[发明专利]一种单板间信息交互方法及虚拟中间层装置

说明书

技术领域

本发明涉及板间通信技术，尤其涉及一种框式设备上板间通信的技术。

背景技术

目前市场上使用的大型的网络设备大都是框式结构，又称为分布式设备，通常由主控板与业务板构成。这种分布式设备能够无缝融合高容量L2～L3层交换与丰富的4～7层业务处理，基于这种硬件平台的业务环境能灵活扩展出系列化的以太网交换机、IPS、内容审计和控制、防火墙(含应用防火墙)、应用加速、分流以及阻断设备等形态。这种大型的硬件平台往往应用于各种重要的场合，银行系统、电信系统、大学网络系统、工业安全系统，这些用户在需要获得高性能的同时对硬件的要求也是非常高的，为了保持数据的不间断处理，对于框式设备的主控板，需要时时刻刻保持对接入板或者是业务板的控制管理，数据平面的跨板转发等等，可是对于苛刻的环境对于任何出现的异常现象，硬件平台需要在主控板出现任何硬件或者软件故障的情况下能立刻重新接管起控制和数据管理，基于这种要求，市场上大部分的设备都会采用双主控的方式来解决实际的需求。

框式设备的双主控，一般意义上讲就是采用两块完全一样的主板存在于框式结构硬件平台中，当其中的active主板(主用主板)出现故障的情况下，另外一块standby主板(备用主板)自动切换成active模式，这种切换由硬件来完成，但发起的原因可能分为两种：

1.硬件环境的崩溃，例如电路短路，芯片故障、复位等等，这种由硬件对自己电路信号的监控决定。

2.软件环境的崩溃，例如程序bug跑入是循环、死锁等等，导致看门狗重启或者是软件自己本身对程序的错误监控重启单板。

对于先前的standby的主板传统意义上有这么一个概念，一种是active主板切换的时候启动它，进行引导系统、加载功能模块、初始化芯片、启动业务系统等等，这种属于后启动模式。此时standby的主板必须收到active主板给它的切换信号。另外一种，类似双机热备的概念，两块主板其实已经都完全启动，standby主板只是不做任何的控制和数据平面的管理，但它们的资源是相同的，但传统的双机热备其实更注重的是数据的备份。在standby主板切换成active后无论是采用什么方式，它都将接管起控制和数据平面的管理，而后的工作就跟正常的处理没什么区别，但是这些技术当然存在它本身的瓶颈和弊端。

对于standby主板如果采用前面描述的第一种方式，必须等到主板完成一整套的系统启动，这在几分钟甚至更长的时间内，这段时间被称为空白期。空白期内设备可能正在处理非常重要的业务，框式设备中业务单板上报的数据或者是报文在这个阶段是无法处理或者是转发的，对于一些重要的环境下这个是致命的。如果采用第二种方式，Standby主板不仅仅是去保持一份一样的数据，这不是一个数据库的备份，它包括启动过程中对单板的PCIE/PCI扫描、I2C器件的控制管理、交换芯片的配置，端口的数据统计等等，这些数据其实并不存储在存储介质中，它以各种形式存在于内存中，也就是说“双机热备”在实际使用过程中是有瓶颈的。离开上述的数据，设备在主备切换上的可靠性仍然无法满足用户的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种更为有效的板间通信机制，解决现有技术中在双机热备上部分关键数据无法得到同步的瓶颈问题。有鉴于此，本发明提供一种单板间信息交互方法，其应用于框式设备的单板之上，所述框式设备包括多个具有CPU的单板，单板与单板之间通过硬件通道相连，所述单板包括多个硬件模块，所述方法包括：

A、从上层应用接收指令，并将所述指令通过硬件通道发送到对端单板；

B、从硬件通道接收对端单板发出的指令，并根据指令的头部确定该指令需要操作的硬件模块；

C、根据步骤B确定的硬件模块提取相应的操作信息并执行；

D、接收从硬件模块返回的与所述操作信息对应的操作结果；

E、将所述操作结果通过硬件通道返回给对端单板。

优选地，所述步骤D与步骤E之间还包括步骤F：

根据对端单板的指令类型判断是否需要回应对端单板，如果需要执行步骤E，否则将所述操作结果提交给本端单板的上层应用。

优选地，所述步骤A还包括，从硬件通道接收对端单板返回的与本端发出的指令相应的操作结果。

优选地，所述参与交互信息的本端单板以及对端单板是框式设备中的两个主控板，其中一个主控板是主用主控板，另一个主控板用作备用主控板用以在主用主控板故障时接替其成为新的主用主控板。