一种热备环境中切换主备设备的方法和装置与流程

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种热备环境中切换主备设备的方法和装置。

背景技术：

随着近年来互联网+、ott运营模式的迅速发展，网络流量呈井喷式增长，网络规模日趋复杂，运维成本也不断升高。对于位于城域网边缘的宽带远程接入服务器(bras)是实现各种用户业务的入口，其控制与转发紧耦合的架构模式已无法满足层出不穷的新业务、新流量。因此，构建资源灵活、操作快捷的城域网边缘虚拟化已迫在眉睫。

虚拟宽带远程接入服务器(vbras)采用了sdn/nfv的思想，通过控制转发分离和软硬件解耦，可实现网络的弹性伸缩和灵活控制。

当前主流方案中，为了设备稳定，当设备出现openflow通道(交换机跟控制器之间的连接通道)故障时，设备要进入托管状态。但是当整机断电或者openflow通道中断的同时，转发器(下文简称为up)链路出现异常，控制器(下文简称为cp)并不能及时做出反应。

在热备环境中，如图1所示，如果出现上述情况，主(主)设备，即所示(up)1出现异常时，无法及时切换主备，在设备出现的各种异常情况中，这种现象很常见，不解决此问题会导致热备在实际使用中没有意义。

技术实现要素：

为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种热备环境中切换主备设备的方法和装置。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种热备环境中切换主备设备的方法，该方法包括：

确定接收到备用设备发送的流量统计信息；

判断主设备当前的状态；

基于所述确定的结果和所述主设备当前的状态，确定是否从主设备切换到备用设备。

其中，所述确定接收到备用设备发送的流量统计信息，包括：

基于所述备用设备的标识，确定接收到的流量统计信息为备用设备发送的流量统计信息。

其中，所述基于所述确定的结果和所述主设备当前的状态，确定是否从主设备切换到备用设备，包括：

确定只接收到备用设备发送的流量统计信息、但未接收到主设备上报的状态信息时，则确定从主设备切换到备用设备。

其中，所述基于所述确定的结果和所述主设备当前的状态，确定是否从主设备切换到备用设备，包括：

确定接收到备用设备发送的流量统计信息、但未接收到主设备上报的状态异常的信息时，则确定仍由主设备进行流量转发，同时发出告警。

本发明实施例还提供了一种热备环境中切换主备设备的方法，该方法包括：

将地址池网段路由通知到互通路由器；

接收上行流量或下行流量，并确定与所述流量对应的流量统计信息；

将所述流量统计信息转发到控制器，用于所述控制器基于该流量统计信息和主设备当前的状态确定是否从主设备切换到备用设备。

可选的，所述将所述流量统计信息转发到控制器时，该方法还包括：

将备用设备自身的标识同所述流量统计信息一起发送到所述控制器。

其中，所述接收上行流量或下行流量，包括：

接收经互通路由器发送的下行流量、或接收经交换机转发的上行流量。

本发明实施例还提供了一种热备环境中切换主备设备的装置，该装置包括：

确定模块，用于确定接收到备用设备发送的流量统计信息；

判断模块，用于判断主设备当前的状态；

切换模块，用于基于所述确定的结果和所述主设备当前的状态，确定是否从主设备切换到备用设备。

本发明实施例还提供了一种热备环境中切换主备设备的装置，该装置包括：

接收模块，用于接收上行流量或下行流量，并确定与所述流量对应的流量统计信息；

发送模块，用于将地址池网段路由通知到互通路由器；将所述流量统计信息转发到控制器，用于所述控制器基于该流量统计信息和主设备当前的状态确定是否从主设备切换到备用设备。

可选的，所述发送模块，还用于将备用设备自身的标识同所述流量统计信息一起发送到所述控制器。

本发明实施例还提供了一种热备环境中切换主备设备的装置，该装置包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，

其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行上述方法的步骤。

本发明实施例提供的热备环境中切换主备设备的方法和装置，确定接收到备用设备发送的流量统计信息；判断主设备当前的状态；基于所述确定的结果和所述主设备当前的状态，确定是否从主设备切换到备用设备。本发明实施例可以根据链路中的流量(备用设备是否收到流量)判断主设备是否出现异常，从而进行主备设备的切换，可做到更合理快速的切换；避免了现有由于托管状态中转发器无法进行切换而导致的流量断流时间过长的问题。

附图说明

图1为vbras热备环境基本组网结构图；

图2为本发明实施例所述热备环境中切换主备设备的方法流程示意图一；

图3为本发明实施例所述热备环境中切换主备设备的方法流程示意图二；

图4为本发明实施例所述热备环境中切换主备设备的装置结构示意图一；

图5为本发明实施例所述热备环境中切换主备设备的装置结构示意图二；

图6为本发明实施例vbras热备环境中用户侧接口故障时的网络组成示意图；

图7为本发明实施例vbras热备环境中网络侧接口故障时的网络组成示意图；

图8为本发明实施例vbras热备环境中openflow通道故障的同时，用户侧接口故障的网络组成示意图；

图9为本发明实施例vbras热备环境中openflow通道故障的同时，网络侧接口故障的网络组成示意图；

图10为本发明实施例vbras热备环境中openflow通道故障的同时，用户侧、网络侧接口故障的网络组成示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明实施例提供了一种热备环境中切换主备设备的方法，应用于控制器，如图2所示，该方法包括：

步骤201：确定接收到备用设备发送的流量统计信息；

步骤202：判断主设备当前的状态；

步骤203：基于所述确定的结果和所述主设备当前的状态，确定是否从主设备切换到备用设备。

本发明实施例可以根据链路中的流量(业务数据)判断主设备是否出现异常，从而进行主备设备的切换，可做到更合理快速的切换；避免了现有由于托管状态中转发器无法进行切换而导致的流量断流时间过长的问题。

本发明实施例中，所述确定接收到备用设备发送的流量统计信息，包括：

基于所述备用设备的标识，确定接收到的流量统计信息为备用设备发送的流量统计信息。

本发明一个实施例中，所述基于所述确定的结果和所述主设备当前的状态，确定是否从主设备切换到备用设备，包括：

确定只接收到备用设备发送的流量统计信息、但未接收到主设备上报的状态信息时，则确定从主设备切换到备用设备。

例如：对于主设备openflow通道中断的情况，如果网络侧接口出现异常，主设备路由无法正常通告到cr，cr上有备用设备通告的地址池网段路由，流量可以正常转发到用户，同时将流量统计信息(如计费信息)上报给cp，cp上发出告警信息，并且切换主备。

本发明一个实施例中，所述基于所述确定的结果和所述主设备当前的状态，确定是否从主设备切换到备用设备，包括：

确定接收到备用设备发送的流量统计信息、但未接收到主设备上报的状态异常的信息时，则确定仍由主设备进行流量转发，同时发出告警。

例如：如果主设备openflow通道正常的情况下，主设备未上报异常，但是备用设备仍然收到了上行流量，cp可不切换主备，但是需要发出告警信息，通知可能二层交换机出现异常，需要尽快查看。

本发明实施例还提供了一种热备环境中切换主备设备的方法，应用于备用设备，如图3所示，该方法包括：

步骤301：将地址池网段路由通知到互通路由器；

步骤302：接收上行流量或下行流量，并确定与所述流量对应的流量统计信息；

步骤303：将所述流量统计信息转发到控制器，用于所述控制器基于该流量统计信息和主设备当前的状态确定是否从主设备切换到备用设备。

本发明实施例可以根据链路中的流量判断主设备是否出现异常，从而进行主备设备的切换，可做到更合理快速的切换；避免了现有由于托管状态中转发器无法进行切换而导致的流量断流时间过长的问题。

这里，需要说明的是，备用设备收到流量(业务数据)之后，流量按照路由正常转发，且需要将流量对应的流量统计信息上报给控制器。

这里，在进行热备配置时，主备设备都需要将地址池网段路通告到互通路由器(通常为核心路由器，下文简称为cr)。

本发明实施例中，所述将所述流量统计信息转发到控制器时，该方法还包括：

将备用设备自身的标识同所述流量统计信息一起发送到所述控制器，以便于控制器基于所述标识确定收到的流量统计信息由备用设备发送。

本发明实施例中，所述接收上行流量或下行流量，包括：

接收经互通路由器发送的下行流量、或接收经交换机转发的上行流量。

例如：如果主设备openflow通道正常的情况下，主设备未上报异常，但是备用设备仍然收到了上行流量，cp可不切换主备，但是需要发出告警信息，通知可能二层交换机出现异常，需要尽快查看。

为了实现上述实施例的方法，本发明实施例还提供了一种热备环境中切换主备设备的装置，如图4所示，该装置包括：

确定模块401，用于确定接收到备用设备发送的流量统计信息；

判断模块402，用于判断主设备当前的状态；

切换模块403，用于基于所述确定的结果和所述主设备当前的状态，确定是否从主设备切换到备用设备。

本发明实施例中，所述确定模块401确定接收到备用设备发送的流量统计信息，包括：

基于所述备用设备的标识，确定接收到的流量统计信息为备用设备发送的流量统计信息。

本发明一个实施例中，所述切换模块403，用于确定只接收到备用设备发送的流量统计信息、但未接收到主设备上报的状态信息时，则确定从主设备切换到备用设备。

本发明一个实施例中，所述切换模块403，用于确定接收到备用设备发送的流量统计信息、但未接收到主设备上报的状态异常的信息时，则确定仍由主设备进行流量转发，同时发出告警。

本发明实施例还提供了一种热备环境中切换主备设备的装置，如图5所示，该装置包括：

接收模块501，用于接收上行流量或下行流量，并确定与所述流量对应的流量统计信息；

发送模块502，用于将地址池网段路由通知到互通路由器；将所述流量统计信息转发到控制器，用于所述控制器基于该流量统计信息和主设备当前的状态确定是否从主设备切换到备用设备。

本发明实施例中，所述发送模块502，还用于将备用设备自身的标识同所述流量统计信息一起发送到所述控制器。

本发明实施例中，所述接收上行流量或下行流量，包括：

接收经互通路由器发送的下行流量、或接收经交换机转发的上行流量。

本发明实施例还提供了一种热备环境中切换主备设备的装置，该装置包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，

其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行：

确定接收到备用设备发送的流量统计信息；

判断主设备当前的状态；

基于所述确定的结果和所述主设备当前的状态，确定是否从主设备切换到备用设备。

所述确定接收到备用设备发送的流量统计信息时，所述处理器还用于运行所述计算机程序时，执行：

基于所述备用设备的标识，确定接收到的流量统计信息为备用设备发送的流量统计信息。

所述基于所述确定的结果和所述主设备当前的状态，确定是否从主设备切换到备用设备时，所述处理器还用于运行所述计算机程序时，执行：

确定只接收到备用设备发送的流量统计信息、但未接收到主设备上报的状态信息时，则确定从主设备切换到备用设备。

所述基于所述确定的结果和所述主设备当前的状态，确定是否从主设备切换到备用设备时，所述处理器还用于运行所述计算机程序时，执行：

确定接收到备用设备发送的流量统计信息、但未接收到主设备上报的状态异常的信息时，则确定仍由主设备进行流量转发，同时发出告警。

本发明实施例还提供了一种热备环境中切换主备设备的装置，该装置包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，

其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行：

将地址池网段路由通知到互通路由器；

接收上行流量或下行流量，并确定与所述流量对应的流量统计信息；

将所述流量统计信息转发到控制器，用于所述控制器基于该流量统计信息和主设备当前的状态确定是否从主设备切换到备用设备。

所述将所述流量统计信息转发到控制器时，所述处理器还用于运行所述计算机程序时，执行：

将备用设备自身的标识同所述流量统计信息一起发送到所述控制器。

所述接收上行流量或下行流量时，所述处理器还用于运行所述计算机程序时，执行：

接收经互通路由器发送的下行流量、或接收经交换机转发的上行流量。

需要说明的是：上述实施例提供的装置在进行切换主备设备时，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的装置与相应方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

在示例性实施例中，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质可以是fram、rom、prom、eprom、eeprom、flashmemory、磁表面存储器、光盘、或cd-rom等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备，如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，执行：

确定接收到备用设备发送的流量统计信息；

判断主设备当前的状态；

基于所述确定的结果和所述主设备当前的状态，确定是否从主设备切换到备用设备。

所述确定接收到备用设备发送的流量统计信息时，所述计算机程序被处理器运行时，还执行：

基于所述备用设备的标识，确定接收到的流量统计信息为备用设备发送的流量统计信息。

所述基于所述确定的结果和所述主设备当前的状态，确定是否从主设备切换到备用设备时，所述计算机程序被处理器运行时，还执行：

确定只接收到备用设备发送的流量统计信息、但未接收到主设备上报的状态信息时，则确定从主设备切换到备用设备。

所述基于所述确定的结果和所述主设备当前的状态，确定是否从主设备切换到备用设备时，所述计算机程序被处理器运行时，还执行：

确定接收到备用设备发送的流量统计信息、但未接收到主设备上报的状态异常的信息时，则确定仍由主设备进行流量转发，同时发出告警。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，执行：

将地址池网段路由通知到互通路由器；

接收上行流量或下行流量，并确定与所述流量对应的流量统计信息；

将所述流量统计信息转发到控制器，用于所述控制器基于该流量统计信息和主设备当前的状态确定是否从主设备切换到备用设备。

所述将所述流量统计信息转发到控制器时，所述计算机程序被处理器运行时，还执行：

将备用设备自身的标识同所述流量统计信息一起发送到所述控制器。

所述接收上行流量或下行流量时，所述计算机程序被处理器运行时，还执行：

接收经互通路由器发送的下行流量、或接收经交换机转发的上行流量。

下面结合场景实施例对本发明进行描述。

相关技术中，主设备出现异常时，无法及时切换主备，在设备出现的各种异常情况中，这种现象是很常见的，不解决此问题会导致热备在实际使用中没有意义。按照传统bras设备的心跳线引流以及各种配置保护，可以一定程度上解决此问题，但是组网配置会有各种不便，vbras热备的自身优势没有体现出来。

本发明实施例中备用设备具有使能转发的能力，将流量统计信息上报给cp，添加备用设备的标记，当cp收到备用设备发过来的流量统计信息时，根据统计信息分析流量情况，并判断主设备当前的状态，从而确定是否切换主备设备。

在热备配置时，与传统的区别在于主设备将用户网段路由通告给互通路由器的同时(用户网段路由只有主设备有)，主备设备还将地址池网段路由都通告到互通路由器(通常为核心路由器，下文简称为cr)。

在正常的流量转发过程中，备用设备并没有流量经过。当主设备出现异常，备用设备收到流量时，并将流量对应的流量统计信息(如计费信息)上报给cp，cp根据当前主设备的状态判断是否需要进行主备设备的切换：

当openflow通道中断时，如果备用设备收到流量，并上报流量统计信息到cp；如果cp判断主设备异常，则发出告警，并且切换主备设备；

当openflow通道未中断时，如果备用设备收到流量，并上报流量统计信息到cp；如果cp判断设备(如交换机或up、cr之间的路由)异常，不切换主备，但是发出告警(可根据实际情况调整策略)。

下面分三种情况分别进行描述。

情况一：主设备openflow通道正常的状态下

用户上行流量通过主设备免费arp通告到交换机的mac地址发送到cr；下行流量在cr上通过用户网段路由发到主设备，再发送到用户。

情况1.1：用户侧接口出现异常时，cp通过openflow通道收到状态(用户侧接口出现异常)信号，cp切换主备设备状态。如图6所示。

情况1.2：网络侧接口出现异常时，cp通过openflow通道收到状态(网络侧接口出现异常)信号，切换主备状态。如图7所示。

情况二：主设备openflow通道中断时，如果主设备本身未出现异常，流量仍然按照情况一中的情况转发；如果出现异常，如下：

情况2.1：用户侧接口出现异常时，主设备无法收到免费arp信息，用户上行流量在二层交换机网络中按未知单播路径发送，备用设备可以接收到上行流量，并且正常转发到cr，同时将流量统计信息上报给cp，cp发出告警信息，并且切换主备设备。如图8所示。

情况2.2：网络侧接口出现异常时，主设备路由无法正常通告到cr，cr上有备用设备通告的地址池网段路由，因此流量可以正常转发到用户，同时将流量统计信息上报给cp，cp发出告警信息，并且切换主备设备。如图9所示。

情况2.3：用户侧、网络侧接口同时出现异常时，判断情况同上述情况2.1，2.2，如图10所示，此处不再详述。

情况三：主设备openflow通道正常的状态下

情况3.1：如果主设备openflow状态正常的情况下，主设备未上报异常，但是备用设备仍然收到了上行流量，cp可不切换主备，但是需要发出告警信息，通知可能二层交换机出现异常，需要尽快查看(当然可根据实际情况调整切换/告警策略)。如图6所示。

情况3.2：如果主设备openflow状态正常的情况下，主设备未上报异常，但是备用设备仍然收到了下行流量，cp可不切换主备，但是需要发出告警信息，通知可能up与cr之间的路由出现异常，需要尽快查看(当然可根据实际情况调整切换/告警策略)。如图7所示。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。