CN114465948A - 主备容灾方法、装置、设备及介质 - Google Patents
主备容灾方法、装置、设备及介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114465948A CN114465948A CN202210140616.3A CN202210140616A CN114465948A CN 114465948 A CN114465948 A CN 114465948A CN 202210140616 A CN202210140616 A CN 202210140616A CN 114465948 A CN114465948 A CN 114465948A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- upf
- interface
- standby
- session
- active
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 43
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 41
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 22
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 6
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
- H04L45/22—Alternate routing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L49/00—Packet switching elements
- H04L49/30—Peripheral units, e.g. input or output ports
- H04L49/3054—Auto-negotiation, e.g. access control between switch gigabit interface connector [GBIC] and link
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L49/00—Packet switching elements
- H04L49/55—Prevention, detection or correction of errors
- H04L49/557—Error correction, e.g. fault recovery or fault tolerance
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/40—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass for recovering from a failure of a protocol instance or entity, e.g. service redundancy protocols, protocol state redundancy or protocol service redirection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
Abstract
本公开提供了一种主备容灾方法、装置、设备及介质，涉及通信技术领域。所述方法包括：实时监测主用用户面功能UPF的第一接口和第二接口的运行状态，其中，所述第一接口用于实现主用UPF和会话管理功能SMF之间的会话，所述第二接口用于实现主用UPF和网关设备之间的通信；当监测到所述主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断所述主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF。本公开提供了一种主备容灾方法、装置、设备及介质，通过基于会话级的第一接口和第二接口联动机制来实现同一用户的会话与路由绑定在同一UPF，从而实现业务的正常转发。
Description
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种主备容灾方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
现代信息社会对互联网的依存程度逐步加深，对网络的可靠性和可用性要求也越来越高，例如安全、金融、数据中心等领域。而网络是由相关的设备和传输线路搭建的，随着网络的IP(Internet Protocol，网络之间互连的协议，即网际协议)化程度的提高，网络中(包括固网和移动网络)数据网络设备的使用比例也逐步提高，因此对数据网络设备的可靠性和可用性的要求也越来越高。
在当前CU(C，Control plane，控制面；U，User plane，用户面)分离方案下，CP(Control plane，控制面)的SMF(Session Management Funtion，会话管理功能)和UP(Userplane，用户面)的UPF(User plane Function，用户面功能)通过N4接口的CUPS(Controland User Plane Separation of EPC nodes，EPC节点的CU分离)协议进行消息通讯。根据PFCP(Packet Forwarding Control Protocol，报文转发控制协议)接口消息的应用类型，可将其分为节点类消息和会话类消息，其中，节点类消息主要应用于C、U之间的偶联、心跳检测等，会话类消息则应用于SMF和UPF的会话建立、修改、释放等。
对于一个5G端到端的业务来说，需要打通无线网、承载网、核心网三段网络，数据面的业务流由基站到5G客户端的UPF再经网关设备和承载网到达客户内网，下行业务流则反之。
在相关技术中，在使用双UPF容灾的场景下就涉及UPF上的会话锚定与N6口路由的同步切换问题，在设备现有能力下，如果使用静态IP(Internet Protocol，网际互连协议)，在UPF故障再恢复的情况下就会出现会话和路由锚定至不同UPF的情况，将导致业务流转发异常。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供一种主备容灾方法、装置、设备及介质，至少在一定程度上克服相关技术中提供的UPF故障恢复时会话和路由锚定至不同UPF导致业务流转发异常的问题。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的一个方面，提供一种主备容灾方法，包括：
实时监测主用用户面功能UPF的第一接口和第二接口的运行状态，其中，所述第一接口用于实现主用UPF和会话管理功能SMF之间的会话，所述第二接口用于实现主用UPF和网关设备之间的通信；
当监测到所述主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断所述主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF。
在本公开的一个实施例中，所述主用UPF的第一接口和第二接口与协议数据单元会话PDU session绑定，以实时监测所述主用UPF的第一接口和第二接口的运行状态。
在本公开的一个实施例中，所述第一接口为所述主用UPF与所述SMF之间的N4接口；所述第二接口为所述主用UPF与网关设备之间的N6接口。
在本公开的一个实施例中，所述当监测到所述主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断所述主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF，包括：
当监测到所述主用UPF的第一接口的运行状态为异常时，切断所述主用UPF的所述第二接口，以切换至备用UPF。
在本公开的一个实施例中，所述当监测到所述主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断所述主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF，包括：
当监测到所述主用UPF的第二接口的运行状态为异常时，所述主用UPF向所述SMF发送会话故障通知，以使所述SMF切断与所述主用UPF连接的第一接口，并将会话锚定至所述备用UPF。
在本公开的一个实施例中，在所述当监测到所述主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断所述主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF之后，所述方法还包括：
当重新建立PDU session时，所述SMF锚定至主用UPF。
在本公开的一个实施例中，所述备用UPF的会话接口和路由接口具有绑定关系。
根据本公开的另一个方面，提供一种主备容灾装置，包括：
监测模块，用于实时监测主用用户面功能UPF的第一接口和第二接口的运行状态，其中，所述第一接口用于实现主用UPF和会话管理功能SMF之间的会话，所述第二接口用于实现主用UPF和网关设备之间的通信；
切换模块，用于当监测到所述主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断所述主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF。
根据本公开的另一个方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述的主备容灾方法。
根据本公开的另一个方面，提供了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的容灾方法。
本公开的实施例所提供的一种主备容灾方法、装置、设备及介质，通过在UPF上增加会话的N4接口与N6接口监测功能，当检测到会话的N4接口链路故障时，同步断开N6接口路由，会话和路由同步切换到备用UPF；当检测到会话的N6接口路由故障时，UPF向SMF上报会话路由故障，断开N4接口链路，会话同步切换到备用UPF，以此实现会话与路由的同步切换，从而实现UPF业务级的主备容灾。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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的附图。
图1示出本公开实施例中一种网络设备的系统构架图；
图2示出本公开实施例中一种主备容灾方法流程图；
图3示出本公开另一实施例中一种网络设备的系统构架图；
图4示出本公开又一实施例中一种主备容灾方法流程图；
图5示出本公开另一实施例中一种主备容灾方法流程图；
图6示出本公开实施例中一种主备容灾装置示意图；
图7示出本公开实施例中一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
图1示出了可以应用于本公开主备容灾方法或主备容灾设备中网络设备的系统构架图。
如图1所示，网络设备可以包括基站、承载网、主用UPF和备用UPF、终端设备等，其中，网络中的终端设备可能是交换机、路由器、PON(Passive Optical Network，无源光网络)局端设备、PTN(Packet Transport Network，分组传送网)设备或其他类似设备，交换机可为接入(Access)交换机、上行链路(Uplink)交换机等。
主用UPF内可设置VxLAN GW(Virtual eXtensible Local Area NetworkGateway，虚拟扩展局域网网关)、RPC(Remote Procedure Call，远程过程调用)等。
备用UPF中也可设置VxLAN GW、NIC(Network Interface Controller，网络接口控制器)代理(Agent)、以及监控功能(Monitoer)等。
主用UPF通过消息传输通道与备用UPF之间进行信息交互，信息传输通道采用浮点IP技术进行通信。具体来说，信息传输通道被配置为利用第一浮动IP地址和第二浮动IP地址进行通信。浮点IP技术，是指在做双机的时候，设定的一个浮动IP地址，通过访问这个浮动IP地址可以访问到后台的其中一个机器，由一定的规则确定。
对于一个5G端到端的业务来说，当主用UPF和备用UPF均正常时，SMF锚定主用UPF，所有会话锚定至主用UPF，如图1所示，当主用UPF正常时，上行业务流由基站到主用UPF，再经过网关设备、承载网到达客户内网，下行业务流与上行业务流相反。当主用UPF出现故障时，主用UPF和备用UPF切换，会话锚定至备用UPF，上行业务流由基站到达备用UPF，再经过网关设备、承载网到达客户内网，下行业务流则反之。
具体地，当主用UPF与SMF之间的N4接口异常时，如图1中的1#链路，SMF通过N4接口监测到主用UPF故障，并把会话切换到备用UPF，此时网关设备与UPF之间的路由也随之切换到备用UPF。若经过一段时间后，主用UPF恢复正常，已经切换到备用UPF的会话不会切换至主用UPF，当网关设备检测到主用UPF的路由恢复正常，下行数据流从网关设备发送至主用UPF，然而，主用UPF和备用UPF之间无通道，故业务流转发异常。
另一方面，当主用UPF与网关设备之间的链路故障时，如图1中的2#链路，此时，若主用UPF与SMF之间的N4接口正常，用户的会话仍然锚定至主用UPF，那么上行数据流从5G终端通过基站和承载网到达主用UPF，由于主用UPF与网关设备之间的路由故障，即N6接口故障，而主用UPF和备用UPF之间无通道，故业务流转发异常。
为了解决上述问题，故在本申请中，通过在UPF上增加会话的N4接口与N6接口监测功能，当检测到会话的N4接口链路故障时，同步断开N6接口路由，会话和路由同步切换到备用UPF；当检测到会话的N6接口路由故障时，UPF向SMF上报会话路由故障，断开N4接口链路，会话同步切换到备用UPF，以此实现会话与路由的同步切换，从而实现UPF业务级的主备容灾。
下面结合附图及实施例对本示例实施方式进行详细说明。
首先，本公开实施例中提供了一种主备容灾方法，该方法可以由任意具备计算处理能力的系统执行。
图2示出本公开实施例中一种主备容灾方法流程图，如图2所示，本公开实施例中提供的主备容灾方法，包括如下步骤：
S202、实时监测主用用户面功能UPF的第一接口和第二接口的运行状态，其中，第一接口用于实现主用UPF和会话管理功能SMF之间的会话，第二接口用于实现主用UPF和网关设备之间的通信；
在本实施例中，上述步骤S202中的主用UPF的第一接口和第二接口与协议数据单元会话PDU session绑定，以实时监测主用UPF的第一接口和第二接口的运行状态。
具体地，在5G端到端的传输过程中，在创建PDU session时，会话中包括了主用UPF的第一接口和第二接口的运行状态，主用UPF的第一接口和第二接口的运行状态分别包括异常状态和正常状态。
通过实时查询PDU session中的接口的运行状态，从而确定主用UPF和SMF之间的会话链路、以及主用UPF和网关设备之间的路由链路是否存在故障，进而根据链路故障情况，及时同步切换至备用UPF。
除此之外，还可设置状态监控器以实时监控主用UPF的第一接口和第二接口的运行状态，从而确定主用UPF和SMF之间的会话链路、以及主用UPF和网关设备之间的路由链路是否存在故障。
S204、当监测到主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF。
在本实施例中，当检测到主用UPF的第一接口的运行状态异常时，主动切断与主用UPF会话的第二接口对应的链路，SMF锚定至备用UPF，从而使会话和路由同步切换至备用UPF；当检测到主用UPF的第二接口的运行状态异常时，通过主用UPF主动向SMF上报故障通知，从而实现SMF对主用UPF路由故障的感知，从而使SMF正确地实现会话所锚定备用UPF的切换。
表1示出了主用UPF的不同接口出现故障及解决对应故障的处理方法。
表1
本公开实施例提供的一种主备容灾方法，通过实施监测主用UPF的第一接口和第二接口的运行状态，根据主用UPF的故障接口及时切断与之会话的另一接口，从而及时地、同步地切换至备用UPF，有效地解决了因N4接口会话与N6接口路由之间互相不感知造成的业务转发失败的问题，可靠性高、容灾效果佳，通过绑定会话与路由的方式，实现了会话与路由的同步切换，这样防止发生用户会话和路由锚定在不同的UPF而造成业务流转发异常的问题，解决了UPF间转发隧道技术不成熟导致的主备容灾问题。
在本公开的一个实施例中，第一接口为主用UPF与SMF之间的N4接口，通过N4接口实现UPF与SMF之间的会话链路；第二接口为主用UPF与网关设备之间的N6接口，通过N6接口实现主用UPF与网关设备的路由链路。
在本公开的一个实施例中，如图4所示，上述步骤S204当监测到所述主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF，包括：
S402、当监测到主用UPF的第一接口的运行状态为异常时，切断主用UPF会话的第二接口链路，以切换至备用UPF。
具体地，图3是示出了本公开又一实施例中一种网络设备的系统架构图，在5G端到端的业务中，当主用UPF和备用UPF均正常时，SMF锚定主用UPF，所有会话锚定至主用UPF，当主用UPF正常时，上行业务流由5G网络的基站(gNB)通过承载网至主用UPF，再经过自治系统边界路由器(Autonomous System Boundary Router，ASBR)、承载网到达客户内网，下行业务流与上行业务流相反，ASBR位于开放式最短路径优先(Open Shortest Path First，OSPF)自治系统和非OSPF网络之间。ASBRs可以运行OSPF和另一路由选择协议(如RIP)，把OSPF上的路由发布到其他路由协议上。ASBR必须处于非存根OSPF区域(NSSA)中。
当主用UPF出现故障时，主用UPF和备用UPF切换，SMF锚定至备用UPF，上行业务流由gNB到达备用UPF，再经过网关设备、承载网到达客户内网，下行业务流则反之。
如图3所示，主用UPF实时查询PDU session中的第一接口的运行状态，当监测到主用UPF的第一接口的运行状态为异常时，主用UPF主动切断与之会话的第二接口对应的链路，此时，SMF锚定至备用UPF，上行数据流从基站流转至备用UPF，进而通过网关设备、承载网到达客户内网，下行业务流与上行业务流相反。
本公开实施例提供的一种主备容灾方法，当检测到主用UPF的第一接口的运行状态异常时，主动切断与主用UPF会话的第二接口对应的链路，SMF锚定至备用UPF，从而使会话和路由同步切换至备用UPF，有效规避了数据面之间的互转带来的设备性能和使用率降低的问题，同时，基于会话级的第一接口和第二接口的联动机制来实现同一用户的会话与路由绑定在同一UPF，实现业务流的正常转发。
在本公开的另一个实施例中，如图5所示，步骤S204当监测到主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF，包括：
S502、当监测到主用UPF的第二接口的运行状态为异常时，主用UPF向SMF发送会话故障通知，以使SMF切断与主用UPF连接的第一接口，并将会话锚定至备用UPF。
具体地，如图3所示，主用UPF实时查询PDU session中的第二接口的运行状态，当检测到主用UPF的第二接口的运行状态为异常时，主用UPF向SMF发送会话故障通知，SMF接收到第二接口的会话故障通知后，切断与主用UPF连接的第一接口对应的链路，并将会话锚定至备用UPF。
本公开实施例提供的一种主备容灾方法，当检测到主用UPF的第二接口的运行状态异常时，通过主用UPF主动向SMF上报故障通知，从而实现SMF对主用UPF路由故障的感知，从而使SMF正确地实现会话所锚定备用UPF的切换，有效规避了数据面之间的互转带来的设备性能和使用率降低的问题，同时，基于会话级的第一接口和第二接口的联动机制来实现同一用户的会话与路由绑定在同一UPF，实现业务流的正常转发。
在本公开的一个实施例中，在步骤S204当监测到主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF之后，所述方法还包括：
当重新建立PDU session时，SMF锚定至主用UPF。
由于此次会话SMF一直锚定至备用UPF上，从而使会话与路由之间具有绑定关系，有效实现用户会话与路由的一致性，有效解决了因N4接口会话与N6接口路由互相不感知造成的业务转发失败的问题。
需要说明的是，备用UPF的会话接口和路由接口具有绑定关系，当主用UPF故障恢复后，已经存在的会话仍然锚定在备用UPF，虽然主用UPF与外部路由网关设备之间的物理链路恢复正常，但是由于会话是锚定在备用UPF上，故此时主用UPF关于此次会话相关的第二接口路由仍然为不可用状态。
基于同一发明构思，本公开实施例中还提供了一种主备容灾装置，如下面的实施例所述。由于该装置实施例解决问题的原理与上述方法实施例相似，因此该装置实施例的实施可以参见上述方法实施例的实施，重复之处不再赘述。
图6示出本公开实施例中一种主备容灾装置示意图，如图6所示，该装置包括监测模块601和切换模块602，其中：
监测模块801，用于实时监测主用用户面功能UPF的第一接口和第二接口的运行状态，其中，第一接口用于实现主用UPF和会话管理功能SMF之间的会话，第二接口用于实现主用UPF和网关设备之间的通信；
控制模块802，用于当监测到主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF。
具体的，主用UPF的第一接口和第二接口与协议数据单元会话PDU session绑定，以实时监测主用UPF的第一接口和第二接口的运行状态。
优选的，第一接口为主用UPF与SMF之间的N4接口；第二接口为主用UPF与网关设备之间的N6接口。
本公开实施例提供的一种主备容灾装置，通过实施监测主用UPF的第一接口和第二接口的运行状态，根据主用UPF的故障接口及时切断与之会话的另一接口，从而及时地、同步地切换至备用UPF，有效地解决了因N4接口会话与N6接口路由之间互相不感知造成的业务转发失败的问题，可靠性高、容灾效果佳，通过绑定会话与路由的方式，实现了会话与路由的同步切换，这样防止发生用户会话和路由锚定在不同的UPF而造成业务流转发异常的问题，解决了UPF间转发隧道技术不成熟导致的主备容灾问题。
在本实施例中，切换模块602，用于当主用UPF的第一接口的运行状态为异常时，切断主用UPF的第二接口，以切换至备用UPF。
当检测到主用UPF的第一接口的运行状态异常时，主动切断与主用UPF会话的第二接口对应的链路，SMF锚定至备用UPF，从而使会话和路由同步切换至备用UPF，有效规避了数据面之间的互转带来的设备性能和使用率降低的问题，同时，基于会话级的第一接口和第二接口的联动机制来实现同一用户的会话与路由绑定在同一UPF，实现业务流的正常转发。
作为本公开的一个可选实施例，切换模块602，还用于当主用UPF的第二接口的运行状态为异常时，主用UPF向会话管理功能SMF发送会话故障通知，以使SMF切断与主用UPF连接的第一接口，并将会话锚定至备用UPF。
当检测到主用UPF的第二接口的运行状态异常时，通过主用UPF主动向SMF上报故障通知，从而实现SMF对主用UPF路由故障的感知，从而使SMF正确地实现会话所锚定备用UPF的切换，有效规避了数据面之间的互转带来的设备性能和使用率降低的问题，同时，基于会话级的第一接口和第二接口的联动机制来实现同一用户的会话与路由绑定在同一UPF，实现业务流的正常转发。
需要注意的是，切换模块602，还用于在当监测到所述主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF之后，当重新建立PDUsession时，SMF锚定至主用UPF，由于此次会话SMF一直锚定至备用UPF上，从而使会话与路由之间具有绑定关系，有效实现用户会话与路由的一致性，有效解决了因N4接口会话与N6接口路由互相不感知造成的业务转发失败的问题。
进一步的，备用UPF的会话接口和路由接口具有绑定关系，当主用UPF故障恢复后，已经存在的会话仍然锚定在备用UPF，虽然主用UPF与外部路由网关设备之间的物理链路恢复正常，但是由于会话是锚定在备用UPF上，故此时主用UPF关于此次会话相关的第二接口路由仍然为不可用状态。
所属技术领域的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
本实施例提供的一种主备容灾方法、装置，通过实施监测主用UPF的第一接口和第二接口的运行状态，根据主用UPF的故障接口及时切断与之会话的另一接口，从而及时地、同步地切换至备用UPF，有效地解决了因N4接口会话与N6接口路由之间互相不感知造成的业务转发失败的问题，可靠性高、容灾效果佳，通过绑定会话与路由的方式，实现了会话与路由的同步切换，这样防止发生用户会话和路由锚定在不同的UPF而造成业务流转发异常的问题，解决了UPF间转发隧道技术不成熟导致的主备容灾问题。
下面参照图7来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备700。图7显示的电子设备700仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示，电子设备700以通用计算设备的形式表现。电子设备700的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元710、上述至少一个存储单元720、连接不同系统组件(包括存储单元720和处理单元710)的总线730。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元710执行，使得所述处理单元710执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元710可以执行如图2中所示的实时监测主用用户面功能UPF的第一接口和第二接口的运行状态，其中，第一接口用于实现主用UPF和会话管理功能SMF之间的会话，第二接口用于实现主用UPF和网关设备之间的通信；当监测到主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF。
存储单元720可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)7201和/或高速缓存存储单元7202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)7203。
存储单元720还可以包括具有一组(至少一个)程序模块7205的程序/实用工具7204，这样的程序模块7205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线730可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备700也可以与一个或多个外部设备740(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该系统700交互的设备通信，和/或与使得该电子设备700能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口750进行。并且，系统700还可以通过网络适配器760与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器760通过总线730与电子设备700的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备700使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
本公开中的计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
在本公开中，计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可选地，计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
在具体实施时，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本公开实施例提供的一种主备容灾方法、装置、设备及介质，通过实施监测主用UPF的第一接口和第二接口的运行状态，根据主用UPF的故障接口及时切断与之会话的另一接口，从而及时地、同步地切换至备用UPF，有效地解决了因N4接口会话与N6接口路由之间互相不感知造成的业务转发失败的问题，可靠性高、容灾效果佳，通过绑定会话与路由的方式，实现了会话与路由的同步切换，这样防止发生用户会话和路由锚定在不同的UPF而造成业务流转发异常的问题，解决了UPF间转发隧道技术不成熟导致的主备容灾问题。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
Claims (10)
1.一种主备容灾方法，其特征在于，包括：
实时监测主用用户面功能UPF的第一接口和第二接口的运行状态，其中，所述第一接口用于实现主用UPF和会话管理功能SMF之间的会话，所述第二接口用于实现主用UPF和网关设备之间的通信；
当监测到所述主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断所述主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF。
2.根据权利要求1所述的主备容灾方法，其特征在于，所述主用UPF的第一接口和第二接口与协议数据单元会话PDU session绑定，以实时监测所述主用UPF的第一接口和第二接口的运行状态。
3.根据权利要求1或2所述的主备容灾方法，其特征在于，所述第一接口为所述主用UPF与所述SMF之间的N4接口；所述第二接口为所述主用UPF与网关设备之间的N6接口。
4.根据权利要求1所述的主备容灾方法，其特征在于，所述当监测到所述主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断所述主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF，包括：
当监测到所述主用UPF的第一接口的运行状态为异常时，切断所述主用UPF的所述第二接口，以切换至备用UPF。
5.根据权利要求1所述的主备容灾方法，其特征在于，所述当监测到所述主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断所述主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF，包括：
当监测到所述主用UPF的第二接口的运行状态为异常时，所述主用UPF向所述SMF发送会话故障通知，以使所述SMF切断与所述主用UPF连接的第一接口，并将会话锚定至所述备用UPF。
6.根据权利要求4或5所述的主备容灾方法，其特征在于，在所述当监测到所述主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断所述主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF之后，所述方法还包括：
当重新建立PDU session时，所述SMF锚定至主用UPF。
7.根据权利要求6所述的主备容灾方法，其特征在于，所述备用UPF的会话接口和路由接口具有绑定关系。
8.一种主备容灾装置，其特征在于，包括：
监测模块，用于实时监测主用用户面功能UPF的第一接口和第二接口的运行状态，其中，所述第一接口用于实现主用UPF和会话管理功能SMF之间的会话，所述第二接口用于实现主用UPF和网关设备之间的通信；
切换模块，用于当监测到所述主用UPF的一个接口的运行状态为异常时，切断所述主用UPF的另一个接口，以切换至备用UPF。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行如权利要求1-7任一项所述的主备容灾方法。
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1-7任一项所述的主备容灾方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210140616.3A CN114465948B (zh) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 主备容灾方法、装置、设备及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210140616.3A CN114465948B (zh) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 主备容灾方法、装置、设备及介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114465948A true CN114465948A (zh) | 2022-05-10 |
| CN114465948B CN114465948B (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=81414079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210140616.3A Active CN114465948B (zh) | 2022-02-16 | 2022-02-16 | 主备容灾方法、装置、设备及介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114465948B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115022909A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-06 | 中国电信股份有限公司 | Upf网元、基于核心网的数据传输方法、设备及介质 |
| CN115396489A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-11-25 | 中国电信股份有限公司 | Upf容灾方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109873761A (zh) * | 2017-12-04 | 2019-06-11 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种热备环境中切换主备设备的方法和装置 |
| US20200053828A1 (en) * | 2018-08-13 | 2020-02-13 | Jayshree Bharatia | Network Initiated UPF sessions Transfer |
| WO2020197451A1 (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Methods and devices for connecting a wireless communication device to a user plane in a wireless communication network |
| CN113473508A (zh) * | 2020-03-30 | 2021-10-01 | 华为技术有限公司 | 一种通信方法和通信装置 |
-
2022
- 2022-02-16 CN CN202210140616.3A patent/CN114465948B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109873761A (zh) * | 2017-12-04 | 2019-06-11 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种热备环境中切换主备设备的方法和装置 |
| US20200053828A1 (en) * | 2018-08-13 | 2020-02-13 | Jayshree Bharatia | Network Initiated UPF sessions Transfer |
| WO2020197451A1 (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Methods and devices for connecting a wireless communication device to a user plane in a wireless communication network |
| CN113473508A (zh) * | 2020-03-30 | 2021-10-01 | 华为技术有限公司 | 一种通信方法和通信装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115022909A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-06 | 中国电信股份有限公司 | Upf网元、基于核心网的数据传输方法、设备及介质 |
| CN115022909B (zh) * | 2022-05-27 | 2024-01-30 | 中国电信股份有限公司 | Upf网元、基于核心网的数据传输方法、设备及介质 |
| CN115396489A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-11-25 | 中国电信股份有限公司 | Upf容灾方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114465948B (zh) | 2024-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100459601C (zh) | 网络中主备网关设备的实现方法 | |
| CN101479992B (zh) | 一种实现点到多点网络链路状态穿通的方法及其设备 | |
| CN114465948B (zh) | 主备容灾方法、装置、设备及介质 | |
| CN101465859B (zh) | 一种触发主备用接口板倒换的方法及装置 | |
| CN102448095A (zh) | 一种双归保护方法和设备 | |
| CN109861867B (zh) | 一种mec业务处理方法及装置 | |
| EP3029883B1 (en) | Network protection method and apparatus, next-ring node, and system | |
| CN108337161B (zh) | 一种mlag接口故障三层数据流量平滑切换的方法 | |
| US20140185429A1 (en) | Communication system, path switching method and communication device | |
| CN111988222A (zh) | 数据传输方法及装置、电子设备和计算机可读存储介质 | |
| JP2000092125A (ja) | パケット転送装置、中継器、通信網、パケット転送方法および通信網の切替方法 | |
| AU2011229566B2 (en) | Load sharing method and apparatus | |
| JP3101604B2 (ja) | 分散コンピュータ・システムのエラーを報告する方法 | |
| KR20150002474A (ko) | 통신 네트워크에서 장애 복구 방법 | |
| CN102407868B (zh) | 适用于轨道交通现代监控系统通讯规约的热备双连接方法 | |
| CN115022909A (zh) | Upf网元、基于核心网的数据传输方法、设备及介质 | |
| CN113645312A (zh) | 一种基于erps协议的子环网链路保护方法与装置 | |
| CN110875880B (zh) | 一种数据传输方法、相关设备、系统及计算机存储介质 | |
| CN114727324B (zh) | 网络容灾处理方法、装置、存储介质及电子设备 | |
| EP3001612B1 (en) | Multi-domain network protection method and node | |
| CN103248508A (zh) | 端口保护方法、装置及系统 | |
| CN112954722B (zh) | 一种5g upf主备链路快速切换系统和方法 | |
| CN214101381U (zh) | 一种光网络多路径快速切换系统 | |
| CN116074187A (zh) | 主备链路切换方法及装置、电子设备、存储介质 | |
| CN110138636B (zh) | 动态线性保护方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | 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 |