[发明专利]一种高端数据通信设备中的主备倒换方法

权利要求书

1、一种高端数据通信设备中的主备倒换方法，该方法的步骤包括：(1)主板和备板之间心跳控制机制；(2)主板失效时备板倒换为主板机制；(3)备板失效时主板发出告警机制；(4)主板和备板信息同步机制；其特征在于，在主板和备板上通过各自设置主备倒换模块来互相探测对方主控板的状态；主备倒换模块同时提供一组应用程序接口以支持各业务模块的信息同步；在处于活动状态的主控板出现故障时，备用状态的主控板在不影响业务的时限内倒换为新的活动主控板，各业务模块在新的主控板上也从倒换前的状态继续开始工作。

2、根据权利要求1的主备倒换方法，其特征在于，该方法适用于采用双主控单元的高端交换机或路由器设备；所述设备系统包含两个充当控制单元的主控板以及复数个线卡；两个主控板之间通过各自所设有的千兆全双工接口以信号线实现数据通信；主控板上还设有用来与线卡通信的交换芯片，线卡也设有用来与两个主控板通信的交换芯片。

3、根据权利要求1的主备倒换方法，其特征在于，所述主板和备板之间心跳控制机制为主备板之间采取定期的探测报文来判断对方是否正常工作；这种报文不区分主备，两者的关系是对等的，接收方必须响应；主备板间探测报文发送的时间间隔是小于MSU启动时间，否则可能发生漏检情况。

4、根据权利要求1的主备倒换方法，其特征在于，所述主板失效时备板倒换为主板机制为备用主板通过探测保温发现原主板失效时实施主备倒换；备用主板向所有在位线卡发送建链请求；线卡识别出主控发来的建链请求时，若线卡已经注册成功，则接受注册请求；若线卡尚未注册成功，则自行重启；此时原主控板重启。

5、根据权利要求1或4的主备倒换方法，其特征在于，系统发生主备倒换时须满足两个时限需求：

(1)识别出原主控失效到新主控与线卡建链的时间应该小于线卡链路层超时的时间，否则线卡将认为与主控断链而自我重启；特别的，如果链路层在某个定时器几次超时后认为链路断开，则上述时间应该小于该定时器一次超时的周期；

(2)线卡应该在原主控的交换矩阵复位之前完成倒换，否则系统跨板交换将出现中断现象。

6、根据权利要求1或4的主备倒换方法，其特征在于，所述主备倒换时备板检测到主板失效加上倒换为主板的时间小于原主板启动时间，以便防止备板倒换为主板的过程中原来的主板也抢占为主板；线卡识别出原主控失效到与新主板建立链路的时间小于线卡链路层协议超时的时间，以便线卡能够在原主控的交换矩阵复位之前完成倒换，以保证系统跨板交换不会中断现象。

7、根据权利要求1的主备倒换方法，其特征在于，所述备板失效时主板发出告警机制为在备板在位的情况下，如果主板无法收到备板心跳响应，并且通过两者的IO脚也无法得到备板的响应，则主板发出告警。

8、根据权利要求1的主备倒换方法，其特征在于，所述主板和备板信息同步机制是指通过主板和备板上主备倒换模块提供给应用程序一组接口来实现支持其它模块了解当前所处板卡的主备状态以及同步状态；主板上的应用程序模块通过这组接口将各自的状态信息同步到备板，备板则通过这组接口加载主板的状态信息；这组主备倒换应用程序接口可以支持批量同步与实时同步两种方式；

实时同步：适用于系统启动后配置信息和关键状态信息的同步；

批量同步：适用于系统启动时初始状态的同步和次要状态信息的同步。

9、根据权利要求1或8的主备倒换方法，其特征在于，所述同步方式有两个优先级：实时同步高于批量同步。系统应优先保证优先级较高的同步方式的资源需求。

10、根据权利要求1的主备倒换方法，其特征在于，主板与备板，主控板与线卡之间都通过独立的交换芯片以及独立的与业务无关的链路进行通信；每个主控板和线卡有自己的MAC地址；每个主控板将到各个线卡的端口分到不同的VLAN；每个线卡不关心哪个主控板当前是活动状态，它发的报文的目的地址是广播地址，而各个线卡处在不同的VLAN，故线卡之间的报文不会互相被收到；主控板向线卡发送的报文是单播，主控板与线卡之间运行点到点的通信协议；由于线卡发送报文的目的地址是广播，因此两个主控板都会收到线卡报文，活动状态的主控板可以响应线卡，备板也会试图响应，但因为其处于备用状态，故并未真正响应。

11、根据权利要求1的主备倒换方法，其特征在于，所述方法中还设置限制备板的命令，通过备份来使得大多数设备配置命令在备板上被禁止。