CN103916226A - 基于嵌入式设备冗余备份的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于嵌入式设备冗余备份的方法，步骤为：1)使主设备与备用设备都与网络保持物理连接，主设备与备用设备之间通过数据传输接口进行数据通信；2)设备启动时要先判断主设备与备用设备，主备设备都正常的情况下默认其中之一为主设备；3)判断出主设备与备用设备后，切断备用设备的网络连接，让其处于待机状态，这时通过网络只能访问到主设备；4)当检测到设备需要主备切换时，切断原来主设备的网络连接，使备用设备的网络保持连通状态。本发明相比于需要其它硬件设计来实现冗余备份的方案，成本更低；较其它靠程序来实现冗余备份的方案，主设备与备用设备切换更加迅速，可提高***的响应速度。

Description

基于嵌入式设备冗余备份的方法

技术领域

本发明主要阐述了嵌入式设备中一种新的冗余备份方法，这种方法可以对主备设备进行迅速切换，从而提高***的响应速度。

背景技术

在某些领域，对通信设备可靠性要求很高，所以人们更多地去选择带有主控卡冗余备份功能的嵌入式设备。目前主要有两大类冗余备份方法：

一种是在两台设备前加入控制设备，对相同的两台网关设备同时进行配置，其缺点是控制设备出问题时，网关设备无法使用，设备采购成本较高。

另一种方法是通过软件实现，程序判断出主备卡后，主备卡分别启用不同的程序，进行冗余备份。缺点是当设备进行主备切换时，要先退出当前的部分程序，再启动新的线程，这就导致了切换过程时间较长，影响设备的响应时间。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种自适应的冗余备份方法，当主设备与备用设备进行切换时，冗余备份模块的程序并不需要切换，这样便提高了***响应速度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

设备启动时，监控状态的线程通过读取主设备与备用设备的寄存器状态，并通过主设备与备用设备之间专门的数据传输接口进行设备间通信后，判断出主设备与备用设备（主备设备都正常的情况下默认其中之一为主设备），然后切断备用设备的网络连接，让其处于待机状态，但是备用设备上运行的程序与主设备完全相同。这时通过网络只能访问到主设备，这时可以通过网络接口对主设备进行配置，主设备将从网络收到的配置信息通过主设备与备用设备之间专用的以太接口发送到备用设备，这样就在主设备与备用设备运行相同程序的前提下完成了配置备份的工作。

当监控状态的线程发现需要进行主设备与备用设备切换时，只需断开主设备的网络连接并使备用设备的网络处于连接状态，这样便完成了主设备与备用设备切换。

本发明可带来如下效果：

本发明相比于需要其它硬件设计来实现冗余备份的方案，成本更低；较其它靠程序来实现冗余备份的方案，主设备与备用设备切换更加迅速，可提高***的响应速度。

附图说明

图1是设备初始化过程示意图；

图2是设备与网络连接示意图；

图3是设备切换示意图；

图4是冗余备份示意图。

具体实施方式

本发明提出一种自适应的冗余备份方法，其包括以下步骤：

1)使主设备与备用设备都与网络保持物理连接，主设备与备用设备之间通过数据传输接口进行数据通信；

2)设备启动时要先判断主设备与备用设备，主备设备都正常的情况下默认其中之一为主设备；

3)判断出主设备与备用设备后，切断备用设备的网络连接，让其处于待机状态，这时通过网络只能访问到主设备；

4)当检测到设备需要主备切换时，切断原来主设备的网络连接，使备用设备的网络保持连通状态。

所述主设备与备用设备的MAC地址与IP地址均相同。

在所述步骤2)中，通过读取主设备与备用设备的寄存器状态来判断主设备与备用设备。

在所述步骤3)中，备用设备的网络连接被切断后，主设备将从网络收到的消息通过主设备与备用设备之间的数据传输接口发送到备用设备。

下面结合附图详细说明。

1.设备启动时要先裁决主设备和备用设备，监控状态的线程通过读取主设备与备用设备的寄存器状态，并通过主设备与备用设备之间专门的数据传输接口进行设备间通信后，判断出主设备与备用设备。可以定义当寄存器为高电平时设备正常，低电平时有异常；主设备和备用设备之间有心跳通信，即隔几秒主设备会给备用设备发送心跳信号，备用设备收到信号后会给主设备回复，这时认为主设备和备用设备正常运转，如果超过一定时间后没有收到信号则视为异常。主备状态需要根据寄存器状态和心跳信号综合判断。

主设备备用设备都正常的情况下默认其中之一为主设备。主设备只能有一个，另一个必须为备用设备，主设备和备用设备通过VLAN接口进行数据通信，备用设备准备接收主设备的配置信息(冗余备份需要备份的就是这些配置信息，比如用户将设备的IP地址改变，备用设备需要知道这样的配置信息，以便主备切换时备用设备能正常访问)。判断出主设备和备用设备后程序继续运行（如图1所示）。

图2中，主设备与备用设备都与网络保持物理连接，MAC地址与IP地址均相同。但是只有一个保持使能状态。

2.判断出主设备和备用设备后，切断备用设备的网络连接，让其处于待机状态，这时通过网络只能访问到主设备，如图4所示。程序这样设计：所有配置信息与业务消息都来自网络接口，并且两个设备中同一时刻只能有一个设备可以与网络连接。由于设备从网络中会收到许多消息，有些消息是需要备份的消息，有些是不需要备份的，比如说：当浏览WEB页面时，浏览器会向设备发送请求信息，告诉设备需要浏览某个页面，设备会把这个页面推送到浏览器，类似这种信息并不需要备份。因此主设备将从网络收到的消息进行筛选后通过设备专用的数据传输接口发送到备用设备。这种处理机制保证了两设备在运行相同程序的情况下，可以完成配置业务数据向备用设备的备份。

3.当监控线程检测到设备需要主备切换时，切断原来主设备的网络连接，使备用设备的网络保持连通状态。图3中，当监控线程检测到设备需要切换时，只需要使其中一个设备连接网络，并断开另一个设备与网络的连接即可。由于原来的备用设备一直在运行，切换后立即就可以使用，不用再进行主备程序切换，这样就达到了快速切换的目的。

Claims (4)

1.一种基于嵌入式设备冗余备份的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)使主设备与备用设备都与网络保持物理连接，主设备与备用设备之间通过数据传输接口进行数据通信；

2)设备启动时要先判断主设备与备用设备，主备设备都正常的情况下默认其中之一为主设备；

3)判断出主设备与备用设备后，切断备用设备的网络连接，让其处于待机状态，这时通过网络只能访问到主设备；

4)当检测到设备需要主备切换时，切断原来主设备的网络连接，使备用设备的网络保持连通状态。

2.如权利要求1所述的基于嵌入式设备冗余备份的方法，其特征在于：

所述主设备与备用设备的MAC地址与IP地址均相同。

3.如权利要求1所述的基于嵌入式设备冗余备份的方法，其特征在于：

在所述步骤2)中，通过读取主设备与备用设备的寄存器状态来判断主设备与备用设备。

4.如权利要求1所述的基于嵌入式设备冗余备份的方法，其特征在于：

在所述步骤3)中，备用设备的网络连接被切断后，主设备将从网络收到的消息通过主设备与备用设备之间的数据传输接口发送到备用设备。