[发明专利]一种双机主备裁决的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及系统调度技术领域，尤其涉及一种双机主备裁决的方法及系统。

背景技术

目前，铁路计算机化调度指挥系统（例如TDCS、CTC等）是保证中国铁路安全、高效运行的重要技术支撑。因此，这类系统关键部位的计算机软硬件必须为调度员或其他使用者提供7×24小时不间断的服务。为了确保服务质量，此类系统在技术实现上通常采用双机热备的形式，即使用互为热备的两台软、硬件配置一致的计算机作为一个整体共同执行同一服务，双机中一台为主用机，另一台为备用机。在正常情况下，同一时刻只有主用机进行逻辑运算、完成与其它设备的信息交换，为应用系统提供服务等任务；备用机监视主用机的运行情况，保持与主用机同步，同时主用机也在检测备用机是否正常。当主用机出现故障或由于维修等原因退出，不能支持应用系统运营时，在一定时间内将备用机升级为主用机，接替原主用机继续工作。上述双机热备系统能够正常工作并进行主备切换的关键，就是拥有一种执行主备切换决策的系统——双机主备裁决系统。

现有技术方案中通用的裁决系统实现方式有两种：硬件裁决和软件裁决。硬件裁决方式是在双机之外引入第三方硬件装置（比如双控器），裁决硬件基于双机向其发送的运行状态信息进行主备判决；软件裁决方式是在双机中分别部署裁决软件，裁决软件基于双方之间的通信内容（心跳信息）进行主备判决。由于业务的需要，硬件裁决方式一般在前台用户操作终端上使用；软件裁决方式一般在后台服务器上使用。

但上述现有技术的裁决方案中，硬件裁决方式如遇裁决硬件故障，将无法完成裁决功能，且硬件设备的引入也会增加整个双机热备系统的故障点；软件裁决方式由于双机的裁决软件之间是平等关系，因此在通信中断的情况下（比如心跳通道故障）会存在双方都升为主机或都降为备机的状态，即出现所谓的“脑裂”问题（相当于进行决策的大脑因故障而一分为二，分别自主决策）。上述状态将严重损害系统的可用性和可靠性，同时现有技术中也缺乏有效的方式将上述裁决方式进行集成，导致双机热备系统在两种方式间转换不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种双机主备裁决的方法及系统，能够在一个裁决软件中集成系统运行状态监测功能和多种主备裁决的功能，同时优化裁决算法，弥补上述两种通用裁决方式的不足。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种双机主备裁决的方法，所述方法包括：

通过多线程技术对宿主机指定的应用软件心跳信息、以太网卡状态和串口通信设备状态进行不间断的实时监测，并依据监测结果生成状态报告；

依据预先设定的配置文件内容在启动阶段启动对应的裁决模式执行代码，所述裁决模式包括双控器模式、直连模式和单机模式；

根据所属裁决模式执行代码选择相应的裁决模式，并根据本机状态、对等机状态、双控器判决结果或人工设定进行综合运算，裁决宿主机的主备状态。

所述方法还包括：当监测到宿主机故障后进行报警，且当宿主机中运行的特定应用软件出现运行故障时候，中止该故障软件，并重新启动该软件。

所述方法还包括：当选择双控器模式时，双机分别运行一个软件实例，每个软件实例分别通过串行通信端口与双控器进行通信；

且各软件实例将其宿主机的监测结果通过串口发送给所述双控器，所述双控器通过串口返回主备判决结果。

所述方法还包括：在所述双控器模式下，利用系统局域网，双机之间增加网络心跳通道，所述主备双机中运行的软件实例以UDP数据报方式互发心跳信息。

所述方法还包括：当选择直连模式时，双机分别运行一个裁决软件实例，双机之间通过心跳通道互传监测结果；

每个裁决软件实例根据本机状态、对等机状态或人工设定进行综合运算，裁决宿主机的主备状态，并将最终结果发送给对等机。

所述方法还包括：在所述直连模式下，双机之间在通过一条串口通道互发心跳信息的基础上，利用系统局域网，增加网络心跳通道，以UDP数据报方式互发心跳信息。

所述方法还包括：在所述直连模式下，设置参考IP地址，当全部心跳通道故障后，双机的裁决软件实例都对所述参考IP执行Ping操作；

如果无法收到所述参考IP的回应数据包，则表明网络通道故障出现在本机，本机不具备升为主用机的必要条件；如果收到所述参考IP的回应数据包，则表明本机网络通道正常，网络通道故障出现在对等机上，本机具备升为主用机的必要条件。

所述方法还包括：通过人工操作界面依据人工设定情况进行主备裁决。

一种双机主备裁决的系统，所述系统包括：