[發明專利]基于嵌入式設備冗余備份的方法

在審

• 申請號: 201210592438.4
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103916226A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 付景林;董經
• 申請（專利權）人: 北京大唐高鴻軟件技術有限公司
• 主分類號: H04L1/22
• 分類號: H04L1/22
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 張衛華

技術領域

本發明主要闡述了嵌入式設備中一種新的冗余備份方法，這種方法可以對主備設備進行迅速切換，從而提高系統的響應速度。

背景技術

在某些領域，對通信設備可靠性要求很高，所以人們更多地去選擇帶有主控卡冗余備份功能的嵌入式設備。目前主要有兩大類冗余備份方法：

一種是在兩臺設備前加入控制設備，對相同的兩臺網關設備同時進行配置，其缺點是控制設備出問題時，網關設備無法使用，設備采購成本較高。

另一種方法是通過軟件實現，程序判斷出主備卡后，主備卡分別啟用不同的程序，進行冗余備份。缺點是當設備進行主備切換時，要先退出當前的部分程序，再啟動新的線程，這就導致了切換過程時間較長，影響設備的響應時間。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提出一種自適應的冗余備份方法，當主設備與備用設備進行切換時，冗余備份模塊的程序并不需要切換，這樣便提高了系統響應速度。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

設備啟動時，監控狀態的線程通過讀取主設備與備用設備的寄存器狀態，并通過主設備與備用設備之間專門的數據傳輸接口進行設備間通信后，判斷出主設備與備用設備（主備設備都正常的情況下默認其中之一為主設備），然后切斷備用設備的網絡連接，讓其處于待機狀態，但是備用設備上運行的程序與主設備完全相同。這時通過網絡只能訪問到主設備，這時可以通過網絡接口對主設備進行配置，主設備將從網絡收到的配置信息通過主設備與備用設備之間專用的以太接口發送到備用設備，這樣就在主設備與備用設備運行相同程序的前提下完成了配置備份的工作。

當監控狀態的線程發現需要進行主設備與備用設備切換時，只需斷開主設備的網絡連接并使備用設備的網絡處于連接狀態，這樣便完成了主設備與備用設備切換。

本發明可帶來如下效果：

本發明相比于需要其它硬件設計來實現冗余備份的方案，成本更低；較其它靠程序來實現冗余備份的方案，主設備與備用設備切換更加迅速，可提高系統的響應速度。

附圖說明

圖1是設備初始化過程示意圖；

圖2是設備與網絡連接示意圖；

圖3是設備切換示意圖；

圖4是冗余備份示意圖。

具體實施方式

本發明提出一種自適應的冗余備份方法，其包括以下步驟：

1)使主設備與備用設備都與網絡保持物理連接，主設備與備用設備之間通過數據傳輸接口進行數據通信；

2)設備啟動時要先判斷主設備與備用設備，主備設備都正常的情況下默認其中之一為主設備；

3)判斷出主設備與備用設備后，切斷備用設備的網絡連接，讓其處于待機狀態，這時通過網絡只能訪問到主設備；

4)當檢測到設備需要主備切換時，切斷原來主設備的網絡連接，使備用設備的網絡保持連通狀態。

所述主設備與備用設備的MAC地址與IP地址均相同。

在所述步驟2)中，通過讀取主設備與備用設備的寄存器狀態來判斷主設備與備用設備。

在所述步驟3)中，備用設備的網絡連接被切斷后，主設備將從網絡收到的消息通過主設備與備用設備之間的數據傳輸接口發送到備用設備。

下面結合附圖詳細說明。

1.設備啟動時要先裁決主設備和備用設備，監控狀態的線程通過讀取主設備與備用設備的寄存器狀態，并通過主設備與備用設備之間專門的數據傳輸接口進行設備間通信后，判斷出主設備與備用設備。可以定義當寄存器為高電平時設備正常，低電平時有異常；主設備和備用設備之間有心跳通信，即隔幾秒主設備會給備用設備發送心跳信號，備用設備收到信號后會給主設備回復，這時認為主設備和備用設備正常運轉，如果超過一定時間后沒有收到信號則視為異常。主備狀態需要根據寄存器狀態和心跳信號綜合判斷。

主設備備用設備都正常的情況下默認其中之一為主設備。主設備只能有一個，另一個必須為備用設備，主設備和備用設備通過VLAN接口進行數據通信，備用設備準備接收主設備的配置信息(冗余備份需要備份的就是這些配置信息，比如用戶將設備的IP地址改變，備用設備需要知道這樣的配置信息，以便主備切換時備用設備能正常訪問)。判斷出主設備和備用設備后程序繼續運行（如圖1所示）。

圖2中，主設備與備用設備都與網絡保持物理連接，MAC地址與IP地址均相同。但是只有一個保持使能狀態。