CN1909550A - 一种实现主备倒换及负荷分担的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实现主备倒换及负荷分担的系统及方法，该系统包括：接口分发模块、业务处理模块、媒体流处理模块和控制模块，该四个模块中至少一模块由主用模块和备用模块相互构成主备关系，且该四个模块之间相互存在信令交互，相互配合完成主备倒换及负荷分担的功能；其中该接口分发模块用于完成用户信令数据及媒体流数据的分发，通知业务处理模块及媒体流处理模块分别对用户的信令及数据流进行处理，以实现系统负荷分担的功能；该业务处理模块用于负责用户的信令处理及信息管理；该媒体流处理模块用于负责用户的数据流处理及传输；该控制模块用于负责主备倒换的检测，并触发需要进行主备倒换的模块进行主备倒换的处理。

Description

一种实现主备倒换及负荷分担的系统及方法

技术领域

本发明涉及实现主备倒换及负荷分担的技术，尤其涉及通讯领域对业务不中断传输及性能要求较高的设备中实现主备倒换及负荷分担的系统及方法。

背景技术

随着计算机及通讯技术的不断发展，各行各业越来越依赖于通讯设备提供的便捷高效的工具开展服务、获取信息。相对的，各行各业对通讯设备的稳定性及可靠性要求也越来越高，运营商及客户也越来越关注设备提供服务的连续性及高效性。由此产生了设备故障的备份策略，及为了提高设备的使用效率的各种负荷分担方法。

主备倒换功能为系统提供了一种可靠的数据处理及传输的运行机制，当主用模块出现故障，备用模块可以自行接替主用模块继续进行数据处理及传输的服务，实现系统稳定可靠的运行。如果系统只实现主备功能，则在主备模块之间在同一时刻只有一个模块为系统提供服务，另一个模块处于备用状态，在一定程度上浪费了系统资源。

负荷分担为系统提供一种负荷均衡的处理方法，系统对用户数据的处理在正常情况下均衡地分担到各处理模块上，尤其当系统处于使用高峰期间，系统负荷均衡地分担到各处理模块上，使系统得到更高的利用率，用户得到更好的服务质量。如果系统只实现负荷分担，其中一个模块出现问题，则此模块上承载的所有用户服务都将中断。

专利号02131219.2的中国专利“基于以太网接入平台的主备倒换与负荷分担系统及方法”中公开了一种以太网平台中实现主备倒换及负荷分担的系统及方法。但此专利要求系统基于以太网平台；且要求系统有上行模块、控制模块及业务模块，模块之间存在着层级关系，其在一定程度上影响了设备组网的灵活性及运行的可靠性及使用效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种实现主备倒换及负荷分担的系统及方法，克服现有技术中系统只考虑实现主备倒换，或只考虑实现负荷分担的不足，突破了基于以太网接入平台实现主备倒换及负荷分担的限制；系统同时实现主备倒换及负荷分担功能，提高了设备组网的灵活性及运行的可靠性及使用效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种实现主备倒换及负荷分担的系统，其特点在于，该系统包括：接口分发模块、业务处理模块、媒体流处理模块和控制模块，该四个模块中至少一模块由主用模块和备用模块相互构成主备关系，且该四个模块之间相互存在信令交互，相互配合完成主备倒换及负荷分担的功能；其中

该接口分发模块，用于完成用户信令数据及媒体流数据的分发，通知业务处理模块及媒体流处理模块分别对用户的信令及数据流进行处理，以实现系统负荷分担的功能；

该业务处理模块，用于负责用户的信令处理及信息管理；

该媒体流处理模块，用于负责用户的数据流处理及传输；

该控制模块，用于负责主备倒换的检测，并触发需要进行主备倒换的模块进行主备倒换的处理。

上述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特点在于，所述的接口分发模块还包括一记录及处理单元，用于对用户上线及下线分别进行记录及处理，及用于记录每个用户所属的业务处理模块及媒体流处理模块。

上述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特点在于，所述的接口分发模块采用主备的方式，包括主用接口分发模块与备用接口分发模块，该两个模块中维护的用户信息完全一致，同一时刻只有一个接口分发模块工作，并且，当正在运行的主用接口分发模块发生故障时，备用接口分发模块自动接替主用接口分发模块的工作进行用户数据的分发处理。

上述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特点在于，所述控制模块采用主备的方式，包括主用控制模块和备用控制模块，同一时刻只有一个控制模块工作，且该控制模块本身的主备倒换，是采取硬件自动检测的方式触发。

上述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特点在于，所述的接口分发模块与控制模块集成在一个模块上实现。

上述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特点在于，所述的业务处理模块及媒体流处理模块可各有多个，以实现系统负荷分担。

上述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特点在于，所述的业务处理模块为偶数个，成对的两个模块之间互为主备，且互为主备的业务处理模块用户数据信息完全一致；当一个模块或其所在单板发生故障，与此模块对应的备用模块自动接手此模块的用户信令流处理工作。

上述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特点在于，所述的媒体流处理模块为偶数个，成对的两个模块之间互为主备，且互为主备的媒体流处理模块用户数据信息完全一致；当一个模块或其所在单板发生故障，与此模块对应的模块自动接手此模块的用户媒体流处理工作。

上述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特点在于，所述的用户的信令数据是指设备为用户提供服务的控制及管理信息，用户的媒体流数据是指设备为用户提供服务时处理及传输的数据。

上述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特点在于，各模块之间可以采用TCP/IP接口进行通讯，也可以采用自定义接口的方式进行通讯。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种基于上述的实现主备倒换及负荷分担的系统的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特点在于，包括：

在系统运行异常或在人为触发时，进行各模块的主备倒换处理，由备用模块自动接替主用模块的相应工作，继续为主用模块上接入的用户提供不间断的服务，并在原主用模块恢复正常运行后，该原主用模块将重新分担系统负荷；

系统对用户数据进行负荷分担处理，将负荷均衡分布在主备模块上，同时，主备模块数据区保持实时同步，当主备倒换处理发生时，备用模块可直接接替主用模块工作。

上述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特点在于，该主备倒换处理的过程包括如下步骤：

步骤101，控制模块监控系统运行状态，检测是否有主备模块需要进行主备倒换处理；

步骤102，控制模块判断需要主备倒换模块的主备倒换触发条件是否满足；如果触发条件不满足，则转步骤101；如果触发条件满足，则转步骤103；

步骤103，控制模块判断是否此倒换需要进行预倒换处理，且触发条件可考虑进行预倒换处理；如不需要进行预倒换，转步骤108；否则转步骤104；

步骤104，控制模块发送预倒换消息给需要进行预倒换处理的主备用模块；

步骤105，主备用模块进行预倒换处理；

步骤106，进行预倒换处理的主备用模块反馈预倒换处理结果给控制模块；

步骤107，控制模块根据预倒换处理结果判断是否要发送主备倒换消息给主备用模块；如果不需要发送，转步骤101；否则继续步骤108；

步骤108，控制模块发送主备倒换消息给需要进行主备倒换的主备模块及与主备模块有信令交互的模块；

步骤109，主备模块进行真正的主备倒换处理，与主备模块有信令交互的模块进行绑定信息的更新操作；之后转步骤101。

上述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特点在于，在所述的主备倒换处理过程中，主用模块倒换为备用模块操作结束后，当原主用模块恢复正常运行后，是由该接口分发模块根据各业务处理模块及媒体流处理模块的负荷情况确定分发策略，将系统的负荷分担到该原主用模块，以实现系统负荷的均衡分担。

上述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特点在于，在所述的主备倒换处理过程的步骤101中，所述的控制模块可根据需要主备倒换模块所在的硬件状态进行主备倒换的检测，或者根据需要主备倒换模块的程序内部条件进行主备倒换的检测，或者由人为触发的方式进行主备倒换的检测。

上述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特点在于，在所述的主备倒换处理过程的步骤105中，还同时包括步骤：

主备用模块根据维护的信息状况实时或定期进行信息的同步工作，以便真正进行主备倒换时，备用模块可以直接接替主用模块上承载用户的处理工作。

上述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特点在于，在所述的主备倒换处理过程中，所述的主备业务处理模块/主备媒体流处理模块之间用户信息的同步可采用多个用户批量同步的方式实现。

上述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特点在于，所述负荷分担处理过程包括如下步骤：

步骤201，接口分发模块接受用户数据信息；

步骤202，接口分发模块判断是用户的信令数据还是用户的媒体流数据；如果是用户的信令数据，则继续步骤203，否则转步骤207；

步骤203，接口分发模块根据分发策略将用户的信令数据转发到此用户所对应的业务处理模块；

步骤204，接受信息的业务处理模块处理用户信令，并记录需要同步到此用户对应的媒体流处理模块的信息；

步骤205，接受信息的业务处理模块判断是否有信息要同步到此用户对应的媒体流处理模块；如果有，则继续步骤206，否则转步骤209；

步骤206，业务处理模块发送同步消息给此用户对应的媒体流处理模块，此用户对应的媒体流处理模块记录此用户控制及管理信息，然后转步骤209；

步骤207，接口分发模块根据分发策略将用户媒体流数据转发到此用户所对应的媒体流处理模块；

步骤208，接受数据的媒体流处理模块处理用户数据流；

步骤209，结束用户信息处理。

上述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特点在于，在所述负荷分担处理过程中，主用和备用业务处理模块处理用户信令过程中，可实时或定期将用户的控制及管理信息定期同步到相应的备用和主用业务处理模块，以便主备倒换时，备用/主用业务处理模块可直接接替主用/备用业务处理模块的工作。

上述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特点在于，在所述负荷分担处理过程中，主用和备用媒体流处理模块处理用户媒体流过程中，可实时或定期将用户的媒体流信息同步到相应的备用和主用媒体流处理模块，以便主备倒换时，备用/主用媒体流处理模块可直接接替主用/备用媒体流处理模块的工作。

上述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特点在于，在所述负荷分担处理过程的步骤203中，该业务处理模块为主用业务处理模块或备用业务处理模块，且该业务处理模块可以从对应的媒体流处理模块获得对应用户的媒体流处理信息。

上述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特点在于，在所述负荷分担处理过程的步骤207中，该媒体流处理模块为主用媒体流处理模块或备用媒体流处理模块，且该媒体流处理模块可采用实时或定期同步的方式主动将媒体流处理的信息同步到对应用户的业务处理模块。

上述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特点在于，在所述负荷分担处理过程中，所述的主备业务处理模块/主备媒体流处理模块之间用户信息的同步可采用多个用户批量同步的方式实现。

上述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特点在于，该业务处理模块可将处理的用户信令信息直接发送到设备外部，或者通过接口分发模块发送到设备外部；该媒体流处理模块可将处理的用户媒体流信息直接发送到设备外部，或通过接口分发模块发送到设备外部。

根据本发明的一方面，由于本发明的模块之间采用了网状结构，与现有技术相比，其组网结构灵活，对系统支撑平台没有特殊要求；而且本发明中所述的实现主备倒换及负荷分担的方法中，在主备倒换实现过程中考虑负荷分担，在负荷分担实现过程中考虑主备，因而在系统主备倒换时，可以不中断用户信息的处理，达到通讯设备的高可靠运行，同时又保证系统负荷均衡分布，提高了系统的使用效率及利用率，提高了通讯设备的服务质量。

进一步地，由于系统对模块的承载没有明确的要求，模块之间的信令交互即可基于TCP/IP承载，也可以采用自定义接口方式进行信令的交互，进一步提高了系统组网的灵活性。

进一步地，系统将用户的信令数据及媒体流数据处理分开，符合今后数据业务处理的发展方向，为系统今后的扩展性奠定了基础。

进一步地，由于系统提供了接口分发模块、控制模块、媒体流控制模块及业务处理模块的主备方法，使得系统可以在系统运行异常或在人为触发条件下进行各模块的主备倒换操作，为系统的可靠运行提供了保障。

进一步地，在系统主备倒换过程中考虑预倒换处理，极大地提高了主备倒换的成功率，使得系统的稳定性进一步增强。

进一步地，由于负荷分担处理时，业务处理模块可以将用户所需的控制及管理信息同步到媒体流处理模块，同时业务处理模块也可以从媒体流处理模块获取相应用户的信息，保证用户信息处理的关联性、完整性及正确性。

进一步地，由于用户的信令数据可由业务处理模块处理完后直接发送，也可通过接口分发模块转发，可为系统提供信令数据出入口的集中控制，也可为系统提供信令数据的入口集中，出口分散的控制方法。

进一步地，由于用户的媒体流数据可由媒体流处理模块处理完后直接发送，也可通过接口分发模块转发，可为系统提供媒体流数据出入口的集中控制，也可为系统提供媒体流数据的入口集中，出口分散的控制方法。

总而言之，本发明突破了接入平台的限制，同时不再限制对模块的层级划分；在实现系统主备的同时考虑负荷分担，实现系统负荷分担的同时考虑主备倒换，为系统的灵活组网及稳定高效运行提供了保证。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是本发明的一种实现主备倒换及负荷分担的系统组织结构图；

图2是本发明的一种实现主备倒换及负荷分担的系统实现主备倒换方法的流程图；

图3是本发明的一种实现主备倒换及负荷分担的系统实现负荷分担方法的流程图。

具体实施方式

本发明主要提供了一种实现主备倒换与负荷分担的系统和方法，保证系统在主备倒换的过程中考虑负荷分担的实现，同时在负荷分担的过程中考虑主备倒换的实现；不仅使得系统在正常运行情况下主用模块和备用模块之间的数据区保持实时的同步，以实现主备倒换时业务不中断，而且能够实现系统正常运行时的负荷分担；提高了设备的可靠性、稳定性，及系统的使用效率和处理性能。

在主备倒换过程中同时考虑系统负荷分担功能的实现，当主用模块出现问题时备用模块自动接替主用模块的相应工作，继续为主用模块上接入的用户提供不间断的服务，使得系统更加可靠稳定地运行；当原主用模块恢复正常运行，原主用模块将重新分担系统负荷，以达到系统负荷均衡的目的。

在负荷分担过程中同时考虑系统主备倒换功能的实现，系统负荷均衡分布在主备模块上，以实现系统负荷分担的功能，提高系统的使用效率和处理能力，同时主备模块之间数据区保持实时同步；当主备倒换发生时，备用模块可直接接替主用模块的工作，以达到主备倒换时系统的稳定运行。

如图1所示，本发明所述一种实现主备倒换及负荷分担的系统主要由以下几部分组成：接口分发模块、业务处理模块、媒体流处理模块和控制模块，四个模块之间相互存在信令交互，相互配合完成主备倒换及负荷分担的功能；各模块之间可以采用TCP/IP接口进行通讯，也可以采用自定义接口的方式进行通讯。其中接口分发模块完成用户信令数据及媒体流数据的分发，通知业务处理模块及媒体流处理模块分别对用户的信令及数据流进行处理，以实现系统负荷分担的功能；业务处理模块主要负责用户的信令处理及信息管理；媒体流处理模块主要负责用户的数据流处理及传输；控制模块主要负责主备倒换的检测，并触发需要进行主备倒换的模块进行主备倒换的处理。其中，用户的信令数据主要是指设备为用户提供服务的控制及管理信息，用户的媒体流数据主要是指设备为用户提供服务时处理及传输的数据。

较佳的，该接口分发模块根据各业务处理模块及媒体流处理模块的负荷情况确定分发策略，如模块上用户数，模块目前CPU的使用率，模块的资源利用率等。并且，接口分发模块还包括一记录及处理单元，用于对用户上线及下线分别进行记录及处理，以保证接口分发模块上根据用户状态同步维护在线用户信息；以及记录每个用户所属的业务处理模块及媒体流处理模块，以保证在转发在线用户的信令及媒体流数据时，用户的数据得到统一正确处理。

较佳的，该接口分发模块可有备用模块，且主用接口分发模块与备用接口分发模块中维护的用户信息完全一致，同一时刻只有一个接口分发模块工作。当接口分发模块存在备用模块时，如果正在运行的主用接口分发模块发生故障，备用接口分发模块自动接替主用接口分发模块的工作进行用户数据的分发处理。

另外，该接口分发模块与控制模块可以合为一个模块实现，以利于节省系统资源。

同样，该控制模块也可以采用主备的方式，以避免控制模块本身的故障导致其它模块主备倒换功能无法实现。并且，该控制模块本身的主备倒换，可以采取硬件自动检测的方式，不需要其它条件触发。

较佳的，业务处理模块及媒体流处理模块可各有多个，以实现系统负荷分担。如业务处理模块为偶数个，成对的两个模块之间互为主备。互为主备的业务处理模块用户数据信息完全一致；当一个模块或其所在单板发生故障，与此模块对应的备用模块自动接手此模块的用户信令流处理工作。同样，该媒体流处理模块也可为偶数个，成对的两个模块之间互为主备。互为主备的媒体流处理模块用户数据信息完全一致；当一个模块或其所在单板发生故障，与此模块对应的模块自动接手此模块的用户媒体流处理工作。

在本发明中，该控制模块可根据需要主备倒换模块所在的硬件状态进行主备倒换的检测；或者根据需要主备倒换模块的程序内部条件，如程序运行状态进行主备倒换的检测；又或者由人为触发，如手工按键触发倒换、手工发送命令请求倒换等方式进行主备倒换的检测。

本发明所述的一种实现主备倒换及负荷分担的方法主要包括两部分：主备倒换的实现方法及负荷分担的实现方法，在主备倒换的实现过程中考虑系统的负荷分担的处理，在负荷分担实现过程中考虑系统主备倒换的处理。该方法包括：在系统运行异常或在人为触发时，进行各模块的主备倒换处理，由备用模块自动接替主用模块的相应工作，继续为主用模块上接入的用户提供不间断的服务，并在原主用模块恢复正常运行后，该原主用模块将重新分担系统负荷；并且，系统对用户数据进行负荷分担处理，将负荷均衡分布在主备模块上，同时，主备模块数据区保持实时同步，当主备倒换处理发生时，备用模块可直接接替主用模块工作。

在主备倒换进行过程中，可根据倒换的触发条件决定是否进行预倒换的处理。预倒换的主要目的是为了保证倒换的成功率，如预倒换过程中可进行主备模块状态的检测，判断是否具备了成功倒换的条件；还可在预倒换过程中进行真正主备倒换前主备模块的信息同步操作，以使得主备倒换对系统稳定性及可靠性的负面影响最小。

下面将结合图2，详细说明本发明的主备倒换方法的实现步骤如下：

步骤101，控制模块监控系统运行状态，检测是否有主备模块需要进行主备倒换处理；

步骤102，控制模块判断需要主备倒换模块的主备倒换触发条件是否满足；如果触发条件不满足，则转步骤101；如果触发条件满足，则转步骤103；

步骤103，控制模块判断是否此倒换需要进行预倒换处理，且触发条件可考虑进行预倒换处理；如果不需要进行预倒换，转步骤108；否则，转步骤104；

步骤104，控制模块发送预倒换消息给需要进行预倒换处理的主备用模块；

步骤105，主备用模块进行预倒换处理；此时，主备用模块可根据维护的信息状况进行信息的同步工作，以便真正进行主备倒换时，备用模块可以直接接替主用模块上承载用户的处理工作；

步骤106，进行预倒换处理的主备用模块反馈预倒换处理结果给控制模块；

步骤107，控制模块根据预倒换处理结果判断是否要发送主备倒换消息给主备用模块；如果不需要发送，转步骤101；否则继续步骤108；

步骤108，控制模块发送主备倒换消息给需要进行主备倒换的主备模块及与主备模块有信令交互的模块；

步骤109，主备模块进行真正的主备倒换处理，与主备模块有信令交互的模块进行绑定信息的更新操作；之后转步骤101。(-----符号为“；”？)

其中，主用模块倒换为备用模块操作结束后，当备用模块(即倒换前的主用模块)正常运行后，接口分发模块会将系统的负荷分担到此备用模块，以实现系统负荷的均衡分担。

较佳的，本发明的主备倒换方法中，如果系统实现接口分发模块的主备倒换功能，接口分发模块可以接受控制模块的主备倒换命令，进行主备倒换的处理。并且，主备接口分发模块在系统正常运行过程中可以实时或定期进行信息的同步操作。另外，接口分发模块收到其它模块进行主备倒换的倒换消息后，可进行相应的负荷分担策略的调整处理。

较佳的，本发明的主备倒换方法中，主备业务处理模块或主备媒体流处理模块之间用户信息的同步可采用多个用户批量同步的方式实现。

下面结合图3，详细说明本发明中实现负荷分担方法。该负荷分担方法的实现步骤如下：

步骤201，接口分发模块接受用户数据信息；

步骤202，接口分发模块判断是用户的信令数据还是用户的媒体流数据；如是用户的信令数据，则继续步骤203，否则转步骤207；

步骤203，接口分发模块根据分发策略将用户的信令数据转发到此用户对应的业务处理模块；

步骤204，接受信息的业务处理模块处理用户信令，并记录需要同步到此用户对应的媒体流处理模块的信息；

步骤205，接受信息的业务处理模块判断是否有信息要同步到此用户对应的媒体流处理模块；如果有，则转步骤206，否则转步骤209，直接结束用户信息处理；

步骤206，业务处理模块发送同步消息给此用户对应的媒体流处理模块；此用户对应的媒体流处理模块记录此用户控制及管理信息，然后转步骤209，结束用户信息处理；

步骤207，接口分发模块根据分发策略将用户媒体流数据转发到此用户对应的媒体流处理模块；

步骤208，接受数据的媒体流处理模块处理用户数据流；

步骤209，结束用户信息处理。

其中，主用和备用业务处理模块处理用户信令过程中，可实时或定期将用户的控制及管理信息定期同步到相应的备用和主用业务处理模块，以便主备倒换时，备用/主用业务处理模块可直接接替主用/备用业务处理模块的工作；

主用和备用媒体流处理模块处理用户流过程中，可实时或定期将用户的媒体流信息同步到相应的备用和主用媒体流处理模块，以便主备倒换时，备用/主用媒体流处理模块可直接接替主用/备用媒体流处理模块的工作。

较佳的，本发明的负荷分担方法中，业务处理模块可以从对应的媒体流处理模块获得对应用户的媒体流处理信息，也可以从对应的媒体流处理模块一次获得批量用户的媒体流处理信息。

较佳的，该媒体流处理模块可以主动将媒体流处理的信息同步到对应用户的业务处理模块。该媒体流处理模块可采用实时或定期同步的方式将媒体流处理的信息同步到对应用户的业务处理模块，或者采用多个用户批量同步的方式将数据流处理的信息同步到对应用户的业务处理模块。

在本发明中，在负荷分担方法中，业务处理模块可将处理的用户信令信息直接发送到设备外部，或者通过接口分发模块发送到设备外部。媒体流处理模块可将处理的用户媒体流信息直接发送到设备外部，或者通过接口分发模块发送到设备外部。

与现有技术相比，由于本发明对系统承载平台没有特殊要求，各模块之间采用了网状结构，对模块之间没有层级关系的限制，组网结构灵活；而且本发明中所述的实现主备倒换及负荷分担的方法中，在主备倒换实现过程中考虑负荷分担，在负荷分担实现过程中考虑主备，因而在系统主备倒换时，可以不中断用户信息的处理，达到通讯设备的高可靠运行，同时又保证系统负荷均衡分布，提高了系统的使用效率及利用率，提高了通讯设备的服务质量。

本发明中，系统将用户的信令数据及媒体流数据处理分开，符合今后数据业务处理的发展方向，为系统今后的扩展性奠定了基础。而且，系统还可为用户信息的处理提供集中入口与集中出口或分散出口结合的多种数据传输处理方式，进一步提高了系统组网的灵活性。

本发明还提供了预倒换处理的流程，可以进一步提高倒换的成功率。

此外，媒体流处理模块与业务处理模块之间可进行相互的信息交互，以共同实现主备倒换及负荷分担功能，为系统对用户信息处理的关联性、正确性及完整性提供保障。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (23)

1、一种实现主备倒换及负荷分担的系统，其特征在于，该系统包括：接口分发模块、业务处理模块、媒体流处理模块和控制模块，该四个模块中至少一模块由主用模块和备用模块相互构成主备关系，且该四个模块之间相互存在信令交互，相互配合完成主备倒换及负荷分担的功能；其中

该接口分发模块，用于完成用户信令数据及媒体流数据的分发，通知业务处理模块及媒体流处理模块分别对用户的信令及数据流进行处理，以实现系统负荷分担的功能；

该业务处理模块，用于负责用户的信令处理及信息管理；

该媒体流处理模块，用于负责用户的数据流处理及传输；

该控制模块，用于负责主备倒换的检测，并触发需要进行主备倒换的模块进行主备倒换的处理。

2、根据权利要求1所述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特征在于，所述的接口分发模块还包括一记录及处理单元，用于对用户上线及下线分别进行记录及处理，及用于记录每个用户所属的业务处理模块及媒体流处理模块。

3、根据权利要求2所述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特征在于，所述的接口分发模块采用主备的方式，包括主用接口分发模块与备用接口分发模块，该两个模块中维护的用户信息完全一致，同一时刻只有一个接口分发模块工作，并且，当正在运行的主用接口分发模块发生故障时，备用接口分发模块自动接替主用接口分发模块的工作进行用户数据的分发处理。

4、根据权利要求1所述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特征在于，所述控制模块采用主备的方式，包括主用控制模块和备用控制模块，同一时刻只有一个控制模块工作，且该控制模块本身的主备倒换，是采取硬件自动检测的方式触发。

5、根据权利要求1所述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特征在于，所述的接口分发模块与控制模块集成在一个模块上实现。

6、根据权利要求1所述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特征在于，所述的业务处理模块及媒体流处理模块可各有多个，以实现系统负荷分担。

7、根据权利要求6所述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特征在于，所述的业务处理模块为偶数个，成对的两个模块之间互为主备，且互为主备的业务处理模块用户数据信息完全一致；当一个模块或其所在单板发生故障，与此模块对应的备用模块自动接手此模块的用户信令流处理工作。

8、根据权利要求6所述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特征在于，所述的媒体流处理模块为偶数个，成对的两个模块之间互为主备，且互为主备的媒体流处理模块用户数据信息完全一致；当一个模块或其所在单板发生故障，与此模块对应的模块自动接手此模块的用户媒体流处理工作。

9、根据权利要求1所述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特征在于，所述的用户的信令数据是指设备为用户提供服务的控制及管理信息，用户的媒体流数据是指设备为用户提供服务时处理及传输的数据。

10、根据权利要求1所述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特征在于，各模块之间可以采用TCP/IP接口进行通讯，也可以采用自定义接口的方式进行通讯。

11、一种基于权利要求1所述的实现主备倒换及负荷分担的系统的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特征在于，包括：

在系统运行异常或在人为触发时，进行各模块的主备倒换处理，由备用模块自动接替主用模块的相应工作，继续为主用模块上接入的用户提供不间断的服务，并在原主用模块恢复正常运行后，该原主用模块将重新分担系统负荷；

系统对用户数据进行负荷分担处理，将负荷均衡分布在主备模块上，同时，主备模块数据区保持实时同步，当主备倒换处理发生时，备用模块可直接接替主用模块工作。

12、根据权利要求11所述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特征在于，该主备倒换处理的过程包括如下步骤：

步骤101，控制模块监控系统运行状态，检测是否有主备模块需要进行主备倒换处理；

步骤102，控制模块判断需要主备倒换模块的主备倒换触发条件是否满足；如果触发条件不满足，则转步骤101；如果触发条件满足，则转步骤103；

步骤103，控制模块判断是否此倒换需要进行预倒换处理，且触发条件可考虑进行预倒换处理；如不需要进行预倒换，转步骤108；否则转步骤104；

步骤104，控制模块发送预倒换消息给需要进行预倒换处理的主备用模块；

步骤105，主备用模块进行预倒换处理；

步骤106，进行预倒换处理的主备用模块反馈预倒换处理结果给控制模块；

步骤107，控制模块根据预倒换处理结果判断是否要发送主备倒换消息给主备用模块；如果不需要发送，转步骤101；否则继续步骤108；

步骤108，控制模块发送主备倒换消息给需要进行主备倒换的主备模块及与主备模块有信令交互的模块；

步骤109，主备模块进行真正的主备倒换处理，与主备模块有信令交互的模块进行绑定信息的更新操作；之后转步骤101。

13、根据权利要求12所述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特征在于，在所述的主备倒换处理过程中，主用模块倒换为备用模块操作结束后，当原主用模块恢复正常运行后，是由该接口分发模块根据各业务处理模块及媒体流处理模块的负荷情况确定分发策略，将系统的负荷分担到该原主用模块，以实现系统负荷的均衡分担。

14、根据权利要求12所述的实现主备倒换及负荷分担的系统，其特征在于，在所述的主备倒换处理过程的步骤101中，所述的控制模块可根据需要主备倒换模块所在的硬件状态进行主备倒换的检测，或者根据需要主备倒换模块的程序内部条件进行主备倒换的检测，或者由人为触发的方式进行主备倒换的检测。

15、根据权利要求12所述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特征在于，在所述的主备倒换处理过程的步骤105中，还同时包括步骤：

主备用模块根据维护的信息状况实时或定期进行信息的同步工作，以便真正进行主备倒换时，备用模块可以直接接替主用模块上承载用户的处理工作。

16、根据权利要求12所述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特征在于，在所述的主备倒换处理过程中，所述的主备业务处理模块/主备媒体流处理模块之间用户信息的同步可采用多个用户批量同步的方式实现。

17、根据权利要求11或12或13或14或15或16所述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特征在于，所述负荷分担处理过程包括如下步骤：

步骤201，接口分发模块接受用户数据信息；

步骤202，接口分发模块判断是用户的信令数据还是用户的媒体流数据；如果是用户的信令数据，则继续步骤203，否则转步骤207；

步骤203，接口分发模块根据分发策略将用户的信令数据转发到此用户所对应的业务处理模块；

步骤204，接受信息的业务处理模块处理用户信令，并记录需要同步到此用户对应的媒体流处理模块的信息；

步骤205，接受信息的业务处理模块判断是否有信息要同步到此用户对应的媒体流处理模块；如果有，则继续步骤206，否则转步骤209；

步骤206，业务处理模块发送同步消息给此用户对应的媒体流处理模块，此用户对应的媒体流处理模块记录此用户控制及管理信息，然后转步骤209；

步骤207，接口分发模块根据分发策略将用户媒体流数据转发到此用户所对应的媒体流处理模块；

步骤208，接受数据的媒体流处理模块处理用户数据流；

步骤209，结束用户信息处理。

18、根据权利要求16所述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特征在于，在所述负荷分担处理过程中，主用和备用业务处理模块处理用户信令过程中，可实时或定期将用户的控制及管理信息定期同步到相应的备用和主用业务处理模块，以便主备倒换时，备用/主用业务处理模块可直接接替主用/备用业务处理模块的工作。

19、根据权利要求16所述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特征在于，在所述负荷分担处理过程中，主用和备用媒体流处理模块处理用户媒体流过程中，可实时或定期将用户的媒体流信息同步到相应的备用和主用媒体流处理模块，以便主备倒换时，备用/主用媒体流处理模块可直接接替主用/备用媒体流处理模块的工作。

20、根据权利要求16所述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特征在于，在所述负荷分担处理过程的步骤203中，该业务处理模块为主用业务处理模块或备用业务处理模块，且该业务处理模块可以从对应的媒体流处理模块获得对应用户的媒体流处理信息。

21、根据权利要求16所述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特征在于，在所述负荷分担处理过程的步骤207中，该媒体流处理模块为主用媒体流处理模块或备用媒体流处理模块，且该媒体流处理模块可采用实时或定期同步的方式主动将媒体流处理的信息同步到对应用户的业务处理模块。

22、根据权利要求21所述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特征在于，在所述负荷分担处理过程中，所述的主备业务处理模块/主备媒体流处理模块之间用户信息的同步可采用多个用户批量同步的方式实现。

23、根据权利要求16所述的主备倒换及负荷分担的实现方法，其特征在于，该业务处理模块可将处理的用户信令信息直接发送到设备外部，或者通过接口分发模块发送到设备外部；该媒体流处理模块可将处理的用户媒体流信息直接发送到设备外部，或通过接口分发模块发送到设备外部。

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