络配置信息可以直接在备用网卡上生效，由于主用网卡对应的网络配置信息包括MAC地址，使得备用网卡具有与主用网卡相同的MAC地址，故在网卡切换后，不需要手工配置或者重新向DHCP服务器申请地址，也不需要管理人员在网卡切换后重新映射服务器与网络信息的关系，减少了管理人员的维护工作，实现了网卡的快速切换，进而减少了网卡切换对网络的影响。此外，由于备用网卡具有与主用网卡相同的MAC地址，使得服务器的MAC地址在网卡切换前后没有变化，对于与该服务器通信的设备来说，不会感知到网卡的状态变化以及网卡是否发生切换，故在与该服务器通信的设备也不需要增加额外的配置。
在本公开所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本公开各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种网卡切换方法，其特征在于，应用于服务器，所述服务器包括主用网卡和备用网卡，所述方法包括：
在所述主用网卡被激活后，获取并记录所述主用网卡对应的网络配置信息；其中，所述网络配置信息包括MAC地址，所述MAC地址为所述主用网卡的实际MAC地址或者虚拟MAC地址；
当所述主用网卡发生故障时，根据所述主用网卡对应的网络配置信息对所述备用网卡进行配置并将所述备用网卡从备用状态激活，以使所述备用网卡工作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述主用网卡被激活后，所述方法还包括：
检测所述主用网卡是否发生故障。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述检测所述主用网卡是否发生故障的步骤包括：
定期发送地址解析协议ARP报文或者邻居发现ND报文给与所述服务器通信的网关设备；
若连续预设周期没有接收到所述网关设备基于所述ARP报文或者所述ND报文的回应报文，则判定所述主用网卡发生故障。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述检测所述主用网卡是否发生故障的步骤包括：
实时获取所述主用网卡的物理状态；
若所述主用网卡的物理状态由激活状态变为禁用状态，则判定所述主用网卡发生故障。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络配置信息还包括IP地址、子网掩码、网关地址、DNS服务器地址。
6.一种网卡切换装置，其特征在于，应用于服务器，所述服务器包括主用网卡和备用网卡，所述装置包括：
网络配置模块，用于在所述主用网卡被激活后，获取并记录所述主用网卡对应的网络配置信息；其中，所述网络配置信息包括MAC地址，所述MAC地址为所述主用网卡的实际MAC地址或者虚拟MAC地址；
故障检测模块，用于检测所述主用网卡是否发生故障；
所述网络配置模块，还用于当所述主用网卡发生故障时，根据所述主用网卡对应的网络配置信息对所述备用网卡进行配置并将所述备用网卡从备用状态激活，以使所述备用网卡工作。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述故障检测模块用于定期发送ARP报文或者ND报文给与所述服务器通信的网关设备，若连续预设周期没有接收到所述网关设备基于所述ARP报文或者所述ND报文的回应报文，则判定所述主用网卡发生故障。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述故障检测模块用于实时获取所述主用网卡的物理状态，若所述主用网卡的物理状态由激活状态变为禁用状态，则判定所述主用网卡发生故障。
9.一种服务器，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。
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