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防止業務中斷的方法和裝置.pdf

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防止 業務 中斷 方法 裝置
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摘要
申請專利號:

CN201110235030.7

申請日:

2011.08.16

公開號:

CN102238093B

公開日:

2015.01.28

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 專利權人的姓名或者名稱、地址的變更IPC(主分類):H04L 12/70變更事項:專利權人變更前:杭州華三通信技術有限公司變更后:新華三技術有限公司變更事項:地址變更前:310053 浙江省杭州市高新技術產業開發區之江科技工業園六和路310號華為杭州生產基地變更后:310052 浙江省杭州市濱江區長河路466號|||授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H04L 12/56申請日:20110816|||公開
IPC分類號: H04L12/70(2013.01)I 主分類號: H04L12/70
申請人: 杭州華三通信技術有限公司
發明人: 王峰
地址: 310053 浙江省杭州市高新技術產業開發區之江科技工業園六和路310號華為杭州生產基地
優先權:
專利代理機構: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018 代理人: 楊春香;宋志強
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201110235030.7

授權公告號:

|||102238093B||||||

法律狀態公告日:

2017.05.10|||2015.01.28|||2012.01.18|||2011.11.09

法律狀態類型:

專利權人的姓名或者名稱、地址的變更|||授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供了防止業務中斷的方法和裝置。其中,該方法包括:在所述線卡板重啟之前將所述線卡板上的CPU控制系統存儲Shadow數據至預設的存儲設備,并設置控制系統重啟標志,所述Shadow數據至少包括:所述芯片轉發系統的設置信息和CPU控制系統當前的協議狀態信息;在對所述線卡板進行重啟時,重啟所述線卡板上的CPU控制系統,并保持所述線卡板上的芯片轉發系統處于繼續處理業務的狀態;當所述線卡板上的CPU控制系統在重啟過程中發現所述控制系統重啟標志時,在初始過程中恢復已存儲在存儲設備中的Shadow數據。

權利要求書

1.一種防止業務中斷的方法,所述方法應用于包含CPU控制系統和芯片轉
發系統的線卡板中,其特征在于,該方法包括:
在所述線卡板重啟之前將所述線卡板上的CPU控制系統存儲Shadow數據
至預設的存儲設備,并設置控制系統重啟標志,所述Shadow數據至少包括:所
述芯片轉發系統的設置信息和CPU控制系統當前的協議狀態信息;
在對所述線卡板進行重啟時,重啟所述線卡板上的CPU控制系統,并保持
所述線卡板上的芯片轉發系統處于繼續處理業務的狀態;
當所述線卡板上的CPU控制系統在重啟過程中發現所述控制系統重啟標志
時,在初始過程中恢復已存儲在存儲設備中的Shadow數據。
2.根據權利要求1所述的方法,在恢復Shadow數據后進一步包括:
在所述CPU控制系統和芯片轉發系統之間通過啟動平滑檢查機制處理所述
CPU控制系統重啟過程中所述芯片轉發系統和/或CPU控制系統中發生變化的
數據信息。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述存儲設備為所述線卡板
本身配有的存儲設備,或者為網絡存儲設備,或者為所述線卡板本身預留的內
存,專門用戶存儲CPU控制系統重啟時需要存儲的數據。
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,該方法進一步包括:
將在所述CPU控制系統重啟過程中接收的協議報文重定向至已啟動的協議
代理進程處理,所述協議代理進程是在所述CPU控制系統重啟之前啟動的;
在CPU控制系統成功重啟且進入穩態后,取消重定向,并取消所述協議代
理進程,由所述線卡板上的進程處理協議報文。
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,當所述線卡板為分布式設備
上的線卡板時,所述協議代理進程被設置在所述分布式設備的主控板;
當所述線卡板為集中式設備時,所述協議代理進程設置在另一集中式設備或
者所述集中式設備中除所述線卡板之外的其他板上。
6.一種防止業務中斷的裝置,所述裝置應用于包含CPU控制系統和芯片轉
發系統的線卡板中,其特征在于,所述裝置包括:
第一控制單元,用于在所述線卡板重啟之前將所述線卡板上的CPU控制系
統存儲Shadow數據至預設的存儲設備,并設置控制系統重啟標志,所述Shadow
數據至少包括:所述芯片轉發系統的設置信息和CPU控制系統當前的協議狀態
信息;
第二控制單元,用于在對所述線卡板進行重啟時,重啟所述線卡板上的CPU
控制系統,并保持所述線卡板上的芯片轉發系統處于繼續處理業務的狀態;
處理單元,用于當所述線卡板上的CPU控制系統在重啟過程中發現所述控
制系統重啟標志時,在初始過程中恢復已存儲在存儲設備中的Shadow數據。
7.根據權利要求6所述的裝置,其特征在于,所述裝置進一步包括:
平滑單元,用于在所述CPU控制系統和芯片轉發系統之間通過啟動平滑檢
查機制處理所述CPU控制系統重啟過程中所述芯片轉發系統和/或CPU控制系
統中發生變化的數據信息。
8.根據權利要求6所述的裝置,其特征在于,所述存儲設備為所述線卡板
本身配有的存儲設備,或者為網絡存儲設備,或者為所述線卡板本身預留的內
存,專門用戶存儲CPU控制系統重啟時需要存儲的數據。
9.根據權利要求6所述的裝置,其特征在于,所述裝置進一步包括:
重定向單元,用于將在所述CPU控制系統重啟過程中接收的協議報文重定
向至已啟動的協議代理進程處理,所述協議代理進程是在所述CPU控制系統重
啟之前啟動的;
取消單元,用于在CPU控制系統成功重啟且進入穩態后,取消重定向,并
取消所述協議代理進程,由所述線卡板上的進程處理協議報文。
10.根據權利要求9所述的裝置,其特征在于,當所述線卡板為分布式設備
上的線卡板時,所述協議代理進程被設置在所述分布式設備的主控板;
當所述線卡板為集中式設備時,所述協議代理進程設置在另一集中式設備或
者所述集中式設備中除所述線卡板之外的其他板上。

說明書

防止業務中斷的方法和裝置

技術領域

本發明涉及網絡通信技術,特別涉及防止業務中斷的方法和裝置。

背景技術

目前,現有網絡對設備的可靠性要求越來越高,普遍要求設備具有業務
不間斷的升級能力,即所謂的ISSU能力。主流廠商對支持業務不間斷升級
的設備通常設置為分布式設備。該分布式設備包括雙主控板和若干個線卡板,
雙主控板中,其中一個為主用主控板,另一個為備用主控板。在分布式設備
升級時,按照圖1所示的流程執行:

步驟101,將備用主控板的版本更新為新版本,重啟該備用主控板;

步驟102,將主用主控板的版本更新為新版本,重啟該主用主控板;

步驟103,備用主控板感知到主用主控板異常時,進行主備切換,切換
為主用主控板,接管原主用主控板執行的操作,同時,利用GR等協議通知
對端以保持數據正常傳輸,避免網絡震蕩。

步驟104,線卡板通過單板復位的方式完成版本的更新,以實現升級。

可以看出,對于分布式設備,如果線卡板需要升級,則必須通過線卡板
重啟來重新加載新版本的方式實現。線卡板包含CPU控制系統和轉發芯片系
統,在線卡板重啟時,該線卡板上的CPU控制系統和轉發芯片系統均需被復
位,這會導致該線卡板上的所有流量在升級過程中全部中斷。

對于集中式設備,其升級只能通過單板復位方式進行,同樣會導致流量
中斷。

發明內容

本發明提供了防止業務中斷的方法和裝置,以防止分布式設備中線卡板升級
或者集中式設備升級所引起的流量中斷。

本發明提供的技術方案包括:

一種防止業務中斷的方法,所述方法應用于包含CPU控制系統和芯片轉發
系統的線卡板中,該方法包括:

在所述線卡板重啟之前將所述線卡板上的CPU控制系統存儲Shadow數據
至預設的存儲設備,并設置控制系統重啟標志,所述Shadow數據至少包括:所
述芯片轉發系統的設置信息和CPU控制系統當前的協議狀態信息;

在對所述線卡板進行重啟時,重啟所述線卡板上的CPU控制系統,并保持
所述線卡板上的芯片轉發系統處于繼續處理業務的狀態;

當所述線卡板上的CPU控制系統在重啟過程中發現所述控制系統重啟標志
時,在初始過程中恢復已存儲在存儲設備中的Shadow數據。

一種防止業務中斷的裝置,所述裝置應用于上述方法,該裝置包括:

第一控制單元,用于在所述線卡板重啟之前將所述線卡板上的CPU控制系
統存儲Shadow數據至預設的存儲設備,并設置控制系統重啟標志,所述Shadow
數據至少包括:所述芯片轉發系統的設置信息和CPU控制系統當前的協議狀態
信息;

第二控制單元,用于在對所述線卡板進行重啟時,重啟所述線卡板上的CPU
控制系統,并保持所述線卡板上的芯片轉發系統處于繼續處理業務的狀態;

處理單元,用于當所述線卡板上的CPU控制系統在重啟過程中發現所述控
制系統重啟標志時,在初始過程中恢復已存儲在存儲設備中的Shadow數據。

由以上技術方案可以看出,本發明中,在線卡板由于升級或者其他原因而導
致的重啟過程中,僅重啟所述線卡板中的CPU控制系統,而所述線卡板中的芯
片轉發系統處于繼續處理業務的狀態,這能實現芯片轉發系統不中斷地處理業
務,防止了線卡板升級過程中業務斷。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的方法流程圖;

圖2為本發明實施例提供的另一方法流程圖;

圖3為本發明實施例提供的裝置結構圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面結合附圖和具體
實施例對本發明進行詳細描述。

在對本發明提供的防止業務中斷的方法進行描述之前,先分析一下分布
式設備中線卡板的結構。集中式設備的結構與分布式設備中線卡板的結構類
似,為描述方便,下文也將集中式設備統稱為線卡板。

在本發明中,基本上可以簡單地將線卡板劃分為兩個系統:

CPU控制系統,其由一款CPU來完成控制平面的處理,包括運行各種
協議,以及轉發表項的設置等。

芯片轉發系統,通常由一套專用的轉發芯片比如ASIC芯片、NP芯片、
FPGA芯片等,利用CPU控制系統設置的轉發表項來完成數據平面各種報文
的轉發。

在現有技術中,為了實現線卡板的升級,需要對線卡板進行簡單地重啟
操作,重啟時CPU控制系統和芯片轉發系統均被復位,在芯片轉發系統被復
位的過程中,該芯片轉發系統中斷業務處理,這導致了業務流量的中斷。

本申請中,對線卡板升級進行了創造性地分析,發現線卡板上版本的更
新其實僅涉及CPU控制系統,與芯片轉發系統沒有任何關聯。因此,本發明
只需要將CPU控制系統重啟即可,而芯片轉發系統仍保持原有狀態,不需要
重啟,這保證了芯片轉發繼續提供報文轉發的能力,防止業務流量中斷。

基于此,本發明提供了防止業務中斷的方法,具體為:在線卡板重啟過
程中(其包含了由于線卡板升級而導致的重啟,也可包含由于其他原因導致
的重啟,本發明并不具體限定),僅重啟所述線卡板中的CPU控制系統,并
保持所述線卡板上的芯片轉發系統處于繼續處理業務的狀態。這可以真正的
實現在線卡板升級過程中業務不中斷的目的。下面通過圖1對該方法進行詳
細描述。

下面以由于線卡板升級來重新啟動線卡板為例對本發明提供的方法進行
描述,其他情況原理類似:

參見圖1,圖1為本發明實施例提供的方法流程圖。如圖1所示,該流
程可包括以下步驟:

步驟101,在所述線卡板升級之前將所述線卡板上的CPU控制系統存儲
Shadow數據至預設的存儲設備,并設置控制系統重啟標志。

在本發明中,為了保證CPU控制系統完成重啟后,能夠獲得芯片轉發系
統的設置信息,比如驅動層中芯片轉發系統的設置信息,需要CPU控制系統
在線卡板升級前將該芯片轉發系統的設置信息保存在預設的存儲設備中,以
便CPU控制系統完成重啟后從該存儲設備保存的數據中恢復原有數據。

另外,CPU控制系統中關于驅動層之上的芯片相關配置、狀態的信息(包
括CPU控制系統的協議狀態信息)也必須配套保存在所述存儲設備中,以保
證CPU控制系統完成重啟后適時恢復該存儲設備保存的數據。

為便于描述,本發明將上述需要保存的數據統稱為Shadow數據。可以
看出,該Shadow數據至少包括:所述芯片轉發系統的設置信息和CPU控制
系統當前的協議狀態信息。

至于上述的存儲設備,其可有以下三種選擇:

1、對于本身即配有存儲設備的線卡板,可以選擇本地存儲設備存儲
shadow信息。

2、采用網絡存儲設備來保存shadow信息。

3、線卡板本身預留的內存,專門用于保存shadow信息。

還有,本步驟101中,控制系統重啟標志可在CPU控制系統向存儲設備
存儲數據之前、或存儲數據過程中設置。

步驟102,在對所述線卡板進行重啟時,重啟所述線卡板上的CPU控制
系統,并保持所述線卡板上的芯片轉發系統處于繼續處理業務的狀態。

本步驟102中,CPU控制系統重啟的方式可包括:采用linux的kexc
機制引導升級軟件運行,或者通過Bootware(BIOS)等重新加載升級軟件運
行。

另外,本步驟102中,可通過以下方式實現僅重啟所述線卡板上的CPU
控制系統,控制所述線卡板上的芯片轉發系統不中斷地處理業務:針對CPU
控制系統配置一個重啟命令,以使CPU控制系統接收到該重啟命令后進行重
啟,而針對芯片轉發系統,則不配置重啟命令,仍然保持原來的工作狀態,
如此,即可實現重啟CPU控制系統,保持所述線卡板上的芯片轉發系統處于
繼續處理業務的狀態即芯片轉發系統不中斷處理業務。當然,還有其他方式
實現重啟所述線卡板上的CPU控制系統,并保持所述線卡板上的芯片轉發系
統處于繼續處理業務的狀態,上述只是一種舉例,并非限定本發明。

步驟103,當CPU控制系統在重啟過程中發現所述控制系統重啟標志時,
在初始過程中恢復已存儲在存儲設備中的Shadow數據。

本步驟103中的重啟過程可為:運行加載升級軟件的過程。

另外,本步驟103中,在恢復Shadow數據后,并不初始化所述芯片轉
發系統。并且,在完成Shadow信息的恢復后,CPU控制系統即可正常運行,
也即CPU控制系統進入穩態。

需要說明的是,在重啟所述CPU控制系統的過程中,如果芯片轉發系統
和/或CPU控制系統中的信息發生變化,比如芯片轉發系統的接口從原來的
UP變為DOWN,則在所述CPU控制系統和芯片轉發系統之間通過啟動平滑
檢查機制平滑處理CPU控制系統重啟過程中芯片轉發系統和/或CPU控制系
統中發生變化的數據信息。其中,當所述線卡板為分布式設備中的線卡板時,
可從主控板得到CPU控制系統重啟過程中芯片轉發系統和/或CPU控制系統
中發生變化的數據信息,之后在CPU控制系統和芯片轉發系統之間平滑處理
該得到的數據信息;當所述線卡板為集中式設備中的線卡板時,可從外界網
絡中得到CPU控制系統重啟過程中芯片轉發系統和/或CPU控制系統中發生
變化的數據信息,之后在CPU控制系統和芯片轉發系統之間平滑處理該得到
的數據信息。

至此,完成圖1所示的流程。從圖1所示的流程可以看出,在線卡板升
級過程中,僅重啟CPU控制系統,芯片轉發系統可獨立運行,系統業務流量
不受影響,這實現了業務流量不中斷的目的。

還需要說明的是,本發明中,某些線卡板上的CPU控制系統會處理部分
協議報文以實現協議的分布式計算,提高系統的處理能力如STP等。而在
CPU控制系統重啟過程中,此類協議報文將無法得到處理,導致協議異常。
為了解決該問題,可執行圖2所示的流程。

參見圖2,圖2為本發明實施例提供的另一方法流程圖。如圖2所示,
該流程可包括以下步驟:

步驟201,在重啟線卡板中的CPU控制系統之前,啟動設定的協議代理
進程。

具體地,步驟201可在將Shadow數據保存至存儲設備時,啟動協議代
理進程。其中,本步驟201中,當所述線卡板為分布式設備上的線卡板時,
所述協議代理進程設置在所述分布式設備的主控板,當所述線卡板為分布式
設備上的線卡板時,所述協議代理進程設置在另一集中式設備或者所述集中
式設備中除所述線卡板之外的其他板上。

步驟202,將在所述CPU控制系統重啟過程中接收的協議報文重定向至
已啟動的協議代理進程處理。

步驟203,在CPU控制系統成功重啟且進入穩態后,取消重定向,并取消
所述協議代理進程,由所述線卡板上的進程處理協議報文。

本步驟203中,CPU控制系統進入穩態,具體可為:CPU控制系統運行加
載的升級軟件或者原來的軟件進入穩態。

通過圖2所示的流程可以避免CPU控制系統重啟過程中,由該CPU控制系
統處理的協議報文無法得到處理,導致協議異常進而流量中斷問題,并可提高
協議處理的效率。至此,完成本發明提供的方法描述。

下面對本發明實施例提供的裝置進行描述:

參見圖3,圖3為本發明實施例提供的裝置結構圖。其中,該裝置應用于包
含CPU控制系統和芯片轉發系統的線卡板中,該裝置包括:

第一控制單元,用于在所述線卡板重啟之前將所述線卡板上的CPU控制系
統存儲Shadow數據至預設的存儲設備,并設置控制系統重啟標志,所述Shadow
數據至少包括:所述芯片轉發系統的設置信息和CPU控制系統當前的協議狀態
信息;

其中,所述存儲設備為所述線卡板本身配有的存儲設備,或者為網絡存儲設
備,或者為所述線卡板本身預留的內存,專門用戶存儲CPU控制系統重啟時需
要存儲的數據。

第二控制單元,用于在對所述線卡板進行重啟時,重啟所述線卡板上的CPU
控制系統,并保持所述線卡板上的芯片轉發系統處于繼續處理業務的狀態;

處理單元,用于當所述線卡板上的CPU控制系統在重啟過程中發現所述控
制系統重啟標志時,在初始過程中恢復已存儲在存儲設備中的Shadow數據。

優選地,如圖3所示,該裝置進一步包括:

平滑單元,用于在所述CPU控制系統和芯片轉發系統之間通過啟動平滑檢
查機制處理所述CPU控制系統重啟過程中所述芯片轉發系統和/或CPU控制系
統中發生變化的數據信息。通過平滑單元,能夠使CPU控制系統或芯片轉發系
統得到CPU控制系統重啟過程中芯片轉發系統和/或CPU控制系統中發生變化
的數據信息。

優選地,如圖3所示,該裝置進一步包括:

重定向單元,用于將在所述CPU控制系統重啟過程中接收的協議報文重定
向至已啟動的協議代理進程處理,所述協議代理進程是在所述CPU控制系統重
啟之前啟動的;

取消單元,用于在CPU控制系統成功重啟且進入穩態后,取消重定向,并
取消所述協議代理進程,由所述線卡板上的進程處理協議報文。

其中,當所述線卡板為分布式設備上的線卡板時,所述協議代理進程設置在
所述分布式設備的主控板;當所述線卡板為集中式設備時,所述協議代理進程
設置在另一集中式設備或者所述集中式設備中除所述線卡板之外的其他板上。

至此,完成本發明提供的裝置描述。

由以上技術方案可以看出,本發明中,在線卡板由于升級或者其他原因
而導致的重啟過程中,僅重啟所述線卡板中的CPU控制系統,而所述線卡板
中的芯片轉發系統不中斷地處理業務,這防止了線卡板升級過程中業務斷;
并且,本發明中,當CPU控制系統在初始過程中恢復已存儲在存儲設備中的
Shadow數據,不初始化芯片轉發系統,這進一步保證了芯片轉發系統不中斷
地處理業務,防止了線卡板升級過程中業務斷。

進一步地,本發明通過在重啟線卡板中CPU控制系統的過程中,僅將需
要處理的協議報文重定向至所述協議代理進程處理,可以避免CPU控制系統
重啟過程中由該CPU控制系統處理的協議報文無法得到處理而導致的協議
異常、以及流量中斷問題。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本
發明的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在
本發明保護的范圍之內。

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