[发明专利]一种双机热备系统中快速主备切换装置和主备切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信系统热备份技术领域，特别是指一种双机热备系统中快速主备切换装置。

背景技术

在电子设备中，特别是在高端核心设备，对于核心模块，都会用到双机热备方案，提供1+1冗余保护。双机热备特指基于active（主）/standby（备）方式的热备。而两个模块之间的选择和切换就需要提供一种可靠的仲裁机制和切换流程，否则容易出现主用模块软件死机不能及时发现和进行主备切换的问题，主备切换过程中的对外“双主”呈现问题，以及主备协商过程中的对外“双备”呈现问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种快速主备切换装置，所述装置包括硬件互斥电路、过滤电路，以及位于第一核心模块上的第一软件协商模块和第一看门狗模块，位于第二核心模块上的第二软件协商模块和第二看门狗模块，其中，第一软件协商模块和第二软件协商模块用于协商第一核心模块和第二核心模块的主备状态，其输出端分别与硬件互斥电路的第一输入端和第二输入端连接，分别向硬件互斥电路输出第一核心模块和第二核心模块的主备状态信号；硬件互斥电路的第一输出端和第二输出端，分别与过滤电路的第一输入端和第二输入端连接，用于在第一核心模块输出的状态和第二核心模块输出的状态信号均变为主状态信号时，保持硬件互斥电路的原输出状态不变；过滤电路用于在硬件互斥电路的第一输出端和第二输出端的输出信号均变为备用状态信号时，保持过滤电路的原输出状态信号不变；第一看门狗模块的输出端分别连接硬件互斥电路的第三输入端和第一软件协商模块；第二看门狗模块的输出端分别连接硬件互斥电路的第四输入端和第二软件协商模块；第一看门狗模块内部具有第一硬件计数器，在第一硬件计数器计数溢出时分别向硬件互斥电路的第三输入端和第一软件协商模块发送复位信号；第二看门狗模块内部具有第二硬件计数器，在第二硬件计数器计数溢出时分别向硬件互斥电路的第四输入端和第二软件协商模块发送复位信号；第一软件协商模块还用于在收到复位信号后，首先重启第一核心模块，并置输出信号为备用状态信号，然后再启动与第二软件协商模块协商第一核心模块和第二核心模块的主备状态的过程；第二软件协商模块还用于在收到复位信号后，首先重启第二核心模块，并置输出信号为备用状态信号，然后再启动与第一软件协商模块协商第一核心模块和第二核心模块的主备状态的过程。

本发明的有益效果主要在于以下几个方面：

1，利用初始默认状态：硬件上把主模块和备模块的初始状态设置为备。正常工作时一旦发生异常死机，可以通过看门狗复位等手段自动进入默认状态。从而避免死在主状态，无法释放总线控制权，导致系统瘫痪。

2，主备监测中引入看门狗复位：引入看门狗作为本模块监测自身是否正常的手段；一旦软件发现异常死机，或程序运行出现故障，看门狗发生作用，产生复位，则模块进入初始默认状态。可以从故障中恢复出来，避免死在主状态，导致瘫痪。

3，主备状态协商机制和硬件互斥电路，避免对外输出双主状态：正常情况下，不会出现两个核心模块同时为主模块的状态。互斥电路的意义在于通过命令强制将备用模块转为主用模块，但原主用模块未完成“退主”情况下，出现的短时间“双主”情况。互斥电路通过其保持功能，送给后面过滤电路的输入不发生变化，因此整个系统对外输出Act1out、Act2out不会变化，直到原主用状态模块退出主状态。

4，平滑切换：利用过滤电路的保持特性，使得在主备状态协商握手过程中，出现Act1tmp和Act2tmp都变为备用状态指示时，整个系统对外输出Act1out、Act2out不会变化，从而避免了对外输出“双备”状态。

附图说明

图1是本发明提出的快速主备切换装置的模块结构示例图。

图2是本发明提出的主备切换装置的电路模块示例图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。