CN107547281B - 一种主备竞争方法、装置及应用设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种主备竞争方法、装置及应用设备，其中所述方法包括：依据本板卡槽位信息、本板卡所属功能类型、其他在线板卡的槽位信息以及其他在线板卡所属功能类型确定一个优先级规则，依据所述优先级规则确定本板卡启动探测的延时时间；依据所述延时时间探测是否存在一个主用主控服务信息；当不存在时，则确定本板卡角色为主用主控服务角色，并发送一个主用主控服务信息；当存在时，则连接该主用主控服务信息，并确定本板卡角色为备用主控服务角色。本发明将双主控方案升级为多主控方案，提高了***的可靠性，降低了机框式设备对双主控方案的依赖程度。

Description

一种主备竞争方法、装置及应用设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种主备竞争方法、装置及应用设备。

背景技术

现有的通信设备中，特别是机框式通信设备中，为了***的稳定运行，往往需要有两块主控板卡承担设备管理工作，一块主控板卡承担设备的主用主控角色，另一块主控板卡承担设备的备用主控角色，当主用主控板卡发生故障，无法承担设备主用主控角色时，由备用主控板卡接替主用主控板卡的角色，保证设备的正常运行，保证通信设备业务处理工作的正常运行，由此减少设备故障对用户业务的影响。以一款机框式的通信设备为例，参考图1，该通信设备1.1具有两个主控板卡1.2、1.3，两个交换板卡1.4、1.5以及N个业务板卡1.6,1.7,...,1.n。在通信设备1.1中，通过板间通道，如中板或插接件或背板，两个主控板卡1.2、1.3分别与两个交换板卡1.4、1.5和N个业务板卡1.6,1.7,...,1.n连接。两个主控板卡1.2、1.3之间通过通信设备1.1中的主备竞争机制，将各自的板卡角色确定为主用主控板和备用主控板，并由选定的主用主控板来实现整个机框式通信设备1.1的整体管理控制。

在现有技术中，结合参考图1、2，应用于常见的机框式通信设备1.1的主备竞争机制的基本流程包括***启动阶段的主备竞争流程，其具体步骤包括

步骤201，两个主控板卡1.2、1.3之间相互建立通信连接；

步骤202，两个主控板卡1.2、1.3分别向对方发送携带自身板卡信息的主备竞争消息；

步骤203，两个主控板卡1.2、1.3分别接收到对方的竞争消息；

步骤204，两个主控板卡1.2、1.3接收到对方的竞争消息后，根据对方的主备竞争消息，初步确定自身的板卡角色为主用主控板卡或备用主控板卡；

步骤205，两个主控板卡1.2、1.3分别向对方发送携带自身板卡角色的应答消息；

步骤206，两个主控板卡1.2、1.3分别收到对方的应答消息；

步骤207，两个主控板卡1.2、1.3分别判断对方的板卡角色与自身的板卡角色是否冲突，如果有冲突，则重新竞争，如果没有冲突，则主备竞争完成，最终选出的承担主用主控角色的主控板卡1.2或1.3实现对机框式通信设备1.1中的其他板卡1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、...、1.n的管理控制，另一块主控板卡1.3或1.2则承担设备1.1的备用主控的角色。

分析现有技术，参考图1、2，不难发现，现有机框式设备1.1多采用双主控方案，且主备竞争机制的运行完全依赖主控板卡1.2、1.3，如果两块主控板卡1.2、1.3均出现故障或拔出，那么整个机框式设备1.1在无主控状态下是无法运行的，***可靠性随之降低。而且，如果机框式设备1.1的槽位数较少，比如仅有六个槽位的情况，在这种机框式设备1.1依赖双主控板卡运行主备竞争机制的设计会过多的占用机框槽位，使其他插卡的数量受限，不能满足更多的业务需求。

另外，其主备竞争机制依赖两块主控板卡1.2、1.3建立通信连接并互发竞争报文，如果发生主控板卡1.2、1.3插拔，或由于硬件差异性等原因造成两块主控板卡1.2、1.3启动时间间隔过大，则相应的两块主控板卡1.2、1.3建立通信连接的时间会变得很长，此时，整个主备竞争机制的运行会拖慢***的启动时间。

发明内容

本发明的目的在于克服现有机框式设备存在的对双主控的过度依赖、***可靠性低、双主控板卡对槽位的浪费和主备竞争机制繁琐导致的设备启动时间过长等缺陷，提出一种具有主备控制权竞争的竞争方法及其通信装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

根据本发明的一个方面，提供了一种主备竞争方法，包括步骤：

步骤1，依据本板卡槽位信息、本板卡所属功能类型、其他在线板卡的槽位信息以及其他在线板卡所属功能类型确定一个优先级规则，依据所述优先级规则确定本板卡启动探测的延时时间，其中所述本板卡和其他在线板卡均插接在一中板的相应槽位上，且各板卡间通信连接，所述本板卡和其他在线板卡均具有控制功能，所述功能类型包括主控板卡、交换板卡和业务板卡；

步骤2，依据所述延时时间探测是否存在一个主用主控服务信息，所述主用主控服务信息反映是否存在主用主控服务角色；

步骤3，当探测到不存在主用主控服务信息时，则确定本板卡角色为主用主控服务角色，并发送一个主用主控服务信息；

步骤4，当探测到存在一个主用主控服务信息时，则连接该主用主控服务信息，并确定本板卡角色为备用主控服务角色。

优选的，所述步骤4中确定本板卡角色为备用主控服务角色之后还包括：向所述担任主用主控服务角色的板卡发送连接请求；所述步骤3中发送一个主用主控服务信息之后还包括：接收担任备用主控服务角色的板卡发送的连接请求并处理。

优选的，所述步骤4之后，还包括：

步骤5，担任备用主控服务角色的板卡监控所述主用主控服务是否正常运行，若是则继续监控，若否则返回步骤1重新进行主备竞争流程。

优选的，所述步骤1中依据本板卡槽位信息、本板卡所属功能类型、其他在线板卡的槽位信息以及其他在线板卡所属功能类型确定一个优先级规则，依据所述优先级规则确定本板卡启动探测的延时时间的具体方法为：

步骤1.1，确定本板卡槽位序号、本板卡所属功能类型、其他在线板卡的槽位序号以及其他在线板卡所属功能类型；

步骤1.2，根据本板卡槽位序号和其他在线板卡槽位序号的降序排列或升序排列顺序，以及所述本板卡和其他在线板卡所属功能类型确定一优先级顺序；

步骤1.3，根据优先级越高延时时间越短的规则确定本板卡的延时时间。

优选的，所述步骤1.1中确定本板卡槽位序号和其他在线板卡的槽位序号的具体方法为：

利用中板上的一组高低电平来表示本板卡和其他在线板卡的槽位序号。

优选的，所述步骤1.2中根据本板卡槽位序号和其他在线板卡槽位序号的降序排列或升序排列顺序，以及所述本板卡和其他在线板卡所属功能类型确定一优先级顺序的具体方法可为：

步骤1.21，根据本板卡和其他在线板卡所属功能类型确定一个外部优先级顺序；

步骤1.22，将所属功能类型相同的板卡依据其槽位序号的降序排列或升序排列确定一个内部优先级顺序；

步骤1.23，综合依据所述外部优先级顺序和内部优先级顺序确定本板卡和其他在线板卡的最终优先级顺序。

根据本发明的另一方面，提供了一种主备竞争装置，包括：

延时确定单元，用于依据本板卡槽位信息、本板卡所属功能类型、其他在线板卡的槽位信息以及其他在线板卡所属功能类型确定一个优先级规则，依据所述优先级规则确定本板卡启动探测的延时时间，其中所述本板卡和其他在线板卡均插接在一中板的相应槽位上，且各板卡间通信连接，所述板卡和其他在线板卡均具有控制功能，所述功能类型包括主控板卡、交换板卡和业务板卡；

探测单元，用于依据所述延时时间探测是否存在一个主用主控服务信息，所述主用主控服务信息反映是否存在主用主控服务角色；

主用角色确定单元，用于当探测到不存在主用主控服务信息时，则确定本板卡角色为主用主控服务角色，并发送一个主用主控服务信息；

备用角色确定单元，用于当探测到存在一个主用主控服务信息时，则连接该主用主控服务信息，并确定本板卡角色为备用主控服务角色。

优选的，所述主备竞争装置还包括：

监控单元，用于担任备用主控服务角色的板卡监控所述主用主控服务是否正常运行，若是则继续监控，若否则重新进行主备竞争流程。

优选的，所述备用角色确定单元还用于：向所述担任主用主控服务角色的板卡发送连接请求；所述主用角色确定单元还用于：接收担任备用主控服务角色的板卡发送的连接请求并处理。

优选的，所述延时确定单元具体包括：

第一确定单元，用于确定本板卡槽位序号、本板卡所属功能类型、其他在线板卡的槽位序号以及其他在线板卡所属功能类型；

第二确定单元，用于根据本板卡槽位序号和其他在线板卡槽位序号的降序排列或升序排列顺序，以及所述本板卡和其他在线板卡所属功能类型确定一优先级顺序；

第三确定单元，用于根据优先级越高延时时间越短的规则确定本板卡的延时时间。

优选的，所述第一确定单元具体用于：

利用中板上的一组高低电平来表示本板卡和其他在线板卡的槽位序号。

优选的，所述第二确定单元具体用于：

根据本板卡和其他在线板卡所属功能类型确定一个外部优先级顺序；

将所属功能类型相同的板卡依据其槽位序号的降序排列或升序排列确定一个内部优先级顺序；

综合依据所述外部优先级顺序和内部优先级顺序确定本板卡和其他在线板卡的最终优先级顺序。

根据本发明的又一方面，提供了一种主备竞争装置的应用设备，包括：

主控板卡、交换板卡、业务板卡以及所述主备竞争装置，所述主控板卡、交换板卡和业务板卡均具有独立控制功能且均插接在一中板上，所述交换板卡内设有开关切换装置SW，所述主控板卡、交换板卡和业务板卡通过所述开关切换装置SW实现通信连接和建立板间信息通道，所述主备竞争装置用于为所述主控板卡、交换板卡和业务板卡之间的主备竞争提供装置支持。

本发明具体如下优点和有益效果：

一、本发明当承担主用主控角色的板卡发生故障或承担主用主控角色的板卡被拔出时，会自动重新运行主备竞争程序，重新计算竞争优先级，进而动态的优化各竞争板卡的探测延时时间，使***高效运行。

二、本发明中的各板卡，包括主控板卡、交换板卡和业务板卡等均可作为主用主控角色运行，将传统的双主控方案升级为多主控方案，提高了***的可靠性，降低了机框式设备对双主控方案的依赖程度。

三、本发明在设计多槽位机框式设备时能利用减少主控槽位的设计方法来减小机框体积，降低设计难度，同样也可以通过设计更多的业务板卡来提升设备的性能，进而提升设备的市场竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中机框式通信设备组成结构示意图；

图2为现有技术中机框式通信设备中主备竞争方法的流程图；

图3为本发明主备竞争方法的流程图；

图4为本发明主备竞争装置的组成结构框图；

图5为本发明应用所述主备竞争装置的机框式通信设备具体实施例的组成结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明实施例的具体实施方式作详细说明。

图3为本发明主备竞争方法的流程图，如图3所示，该主备竞争方法包括：

步骤301，依据本板卡槽位信息、本板卡所属功能类型、其他在线板卡的槽位信息以及其他在线板卡所属功能类型确定一个优先级规则，依据所述优先级规则确定本板卡启动探测的延时时间，其中所述本板卡和其他在线板卡均插接在一中板的相应槽位上，且各板卡间通信连接，所述板卡和其他在线板卡均具有控制功能，所述功能类型包括主控板卡、交换板卡和业务板卡。

所述各板卡包括主控板卡、交换板卡和业务板卡等等，所述主控板卡、交换板卡和业务板卡等各板卡均通过一中板插接在一起，即各板卡均插接在中板的一个槽位上；且各板卡之间建立通信连接，各板卡之间建立通信连接的方式可有多种，本实施方式中，可通过设置一个开关切换装置SW来实现任意两板卡之间的通信连接。

所述开关切换装置SW由具有控制功能和交换功能的智能ASIC芯片构成，该芯片具有多个接口，所述多个接口中的每个接口均可以与其他任意接口配置为通路，利用开关切换装置SW可以建立各个板卡间的板间信息通道，实现各板卡的通信连接，实现各板卡之间的两两互联。需要说明的是利用装置SW建立的各个板卡间的板间信息通道,可以是基于以太网的信息通道。

此外，各个板卡间的板间信息通道也可以是由通过中板连接的专用信号线构成。

所述延时时间的确定方法包括：

a.确定各板卡的插卡槽位序号以及各板卡所实现的功能；

每块板卡均可以通过所述的中板获取到一个本板槽位信息和一个其他在线板卡槽位信息，本板槽位信息是由中板向各个板卡提供的信息，该信息反映了各个板卡所***的槽位，在本实施方式中，中板提供的本板槽位信息是由一组高低电平信号来表示，比如001表示本板槽位为2槽，011表示本板槽位为4槽；所述其他在线板卡槽位信息，是利用各板卡正交插接在中板上，引起中板上一组高低电平的信号变化，这组信号表示各槽位是否有板卡***和各个插卡的槽位信息，本板获取该电平信号判断其他在线板卡的槽位信息。比如001表示2槽位有板卡***，011表示4槽位有板卡***。所述确定各板卡所实现的功能可为例如确定所述各板卡是属于主控板卡还是交换板卡，亦或是其他业务板卡等等。

b.根据各板卡槽位序号的降序排列或升序排列顺序，以及所述各板卡所实现的功能种类确定所述各板卡的优先级顺序；

该步骤中，可根据各板卡槽位序号的降序排列或升序排列，以及各板卡所实现功能确定各板卡的优先级。例如，根据槽位序号降序原则，即槽位序号越小，板卡优先级越高，以及主控板卡优先级大于交换板卡，交换板卡优先级大于业务板卡的规则等确定各板卡的优先级顺序。需要说明的是，本发明综合考虑各板卡的槽位序号和各板卡功能来确定优先级，具体的对应规则可依据实际情况具体确定，其不受限于本发明。例如，可先按照主控板卡优先级大于交换板卡，交换板卡优先级大于业务板卡的原则将各板卡按功能划分初步排定一外部优先级顺序，然后将具有相同功能的板卡，例如多个业务板卡，再按槽位序号的降序排列或升序排列确定一内部优先级顺序，最后根据所述外部优先级顺序和内部优先级顺序确定最终的优先级顺序。上述不仅仅根据各板卡的槽位序号和各板卡功能来确定优先级的对应规则可根据具体情况而定，而且各板卡功能所对应的优先级级别也可依据实际情况变动，例如当主控板卡需用于深度报文解析时，则此时可将优先级规则修改为交换板卡优先级大于主控板卡等等。

c.根据优先级越高延时时间越短的规则确定本板卡启动探测的延时时间。

在上述确定好各板卡的优先级之后，则根据优先级越高，延时时间越短的规则确定各自板卡的延时时间，以便具有更高优先级的板卡具有更大主动性和可能性来承担主用主控服务角色。具体的实现方式可为，将优先级级别priority按从高到低的顺序依次设为0级、1级、2级、...等等，0级代表优先级级别最高，通过timeout＝priority*1000ms来计算各板卡的延时时间。当然，本发明也可将延时时间的确定规则设为优先级级别越低延时时间越短，其并不受限于本发明具体实施方式。

步骤302，依据所述延时时间探测是否存在一个主用主控服务信息，所述主用主控服务信息反映是否存在主用主控服务角色。

若将优先级级别priority按从高到低的顺序依次设为0级、1级、2级、...等等，0级代表优先级级别最高，通过timeout＝priority*1000ms来计算各板卡的延时时间，则具有0级优先级别的板卡延时0ms启动探测是否存在一个主用主控服务信息，具有1级优先级别的板卡延时1000ms启动探测是否存在一个主用主控服务信息，具有2级优先级别的板卡延时2000ms启动探测是否存在一个主用主控服务信息，...，以此类推，优先级别越高，则其越先探测是否存在一个主用主控服务信息，也就越先确定自身是否要承担一个主用主控服务角色。

步骤303，当探测到不存在主用主控服务信息时，则确定本板卡角色为主用主控服务角色，并发送一个主用主控服务信息。

各板卡根据优先级规则分别延时相应的延时时间后启动探测是否存在一个主用主控服务信息，所述主用主控服务信息反映了当前是否存在主用主控服务角色，也即当存在主用主控服务角色时，即能探测到一个主用主控服务信息，反之当不存在主用主控服务角色时，即不能探测到主用主控服务信息。当有板卡探测到不存在主用主控服务信息时，则说明当前不存在主用主控服务角色，此时，该探测板卡将自身确定为主用主控服务角色，并发送一个主用主控服务信息，已告知其他板卡主用主控服务角色已在位。

步骤304，当探测到存在一个主用主控服务信息时，则连接该主用主控服务信息，并确定本板卡角色为备用主控服务角色。

所述各板卡按优先级规则先后探测是否存在主用主控服务信息，当有板卡探测到存在一个主用主控服务信息时，则说明此时已有主用主控服务角色在位，于是将自身确定为备用主控服务角色，并向所述担任主用主控服务角色的板卡发送连接请求，所述担任主用主控服务角色的板卡接收该连接请求，并允许担任所述备用主控服务角色的板卡连接，所述担任备用主控服务角色的板卡通过所述主要主控服务信息对所述担任主用主控服务角色的板卡的行为进行实时监控。

作为优选实施方式，所述步骤304之后，还包括：

步骤305，担任备用主控服务角色的板卡监控所述主用主控服务是否正常运行，若是则继续监控，若否则返回步骤301重新进行主备竞争流程。

上述主备控制权竞争步骤，通过引入主备竞争优先级和主用主控服务，使得具有主控能力的板卡能以更短的时间探测主用主控服务，探测超时后，更快的退出探测状态并启动主用主控服务和确定本板角色为主用主控。而其他具有主控能力的板卡能确保在探测超时时间内探测到主用主控服务，探测完成后，更快的退出探测状态并连接到主用主控服务和确定本板为备用主控，在监控到主用主控服务断开的情况后，主备竞争机制会重新启动，探测超时时间也会重新计算，使***高效运行。

图4为本发明主备竞争装置的组成结构框图，如图4所示，该主备竞争装置包括：

延时确定单元410，用于依据本板卡槽位信息、本板卡所属功能类型、其他在线板卡的槽位信息以及其他在线板卡所属功能类型确定一个优先级规则，依据所述优先级规则确定本板卡启动探测的延时时间，其中所述本板卡和其他在线板卡均插接在一中板的相应槽位上，且各板卡间通信连接，所述板卡和其他在线板卡均具有控制功能，所述功能类型包括主控板卡、交换板卡和业务板卡；

所述各板卡包括主控板卡、交换板卡和业务板卡等等，所述主控板卡、交换板卡和业务板卡等各板卡均通过一中板插接在一起，即各板卡均插接在中板的一个槽位上；且各板卡之间建立通信连接，各板卡之间建立通信连接的方式可有多种，本实施方式中，可通过设置一个开关切换装置SW来实现任意两板卡之间的通信连接。

所述开关切换装置SW由具有控制功能和交换功能的智能ASIC芯片构成，该芯片具有多个接口，所述多个接口中的每个接口均可以与其他任意接口配置为通路，利用开关切换装置SW可以建立各个板卡间的板间信息通道，实现各板卡的通信连接，实现各板卡之间的两两互联。需要说明的是利用装置SW建立的各个板卡间的板间信息通道,可以是基于以太网的信息通道。

此外，各个板卡间的板间信息通道也可以是由通过中板连接的专用信号线构成。

所述延时确定单元410进一步包括：

第一确定单元411，用于确定本板卡槽位序号、本板卡所属功能类型、其他在线板卡的槽位序号以及其他在线板卡所属功能类型；

每块板卡均可以通过所述的中板获取到一个本板槽位信息和一个其他在线板卡槽位信息，本板槽位信息是由中板向各个板卡提供的信息，该信息反映了各个板卡所***的槽位，在本实施方式中，中板提供的本板槽位信息是由一组高低电平信号来表示，比如001表示本板槽位为2槽，011表示本板槽位为4槽；所述其他在线板卡槽位信息，是利用各板卡正交插接在中板上，引起中板上一组高低电平的信号变化，这组信号表示各槽位是否有板卡***和各个插卡的槽位信息，本板获取该电平信号判断其他在线板卡的槽位信息。比如001表示2槽位有板卡***，011表示4槽位有板卡***。所述确定各板卡所实现的功能可为例如确定所述各板卡是属于主控板卡还是交换板卡，亦或是其他业务板卡等等。

第二确定单元412，用于根据本板卡槽位序号和其他在线板卡槽位序号的降序排列或升序排列顺序，以及所述本板卡和其他在线板卡所属功能类型确定一优先级顺序；

该模块中，可根据各板卡槽位序号的降序排列或升序排列，以及各板卡所实现功能确定各板卡的优先级。例如，根据槽位序号降序原则，即槽位序号越小，板卡优先级越高，以及主控板卡优先级大于交换板卡，交换板卡优先级大于业务板卡的规则等确定各板卡的优先级顺序。需要说明的是，本发明综合考虑各板卡的槽位序号和各板卡功能来确定优先级，具体的对应规则可依据实际情况具体确定，其不受限于本发明。例如，可先按照主控板卡优先级大于交换板卡，交换板卡优先级大于业务板卡的原则将各板卡按功能划分初步排定一外部优先级顺序，然后将具有相同功能的板卡，例如多个业务板卡，再按槽位序号的降序排列或升序排列确定一内部优先级顺序，最后根据所述外部优先级顺序和内部优先级顺序确定最终的优先级顺序。上述不仅仅根据各板卡的槽位序号和各板卡功能来确定优先级的对应规则可根据具体情况而定，而且各板卡功能所对应的优先级级别也可依据实际情况变动，例如当主控板卡需用于深度报文解析时，则此时可将优先级规则修改为交换板卡优先级大于主控板卡等等。

第三确定单元413，用于根据优先级越高延时时间越短的规则确定本板卡的延时时间。

在上述确定好各板卡的优先级之后，则根据优先级越高，延时时间越短的规则确定各板卡的延时时间，以便具有更高优先级的板卡具有更大主动性和可能性来承担主用主控服务角色。具体的实现方式可为，将优先级级别priority按从高到低的顺序依次设为0级、1级、2级、...等等，0级代表优先级级别最高，通过timeout＝priority*1000ms来计算各板卡的延时时间。当然，本发明也可将延时时间的确定规则设为优先级级别越低延时时间越短，其并不受限于本发明具体实施方式。

探测单元420，用于依据所述延时时间探测是否存在一个主用主控服务信息，所述主用主控服务信息反映是否存在主用主控服务角色；

若将优先级级别priority按从高到低的顺序依次设为0级、1级、2级、...等等，0级代表优先级级别最高，通过timeout＝priority*1000ms来计算各板卡的延时时间，则具有0级优先级别的板卡延时0ms启动探测是否存在一个主用主控服务信息，具有1级优先级别的板卡延时1000ms启动探测是否存在一个主用主控服务信息，具有2级优先级别的板卡延时2000ms启动探测是否存在一个主用主控服务信息，...，以此类推，优先级别越高，则其越先探测是否存在一个主用主控服务信息，也就越先确定自身是否要承担一个主用主控服务角色。

主用角色确定单元430，用于探测到不存在主用主控服务信息时，则确定本板卡角色为主用主控服务角色，并发送一个主用主控服务信息。

各板卡根据优先级规则分别延时相应的延时时间后启动探测是否存在一个主用主控服务信息，所述主用主控服务信息反映了当前是否存在主用主控服务角色，也即当存在主用主控服务角色时，即能探测到一个主用主控服务信息，反之当不存在主用主控服务角色时，即不能探测到主用主控服务信息。当有板卡探测到不存在主用主控服务信息时，则说明当前不存在主用主控服务角色，此时，该探测板卡将自身确定为主用主控服务角色，并发送一个主用主控服务信息，已告知其他板卡主用主控服务角色已在位。

备用角色确定单元440，用于当探测到存在一个主用主控服务信息时，则连接该主用主控服务信息，并确定本板卡角色为备用主控服务角色。

所述各板卡按优先级规则先后探测是否存在主用主控服务信息，当有板卡探测到存在一个主用主控服务信息时，则说明此时已有主用主控服务角色在位，于是将自身确定为备用主控服务角色，并向所述担任主用主控服务角色的板卡发送连接请求，所述担任主用主控服务角色的板卡接收该连接请求，并允许担任所述备用主控服务角色的板卡连接，所述担任备用主控服务角色的板卡通过所述主要主控服务信息对所述担任主用主控服务角色的板卡的行为进行实时监控。

作为优选实施方式，所述主备竞争装置还包括：

监控单元450，用于担任备用主控服务角色的板卡监控所述主用主控服务是否正常运行，若是则继续监控，若否则重新进行主备竞争流程。

图5为本发明应用所述主备竞争装置的机框式通信设备具体实施例的组成结构示意图，如图5所示，在该实施例中，所述机框式通信设备5.1包括两个主控板卡5.2和5.3、两个交换板卡5.4和5.5以及多个业务板卡5.6,5.7,...,5.n。所述两个主控板卡、两个交换板卡以及多个业务板卡均具有独立的控制单元，借助该控制单元，每个主控板卡、交换板卡和业务板卡均可以承担机框式通信设备5.1的主用主控卡角色。作为说明，在本实施例中，所述的机框式通信设备5.1也可以设置为两个主控板卡以及两个交换板卡具有独立的控制单元，借助该控制单元，每个主控板卡和交换板卡均可以承担机框式通信设备5.1的主用主控卡角色。

在本实施例中，所述的机框式通信设备5.1也可以只具有两个交换板卡和多个业务板卡，交换板卡和多个块业务板卡均具有独立的控制单元，借助该控制单元，每个交换板卡和业务板卡均可以承担机框式设备5.1的主用主控卡角色。

在本实施例中，机框式通信设备5.1执行有一个主备控制权竞争步骤，通过该主备控制权竞争步骤，可以确定上述可以承担主用主控卡角色的板卡中的哪个板卡真正成为机框式通信设备5.1的主用主控板卡，并由该主用主控板卡实现整个机框式通信设备5.1的管理控制。

在本实施例中，交换板卡5.4、5.5分别具有一个开关切换装置SW。

在机框式通信设备5.1中，还具有一个中板，通过该中板，两个交换板卡5.4、5.5的装置SW分别与两个主控板卡5.2、5.3连接、每个交换板卡5.4、5.5的装置SW分别和N个业务板卡5.6,5.7,...,5.n连接，两个交换板卡5.4、5.5的装置SW之间相互连接。

利用两个交换板卡5.4、5.5的装置SW，还可以实现如下连接能力：

第1种，使主控板卡5.2分别连接到主控板卡5.3、两个交换板卡5.4、5.5和N个业务板卡5.6,5.7,...,5.n；

第2种，使主控板卡5.3分别连接到主控板卡5.2、两个交换板卡5.4、5.5和N个业务板卡5.6,5.7,...,5.n；

第3种，使交换板卡5.4分别连接到两个主控板卡5.2、5.3、交换板卡5.5和N个业务板卡5.6,5.7,...,5.n；

第4种，使交换板卡5.5分别连接到两个主控板卡5.2、5.3、交换板卡5.4和N个业务板卡5.6,5.7,...,5.n；

第5种，使任一个业务板卡分别连接到两个主控板卡5.2、5.3、两个交换板卡5.4、5.5和其他N-1个业务板卡。

所述第5种连接能力可以应用在每个业务板卡5.6,5.7,...,5.n上。

在本实施例中，主控板卡5.2、5.3、交换板卡5.4、5.5均设计为具有控制单元可以承担主用主控卡角色的板卡，每块板卡均可以通过所述的中板获取到一个本板槽位信息和一个其他在线板卡槽位信息。

下面以具有两个主控板卡5.2、5.3、两个交换板卡5.4、5.5和12个业务板卡的机框式通信设备5.1为例进行说明：

所述的机框式通信设备5.1设置为两个主控板卡以及两个交换板卡具有独立的控制单元，借助该控制单元，每个主控板卡和交换板卡均可以承担机框式通信设备5.1的主用主控卡角色。

在本实施例中，借助交换板卡5.4、5.5上的装置SW，主控板卡5.2、5.3、交换板卡5.4、5.5可在主备竞争过程中，利用各个板卡之间的板间信息通道，探测是否存在主用主控板卡。并由此，最终确定主控板卡5.2、5.3和交换板卡5.4、5.5中的哪一个板卡作为主用主控板卡，提供主用主控服务，对整个机框式通信设备5.1实施管理控制。

在本说明中，所有板卡均正交插接到中板上，板间通道基于两个交换板5.4、5.5的装置SW连接，其中两个主控板卡5.2、5.3和两个交换板卡5.4、5.5均具有主控能力。

所述装置SW使主控板卡5.2分别连接到主控板卡5.3、交换板卡5.4、5.5和12个业务板卡。

所述装置SW还使主控板卡5.3分别连接到主控板卡5.2、交换板卡5.4、5.5和12个业务板卡。

所述装置SW还使交换板卡5.4分别连接到主控板卡5.2、5.3、交换板卡5.5和12个业务板卡。

所述装置SW还使交换板卡5.5分别连接到两个主控板卡5.2、5.3、交换板卡5.4和12个业务板卡。

在本说明中，所述主控板卡5.2为15槽位，主控板卡5.3为16槽位，交换板卡5.4为13槽位，交换板卡5.5为14槽位，12个业务板卡依次为1至12槽位。

依照上述方案，介绍以下两种主备竞争情况：

第一种：如果两个主控板卡5.2、5.3和两个交换板卡5.4、5.5均已经***设备5.1，且正常工作的情况下，开机后，四个板卡将执行主备控制权竞争，包括步骤如下：

1)***启动后，四个板卡将运行主备竞争；

2)四个板卡中的任意一个板卡均将通过中板，由本板槽位信息，获取自己的本板槽位信息；

3)四个板卡中的任意一个板卡均将通过中板，由其他槽位具有主控能力的在线板卡的槽位信息，得知其他三个具有主控能力的在线板卡***设备5.1的信息；

4)四个板卡中的任意一个板卡将依据所述的本板槽位信息和其他槽位具有主控能力的在线板卡信息，依据主控板卡5.2、5.3优先级大于交换板卡5.4、5.5，交换板卡5.4、5.5优先级大于业务板卡优先级，槽位号越低优先级越高的原则，计算出自己的本板主备竞争优先级；

此时，例如设定主控板卡5.2的优先级为0，主控板卡5.3的优先级为1，交换板卡.4的优先级为2，交换板卡5.5的优先级为3，即主控板卡5.2的优先级大于主控板卡5.3的优先级大于交换板卡5.4的优先级大于交换板卡5.5的优先级；

5)四个板卡中的任意一个板卡将依据依据优先级越高的探测延时时间越短的原则，计算出一个探测超时时间，

比如：根据公式timeout＝priority*1000计算探测延时时间：其中，主控板卡5.2为0毫秒，主控板卡5.3为1000毫秒，交换板卡5.4为2000毫秒，交换板卡5.5为3000毫秒；

6)四个板卡分别依据各自的探测延时时间，连接所述的主用主控服务信息；

此时：主控板卡5.2因其探测超时时间最短，最先通过板间通道，启动主用主控服务的探测任务,连接所述的主用主控服务信息，此时所述主用主控服务信息反映不存在主用主控板卡，所述的主控板卡5.2执行步骤10)；

因主控板卡5.3和交换板卡5.4、5.5的探测延时时间稍长，在通过板间通道，连接所述的主用主控服务信息时，将会探测到由控制板5.2给出的反映主用主控板卡已经在位的主用主控服务信息，执行步骤7)。

7)主控板卡5.3和交换板卡5.4、5.5，确定自己的本板角色为备用主控；

8)主控板卡5.3和交换板卡5.4、5.5连接所述的主用主控服务信息；

9)在所述的主用主控服务信息反映主用主控板卡没有正常运行时，主控板卡5.3和交换板卡5.4、5.5返回执行步骤3)，启动新一轮的主备控制权竞争步骤。

10)主控板卡5.2确定本板角色为主用主控角色；

11)主控板卡5.2通过所述的板间信息通道，输出反映主用主控板卡已经在位的主用主控服务信息。

第二种：如果主控板卡5.2、5.3没有******设备5.1，交换板卡5.4、5.5已经***通信设备5.1，且正常工作的情况下，开机后，两个交换板卡5.4、5.5将执行主备控制权竞争，包括步骤如下：

1)***启动后，两个交换板卡5.4、5.5将运行主备竞争；

2)交换板卡5.4、5.5中的任意一个板卡均将通过中板，由本板槽位信息，获取自己的本板槽位信息；

3)交换板卡5.4、5.5中的任意一个板卡均将通过中板，由其他槽位具有主控能力的在线板卡的槽位信息，得知只有交换板卡5.4、5.5***的信息；

4)两个交换板卡5.4、5.5中的任意一个板卡将依据所述的本板槽位信息和其他槽位具有主控能力的在线板卡信息，依据主控板卡5.2、5.3优先级大于交换板卡5.4、5.5，交换板卡5.4、5.5优先级大于业务板卡优先级，槽位号越低优先级越高的原则，计算出自己的本板主备竞争优先级；

此时，例如设定交换板卡4的优先级为0，交换板卡5的优先级为1，即交换板卡4的优先级大于交换板卡5的优先级；

5)两个交换板卡5.4、5.5中的任意一个板卡将依据依据优先级越高的探测延时时间越短的原则，计算出一个探测延时时间，

比如：根据公式timeout＝priority*1000计算探测超时时间：其中，换板卡5.4为0毫秒，交换板卡5.5为1000毫秒；

6)交换板卡5.4、5.5分别依据各自的探测超时时间，连接所述的主用主控服务信息；

此时：交换板卡5.4因其探测超时时间最短，最先通过板间通道，启动主用主控服务的探测任务,连接所述的主用主控服务信息，此时所述主用主控服务信息反映不存在主用主控板卡，所述的交换板卡5.4执行步骤10)；

因交换板卡5.5的探测超时时间稍长，在通过板间通道，连接所述的主用主控服务信息时，将会探测到由交换板卡5.4给出的反映主用主控板卡已经在位的主用主控服务信息，执行步骤7)

步骤7)交换板卡5.5确定自己的本板角色为备用主控；

步骤8)交换板卡5.5连接所述的主用主控服务信息；

步骤9)在所述的主用主控服务信息反映主用主控板卡没有正常运行时，交换板卡5.5返回执行步骤3)，启动新一轮的主备控制权竞争步骤。

10)交换板卡5.4确定本板角色为主用主控角色；

11)交换板卡5.4通过所述的板间信息通道，输出反映主用主控板卡已经在位的主用主控服务信息。

应用本发明，能够有效的缩短***的启动时间，提升***的运行效率。特别是多主控方案提高了***的可靠性，降低了机框式设备对双主控方案的依赖程度，而且在设计多槽位机框式设备时能利用减少主控槽位的设计方法来减小机框体积，降低设计难度，同样也可以通过设计更多的业务板卡来提升设备的性能，进而提升设备的市场竞争力。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种主备竞争方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1，依据本板卡槽位信息、本板卡所属功能类型、其他在线板卡的槽位信息以及其他在线板卡所属功能类型确定一个优先级规则，依据所述优先级规则确定本板卡启动探测的延时时间，其中所述本板卡和其他在线板卡均插接在一中板的相应槽位上，且各板卡间通信连接，所述本板卡和其他在线板卡均具有控制功能，所述功能类型包括主控板卡、交换板卡和业务板卡；

步骤2，依据所述延时时间探测是否存在一个主用主控服务信息，所述主用主控服务信息反映是否存在主用主控服务角色；

步骤3，当探测到不存在主用主控服务信息时，则确定本板卡角色为主用主控服务角色，并发送一个主用主控服务信息；

步骤4，当探测到存在一个主用主控服务信息时，则连接该主用主控服务信息，并确定本板卡角色为备用主控服务角色；

步骤5，担任备用主控服务角色的板卡监控担任所述主用主控服务角色的板卡是否正常运行，若是则继续监控，若否则返回步骤1重新进行主备竞争流程。

2.如权利要求1所述的一种主备竞争方法，其特征在于，所述步骤4中确定本板卡角色为备用主控服务角色之后还包括：向担任所述主用主控服务角色的板卡发送连接请求；所述步骤3中发送一个主用主控服务信息之后还包括：接收担任备用主控服务角色的板卡发送的连接请求并处理。

3.如权利要求1所述的一种主备竞争方法，其特征在于，所述步骤1中依据本板卡槽位信息、本板卡所属功能类型、其他在线板卡的槽位信息以及其他在线板卡所属功能类型确定一个优先级规则，依据所述优先级规则确定本板卡启动探测的延时时间的具体方法为：

步骤1.1，确定本板卡槽位序号、本板卡所属功能类型、其他在线板卡的槽位序号以及其他在线板卡所属功能类型；

步骤1.2，根据本板卡槽位序号和其他在线板卡槽位序号的降序排列或升序排列顺序，以及所述本板卡和其他在线板卡所属功能类型确定一优先级顺序；

步骤1.3，根据优先级越高延时时间越短的规则确定本板卡的延时时间。

4.如权利要求3所述的一种主备竞争方法，其特征在于，所述步骤1.1中确定本板卡槽位序号和其他在线板卡的槽位序号的具体方法为：

利用中板上的一组高低电平来表示本板卡和其他在线板卡的槽位序号。

5.如权利要求3所述的一种主备竞争方法，其特征在于，所述步骤1.2中根据本板卡槽位序号和其他在线板卡槽位序号的降序排列或升序排列顺序，以及所述本板卡和其他在线板卡所属功能类型确定一优先级顺序的具体方法可为：

步骤1.21，根据本板卡和其他在线板卡所属功能类型确定一个外部优先级顺序；

步骤1.22，将所属功能类型相同的板卡依据其槽位序号的降序排列或升序排列确定一个内部优先级顺序；

步骤1.23，综合依据所述外部优先级顺序和内部优先级顺序确定本板卡和其他在线板卡的最终优先级顺序。

6.一种主备竞争装置，其特征在于，包括：

延时确定单元，用于依据本板卡槽位信息、本板卡所属功能类型、其他在线板卡的槽位信息以及其他在线板卡所属功能类型确定一个优先级规则，依据所述优先级规则确定本板卡启动探测的延时时间，其中所述本板卡和其他在线板卡均插接在一中板的相应槽位上，且各板卡间通信连接，所述板卡和其他在线板卡均具有控制功能，所述功能类型包括主控板卡、交换板卡和业务板卡；

探测单元，用于依据所述延时时间探测是否存在一个主用主控服务信息，所述主用主控服务信息反映是否存在主用主控服务角色；

主用角色确定单元，用于当探测到不存在主用主控服务信息时，则确定本板卡角色为主用主控服务角色，并发送一个主用主控服务信息；

备用角色确定单元，用于当探测到存在一个主用主控服务信息时，则连接该主用主控服务信息，并确定本板卡角色为备用主控服务角色；

监控单元，用于担任备用主控服务角色的板卡监控担任所述主用主控服务角色的板卡是否正常运行，若是则继续监控，若否则重新进行主备竞争流程。

7.如权利要求6所述的一种主备竞争装置，其特征在于，所述备用角色确定单元还用于：向担任所述主用主控服务角色的板卡发送连接请求；所述主用角色确定单元还用于：接收担任备用主控服务角色的板卡发送的连接请求并处理。

8.如权利要求6所述的一种主备竞争装置，其特征在于，所述延时确定单元具体包括：

第一确定单元，用于确定本板卡槽位序号、本板卡所属功能类型、其他在线板卡的槽位序号以及其他在线板卡所属功能类型；

第二确定单元，用于根据本板卡槽位序号和其他在线板卡槽位序号的降序排列或升序排列顺序，以及所述本板卡和其他在线板卡所属功能类型确定一优先级顺序；

第三确定单元，用于根据优先级越高延时时间越短的规则确定本板卡的延时时间。

9.如权利要求8所述的一种主备竞争装置，其特征在于，所述第一确定单元具体用于：

利用中板上的一组高低电平来表示本板卡和其他在线板卡的槽位序号。

10.如权利要求8所述的一种主备竞争装置，其特征在于，所述第二确定单元具体用于：

根据本板卡和其他在线板卡所属功能类型确定一个外部优先级顺序；

将所属功能类型相同的板卡依据其槽位序号的降序排列或升序排列确定一个内部优先级顺序；

综合依据所述外部优先级顺序和内部优先级顺序确定本板卡和其他在线板卡的最终优先级顺序。

11.一种主备竞争装置的应用设备，包括主控板卡、交换板卡以及业务板卡，其特征在于，还包括如权利要求6-10任一项所述的主备竞争装置，所述主控板卡、交换板卡和业务板卡均具有独立控制功能且均插接在一中板上，所述交换板卡内设有开关切换装置SW，所述主控板卡、交换板卡和业务板卡通过所述开关切换装置SW实现通信连接和建立板间信息通道，所述主备竞争装置用于为所述主控板卡、交换板卡和业务板卡之间的主备竞争提供装置支持。

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