CN100353710C - 可升级通信***及通信***的升级方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通信领域，公开了一种可升级通信***及通信***的升级方法，使得通信***在升级过程中整个***级中断服务的时间为零，满足高可靠性***的要求。这种可升级通信***及通信***的升级方法利用***控制中心的主备板冗余设计，在逻辑上构成一个双机***，通过业务单元在旧***的动态删除和在新***的动态增加，实现***的平滑升级。

Description

可升级通信***及通信***的升级方法
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及通信***的升级技术。
背景技术
目前，通信***已经广泛应用到各行各业的不同领域，全面渗透到社会活动的方方面面，并且其规模越来越大，人们的正常生活越来越依赖于各种各样的通信***。这种局面的形成，给现代人带来了极大的便利。与此同时，人们对通信***的可靠性要求也越来越高。在许多应用领域，如航空、航天、金融、水电工程和交通管制等，如果它们的通信***不能在规定的时间内稳定可靠的工作，将会造成巨大的损失，甚至导致灾难性后果。因此，人们希望自己所依赖的通信***是个高度可靠的***，这意味着要求***中断服务尽可能少，恢复尽可能快，故障影响尽可能小。在业界中，对可靠性有5个9的要求，即要求99.999％的可靠性，这是各个企业广泛追求的目标。
影响通信***正常工作的因素，除了有软件和硬件的故障外，还有***的升级。***的升级包括软件和硬件两方面。本发明所述的升级，是指对通信***的软件进行更换的操作。一个具有高可靠性的通信***，应该具备平滑升级的能力。具体的说，这是指在***进行软件更新的过程中，通信***整个***级中断服务的时间为零或接近为零，且不影响或基本不影响服务质量。
然而，在现有的***升级技术中，基本上是通过全***复位重启方式或者“在线加载+全***复位重启方式”实现。由于它们都使用了复位重启，所以必然引起***业务的完全中断。尽管在采用“在线加载+全***复位重启方式”时，由于在线加载时无须中断服务，从而减少了中断时间，但这依然无法满足高可靠性通信***的要求。
在实际应用中，上述方案存在以下问题：在通信***升级过程中，无法避免***级别的业务中断，破坏了***服务的连续性和一致性，从而降低了该通信***的可靠度。
造成这种情况的主要原因在于，通信***没有采用双机***的设计框架，***升级的方式仍停留在复位重启的方式。
为了解决上述问题，双机***升级的思想被提出。所谓双机***，就是在原有的一个***基础上，再设置一个备用***支撑，其内涵是：当旧***消亡时，新***并行接入。使用双机***，可有效降低***风险，最大限度的保证了***数据和服务的实时性、完整性、一致性，并且在***维护和升级的情况下，能提供不停机环境，保证业务的连续性，避免了因***中断运行带来的各种损失。这些特征正是一个高可靠性通信***所应该具备的，然而，目前的双机***仍然停留在协议上对名词的抽象定义，没有提出切实可行的设计方案。本发明在一定程度上弥补了这一实际设计区域的空白。
发明内容
鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种可升级通信***及通信***的升级方法，使得通信***在升级过程中整个***级中断服务的时间为零，满足高可靠性***的要求。
为实现上述目的，本发明提供了一种可升级通信***，包含
主用的第一***控制中心、备用的第二***控制中心，用于控制所述通信***；
多个业务单元，用于根据所述第一和第二***控制中心的控制，相应地进行业务处理；
交换和接口子***，用于为所述通信***提供内部交换平台，和外部通信接口；并且
所述第一***控制中心还用于在所述通信***升级时，通过逐个动态删除对所有业务单元的控制，最终降为备用的***控制中心；
所述第二***控制中心还用于在所述通信***升级时，升级成为新的***控制中心，并通过所述交换和接口子***增加新的链路或路由，与所述第一***控制中心共享交换、接口资源，并在所述第一***控制中心对业务单元的逐个动态删除时，逐个动态增加对所述业务单元的控制，最终升为主用的***控制中心。
其中，所述交换和接口子***包含用于提供内部交换平台的交换子***、用于提供所述通信***的对外接口的接口子***、以及用于控制所述交换子***和所述接口子***的交换与接口资源控制中心。
所述交换子***是集中交换平台。
所述交换子***是异步传输模式交换机路由器。
所述对外接口包含E系列/T系列/J系列电接口、或以太网接口、或同步传输模式系列、或STS系列物理接口。
当所述通信***升级时，***时钟基于所述交换子***。
本发明还提供了一种通信***的升级方法，包含以下步骤：
A将原先备用的第二***控制中心升级为新的***控制中心，并增加新的链路或路由，与原先主用的第一***控制中心共享交换、接口资源；
B所述第一***控制中心动态删除一个业务单元，所述第二***控制中心动态增加该业务单元；
C重复所述步骤B，直到所述通信***中的所有业务单元都从所述第一***控制中心切换到所述第二***控制中心；
D删除所述第一***控制中心的链路或路由。
其中，所述步骤B中，所述第一***控制中心在所述业务单元完成所有当前业务后动态删除该业务单元。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，利用***控制中心的主备板冗余设计，在逻辑上构成一个双机***，通过业务单元在旧***的动态删除和在新***的动态增加，实现***的平滑升级。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即在逻辑上实现了双机***，满足了通信***高可靠性的要求，做到了平滑升级，在升级过程中没有***级服务的中断，且无须与其他通信设备断开连接；***框架设计合理，无须增加硬件成本便可实现平滑升级；升级前后的***版本基本独立，适用于广泛的升级应用。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的能实现平滑升级的通信***设计框架；
图2是根据本发明的一个实施例的通信***实现平滑升级方法流程。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
要实现一个具有高可靠性的通信***，必须设计一个优秀的***框架，以组织和开展各种保证可靠性的方法。作为实现后述平滑升级方法的实体，本发明先说明一个通信***设计框架，该设计框架不但能满足常见的通信***框架设计的要求，还能提供的双逻辑***升级方法。如附图1所示，本发明中的通信***设计框架由***控制中心10、业务处理子***20、交换子***30、接口子***40和交换与接口资源控制中心50组成。
***控制中心10用于统一控制整个***。它采用了主备板冗余设计，当***升级时，***控制中心10的备板可以独立成为一个新***的逻辑控制中心，也就是说，此时***控制中心10可看作为两个逻辑上的控制中心：由主板实现的第一逻辑***控制中心和由备板实现的第二逻辑***控制中心。前者用于旧***，后者用于新***。
业务处理子***20由多个业务单元组成，一个业务单元用于表示业务功能的一个处理模块，例如能力为10万用户的框和单板可以作为一个业务单元。在业务处理子***20中，允许动态增删业务单元。在删除部分业务单元时，会造成部分业务处理功能的损失，但不会完全中断业务。
交换子***30用于提供交换平台，，供***内部通信使用，例如传统的交换机、异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，简称“ATM”)交换机、路由器等都属于其中的一种。另外，值得说明的是，时钟***也可基于交换子***30。
接口子***40用于提供整个通信***对外的接口，如以太网接口、RS232接口等。
交换与接口资源控制中心50用于控制交换子***30和接口子***40。
在通信***设计框架中，上述5个模块的连接控制关系如下：***控制中心10连接控制着业务处理子***20中的各个业务单元以及交换与接口资源控制中心50；交换与接口资源控制中心50又连接控制着交换子***30和接口子***40。一般来说，在上述的通信***设计框架中，交换子***30和接口子***40的设计是公共化的，基本无升级要求；升级一般是针对业务处理子***20和***控制中心10两部分，例如代码升级、数据配置升级、各部分接口改变等。
下面分析本发明所提出的通信***设计框架能应用于平滑升级的原理。
总的来说，在升级过程中，本设计框架在物理上仍然是一套通信***，只是在升级开始时将备板独立成一个新的逻辑上的***控制中心，使得***控制中心10分成第一逻辑***控制中心和第二逻辑***控制中心，然后利用旧***的平滑消亡和新***的平滑启用，实现平滑升级。在升级结束后，将新***的第二逻辑***控制中心作为主板，而原来***的第一逻辑***控制中心降级成为备板。 这使得在不升级的情况下，通信***仍然为一套，不产生物料冗余。
如上文所述，由于交换子***30和接口子***40是公共化部件，因而并无升级要求。然而，它们所提供的固定的对外物理接口是平滑升级的物理连接限制，因此本发明采用的是共享接口子***40的升级方式，首先在保持原有物理连接的前提下，通过增加接口的链路和路由，共享使用原物理连接，使得新旧***都可以从物理接口获取信息，进行平滑过渡。
而设计框架中的***控制中心10和业务处理子***20在升级过程中是需要独立操作的。在第一逻辑***控制中心的控制下，旧***逐步减少业务量；在第二逻辑***控制中心的控制下，新***逐步增加业务量。这是一个个业务单元的从旧***动态删除、在新***动态增加过程，升级前后***控制中心10和业务处理子***20的代码、数据结构、接口可以完全独立，不受约束，这适合于广泛的升级应用。
上述过程是一个双机***控制的过程，这依赖于交换与接口资源控制中心50的独立管理。只要交换与接口资源控制中心50能够独立管理交换子***30和接口子***40，接受双机***的控制是可以做到的，因为它可以不记忆是谁的控制，只需要执行。而在另一方面，***在获取维护信息时，主要通过***主动查询来实现；至于告警等信息可以全上报给两个控制***。
下面结合附图2说明上述设计框架利用逻辑双***进行平滑升级的方法：
首先进入步骤101，通信***利用***控制中心10的主备板冗余设计，在逻辑上分成新旧两个***。具体的说，即当***升级时，***控制中心10的备板独立成为一个新***的第二逻辑***控制中心，与主板的旧***的第一逻辑***控制中心一起，构成双机***。
接着进入步骤102，新***增加新的链路或路由，与旧***共享交换、接口资源。如上所述，本步骤的实现依赖于接口子***40的共享以及交换与接口资源控制中心50的独立管理。
然后进入步骤103，旧***动态删除某个业务单元，随后新***立即动态增加该业务单元。一个业务功能包含多个业务单元，在升级时，可以等到一个业务单元中的旧业务结束以后才在旧***删除该业务单元，这样不会造成任何功能的损失；如果等待时间过长，即使尚未处理完旧业务，也可把该业务单元动态删除，此时会造成业务功能上的部分损失，但不会造成***级的服务中断。
接着进入步骤104，判断全部业务单元是否已经切换到新***。如果是，则进入步骤105，否则返回步骤103。
在步骤105中，旧***的备板升级为新***的主板，旧***的主板降级为新***的备板，接着删除旧***的链路或路由，从而完成***的升级。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种可升级通信***，其特征在于，包含
主用的第一***控制中心、备用的第二***控制中心，用于控制所述通信***；
多个业务单元，用于根据所述第一和第二***控制中心的控制，相应地进行业务处理；
交换和接口子***，用于为所述通信***提供内部交换平台，和外部通信接口；并且
所述第一***控制中心还用于在所述通信***升级时，通过逐个动态删除对所有业务单元的控制，最终降为备用的***控制中心；
所述第二***控制中心还用于在所述通信***升级时，升级成为新的***控制中心，并通过所述交换和接口子***增加新的链路或路由，与所述第一***控制中心共享交换、接口资源，并在所述第一***控制中心对业务单元的逐个动态删除时，逐个动态增加对所述业务单元的控制，最终升为主用的***控制中心。
2.根据权利要求1所述的可升级通信***，其特征在于，所述交换和接口子***包含用于提供内部交换平台的交换子***、用于提供所述通信***的对外接口的接口子***、以及用于控制所述交换子***和所述接口子***的交换与接口资源控制中心。
3.根据权利要求2所述的可升级通信***，其特征在于，所述交换子***是集中交换平台。
4.根据权利要求2所述的可升级通信***，其特征在于，所述交换子***是异步传输模式交换机路由器。
5.根据权利要求2所述的可升级通信***，其特征在于，所述对外接口包含E系列/T系列/J系列电接口、或以太网接口、或同步传输模式系列。
6.根据权利要求2所述的可升级通信***，其特征在于，当所述通信***升级时，***时钟基于所述交换子***。
7.一种通信***的升级方法，其特征在于，包含以下步骤：
A将原先备用的第二***控制中心升级为新的***控制中心，并增加新的链路或路由，与原先主用的第一***控制中心共享交换、接口资源；
B所述第一***控制中心动态删除一个业务单元，所述第二***控制中心动态增加该业务单元；
C重复所述步骤B，直到所述通信***中的所有业务单元都从所述第一***控制中心切换到所述第二***控制中心；
D删除所述第一***控制中心的链路或路由。
8.根据权利要求7所述的通信***的升级方法，其特征在于，所述步骤B中，所述第一***控制中心在所述业务单元完成所有当前业务后动态删除该业务单元。
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