CN1585348A - 用于交换系统的地理冗余的方法 - Google Patents

Abstract

提供具有工作区的IP网络的灾难恢复，该工作区至少包括一个用于通过IP网络路由业务的交换器。提供第一模式(402)，其中工作区被激活并通过IP网络路由业务，备份区具有通过IP网络路由业务的功能，该备份区被保持在备用状态，并且与业务有关的IP地址存储在存储区中。提供第二模式(406)，其中当工作区由于灾难不能工作时，激活备份区以便备份区利用存储在存储区内的IP地址通过IP网络路由业务。

Description

用于交换系统的地理冗余的方法

技术领域

本发明涉及灾难恢复，尤其涉及基于由于灾难而不能工作的服务的IP(网际协议)网络的恢复。

背景技术

IP网络的破坏，或局部破坏将使绝大部分用户网络瘫痪。最近，例如，已经发生了由于自然和人为灾难导致对用户的呼叫服务长期中断。在严重紧急情况下，例如，诸如地震或恐怖袭击，网络的中断很可能增加混乱，甚至危及对受害者的营救或危及警察对危险状况作出响应。

万一发生灾难，呼叫交换中心很有可能受到影响。这是因为交换中心通常位于中央地带、或公共场所。然而，从属单元更有可能越过一个地理区域扩展。因此，交换中心更容易遭受恐怖袭击或地震，在大城市中易于产生最严重的影响。在这种情况下，交换将被破坏，并且所有的呼叫服务将中断。提供交换系统的地理冗余度的系统或方法是所需的。

发明内容

本发明的一个目的为IP网络所提供的服务提供灾难恢复。

本发明的一个目的是为IP网络的工作区提供灾难恢复。

本发明的一个目的是为IP网络的呼叫交换中心提供灾难恢复。

本发明的一个目的是为替换区域提供灾难恢复，该替换区域至少包括一个交换器和提供呼叫服务给IP网络的从属单元。

根据本发明，提供一种用于IP网络的灾难恢复的方法。一个工作区至少包括经由IP网络路由业务的交换器。备份区包括类似功能。在该方法中，至少提供第一模式，其中工作区被激活并经由IP网络路由业务，该备份区维持备用状态，并且与业务相关的IP地址被存储在存储区中。提供第二模式，其中当由于灾难而工作区不能工作时，备份被激活以便备份区利用存储在存储区中的IP地址经由IP网络路由该业务。

根据本发明的另一方面，提供用于IP网络的灾难恢复系统。在第一模式中，至少包括交换器的工作区被激活，用于根据与业务有关的IP地址经由IP网络路由业务。在第一模式中，至少包括交换器的备份区处于待命状态，并且当由于灾难而工作区不能工作时，在第二模式中备份区被激活。在第一模式中存储区存储由工作区利用的IP地址，并且在第二模式中读取IP地址给备份区。

附图说明

本发明将参考下列附图进行描述。然而，应当记住，附图仅仅是示例：

图1描述了本发明的IP网络；

图2是本发明的模式表；

图3A描述了本发明的第一模式；

图3B描述了本发明的第二模式；

图3C描述了本发明的第三模式；

图4是本发明的状态图。

具体实施方式

本发明提供灾难恢复方法、系统和装置，用于灾难后恢复网络的操作性。例如，这样的网络100可以是图1所示的网际协议网络。当然，在此显示的网络仅是示例，并且应当理解本发明可应用到任何类型的网络中。无论如何，作为理解网络部分而对网络100进行讨论对于讨论本发明的发展是重要的。

本发明通常涉及选择替换区102，在预期的灾难中，该替换区定义了被替换的，或多余的部分的预定集合或子集。本发明还涉及提供操作模式，其详细说明了用于处理灾难的不同阶段的程序。也应当理解，本发明还涉及合适的选择被替换，或相反多余的部件。这些和其他方面应当被更详细的进行讨论。

尽管网络的特定部分可以和显示的不同，但它应当对提供这些元件的描述是有用的。尤其是，由于已经叙述，灾难后选择被替换的部件也是本发明的一个方面，并且它对于至少简要讨论部件特征是有用的。

网络100的通信通过软交换104来调整。此软交换执行对访问设备、媒体网关和资源服务器的控制，并且协调各种部件的网络智能用于实施这些措施。如图所示，软交换104使用分配这些功能的模块化结构。

在电信网络中，交换器是引导来自任何多路输入端口的输入数据到特定输出端口的设备，该输出端口将使数据流向它的预定目标。在诸如IP网络的广域分组交换网络中，交换器还根据每个数据包中的IP地址确定向哪发送数据包，例如，输出端口，用于到预定目标所经途径的下一部分。

软交换104的中心是呼叫特征服务器(CFS)，其处理呼叫控制，诸如呼叫信号处理、呼叫建立，和服务。它也可提供有关的管理方面，诸如收集报表和帐单数据。软交换104可以为语音和多媒体连接提供连接控制，并通过管理媒体网关上的调解资源来确保在公共交换电话网(PSTN)和基于IP网络之间正常的交互工作。这也可设计为处理在流控制传输协议/网际协议(SCTP/IP)、典型的时分复用(TDM)连接、和异步传输模式(ATM)高速信令链路上的发信令系统(SS7)信令传送。软交换104也可以提供管理接口以提供网络100的用户控制。

软交换可以利用支持服务平台来处理各种任务。例如，开放服务平台(OSP)106，可以借助于开放应用程序接口(API)经由若干应用构件块来传送开放程序接口。注册和路由服务器108可以提供用于H.323终端的功能，诸如用户注册授权访问IP承载语音(VoIP)服务，其存储在中央数据库中。该H.323是ITU推荐的多媒体互操作性呼叫H.3X的大组的一部分，并由此参考该标准进行详细讨论。

边缘路由器109将软交换104和相关元件连接到网络100。在软交换104的控制下，边缘路由器路由一个和多个局域网(LAN)之间数据包。

通过所示的一组主从目录服务器110可以保持与用户相关并用于执行操作的数据。在所示的方面，利用轻量目录访问协议(LDAP)，该数据库系统被激活。

提供代理和重定向服务器112将用户和域连接到网络100。换句话说，它在客户之间建立呼叫。在所示的网络100中，通过将PSTN/综合业务数字网(ISDN)和H.323网络提供给交互工作，它开放了基于网络的新的会话网际协议(SIP)。

在此有可能提供多协议信令传输点和信令网关114，其处理在TDM上的SS7、在ATM上的SS7，以及在IP上的SS7。它充当固定和移动TDM网络之间，智能网络(IN)平台和下一代网络之间的桥梁。

可提供接入网关(AG)116来支持遗留接口，即，简易老式电话业务(POTS)等。接入网关116为现有的访问网络100的基础结构提供网关功能。

媒体网关118是电路交换语音网络和网络100之间的调解元件。他们被软交换104控制，并使用激活IP技术的服务质量(QoS)通过网络100中继语音、传真、调制解调器和ISDN数据业务。例如，这些媒体网关使用中继线接口互连电路交换语音网络120，如图所示。

在此所示的资源服务器122，它被软交换104控制，为网络100提供广播和用户交互对话。该资源服务器也可以产生新的定制服务，例如，由VoiceXML(基于公知的XML因特网技术的用于语音服务的标准程序语言)支持的定制的广播/对话，和自动文本—语音转换技术。

可以提供网络管理员124来支持操作、管理和维护(OA&M)任务。网络管理员可为预防和校正测量提供故障管理。也可提供这些特征，诸如辅助产生、修改和删除任何对象(例如，用户数据库记录、TDM和IP中继线、路由、信令链路)的配置管理。它也能支持通过文件传输的计算记录的自动收集，执行记录校验和格式转换。它也可提供性能管理，诸如收集和处理网络和服务性能数据以确保QoS。也可为安全管理，其确保授权用户的访问权限。

在此也显示了用户控制接口(SIC)126。它用于在呼叫特征服务器和H.323客户机(例如，多媒体PC)之间的通信。因此，用于多媒体应用的用户终端设备(CPE)可由软交换104利用例如，H.323直接控制。

提供的媒体网关128可作为控制接口(或接入网关)，其规定，例如，媒体网关控制协议(MGCP和MEGACO)(IETF)/H.248(ITU-T)。软交换104可使用这些协议来控制，例如，媒体网关118、资源服务器122、接入网关116，和/或在用户终端中的相应端点。

也显示了宽带承载语音(VoBB)单元130。该VoBB单元130通过高速访问基于分组的用户，可以提供语音和下一代服务和特征。该业务从用户终端经由宽带访问，沿着网络100向上并返回，经历了IP上的端到端。例如，它也可提供DSL承载语音、电缆承载语音、Anynet承载语音和H.323/SIP。

尽管本发明已经参照图1显示的特定元件进行了描述，但反复说明特定元素仅仅是示例，并且网络100可以包括除所示以外的其他(或附加)元件。

对网络100进行基本回顾之后，我们现在将注意力转向本发明的灾难恢复方面。如前所述，在灾难的情况下，本发明确定这些元件包含在替换区102中，该替换区被维持并替换。显而易见的，适当的和有效的选择这些元件对恢复网络的操作性是极其有利的。

在图1所示的方面中，软交换104主要通过IP协议控制它的从属单元。应当注意，只有很少的遗留SS7单元利用TDM连接。使用IP协议的自路由机构利用IP协议，本发明将从属单元或多个单元的控制转换到其它地理位置。那样的话，万一需要灾难恢复，本发明在替换区域的路由表中存储网络或子网络地址，并更新该地址以维持从属单元的地址。在那种情况下，本发明使用存储在路由表中地址来重路由该从属单元的控制。

为了提供和实施灾难恢复，本发明使用操作模式。从图2的操作模式表200中将更好的理解该操作模式，在该表中本发明选择操作模式202-208至少用于工作区210，该工作区对应于替换区(图1，102)。本发明还提供操作模式用于备份区212及任选的，用于接入网关214。总之，本发明提供正常模式202、转换模式204、存活模式206和/或回转模式208。

应当清楚，一些中断需要特殊处理，因为他们涉及传统网络。可包括连接POTS ISDN线、V5.x或中继线的接入网关116。倘若在这些区域中发生中断，应当清楚网络100很可能具有少量信息或控制整个子网络。在这种情况下，本发明提出替代方案用于子网络操作性的恢复，或至少，为子网络的恢复作准备。这将在后面描述。

现在更详细的描述，在正常模式202中工作区210被激活的，并执行具有完全特征设置的正常呼叫处理。此时，本发明将备份区212维持在备用状态。在备用状态中，本发明引起，例如，备份区212进行初始测试并检查替换区102。

例如，工作区210，以及多个工作区(未示出)经过DCN连接到网络管理员(124，图1)。该从属单元主要通过IP连接。在本发明中，备份区212连接到网络中最少数量的元件，以便很少突出备份区212，并在安装备份区中需要最少资源。在本发明中，备份区通过DCN连接网络管理员，以便备份区212可维护并检查网络100。

在对灾难的准备中，本发明引起包含在替换区中的单元的数据库被周期性备份。在本发明中这是循环的，并设置任意增量，诸如每周。例如，本发明将这些备份存储在网络管理员文件服务器中。对于较大备份文件，诸如CP备份文件，本发明可将备份存储在诸如硬盘或压缩驱动器的快速存储介质中。另外，本发明产生记录网络事件的日志文件，尤其是备份日志。该日志文件可周期，诸如一天一次的传送给网络管理员。当然，本领域技术人员明白如何产生备份和日志文件并且在此其将不用详细描述。

正常模式中的网络300描绘在图3A中。如图所示，指定作为工作区A的替换区302A通过边缘路由器304连接到网络300并正常工作。显示一个或多个备份区302B和302C等通过边缘路由器304连接，并操作在备用模式下，如前所述。还显示了网络管理员306提供管理服务给网络操作者，如前所述。在此也可具有一个或多个接入网关308。

从图3A中应当理解，连接到工作区302A的DCN的子网络和控制310在该模式下被激活。这是因为工作区302A被激活并且使用这些线路以便发送控制信号给网络的从属单元。在图中，为了网络的完整性，DCN和控制被定位在不同的VLAN中。VLAN(虚拟或逻辑LAN)被定义为在除了地理位置外的一些其他基础上布置工作站的局域网。在该模式中，用于DCN的子网络被激活，使得该信息从备份区302B发送给网络管理员，反之亦然即网络管理员将信息发送给备份区302B。然而，对备份区302B的控制没被激活。

当灾难发生时，本发明进入图2所示的转换模式204。实际上，本发明的转换模式隔离网络中的灾难。这显示在图3B中，其中(来自网络管理员306的观点)工作区302A的破坏呈现出从网络300中隔离。当这些发生时，本发明引起替换区302A从网络中被隔离。当使用静态路由时，通过设置合适的边缘路由器和设置IP中枢来执行上述内容。在移动替换区的IP地址后，安全信息也可被输入到备份区的边缘路由器中。另外，备份区的IP地址可被挽救。之后，网络300从从属单元将控制信息路由到备份区302B或302C，反之亦然即从备份区302B或302C路由到从属单元。

在此，用于工作区302A的DCN子网络和控制被阻塞。此时，DCN子网络和控制被激活，以便允许备份区302B或302C控制该网络300。

与上述操作并行，将数据库备份转移到备份区。一旦转移，备份文件被拆分到合适的备份目录中。

在本发明中，在由用户指定的时间内，诸如在灾难的1小时内，配置边缘路由器。当用户不是网络的所有者时，可协商重新配置边缘路由器的计时作为ISP操作策略的一部分。

进一步，引起包括独立服务(SAS)的从属单元初始化它们的SAS例程。如果必要，由于该特征没有从被毁的软交换中恢复，引起从属单元执行简化特征设置。

此时，本发明再次激活具有备份区的网络。通过脚本首先激活PCU，该脚本改变被毁的副本的IP地址和负载数据。在本发明中，在备份区中选择的单元，诸如OSP和注册及路由服务器也以相同方式被激活。

关于IP网络的特定实施例，在PCU被激活之后，本发明引发恢复命令，该命令引起被毁软交换的生成文件加载到SSNC和CP中。从网络管理员的观点来看，它登记备份区的中断。一旦完成恢复，CP和SSNC包含被毁软交换的IP地址。然而，网络管理员只能看到被毁软交换重现和缺少备份区。换句话说，网络管理员相信工作区已经回到在线，而实际上备份区被替换，或采用此工作区的身份。经过这样安排，本发明天衣无缝的替换了工作区。

既然工作区已经被替换，本发明进入图2中的存活模式206。此时，备份区提供以前由替换区提供的所有特征设置。从图3C中可看到备份区以外部身份运行，当前表示为工作区302A。

无论如何，为了完成转移，需要执行特定后处理程序。通过复位该从属单元和终止独立服务来完成存活模式的激活。而且，本发明在启动备份区时停用AMA特征，由于在启动备份时得不到相应的AMA文件。换句话说，本发明明显的再次激活AMA特征，这产生新的AMA文件以收集AMA标签。

在存活模式中，作为工作区操作的备份区302B具有激活的DCN子网络和控制。DCN子网络和控制保持阻塞用于被毁的工作区302A。

作为进一步加强，本发明也提供挽救稳定呼叫的能力。参照在此描述的特定IP网络，在恢复脚本期间，本发明阻塞软交换的通信。然而，本发明维持软交换到网络管理员和相关的文件服务器的通信。根据这样安排，在重新启动的基础上SAS不会自动终止。此时，本发明在激活的备份区中设置SAS从属值。

本发明维持存活模式直到原始工作区被重新建立。当发生原始工作区再次可操作时，本发明进入图2中的回转模式208。有可能，例如，ISP在原始工作区的位置上已经重建和安装新的软交换。此时，控制被转回到已重建的工作区。

如前所述，本发明也围绕用于替换区的部件选择。在本发明中，确定包括基础部件的这些元件用于软交换操作。这些包括软交换本身以及需要执行软交换主要功能的子部件。

在本发明的一个方面，选择替换区域以包括开放服务平台(OSP)106。如讨论的那样，OSP通过开放应用程序接口(API)经由若干应用程序构件块传送开放程序接口。而且，本发明也包括在替换区、注册和路由服务器108中。在特定实施例中，注册和路由服务器提供用于H.323终端的功能，诸如用户注册授权访问存储在中央数据库中的IP承载语音(VoIP)服务。

如图2所示的作为模式表的操作模式。该模式也可认为是操作方法。这通过在图4中所示的状态图来描述。在正常模式中，通过状态402表示，工作区是激活的，周期性的产生并存储备份，以及存储日志文件。在状态402中，备份区处于冷备用状态，以便只有MTC是激活的，即，只能执行备份测试。在状态402中的任何接入网关被连接并正常工作。在状态403中，选择工作区以包括交换器和提供呼叫服务的支持设备。

在状态404描述的转移模式中，工作区被破坏并且没有保留IP网络连接。备份区装载被毁的工作区的备份数据。任何接入网关作为独立服务被保持。此时，在状态405中，本发明可以任意维持第一模式和第二模式之间的独立服务呼叫。

在其他变化中，备份区保持它的IP地址。例如，这对于用户向地理位置分配该IP地址是有必要的。这可通过用户初始化维持程序来发生，其中TDM维持方案取代IP维持。

在任一变化中，控制工作区的变化应当在受影响的单元内传播。最终，网络管理员从工作区到备份区改变受控单元的分配。对于所有用户，同样在网络管理员应用中改变对工作区域的分配。根据上述变化，受控单元激活新的IP地址组，或相反刷新它们的DNS缓存。

可以预定替换区中的单元的IP地址。在这种情况下，在激活PCU之后，引发系统恢复脚本，将生成的备份加载到CP和SSNC中。这意味着应当再次输入网络文件，诸如NET.CONFIG，以便确保存储正确的IP地址。

在状态406描述的存活模式中，工作区失灵，即，不能工作且离线。例如，使用脚本例程恢复，或任何其他合适的启动例程来启动备份区，并且备份区使用以前工作区的身份和IP地址来工作。在接入网关中，SAS被终止，产生丢失稳定呼叫的结果。如前所述，本发明提供挽救稳定呼叫。无论如何，该接入网关连接到备份区。在其他状态(407)中，在第二模式中备份区采用工作区的身份，使得从IP网络的角度来看，备份区是工作区。

在状态408描述的回转模式中，原始工作区被恢复或再生并被安装。它被激活并回到在线状态。备份区将信息传输给新安装的工作区并且备份区返回备用状态。任何SAS都如它运行在备份区那样继续操作。

应当理解，尽管本发明已经参照特定附图和所示的各方面进行了解释，但本发明不限于此，而实际上包含了由若干权利要求所定义的更宽的发明。

Claims (11)

1.一种用于具有工作区的IP网络的灾难恢复方法，该工作区至少包括通过该IP网络来路由业务的交换器，包括以下步骤：

提供第一模式(402)，其中工作区被激活并通过IP网络路由业务，将备份区保持为备用状态，该备份区具有通过IP网络路由业务的功能，并且与业务有关的IP地址存储在存储区内；以及

当工作区由于灾难不能工作时，提供第二模式(406)，其中备份区被激活，以便备份区利用存储在存储区的IP地址通过IP网络路由该业务。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括提供第三模式(404)的步骤，在第三模式中从IP地址的备份存储区中加载备份。

3.根据任一在前权利要求所述的方法，还包括提供第四模式(408)的步骤，在第四模式中工作区被安装并替换备份区。

4.根据任一在前权利要求所述的方法，还包括步骤(407)，在第二模式中备份区采用工作区的身份，以便从IP网络角度来看，备份区是工作区。

5.根据任一在前权利要求所述的方法，还包括步骤(403)，选择工作区以包括交换器和提供呼叫业务的支持设备。

6.根据任一在前权利要求所述的方法，还包括步骤(405)，在第一模式(402)和第二模式(406)之间保持独立服务呼叫。

7.一种用于IP网络(300)的灾难恢复系统，包括：

工作区(302A)，至少包含在第一模式中被激活的交换器，该交换器根据与业务有关的IP地址通过IP网络(300)路由业务；

备份区(302B)，至少包含另一交换器，该交换器在第一模式中处于备用状态，并且当工作区(302B)由于灾难不能工作时，在第二模式中该交换器被激活；和

存储区(306)，其中存储区存储IP地址，工作区(302A)在第一模式中利用该IP地址，并在第二模式中将IP地址读取到备份区(302B)中。

8.根据权利要求7所述的系统，还包括用于激活的边缘路由器(304)，该路由器在第二模式中控制备份区的连接。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其中备份区(302B)包括交换器和提供呼叫服务的支持设备。

10.根据权利要求7到9中任一权利要求的系统，还包括网络管理员(306)，用于提供网络管理服务并具有用于维持存储区的文件服务器。

11.根据权利要求7到10中任一权利要求的系统，还包括配置的边缘路由器(304)，以便在灾难发生时，该边缘路由器对其作出响应，将工作区从IP网络中隔离。

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