CN112332942A - 一种光信号汇聚处理设备中主控备份设备及方法 - Google Patents

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刘佳
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Abstract

本发明涉及一种光信号汇聚处理设备中主控备份设备及方法，嵌入式ZYNQ控制芯片的主用主控板卡通过一个GE网口通信实现与三块业务板卡的业务通信，以及通过另一个GE网口与备用主控板卡的嵌入式ZYNQ控制芯片进行数据备份和状态监测。主用主控板卡出现故障时，三块业务板卡连接备用主控板卡，备用主控板卡切换到主用主控板卡的角色，继续支撑设备的业务工作，当主用主控板卡再次恢复正常后，三块业务板卡重新连接主用主控板卡，备用主控板卡将数据反备份给主用主控板卡，然后回到备用主控板卡的角色。以此完成光信号汇聚处理设备中主控的备份功能，从而达到设备业务在主用主控出现故障后能够正常运行的作用，提升设备的可靠性。

Description

一种光信号汇聚处理设备中主控备份设备及方法
技术领域
本发明涉及一种光信号汇聚处理设备，特别涉及一种光信号汇聚处理设备中主控备份设备及方法。
背景技术
主控板卡作为设备中的主要控制部分，其地位举足轻重，设备中一旦主控出现故障，将导致整个设备不能正常工作，严重影响到用户的业务，带来的损失比较严重。光信号汇聚处理设备中，由于主控需要进行路由计算和配置文件的保存，工作强度较大，长时间单个主控板卡在正常运行过程中有一定的概率出现故障，一旦出现故障将可能使得设备处于瘫痪状态，对于设备的稳定性有一定影响，对主控板卡的故障检测和维修都需要时间，因此如果有备用主控的存在，在主用主控出现故障时能够自动的切换和继续执行任务，确保业务的不间断运行，对于设备的稳定性有较大的提升，对于用户体验也有极大的提升。因此主控备份在光信号汇聚处理设备十分有必要。
发明内容
鉴于实际的需求，本发明提供一种光信号汇聚处理设备中主控备份设备及方法，嵌入式专用芯片ZYNQ通过GE网口通信实现备用主控板卡对主用主控板卡的工作状态监测和文件数据实时备份，实现主用主控出现故障或被拔抽掉后，备用主控能及时监测到，并且较为快速的转换成主用主控板卡的角色，继续执行业务工作，使设备能够继续正常工作。具体技术方案是，一种光信号汇聚处理设备中的主控备份设备，包括主用主控板卡、备用主控板卡和业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3，其特征在于：所述的主用主控板卡、备用主控板卡硬件配置一致，包括一片ZYNQ主控制器芯片，电源指示灯、正常运行指示灯和告警指示灯，所述业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3硬件配置和功能均一致，包括板上控制芯片ZYNQ和固件FPGA，主用主控板卡、备用主控板卡和业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3之间通过GE网口连接，用于业务通信，主控板卡与备用主控板卡之间通过另一个GE网口连接，用于备份主控数据和状态监测。
所述的主用主控板卡上部署FTP服务器，在备用主控板卡上部署FTP客户端，备用主控板卡通过心跳机制监测主用主控板卡的状态，备用主控板卡每隔2秒向主用主控板卡发送一次心跳包，主用主控板卡收到心跳包后立即回复自己当前状态，备用主控板卡收到主用主控板卡的心跳包回复后，判断主用主控板卡的状态是否正常，如果备用主控板卡连续三次未收到主用主控板卡的心跳包回复，则判定主用主控板卡出现异常。
所述的备份方法包括主用主控板卡工作步骤及备用主控板卡工作步骤，
一、主用主控板卡进行路由计算和配置、固件FPGA配置和设备状态获取的工作，需要保存的数据包括设备路由信息、固件FPGA二进制配置文件和设备状态信息，主用主控板卡工作步骤为，
（1）、采用了文件传输协议FTP的传输方式，将计算好的路由通过GE网口通信配置给业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3，设备上电或接收指令后需要对业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3上的固件FPGA进行配置，使其正常工作，同时主用主控板还将通过GE网口获取业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3的状态信息，以文件的形式保存在ZYNQ的硬盘中，这些信息都具备掉电保护的功能，
（2）、回复备用主控板卡的状态监督，
（3）、判断业务数据、配置信息是否有变化，有，备份数据至备用主控板卡，否，返回步骤（1）；
二、备用主控板卡工作步骤，
（1）、检测主用主控板卡工作状态接收主用主控板卡的备份数据，
（2）、判断主用主控板卡是否正常工作，是，返回步骤（1），否，切换成主用主控板卡角色，
（3）通过GE网口与业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3进行业务通信，
（4）、判断主用主控板卡是否恢复正常工作状态，是，将数据反备份回主用主控板卡并切换回备用主控板卡角色，否，返回步骤（3）。
本发明的有益效果是，实现了光信号汇聚处理设备主用控板卡的备份，并且在主用主控出现故障时能够自动让备用主控板卡接替主用主控板卡的业务工作，主用主控板卡恢复正常时，能够自动从备用主控板卡中恢复数据，继续业务工作，保证了光信号汇聚处理设备的业务在主用主控板卡出现故障时用户业务的不中断运行，提升设备的可靠性。
附图说明
图1为本发明的硬件连接图；
图2本发明的主用主控板卡工作流程图；
图3 为本发明备用主控板卡工作流程图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种光信号汇聚处理设备中的主控备份设备，包括硬件配置一致的主用主控板卡、备用主控板卡和业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3，主用主控板卡、备用主控板卡硬件配置一致，包括一片型号为xc7z020clg400-2的ZYNQ主控制器芯片，电源指示灯、正常运行指示灯和告警指示灯，所述业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3硬件配置和功能均一致，包括板上型号为xc7z010clg400-2控制芯片ZYNQ和型号为K7-325t固件FPGA，主用主控板卡、备用主控板卡和业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3之间通过GE网口连接用于业务处理，主控板卡与备用主控板卡之间通过另一个GE网口连接，用于备份主控数据和状态监测。
主用主控板卡上部署FTP服务器，在备用主控板卡上部署FTP客户端，备用主控板卡通过心跳机制监测主用主控板卡的状态，备用主控板卡每隔2秒向主用主控板卡发送一次心跳包，主用主控板卡收到心跳包后立即回复自己当前状态，备用主控板卡收到主用主控板卡的心跳包回复后，判断主用主控板卡的状态是否正常，如果备用主控板卡连续三次未收到主用主控板卡的心跳包回复，则判定主用主控板卡出现异常。
如图2、图3所示，主用主控板卡在设备上电后，直接与业务板卡进行业务通信，当业务数据或者固件配置数据有变化时，主动将数据通过文件传输协议FTP备份到备用主控板卡，在正常工作时，回复备用主控板卡的监测消息，通过指示主控工作状态的状态指示灯能肉眼判断主用主控板卡的工作状态。
备用主控板卡在设备上电后，先对主用主控板卡的工作状态进行监测，若主用主控板卡工作正常，则备用主控板卡继续进行监测并被动接收主用主控的备份数据；如果监测到主用主控板卡工作状态异常，则备用主控板卡切换成主用主控板卡的角色，开始与三块业务板卡进行业务通信，继续进行设备业务工作，并继续监测主用主控板卡的状态；当主用主控板卡回复正常时，备用主控板卡将业务数据和配置数据等反备份给主用主控板卡，然后切换回到备用主控板卡的角色，继续监测主用主控板卡的工作状态，并接收备份数据。

Claims (3)

1.一种光信号汇聚处理设备中的主控备份设备，包括主用主控板卡、备用主控板卡和业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3，其特征在于：所述的主用主控板卡、备用主控板卡硬件配置一致，包括一片ZYNQ主控制器芯片，电源指示灯、正常运行指示灯和告警指示灯，所述业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3硬件配置和功能均一致，包括板上控制芯片ZYNQ和固件FPGA，主用主控板卡、备用主控板卡和业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3之间通过GE网口连接，用于业务通信，主控板卡与备用主控板卡之间通过另一个GE网口连接，用于备份主控数据和状态监测。
2.如权利要求1所述的一种光信号汇聚处理设备中的主控备份设备，其特征在于：所述的主用主控板卡上部署FTP服务器，在备用主控板卡上部署FTP客户端，备用主控板卡通过心跳机制监测主用主控板卡的状态，备用主控板卡每隔2秒向主用主控板卡发送一次心跳包，主用主控板卡收到心跳包后立即回复自己当前状态，备用主控板卡收到主用主控板卡的心跳包回复后，判断主用主控板卡的状态是否正常，如果备用主控板卡连续三次未收到主用主控板卡的心跳包回复，则判定主用主控板卡出现异常。
3.采用权利要求1或权利要求2所述的一种光信号汇聚处理设备中的主控备份设备的备份方法，其特征在于：所述的备份方法包括主用主控板卡工作步骤及备用主控板卡工作步骤，
一、主用主控板卡进行路由计算和配置、固件FPGA配置和设备状态获取的工作，需要保存的数据包括设备路由信息、固件FPGA二进制配置文件和设备状态信息，主用主控板卡工作步骤为，
（1）、采用文件传输协议FTP的传输方式，将计算好的路由通过GE网口通信配置给业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3，设备上电或接收指令后需要对业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3上的固件FPGA进行配置，使其正常工作，同时主用主控板还将通过GE网口获取业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3的状态信息，以文件的形式保存在ZYNQ的硬盘中，这些信息都具备掉电保护的功能，
（2）、回复备用主控板卡的状态监督，
（3）、判断业务数据、配置信息是否有变化，有，备份数据至备用主控板卡，否，返回步骤（1）；
二、备用主控板卡工作步骤，
（1）、检测主用主控板卡工作状态接收主用主控板卡的备份数据，
（2）、判断主用主控板卡是否正常工作，是，返回步骤（1），否，切换成主用主控板卡角色，
（3）通过GE网口与业务板卡1、业务板卡2、业务板卡3进行业务通信，
（4）、判断主用主控板卡是否恢复正常工作状态，是，将数据反备份回主用主控板卡并切换回备用主控板卡角色，否，返回步骤（3）。
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