CN1801790A

CN1801790A - 使用浮动ip地址提高数据通信可靠性的方法

Info

Publication number: CN1801790A
Application number: CN 200510000094
Authority: CN
Inventors: 高超; 王志强; 杨高峰; 林霖; 雷浩; 肖庆清
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2005-01-07
Filing date: 2005-01-07
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2025-01-07
Also published as: CN100442791C

Abstract

本发明提供一种使用浮动IP地址提高数据通信可靠性的方法，包括：在信令接入网关中配置至少两块网卡适配器；并将配置的浮动IP地址信息与该选取的网卡适配器绑定，向应用服务器端发起连接，进行数据通信；若出现通信异常，将浮动IP地址信息从当前绑定的网卡适配器上删除，同时选择另外一块网卡适配器，将浮动IP地址信息绑定到当前选择的网卡适配器上，继续数据通信。采用本发明方法既能减少占用有限的IP地址资源，又能提高数据通信的可靠性。

Description

使用浮动IP地址提高数据通信可靠性的方法

技术领域

本发明涉及基于TCP/IP通信的网络数据通信，尤指一种在智能网、短消息中心和HLR信令接入网关和应用服务器之间使用浮动IP地址提高数据通信可靠性的方法。

背景技术

在信令接入网关与应用服务器之间通常是采用TCP/IP连接进行通信的。信令接入网关负责将窄带No.7信令网的MTP消息或者宽带SIGTRAN的M3UA协议接口转换为TCAP消息，其具体连接示意图如图1所示，再通过TCP/IP网络发送到应用服务器，如图2所示，而联系两者的硬件通常是网卡适配器(NIC)。

从组网情况上看，信令接入网关在网络上的位置非常重要，连接核心网平面与业务处理平面，支撑着业务的运行。

鉴于信令接入网关的重要地位，要求在网络传输可靠性上进行硬件的备份，尤其是信令接入网关与应用服务器的TCP网络必须有可靠的冗余备份，确保系统的稳定运行，当通信网络异常后，必须在较短时间内恢复系统正常运行。所以在应用上，现有技术中的信令接入网关会配置多块网卡适配器，每个网络适配器具备独立的IP地址。

现有技术的缺点：

1、在IPv4阶段，IP地址资源有限，尤其在大规模应用情况下，会消耗很多IP地址资源，造成运营商在地址分配和组网的困难。

2、设备IP地址过多，造成维护麻烦。

发明内容

本发明提供一种使用浮动IP地址绑定的方式来提高网络数据通信可靠性的方法，并减少占用的IP地址资源。

本发明方法包括下列步骤：

A)在信令接入网关中配置至少两块网卡适配器；网关中的设备管理模块定期扫描所有网卡适配器的状态，将功能正常的网卡适配器上报给网关中的业务处理模块，并更新网卡状态信息表；

B)当信令接入网关启动后，业务处理模块从网卡状态信息表中选择一块网卡适配器，并将配置的浮动IP地址信息与该选取的网卡适配器绑定，成功后，向应用服务器端发起连接，进行数据通信；

C)若出现通信异常，业务处理模块将浮动IP地址信息从当前绑定的网卡适配器上删除，同时从网卡状态信息表中选择另外一块网卡适配器，将浮动IP地址信息绑定到当前选择的网卡适配器上，成功后，向应用服务器端发起连接，继续数据通信。

所述浮动IP地址信息包括浮动IP地址和子网掩码。

根据本发明的上述方法，若信令接入网关与应用服务器不在一个子网中，则将路由信息与浮动IP地址信息一起绑定到选择的网卡适配器上。

根据本发明的上述方法，所述步骤C中将浮动IP地址信息绑定到当前选择的网卡适配器之前，先判断当前选择的网卡适配器是否已经绑定有IP地址，若是，则删除绑定的IP地址。

根据本发明的上述方法，所述设备管理模块定期扫描所有网卡适配器的间隔时间为秒级。

根据本发明的上述方法，信令接入网关与应用服务器之间的连接为TCP连接。

采用本发明方法既能减少占用有限的IP地址资源，又能提高数据通信的可靠性。

附图说明

图1为信令接入网关在信令网中的位置示意图。

图2为信令接入网关与应用服务器的组网示意图。

图3为两个网卡适配器共享一个IP地址的信令接入网关组网示意图。

图4为主用网卡适配器的通信路径示意图。

图5为IP地址浮动到第二块网卡适配器的过程示意图。

具体实施方式

本发明采用浮动IP地址绑定的方式，其实现原理为：一个对等的连接只使用一个IP地址，而多个网卡适配器中，只有一个是主用工作，其他作为备用，虽然从物理上也连接在网络上，但是其上未绑定IP地址，处于空闲状态。通过这种浮动IP的方式，信令接入网关对外相当于只有一个网络地址，而外部的应用服务器也勿需关心具体是与哪一个网卡适配器通信，如图3所示，为两块网卡适配器共享一个IP地址的信令接入网关组网示意图。图中，信令接入网关有NIC_1和NIC_2两块网卡适配器，通过一个浮动IP地址IP_1与应用服务器中的网卡适配器NIC_0(其IP地址为IP_0)实现通信。

实现浮动IP的核心是在运行过程中动态进行网卡适配器的设备管理、IP地址和路由信息的维护。

本发明方法中，需要保证信令接入网关中至少具备两块以上的网卡适配器可供使用。

网关中的设备管理模块定期扫描所有网卡适配器的状态，对网卡的可用性进行判断后，将功能正常的网卡适配器上报给网关中的业务处理模块，更新一网卡状态信息表。当信令接入网关启动后，设备管理模块从网卡状态信息表中选择一块可用的网卡进行网络连接。

系统动态的将IP地址和路由信息绑定到被选择的网卡上，成功后，创建SOCKET并向应用服务器端发起连接，进行数据通信。

在通信过程中，可能出现异常，例如，交换机端口故障、网线损坏、网卡故障等硬件故障。当故障发生时，信令接入网关设备发现无法保证与应用服务器正常通信，超过一定时间后，即认为该通路已经无法使用，将IP地址从原来绑定的网卡适配器上删除，同时从网卡状态信息表中选择另外一块可周网卡，将IP地址和路由信息绑定到该网卡上，然后向应用服务器侧发起连接，继续进行通信，如图4、图5所示。图4为主用网卡适配器(网卡1)的通信路径示意图。如图所示，网卡1的IP地址为10.10.10.2，应用服务器的IP地址为10.10.10.3；当网卡1出现故障后，如图5所示，应中断网卡1与应用服务器的通信连接，同时建立网卡2与应用服务器的通信连接。根据本发明的上述方法，先将IP地址10.10.10.2从网卡1上删除，再将该IP地址与网卡2绑定，即设置网卡2的IP地址为10.10.10.2，设置成功后，向应用服务器发起连接，继续进行通信。

本发明浮动IP绑定的具体方法为：当信令接入网关启动后，业务处理模块从网卡状态信息表中取得第一块可用网卡的设备句柄，将预先设置的IP地址信息设置到网卡中，其中IP地址信息包括IP地址和子网掩码。

其中，连接控制块信息如下：

struct netinfo

{

_UC module_no; //模块号

_UL float_ip; //浮动IP地址

_UL remote ip; //应用服务器IP地址

_US port; //应用服务器监听端口

_UL router; //网关

_UL mask; //子网掩码

};

如果信令接入网关与应用服务器不在一个子网中，还需要设置路由信息，将路由信息设置到网卡中。

绑定浮动IP地址和路由信息的程序如下：

START

IF数据库配置了IP地址信息AND地址有效

THEN记录IP地址信息到业务处理模块；

ELSE

RETURN；

IF存在可用网卡

THEN检查该网卡是否已经绑定IP地址；

IF网卡绑定了IP地址

删除绑定了的IP地址；

绑定浮动IP地址到该网卡上

ELSE

RETURN；

IF本地地址与应用服务器不在同一子网

设置路由信息；

END

设备管理模块定期扫描网卡适配器程序如下：

START

每1秒扫描网卡状态；

更新网卡状态信息表；

END

本发明方法实现浮动IP地址绑定，设备管理简单，IP地址和路由信息清晰，数据通信可靠性提高，达到了简化接口和保证数据传输可靠性的双重目的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1、一种使用浮动IP地址提高数据通信可靠性的方法，包括下列步骤：

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述浮动IP地址信息包括浮动IP地址和子网掩码。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于：若信令接入网关与应用服务器不在一个子网中，则将路由信息与浮动IP地址信息一起绑定到选择的网卡适配器上。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤C中将浮动IP地址信息绑定到当前选择的网卡适配器之前，先判断当前选择的网卡适配器是否已经绑定有IP地址，若是，则删除绑定的IP地址。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述设备管理模块定期扫描所有网卡适配器的间隔时间为秒级。

6、如权利要求1、2、3、4或5所述的方法，其特征在于：信令接入网关与应用服务器之间的连接为TCP连接。