[發明專利]一種TCP熱備份方法及系統

在審

• 申請號: 202010197763.5
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111464514A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 劉太強
• 申請（專利權）人: 烽火通信科技股份有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/14
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 唐勇

本發明公開了一種TCP熱備份方法及系統，涉及TCP協議熱備份領域，包括：在TCP協議模塊有主備的時候，備份TCP連接的參數信息及本地TCP發送序號至備板；在備轉主后，備板使用當前備份的本地TCP發送序號減N向TCP對端發送恢復序號的請求報文，N為正整數；收到對端應答報文后，使用所述應答報文中的報文序號恢復TCP連接。本發明TCP熱備份方法及系統可減少TCP熱備份過程中的備份數據量，同時減少了熱備份導致的系統性能下降。

技術領域

本發明涉及TCP/IP協議熱備份技術領域，具體涉及一種TCP熱備份方法及系統。

背景技術

在基于TCP協議(Transmission Control Protocol，傳輸控制協議)通信的業務比如BGP協議、FTP協議，在需要提升系統可靠性時進一步需要保證TCP連接不中斷，即要求主發生故障下線，備轉主之后需要能恢復原來的TCP連接而不是重新建立新的連接，這樣可保證基于TCP通信的業務比如BGP協議、FTP協議不中斷的進行數據通信。

TCP協議中規定報文中有4字節的確認序列號(ACK，Acknowledge character)，通常ACK數據有自己固定的格式、長度大小，由接收方回復給發送方。接收端會應答當前已經確認收到的報文的序列號給發送端，發送端即可繼續在后續的發送報文中使用遞增且跟之前報文連續的序號。如果發送端的報文里序號是接收端已經確認過的舊序號，則接收端會應答當前的最新等待接收的ACK序號給發送端。如果發送端實體在合理的往返時延(RTT)內未收到確認，那么對應的數據將會被重傳。

當前的常見作法是把TCP的每次通信數據做備份，在主備倒換時利用備份數據中的內容來恢復TCP連接，這就要求TCP在每次收到和發送數據時都要及時把數據備份。由于存在上述序號應答機制，只有最新的備份數據才能正確的恢復TCP連接，如果出現備份數據丟失，則恢復TCP連接就可能遇到困難。所以為了確保數據的備份成功，需要系統保證備份過程的可靠性，就會有較多的性能損失。

另外也有方案使用主備板卡同時接收TCP對端數據的方式，其可靠性會比主備相互備份數據的方式提高，但是一樣的導致了系統的性能大幅下降。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種TCP熱備份方法及系統，減少TCP熱備過程中的備份數據量，同時減少了熱備導致的系統性能下降。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：

一種TCP熱備份方法，包括：

在TCP協議模塊有主備的時候，備份主板TCP連接的參數信息及本地TCP的發送序號至備板，所述發送序號為經對端回復確認的ACK序號；在備轉主后，備板將當前備份的本地TCP發送序號減N作為新的發送序號，向TCP對端發送恢復序號的請求報文，N為正整數；收到對端應答報文后，使用所述應答報文中的TCP報文序號恢復TCP連接。

在上述技術方案的基礎上，所述恢復序號的請求報文為1字節數據長度的TCP報文。

在上述技術方案的基礎上，在備份TCP連接的參數信息及本地TCP發送序號至備用板前，還包括：

在TCP協議棧中增加用于進行TCP連接參數信息備份及恢復的TCP連接管理模塊；建立TCP通信連接關系后，在發送的數據報文中填充報文序號。

在上述技術方案的基礎上，所述TCP連接管理模塊備份的TCP連接參數信息包括本地的IP地址、遠端IP地址、本地TCP端口、遠端TCP端口以及本地TCP發送序號。

在上述技術方案的基礎上，所述本地TCP發送序號使用低優先級的延遲備份方式備份。

在上述技術方案的基礎上，所述本地TCP發送序號為經對端回復確認的ACK序號，且N為1。

本發明還提供一種TCP熱備份系統，包括：