CN1842020A - 一种实现数据业务备份的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现数据业务备份的方法。该方法具体实现如下：在链路层同一台数据通讯交换机上，对任意两个带宽相同的端口，设备用户只需指定主端口的端口号、备端口的端口号、主备关系：1+1备份或冗余备份，这三个作为端口备份设置命令的参数，就可以设定端口备份。这样，对主端口的链路配置都会自动同步到备端口，从而实现在链路层端口数据业务的自动实时无损备份。当主端口出现故障时，通过故障告警自动触发，保证主备端口的自动倒换。这种备份方式不受数据业务类型的限制，是一种对传输层以上的数据业务透明的备份方法。对于用户，只需做简单的配置即可实现，操作非常简便。

Description

一种实现数据业务备份的方法

技术领域

本发明涉及数据业务备份技术，尤指在同一台数据通讯交换机上实现对数据业务备份的方法。

背景技术

为了提高通讯设备的可靠性，需要对数据业务进行备份。

目前，最常见的一种对数据业务进行备份的方法是负荷分担。该方法的实施是：在同一台数据通讯交换机上，用多个端口对数据业务进行分担，当其中一个端口或链路出现故障时，其上的数据业务切换到另一端口上，从而达到对数据业务的备份。

端口管理模块是数据通讯交换机中对端口及其链路进行管理的软件模块；故障告警自动触发是数据通讯交换机上对端口和链路故障进行监控的一个软件模块，该模块通过和指定端口或链路的通讯传送某些相关信息来验证端口和链路的运行状态，如果检测结果出现异常满足预制倒换的触发条件则系统开始执行倒换处理。

为了保证某些重要数据业务的安全传输，比较常用的方法是对这些业务进行负荷分担处理，以保证在其中一个端口或链路发生故障时，将其上的数据业务倒换到其它的端口或链路上。图1是现有技术采用负荷分担实现数据业务备份的数据流向示意图，在同一台数据通讯交换机10上，通过数据通讯交换机10上的端口管理模块分别对参与分担数据业务的端口进行配置：如指定参与分担业务的端口、给端口分别建立数据链路等。正常情况下，端口11和端口12的数据链路分别对数据业务进行分担，当数据通讯交换机10检测到端口11或其链路发生故障时，故障告警自动触发，将端口11上的数据业务切换到端口12的数据链路上。

从上述负荷分担方式中可以看出，如果端口12的带宽不足，从故障端口倒换过来的数据业务会有延迟或丢失的情况。对于倒换到端口12的数据业务，接收端不知道它应该是输出到哪个端口的数据，只能通过外部协议判定该数据是由哪个端口接收，这样无疑增加了处理的复杂程度。

由此可见，负荷分担方法的处理比较复杂，并且该方法可能出现延迟或数据丢失，所以它不太适用于对实时数据业务的备份。

另一种方式是预留同类型板卡，甚至预留交换机以备发生故障时替换使用，无疑增加资金投入。这种方式在发生故障时，需要关闭故障设备，然后通过人工连接到备份设备上，有时甚至需要重新做相关配置，可见，这种方法不但反应速度慢，而且会造成业务的中断。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现数据业务备份的方法。该方法能够完成对实时数据业务的自动无损备份，同时，能够节约资金的投入。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

一种实现数据业务备份的方法，该方法包括如下步骤：

a.在同一台数据通讯交换机上选择带宽相同的端口；

b.确定所述选择的端口的主备关系；

c.正常情况，通过主端口传输数据业务；当端口发生故障时，通过端口管理模块进行端口倒换，由备端口来传输数据业务。

所述确定主备关系的方法为：用户分别设置主端口和备端口并配置主端口属性和链路后，端口管理模块将备端口的属性和链路配置为与主端口相同。

所述设置主端口和备端口的方法为：在端口管理模块中，在主端口端口号配置项中设置主端口端口号，以确定主端口；在备端口端口号配置项中设置备端口端口号，以确定备端口。

在步骤b中，在确定所述端口的主备关系之后，该方法还包括：通过设置端口管理模块中的备份方式选择配置项确定所述主端口和所述备端口的备份方式；

所述备份方式选择配置项为：1+1备份方式，或冗余备份方式。

当所述备份方式选择配置项被设置为1+1备份方式时，端口管理模块根据预设配置记录设置主端口为输入/输出数据业务端口，设置备端口为输出数据业务端口；

当所述备份方式选择配置项被设置为冗余备份方式时，端口管理模块根据预设配置记录设置主端口为输入/输出数据业务端口，设置备端口为输入/输出数据业务端口。

所述通过端口管理模块进行端口倒换的方法为：端口管理模块根据预设的发生端口故障告警时是否自动倒换配置项进行处理，若该配置项设置为是，则端口管理模块在故障时，将备端口配置为主端口；若该配置项设置为否，则不作自动端口倒换。

所述备端口为两个或两个以上时，

当主端口发生故障时，若所述发生端口故障告警时是否自动倒换配置项设置为是，则端口管理模块按照备端口优先级选择级别高的备端口，并将该备端口配置为主端口；

当备端口发生故障时，若所述发生端口故障告警时是否自动倒换配置项设置为是，则端口管理模块按照剩余备端口优先级选择级别高的备端口，并将该备端口配置为所有备端口中级别高的备端口。

在步骤b中，在确定所述端口的主备关系之后，该方法还包括：通过设置端口管理模块中的主备端口之间是否创建连接配置项为是，主端口的数据通过该连接实时传送给备端口。

所述主端口和备端口分别连接在服务器的主端口和备端口上，

步骤c中，当端口发生故障时，该方法还包括：服务器根据自身配置，对端口所在链路数据流量进行检测，将端口倒换到有数据流量的备端口上。

所述主端口和所述备端口通过传输网设备的现有自动保护倒换端口连接在服务器的一个端口上，

步骤c中，当端口发生故障时，该方法还包括：传输网设备通过启动自动保护倒换端口，将所述备端口与该自动保护倒换端口连接。

所述主端口和备端口分别连接在另一交换机的主端口和备端口上，

步骤c中，当端口发生故障时，该方法还包括另一交换机根据自身配置倒换到备端口上。

由上述的技术方案可见，本发明这种对数据业务的备份方法，由于选取带宽相同的端口作为主备端口，实现了对数据业务的无损备份。该方法通过在端口管理模块增加端口备份管理功能，即通过设置端口主备关系，使备份端口的属性和链路设置与主端口保持了一致。正常情况下，数据业务通过主端口与接收端口进行交互；发生故障时，故障告警自动触发，使数据业务倒换到备端口，数据业务在备端口与接收端口之间完成交互，且无需通过外部协议来判断也能实现自动备份，从而简化了处理过程。此外，本发明是在一台数据交换机上实现对数据业务的备份，减少了资金的投入，同时不需要中断业务便可完成实时备份，且反应速度快。

附图说明

图1是现有技术采用负荷分担实现数据业务备份的数据流向示意图；

图2是本发明采用端口备份实现数据业务1+1备份的数据流向示意图；

图3是本发明采用端口备份实现数据业务冗余备份的数据流向示意图；

图4是本发明端口备份的流程图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：在链路层同一台数据通讯交换机上，选择带宽相同的端口，并在端口管理模块中对所选端口进行相关设置，比如端口属性，端口主备关系等。本发明中，在端口管理模块，通过对端口主备关系的设置，用户分别设置主端口和备端口并配置主端口属性和链路后，端口管理模块将备端口的属性和链路配置为与主端口相同，从而使备端口获得与主端口相同的属性及链路。当发生故障时，通过故障告警自动触发，保证了主备端口的自动倒换。从而实现对数据业务的自动实时无损备份。

本发明中，在端口管理模块中新增了端口备份管理功能，该功能用于对主备端口进行管理，在端口管理模块中新增的五项配置项，它们分别是：

1)主端口端口号

将选为主端口的端口号设置在此项，以确定主端口。

2)备端口端口号

将选为备端口的端口号设置在此项，以确定备端口，当备端口有两个或两个以上时，根据记录顺序由先到后确定备端口的优先级别，记录在先的备端口具有高的优先级。

3)备份方式选择

设置主端口和备端口之间的备份方式，有1+1备份和冗余备份两种，若此项不作选择，则系统默认为1+1备份。

4)发生端口故障告警时是否自动倒换

若设置了自动倒换，在主端口发生故障时，自动倒换到优先级别高的备端口；当备端口发生故障时，按照优先级替换成其它正常备端口。如果该项设置为否，那么在主端口或备端口发生故障后，不作任何倒换工作，等待工作人员到现场通过重新将备端口配置成主端口进行手工倒换或直接更换设备。

5)主备端口之间是否创建连接

对于输入主端口和备端口的数据在服务器侧就有备份的情况，通过配置该项为是，端口管理模块自动在主备端口之间创建一链路来实时刷新备份数据，以保证主端口发生故障后倒换到备端口时所接收数据与发生故障时主端口所接收数据是一致的。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举两个实施例，对本发明进一步详细说明。

实施例一：该实施例是采用多个备份端口的情况。

图2是本发明采用端口备份实现数据业务1+1备份的数据流向示意图。图2中在同一台数据通讯交换机20上，有一个主端口A21，两个备端口：备端口B22和备端口C23，端口D24为主备端口的对应输出端口。假设在主备端口侧接有一服务器26，主备端口的输入数据来自服务器26中的同一数据库，数据经数据通讯交换机20到达服务器27。本实施例中假设服务器26本身支持端口备份，即当数据通讯交换机20发生端口故障时，服务器26可以根据对链路连通情况的检测完成相应端口倒换。比如：当交换机的主端口A21发生了故障，假设交换机将数据倒换到备端口B22上传输，服务器26在检测到来自主端口A21的数据链路上无数据流量，而来自备端口B22的数据链路上存在数据流量时，服务器26将自身接收端口倒换到相应的备端口上进行数据传输。

对图2的几点说明：(1)数据业务从服务器26经数据通讯交换机20到服务器27的数据传输方向称为端口的输入；相反，数据业务从服务器27经数据通讯交换机20到服务器26的数据传输方向称为端口的输出。(2)为了方便说明，对同一个端口上的输入、输出链路段分别以端口为分界分成两段来进行描述，例如：主端口21的输入链路段分成链路段251、链路段252，其输出链路段分成链路段262、链路段261。同理，备端口22的输入链路段分成链路段253、链路段254，其输出链路段分成链路段264、链路段263；备端口C23的输入链路段分成链路段255、链路段256，其输出链路段分成链路段266、链路段265。(3)由于主备端口的属性和链路配置是一致的，因此，主备端口输入、输出的数据业务在通讯设备的交换结构20中进行的交换是完全一致的。(4)1+1备份方式中备端口22的输入链路段254禁用，备端口23的输入链路段256禁用。

参照图4本发明端口备份的流程图，下面将对1+1备份方式进行详细描述：

步骤401：在同一台数据通讯交换机20上，选择带宽相同的三个端口：端口A，端口B和端口C。

步骤402：设备用户在端口管理模块设置端口A为主端口、端口B为备端口，端口C为备端口，并分别设置它们的端口号，同时设置主端口A21和备端口B22的备份方式为1+1备份。这里假定根据用户需求，设置发生端口故障时自动完成主备端口倒换，另外，由于服务器26中只有一个共享数据库，所以在主备端口之间没有必要创建一链路连接。

该步骤中，两个备端口的优先级属性按照先后顺序确定，这里假设备端口B22的优先级高于备端口C23。

步骤403：设备用户在端口管理模块按照常规对主端口进行相关设置，如：端口制式、端口地址、在主端口A21与端口D24之间创建一条数据链路等。

该步骤中，完成对端口属性的配置之后，由于端口A分别与端口B和端口C之间建立了主备关系，所以，端口管理模块将设备用户对主端口A21进行的所有端口属性设置和链路设置都拷贝到备端口B22和备端口C23上，即备端口B22和备端口C23的端口属性和它们与端口24之间的数据链路都与主端口A21的完全一致。

正常情况下：服务器26输入主端口A21的数据，经链路段251和链路段252进入交换结构25交换后，到达指定的端口D24；

从服务器27进入交换结构25交换后，在链路段262、链路段264和链路段266的数据是完全一样的，保证了到达链路段261、链路段263和链路段265的数据完全一致，从而实现了端口输出的自动无损备份。例如：当数据通讯交换机20上的端口是以太网端口时，由于主备端口的MAC地址相同、上层的设置，如IP地址等也完全相同。所以，在交换结构内部转发数据的时候，通过内部组播的方式，确保了给主备端口发送相同的数据。如果是ATM端口，主备端口的ATM地址等端口属性相同，在交换结构内部数据转发，通过组播PVC连接，确保了给主备端口发送完全一致的数据。

这里，为了防止备端口的输入也交换到同一个相同的端口D上，当将端口备份方式设置成1+1备份时，端口管理模块将备端口22和备端口23到交换结构25的链路段254和链路段256断开，即根据1+1备份方式的预设配置记录，此时链路段254和链路段256是被设置为禁用的。

步骤404：当有端口发生故障时，端口故障告警模块自动触发，并将故障情况告知端口管理模块；如果不是主端口发生故障，转入步骤407；否则进入下一步。

步骤405：端口管理模块接收到主端口A21告警信息后，判断是否进行主备端口倒换，如果预先不要求主备自动倒换，则进入步骤410；否则，进入下一步。

本步骤中，由于服务器26也能通过对链路上的电平信号等的检测，发现主端口A21发生了故障，也在服务器26侧做好倒换的准备。

步骤406：根据预先要求自动倒换的设置，端口管理模块自动实现主备端口的倒换，即端口管理模块将倒换的备端口配置成主端口即可。

本实施例中，在端口管理模块预先设置了端口故障自动倒换，所以倒换到优先级高的备端口B22。此时服务器与备端口B22连接的端口也同时倒换成使用中的端口。

步骤407～步骤408：当备端口B22发生故障时，判断是否进行端口倒换，如果预先不要求自动倒换，则进入步骤410；否则，进入下一步。

步骤409：根据预先要求自动倒换的设置，端口管理模块按照优先级从高至低，在其它备端口中选择一备用端口替换备端口B22，本实施例中选择备端口C23替换之，即将备端口C23配置成优先级最高的备端口即可。

步骤410：不做任何操作，等待人工倒换或替换。

对实施例一的一点说明，如果服务器26本身不支持端口备份，可以这样来做处理，将服务器26的一个端口连接到传输网设备上的自动保护倒换(APS)端口，再将该APS端口与数据通讯交换机的主端口和备份端口连接。这样，当主端口发生故障时，传输网设备启动APS端口，将备端口连接在APS端口上。这样，对端口的倒换只在传输网设备和数据通讯交换机之间进行，对服务器来讲，服务器只需继续收发数据即可。

另外，如果数据通讯交换机两侧连接的是交换机，而不是服务器，由于双方都有端口备份，所以倒换是能够保持同步的。

实施例二：该实施例是采用单个备份端口的情况。

图3是本发明采用端口备份实现数据业务冗余备份的数据流向示意图。图3中在同一台数据通讯交换机30上，有一个主端口A31，一个备端口B22，端口24为主备端口的对应输出端口。假设在主备端口侧分别接有一服务器，主端口的输入数据来自服务器35中的一数据库，而数据经数据通讯交换机30到达服务器37；备端口的输入数据来自服务器36中的另一数据库，数据经数据通讯交换机30到达服务器37。这里服务器36是服务器35的本地备份服务器。

参照图4本发明端口备份的流程图，下面将对冗余备份方式进行详细描述：

步骤401：在同一台数据通讯交换机30上，选择带宽相同的两个端口：端口A和端口B。

6)步骤402：设备用户在端口管理模块中设置端口A为主端口、端口B为备端口，并分别设置它们的端口号，同时设置主端口A31和备端口B32的备份关系为冗余备份关系。这里假定根据用户需求，设置发生端口故障时自动完成主备端口倒换，另外，由于服务器35和服务器36中各有一个数据库，这两个数据库是主备关系，为了保证这两个数据库保持实时一致，所以通过将配置项：主备端口之间是否创建连接项配置为是，这样，端口管理模块自动在主备端口之间创建一链路来实时刷新备份数据，以保证主端口发生故障后倒换到备端口时所接收数据与发生故障时主端口所接收数据是一致的，即保证了服务器36中的数据库被服务器35中的数据库实时刷新。

步骤403：设备用户在端口管理模块中按照常规对主端口进行相关设置，如：端口制式、端口地址、在主端口A31与端口C33之间创建一条数据链路等。

该步骤中，完成对端口属性的配置之后，由于端口A与端口B之间建立了主备关系，所以，端口管理模块将设备用户对主端口A31进行的所有端口属性设置和链路设置都同步到备端口B32上，即备端口B32的端口属性和与端口24之间的数据链路与主端口A31的完全一致。

正常情况下：服务器35输入主端口A31的数据，经链路段351和链路段352进入交换结构34交换后，到达指定的端口C33；

从服务器37进入交换结构34交换后，在链路段362和链路段364的数据是完全一样的，保证了到达链路段361和链路段363的数据完全一致，从而实现了端口输出的自动无损备份。例如：当数据通讯交换机30上的端口是以太网端口时，由于主备端口的MAC地址相同、上层的设置，如IP地址等也完全相同。所以，在交换结构内部转发数据的时候，通过内部组播的方式，确保了给主备端口发送相同的数据。如果是ATM端口，主备端口的ATM地址等端口属性相同，在交换结构内部数据转发，通过组播PVC连接，确保了给主备端口发送完全一致的数据。

同时通过主备端口之间建立的链路，当服务器35上的数据库更新时，服务器36上的数据库也可以通过该链路得到相应的刷新。

在冗余备份方式下，链路段354处于开放状态，但对其是否使用，取决于用户的需求：如果用户的外部设备支持在端口C33对接收的数据进行选择，用户可以允许服务器36的数据也进入交换结构34交换后到达端口C33，为了防止与从主端口A31到达端口C33的数据发生冲突，来自主端口A31的数据和来自备端口B32的数据分时进入交换结构后到达端口C33。如果用户要禁止链路段354，只需在服务器36中通过端口配置断开链路段353即可将数据输出屏蔽掉。

步骤404：当有端口发生故障时，端口故障告警模块自动触发，并将故障情况告知端口管理模块；如果是备端口发生故障，转入步骤407；否则进入下一步。

步骤405：端口管理模块接收到主端口A31告警信息后，判断是否要进行主备端口倒换，如果预先设置不要求主备端口倒换，则进入步骤410，否则进入下一步。

步骤406：实现主备端口的自动倒换。

本实施例中，端口管理模块将备端口B32配置成主端口后将数据业务倒换到备端口B32上传输。

步骤407～步骤408：当备端口B32发生故障时，判断是否需要进行端口倒换，如不需要，进入步骤410；否则，进入下一步。

步骤409：由于本实施例中只有一个备用端口，所以不存在备用端口替换的情况。此时，只需等待人工修复该备端口。

步骤410：不做任何操作，等待人工到现场重新配置备端口进行倒换或直接更新设备。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种实现数据业务备份的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

a.在同一台数据通讯交换机上选择带宽相同的端口；

b.确定所述选择的端口的主备关系；

c.正常情况，通过主端口传输数据业务；当端口发生故障时，通过端口管理模块进行端口倒换，由备端口来传输数据业务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定主备关系的方法为：用户分别设置主端口和备端口并配置主端口属性和链路后，端口管理模块将备端口的属性和链路配置为与主端口相同。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设置主端口和备端口的方法为：在端口管理模块中，在主端口端口号配置项中设置主端口端口号，以确定主端口；在备端口端口号配置项中设置备端口端口号，以确定备端口。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤b中，在确定所述端口的主备关系之后，该方法还包括：通过设置端口管理模块中的备份方式选择配置项确定所述主端口和所述备端口的备份方式；

所述备份方式选择配置项为：1+1备份方式，或冗余备份方式。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

当所述备份方式选择配置项被设置为1+1备份方式时，端口管理模块根据预设配置记录设置主端口为输入/输出数据业务端口，设置备端口为输出数据业务端口；

当所述备份方式选择配置项被设置为冗余备份方式时，端口管理模块根据预设配置记录设置主端口为输入/输出数据业务端口，设置备端口为输入/输出数据业务端口。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过端口管理模块进行端口倒换的方法为：端口管理模块根据预设的发生端口故障告警时是否自动倒换配置项进行处理，若该配置项设置为是，则端口管理模块在故障时，将备端口配置为主端口；若该配置项设置为否，则不作自动端口倒换。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述备端口为两个或两个以上时，

当主端口发生故障时，若所述发生端口故障告警时是否自动倒换配置项设置为是，则端口管理模块按照备端口优先级选择级别高的备端口，并将该备端口配置为主端口；

当备端口发生故障时，若所述发生端口故障告警时是否自动倒换配置项设置为是，则端口管理模块按照剩余备端口优先级选择级别高的备端口，并将该备端口配置为所有备端口中级别高的备端口。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤b中，在确定所述端口的主备关系之后，该方法还包括：通过设置端口管理模块中的主备端口之间是否创建连接配置项为是，主端口的数据通过该连接实时传送给备端口。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述主端口和备端口分别连接在服务器的主端口和备端口上，

步骤c中，当端口发生故障时，该方法还包括：服务器根据自身配置，对端口所在链路数据流量进行检测，将端口倒换到有数据流量的备端口上。

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述主端口和所述备端口通过传输网设备的现有自动保护倒换端口连接在服务器的一个端口上，

步骤c中，当端口发生故障时，该方法还包括：传输网设备通过启动自动保护倒换端口，将所述备端口与该自动保护倒换端口连接。

11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主端口和备端口分别连接在另一交换机的主端口和备端口上，

步骤c中，当端口发生故障时，该方法还包括另一交换机根据自身配置倒换到备端口上。

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