专利名称：通信系统中节点备份的方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信系统中节点备份的方法。
背景技术：
备份性能是衡量电信系统高可靠性的重要指标，目前许多大型电信公司都有自己的备份方案来实现产品的高可靠性。随着电信市场的竞争日趋激烈，产品利润下降，因而降低产品成本、提高产品稳定性和集成度是产品具有市场竞争力的重要因素。
节点即电信系统中最小的独立系统，如某块单板，可分为工作节点和备份节点，工作节点是处理业务的运行节点，备份节点是不处理业务，用来备份数据的运行节点。备份即把一个节点的重要信息通过某种渠道放到另一个节点上保存，当这个节点故障时，这些数据不会丢失，可以通过某种方法恢复回来。
现有技术可采用1+1备份方式或N+K备份方式。1+1备份方式即一个节点工作，相应的一个节点空转，如果工作节点故障，则空转节点就进行倒换成为工作系统，由于这种备份方式一个工作节点就需要一个备份节点，降低了产品集成度，造成产品成本提高，因而已经不能很好地适应市场的需要。N+K备份方式即系统中某个备份组有N个工作节点，K个备份节点，当其中某些工作节点故障时，其中的某些相应的备份节点会接管故障工作节点的所有工作，使整个系统继续良好运行，这种备份方式备份节点数可以小于工作节点数，集成度高，可降低产品成本，因而能更好地适应市场的需要。
上述备份是基于内存备份，即把一节点的部分或全部数据信息保存到另一节点内存里，并实时刷新，保证信息的一致性。
现有的N+K备份方式大多采用中心备份思想，即把多个工作节点的数据备份到一个备份节点，导致那些备份节点需要很大的内存容量。如图1所示，N+K备份组中，N＝9，K＝3，即把9个工作节点的数据备份到3备份个节点上，其中节点1、2、3、5、6、7、9、10、11是工作节点，节点4、8、12是备份节点。在内部分成三小组，节点1、2、3、4是一组；节点5、6、7、8是一组；节点9、10、11、12是一组。在一个小组里面，把三个工作节点的数据备份到一个备份节点上，比如节点1、2、3的数据备份到节点4上，这样导致备份节点内存需求量比工作节点要大得多；如果一个工作节点的内存容量是64MB，其中，备份数据为10MB，程序运行需要30MB空间，缓冲内存区20MB，4MB空间给其他用途，那么备份节点需要保存三个工作节点的数据，数据量为10MB×3＝30MB，加上运行程序空间等内存的需要，内存容量要大于64M，造成整个系统所有节点的内存容量为此而提高，而且随着这个比值N/K的增大，节点内存容量相应也要增大，因而成本较高。
现有技术为满足备份的需要，一般采用以下两种解决方法1、扩大备份节点的内存；2、减小N/K的数值。
以上两种解决方法中，如果采用第一种方法，扩大备份节点内存，则为保证一个备份组中所有节点硬件配置一致，将导致除了那些备份节点外，其它所有工作节点都要扩大，这样会导致工作节点浪费大量的内存空间，提高了产品的成本；如果采用第二种方法减小N/K的数值，降低产品集成度，则相同的业务容量下，需要更多的节点，同样提高了产品成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术采用N+K备份方式时，集成度低、成本高的不足，提供一种电信系统中对节点内存容量要求小的备份方法，从而提高系统集成度、降低系统成本。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为这种通信系统中节点备份的方法，对通信系统中的工作节点进行轮转备份，包括以下步骤A、依次将通信系统中各工作节点的数据备份到后续工作节点，每个工作节点上保存自己的数据和前面一个或几个工作节点自己的数据；B、选择其中的若干个工作节点，将所选择的工作节点数据用相应的备份节点进行备份。
所述的步骤B中，所述的备份节点根据重要性或故障机率选择工作节点，对其数据进行备份。
当系统中备份节点故障时，对备份节点进行复位。
当系统中工作节点故障，且故障工作节点的数据在备份节点中有备份时，备份节点接管该故障工作节点的工作。
当系统中工作节点故障，且故障工作节点的数据在备份节点中没有备份时，备份节点先从对该故障工作节点进行备份的工作节点取得所述故障工作节点的数据，然后接管该故障工作节点的工作。
本发明的有益效果为利用本发明，轮转备份每个节点上可以只保留两份数据自己的数据和前面一个工作节点的数据，这样，节点对内存的大小需求比较小，节点负荷比较恒定，而且由于工作节点的数量、备份节点的数量不影响到节点的内存容量需求和节点负荷，所以工作节点数可以根据需要取得相当大，备份节点数可以根据产品的规格需求适当地增大或者减小，任意选择。利用本发明提高了系统集成度、降低了系统成本。
图1为现有的N+K备份原理示意图；图2为本发明N+K轮转备份原理示意图。
具体实施例方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明本发明克服现有的N+K备份方法要么增加单板的内存容量，要么降低产品集成度的不足，采用N+K轮转备份方法，在不增加单板容量的情况下，提高产品的集成度。
本发明的原理是依据一定的次序，把整个备份组的数据均匀的分散到整个备份组的所有节点中，保证各节点对内存需求一致，同时保证各工作节点的数据都有备份。
如图2所示，本发明N+K轮转备份组中N＝9、K＝3，其中节点1、2、3、5、6、7、9、10、11是工作节点，节点4、8、12是备份节点，这里不象中心备份方式将节点分成三个小组，把每个小组中的三个工作节点的数据备份到一个备份节点，而是采用把工作节点1自己的数据备份到工作节点2，工作节点2自己的数据备份到工作节点3，把工作节点3自己的数据备份到工作节点5，工作节点5自己的数据备份到工作节点6，....，工作节点11自己的数据备份到工作节点1，这样节点1上保留节点11自己的数据和节点1本身的数据，节点2上保留节点1自己的数据和节点2自己的数据，节点3上保留节点2自己的数据和节点3自己的数据，节点5上保留节点3自己的数据和节点5自己的数据，...，这样，任何工作节点的数据在系统中都存在两份。
备份节点上可以选择其中一个工作节点的数据来备份，可以根据重要性来选择，也可以根据故障的机率来选择。图中随意的制定把工作节点3的数据备份到备份节点4，工作节点7的数据备份到备份节点8，工作节点11的数据备份到备份节点12。
当系统中某个节点故障时，可能有以下三种情况1、故障节点是备份节点4、8、12中的一个，不用做任何处理，把它复位起来就行；2、故障节点是3、7、11中的一个，如果是节点3故障，它的数据备份到节点4，而节点4刚好是备份节点，所以节点4可以立即接管工作。如果是节点7或11故障，同样的处理，可以让节点8或12立即接管工作；3、故障节点是1、2、5、6、9、10中的一个，如果故障节点是1，由于它的数据在节点2上有备份，备份节点4需要先从节点2取得节点1的数据，然后再加以恢复，节点4可以通过节点间的基于TCP/IP协议的数据线路从节点2获取节点1的数据；如果故障节点是节点6，它的数据在节点7上有备份，备份节点8要先从节点7上取得节点6的备份数据，然后加以恢复；其他节点故障处理类似。
以上只是本发明轮转备份的一个例子，如果需要提高可靠性，可以适当增加单板的容量，把工作节点1、2自己的数据放到工作节点3，把工作节点2、3自己的数据放到节点4，把工作节点3、5自己的数据放到节点6，....，把工作节点10、11自己的数据放到节点1上。同时可以选择把工作节点2、3自己的数据放到备份节点4上，工作节点6、7自己的数据放到备份节点8上，工作节点10、11自己的数据放到备份节点12上，故障处理和上面相似，这里不再赘述。
通信系统中既可以采用本发明的轮转备份方式，也可以采用中心备份方式，两个备份方式在一个大系统中能够共存，可动态改变，但一个节点系统在某个时刻只能属于一个备份组，一个备份组只能采用一种备份方式。
利用本发明，轮转备份每个节点上可以只保留两份数据自己的数据和前面一个工作节点的数据，这样，节点对内存的大小需求比较小，节点的负荷比较恒定，N、K的取值不影响到节点的内存容量需求和节点的负荷，所以N可以根据需要取得相当大，K可以根据产品的规格需求适当地增大或者减小，任意选择，可以适当增加K的值，提高系统恢复时找到备份节点的命中率。利用本发明提高了系统集成度、降低了系统成本。
权利要求
1.一种通信系统中节点备份的方法，其特征在于对通信系统中的工作节点进行轮转备份，包括以下步骤A、依次将通信系统中各工作节点的数据备份到后续工作节点，每个工作节点上保存自己的数据和前面一个或几个工作节点自己的数据；B、选择其中的若干个工作节点，将所选择的工作节点数据用相应的备份节点进行备份。
2.根据权利要求1所述的通信系统中节点备份的方法，其特征在于所述的步骤B中，所述的备份节点根据重要性或故障机率选择工作节点，对其数据进行备份。
3.根据权利要求1或2所述的通信系统中节点备份的方法，其特征在于当系统中备份节点故障时，对备份节点进行复位。
4.根据权利要求1或2所述的通信系统中节点备份的方法，其特征在于当系统中工作节点故障，且故障工作节点的数据在备份节点中有备份时，备份节点接管该故障工作节点的工作。
5.根据权利要求1或2所述的通信系统中节点备份的方法，其特征在于当系统中工作节点故障，且故障工作节点的数据在备份节点中没有备份时，备份节点先从对该故障工作节点进行备份的工作节点取得所述故障工作节点的数据，然后接管该故障工作节点的工作。
全文摘要
一种通信系统中节点备份的方法，依次将通信系统中各工作节点的数据备份到后续工作节点，每个工作节点上保存自己的数据和前面一个或几个工作节点自己的数据；选择其中的若干个工作节点，将所选择的工作节点数据用相应的备份节点进行备份。所述的备份节点根据重要性或故障机率选择工作节点，对其数据进行备份。利用本发明，每个节点上可以只保留两份数据自己的数据和前面一个工作节点的数据，这样，节点对内存的大小需求比较小，节点负荷比较恒定，工作节点数可以根据需要取得相当大，备份节点数可以根据产品的规格需求适当地增大或者减小，任意选择。利用本发明提高了系统集成度、降低了系统成本。
文档编号H04Q3/00GK1592133SQ03157690
公开日2005年3月9日 申请日期2003年9月5日 优先权日2003年9月5日
发明者张宇昕, 毛永祥 申请人:华为技术有限公司