[发明专利]通信设备的1+1冗余备份方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信设备的主备倒换领域，具体涉及一种通信设备的1+1冗余备份方法及系统。

背景技术

数据通信和传输设备使用时，为了实现业务的高可靠性(即业务的中断几率非常低)，一般对关键性模块均会采用1+1冗余备份来提高系统的容灾能力。具体而言，通信设备的控制板卡主要实现设备的控制平面和管理平面的功能，对于动态业务而言，一旦控制板卡出现故障，在没有冗余保护的情况下，将会导致脱管甚至业务中断的严重后果。因此，控制板卡实现1+1冗余备份已经成为电信设备入网的基本要求。

然而，仅仅实现硬件层面的冗余备份并不能保证业务层面的健壮性；例如，当主用盘(主用控制板卡)出现故障导致主备切换时，备用盘(备用控制板卡)若不能在规定的时间内恢复切换前的状态，则同样会影响业务层。

让备用盘在规定的时间内恢复切换前的状态的方法一般为：让应用软件在正常运行的时间内实时备份状态信息，一旦发生主备切换，备用盘可利用已有的备份状态信息迅速地提升为主用，从而将对业务层面(尤其是动态业务)的影响降低到最小，进而保证了通信设备的高可用性。

然而，参见图1所示，上述方法只对应用进行了状态备份，忽视了作为网络通信中枢的TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/因特网互联协议)协议栈本身的状态备份。以BGP(Border Gateway Protocol，边界网关协议)为例，即使BGP自身的路由信息得到了实时的备份，但一旦出现主备切换，若备用盘上的TCP/IP协议栈没有备份，则备升主之后，备用盘与邻居站点的TCP连接信息将会丢失，此时需要重建BGP邻居关系和路由表，否则会导致网络的振荡。由此可见，在TCP/IP协议栈的层面实现高可用性(即备份TCP/IP协议栈的状态)，在某些情况下是必不可少的，如高端路由器采用的不间断路由(NSR)特性。

目前，业界通过对标准套接字的代码逻辑进行修改的方式，来实现TCP连接热备(TCP/IP协议栈的备份)，但是，对标准套接字的代码逻辑进行修改存在以下缺陷：

(1)修改代码逻辑时一般基于阻塞式的全量通告模式，在消息抑制、高并发性方面则考虑较少，这些缺陷极大地限制了协议栈热备连接的并发数，很难满足高端路由器高规格的实际测试需求。

(2)修改代码逻辑时，只针对TCP协议进行特定的逻辑修改，无法实现TCP/UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)/IP层的通用化，适用范围比较单一。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：如何在微量修改标准套接字的代码逻辑的基础上，实现所有协议通用的提供的1+1冗余备份方法。本发明能够在保持标准套接字接口不变的情况下，为应用程序提供一种异步化的获取主备同步状态的消息框架，从而为应用程序提供基础的高可用性服务。

为达到以上目的，本发明提供的通信设备的1+1冗余备份方法，包括以下步骤：

S1：通信设备主用盘的应用程序，通过API创建基础套接字时，主用盘将基础套接字的控制块信息、以及主用TCP/IP协议栈的状态信息，组装成创建套接字的盘间消息后发送至备用盘，转到S2；

S2：备用盘根据控制块信息创建与主用盘相同的基础套接字，转到S3；

S3：当主用盘的应用程序通过主用盘的套接字发送通信数据时，主用盘将通信数据分装成盘间消息后发送至备用盘；备用盘通过与发送通信数据对应的套接字备份通信数据后，备用盘向主用盘发送备份确认信息，转到S4；

S4：主用盘收到备份确认信息后，将备份确认信息广播至应用程序。

在上述技术方案的基础上，S4所述应用程序为加入广播、并指定关注消息类型的应用程序。

在上述技术方案的基础上，S4的流程包括：将备份确认信息广播至指定该消息类型的应用程序。

在上述技术方案的基础上，S2和S3之间还包括以下步骤：备用盘向主用盘成功发送套接字创建确认信息。

本发明提供的实现上述方法的通信设备的1+1冗余备份系统，包括设置于主用盘上的主用HA模块，设置于备用盘上的备用HA模块，主用HA模块中设置有主用Netlink套接字，备用HA模块设置有备用Netlink套接字；