专利名称：一种基于多网守备份的网守系统及控制方法
技术领域：
本发明涉及嵌入式网守服务器系统，尤其是嵌入式网守服务器的安全保护机制，具体地，涉及多网守服务器系统中，各网守服务器进行互相备份的网守系统以及相应的控制方法。
背景技术：
随着Internet的发展，人们的语音通讯工具已不再局限于有线电话、手机、以及无线电对讲机等传统语音通讯工具。网络电话已逐渐进入了人们的视野之中，网络电话为人们提供了ー种更加廉价的通讯工具，费用仅为普通通讯工具费用的五分之一至十分之一。据不完全统计，仅在国内至2005年年底就有超过500万户网络电话用户。
网守系统是网络IP电话的ー个重要组成部分，起着对网络电话网关等进行呼叫及管理的功能。网络电话通讯离不开网守系统，保证网络电话通讯的前提就是保证网守系统能够正常工作。在现有技术方案中，网络电话的所属网守系统一旦发生故障，将会导致网络电话通讯无法被使用。即使网守系统在被修复之后，其保存的网关信息也可能丢失。简单地讲，本发明要解决如何技术方式保证网守系统的可靠运行以保证网络电话通讯的问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种的控制方法以及相应的控制装置。根据本发明的ー个方面，提供一种基于多网守备份的网守系统，其特征在于，包括至少两个网守服务组，其中，所述网守服务组包括相连接的守护单元和网守单元，各个所述网守服务组的网守单元之间互为映像且配置參数相同，所述网守単元的内部网络地址对外不可见，所述网守系统对外发布公共网络地址，全部所述网守服务组由一个主网守服务组以及从网守服务组构成，将所述公共网络地址配置给所述主网守服务组的网守单元，各个所述守护単元之间相互连接。根据本发明的另ー个方面，还提供一种基于多网守备份的网守系统的控制方法，其特征在于，所述网守系统包括至少两个网守服务组，其中，所述网守服务组包括相连接的守护单元和网守单元，各个所述网守服务组的网守单元之间互为映像且配置參数相同，所述网守単元的内部网络地址对外不可见，各个所述守护单元之间相互连接，其中，包括如下步骤a.启动全部所述网守服务组的网守单元，各个所述网守服务组之间通过各自的守护单元确定ー个主网守服务组，并将其余的所述网守服务组确定为从网守服务组；b.将公共网络地址配置给所述主网守服务组的网守单元，其中，所述网守系统对外发布公共网络地址。进ー步地，本领域技术人员理解，在本发明提供的基于多网守备份的网守系统中，一个网守系统拥有两个或两个以上的网守服务组，其中一个网守服务组为主网守服务组，其余的为从网守服务组。各个网守服务组的网守单元配置相同。正常情况下主网守服务组担当网守系统的职责，从网守服务组会定时或不定时地检查主网守服务组是否发生故障。如果主网守服务组发生故障，则从网守服务组会选出ー个从网守服务组代替故障的网守服务组成为新的主网守服务组，以保证网络电话通讯不被中断。本发明通过提供了 ー种简单有效的备份方法，在不对原有标准软件模块进行改动的前提下，给网守板卡添加一个外壳程序，并由这个外壳程序决定网守板卡的启动与停止，从而提高网守系统的可靠效率以保证网络电话通讯的连续性。
通过阅读參照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显图I示出根据本发明的第一实施例的，基于多网守备份的网守系统的结构示意图；图2示出根据本发明的第一实施例的，在基于多网守备份的网守系统中确定主网守服务组的控制方法的流程图；图3示出根据本发明的第一实施例的，在基于多网守备份的网守系统中确定主网守服务组的控制方法的流程图；图4示出根据本发明的第二实施例的，在基于多网守备份的网守系统中确定主网守服务组的控制方法的原理图；以及图5示出根据本发明的第二实施例的，在基于多网守备份的网守系统中确定主网守服务组的控制方法的原理图。
具体实施例方式本发明属于ー种嵌入式网守服务器的安全保护机制，尤其是当其中ー个网守服务器出现意外不能提供正常服务功能时，另ー个网守服务器将会自动接替出现意外的服务器开始运行，从而整套系统提供安全备份功能。网守服务属于标准服务，本发明在不对原有标准软件模块进行改动的前提下，提供了ー种简单有效的备份方法。对网守业务，客户在实际用应中提出能够支持备份的功能。即实际环境中存在两块网守板卡，但在工作过程中仅启动其中的一块；此时，假如当运行的网守板卡发生异常时(如断网、断电、业务异常等等)，另外ー块网守板卡可以自动启动，并提供网守的服务。从需求来看，这两块网守板卡可以看为ー个整体。在运行过程中，我们只能且仅能启动其中的一块网守业务给外部提供服务。而对于外部来说，并不感知到底是哪块板子提供的网守服务，外部只需知道这个整体能够提供网守服务即可。例如一台終端在注册网守时，仅需要知道这个整体对外部发布的公共IP以及对应的认证信息即可。因此要实现这个需求，我们需要完成以下功能I.两块板卡只有一个启动,或者伪装成只有ー个启动；2.启动的业务板卡需要配置外部可访问的公共IP ；3.两个网守的配置參数(认证信息，带宽管理等)必须相同；
具体地，网守备份模型如图I所示网守A ip 11. I. I. I和网守Bip 11. I. I. 2为ー对互相备份的网守板卡，它们对外接ロ IP为172. 16. 160. 39。终端C在注册网守时填入IP 地址 172. 16. 160. 39 即可。在上面三个问题中，前两个问题需要从设计上实现，而第三个问题只能用户进行手动配置。对前两个问题，很显然比较方便和节约成本的方法是由软件实现。此时网守的原有业务功能完全不需要改动，我们仅需要给网守业务做一个外壳，由这个外壳进行网守业务的启动和停止即可；同样的，如果网守业务启动的话，我们将对外的服务IP设给此块板卡第二 IP，就能实现板卡和外部的通信了。如图4所示，网守业务由直接启动,变成由外壳决定是否启动。这样,板卡在启动时，就会先启动外壳程序，然后外壳程序根据特定条件，验证本板卡的网守业务程序是否可以启动，并给外部提供服务。因此，网守双备份功能完全是由这个外壳实现的。图I示出根据本发明的第一实施例的，基于多网守备份的网守系统的结构示意图。优选地，本发明提供的技术方案中，所述多网守备份的网守系统4至少包括两个所述网 守服务组41、42，以及一台内部交換机43。具体地，本领域技术人员理解，所述网守服务组41包括所述网守単元411、以及所述守护単元412。与所述网守服务组41相同，所述网守服务组42包括所述网守単元421、以及所述守护単元422。所述网守服务组41与所述网守服务组42通过所述内部交换机43进行互联。更具体地，本领域技术人员理解，所述网守単元411与所述网守単元421之间互为映像且配置參数相同。假设所述网守服务组41的内部网络地址是11. I. I. I ;所述网守服务组42的内部网络地址是11. I. I. 2。所述守护単元412与所述守护単元422通过所述内部交换机43交換所述内部网络地址，并根据所述内部网络地址,确定内部网络地址较大的所述网守服务组42为主网络服务组。所述网守単元的所述内部网络地址对外不可见。更进一歩地，本领域技术人员理解，假设所述网守系统4的公共网络地址是172. 16. 160. 39。所述公共网络地址将被配置给所述主网守服务组42的所述网守単元421，其中，所述网守系统4对外发布公共网络地址。在本实施例中所述基于多网守备份的网守系统中至少还有ー终端C，所述终端C的公共网络地址是172. 16. 160. 40。所述终端C通过所述网守系统的公共网络地址与所述网守系统进行通讯。图2示出根据本发明的第一实施例的，在基于多网守备份的网守系统中确定主网守服务组的控制方法的流程图。首先执行步骤S101，各个所述网守服务组之间通过各自的守护单元交換所述内部网络地址，井根据所述内部网络地址确定所述主网守服务组。具体地，本领域技术人员理解，优选地，各个所述守护单元之间相互连接。所述守护単元通过内部网络链接交換所述内部网络地址。所述网守系统根据所述内部网络地址，确定所述内部网络地址最大的所述网守服务组为所述主网守服务组。更进一歩地，本领域技术人员理解，可以參考图4或图5所示实施例实现本步骤，在此不予赘述。然后执行步骤S102，将公共网络地址配置给所述主网守服务组的网守单元，其中，所述网守系统对外发布公共网络地址。本领域技术人员理解，优选地，除了上述步骤SlOl确认的主网守服务组其它网守服务组被称为从网守服务组。具体地，所述主网守服务组被配置公共网络地址，所述主网守服务组还具有内部网络地址。所述从网守服务组仅具有内部网络地址。所述网守系统对外发布公共网络地址。
进ー步地，本领域技术人员理解，上述步骤S102中所述网守系统的发布过程，可以通过现有技术予以实现，例如至少可以參考伊拉希(美)所著的《网络通信技木》、罗斯(美)与库罗斯(美)合著的《计算机网络》等文献。描述了这样的过程，在此不予赘述。图3示出根据本发明的第一实施例的，在基于多网守备份的网守系统中确定主网守服务组的控制方法的流程图。首先执行Slll所述从网守服务组定时或不定时地检测所述主网守服务组是否发生故障。具体地，本领域技术人员理解，所述从网守服务组的守护单元定时(例如每五分钟一次、或每十分钟一次等)或不定时(例如检测到内部网络中有明显异常通讯、或检测到网络通讯中断等)检测所述装网守服务组是否正常，若不正常所述从网守服务组的所诉守护単元判断所述主网守服务组是否已发生故障。接下来执行步骤S121，若检测到所述主网守服务组发生故障，则在全部所述从网守服务组中确定ー个网守服务组作为所述主网守服务组，并将所述公共网络地址配置给所述主网守服务组。本领域技术人员理解，上述步骤Slll中若检测到所述主网守服务组发生故障，所述从网守服务组的所述守护単位根据所述内部网络地址，确定所述内部网络地址最大的所述从网守服务组为新的所述主网守服务组。
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最后执行步骤S122，删除发生故障的所述主网守服务组的公共网络地址。本领域技术人员理解，优选地，上述步骤S121中确定的新的所述主网守服务组与上述步骤Slll中确定的发生故障的所述主网守服务组的公共网络地址相同。发生故障的所述主网守服务组的公共网络地址将被删除。进ー步地，本领域技术人员理解，可以參考下述图4或图5所示实施例实现本实施例，在此不予赘述。图4示出根据本发明的第二实施例的，在基于多网守备份的网守系统中确定主网守服务组的控制方法的原理图。本领域技术人员理解，优选地，本发明将网守业务由直接启动方式进行优化，变成由外壳程序决定是否启动的方式。具体地，如下伪代码显示直接启动网守业务的过程“Main O{KDVGKStart OKDVGKEnd O}”其中，进入主程序后，首先执行KDVGKStartO。本领域技术人员理解，该KDVGKStart O为ー个程序，该程序本身主要完成启动网守板卡的功能。具体地,本领域技术人员理解，可以參考ITU-T Rec. H. 225. O中的RAS message (官方协议网址http://www.itu. int/itu-t/recommendations/index, aspx ser = H)来头'现该 KDVGKStart O，仕此不予赘述。更进一歩地，在IP电话通讯结束的情况下，所述KDVGKStart O执行完毕，并开始执行KDVGKEnd O。类似地，本领域技术人员理解，该KDVGKEnd O为ー个程序，该程序本身主要完成关闭网守板卡的功能。具体地，本领域技术人员理解，可以參考ITU-T Rec. H. 225. O中的 RAS message (官方协议网址http://www. itu. int/itu-t/recommendations/index, aspx ser = H)来实现该KDVGKEndO，在此不予赞述。
更进一歩地，本领域技术人员理解，在KDVGKEndO执行结束后，即网守板卡关闭后，结束主程序，一次控制过程结束。进ー步地，本领域技术人员理解，通过上述伪代码，实现了单ー网守板卡启动与关闭的功能。但是，若该网守板卡发生故障无法提供网守服务，则会发生IP电话通信中断的问题。所以，本发明提供了由外壳程序决定是否启动的双网守备份的网守系统的方式，其伪代码如下“StartupGKShelI O{ if (可以启动)
KDVGKStart Oif (可以结束)KDVGKEnd O}Main O{StartupGKShell ()} ”其中，进入主程序后，首先执行StartupGKShell O。本领域技术人员理解，该StartupGKShell O为ー个被调用的子程序，执行该子程序后会调用该子程序的内容。接下来，在进入子程序StartupGKShell O后，首先执行if (可以启动)，本领域技术人员理解，该if (可以启动)为ー个判断语句，若所述判断为肯定的，则执行KDVGKStartO ;否则，则执行下一判断语句if (可以结束)。更进一歩的，所述判断过程可以參考图5所示实施例予以实现，在此不再赘述。然后执行KDVGKStart O。本领域技术人员理解，优选地，在上述判断语句if (可以启动)的结果为肯定的情况下执行本程序。具体地，该KDVGKStart O为ー个程序，该程序本身主要完成启动网守板卡的功能。进ー步地，本领域技术人员理解，可以采用上述类似的方式实现所述KDVGKStart O，在此不予赘述。更进一歩地，在IP电话通讯结束的情况下，所述KDVGKStart O执行完毕，并开始执行if (可以结束)。本领域技术人员理解，优选地，在上述判断语句if (可以启动)的结果为否定的情况下也执行本判断语句。类似地，该if (可以启动)为ー个判断语句，若所述判断为肯定的，则执行KDVGKEndO ;否则，则调用子程序StartupGKShell O的过程结束。更进ー步的，所述判断过程可以參考图5所示实施例予以实现，在此不再赘述。接下来执行KDVGKEndO。本领域技术人员理解，优选地，在上述判断语句if (可以结束)的结果为肯定的情况下也执行本程序。类似地，本领域技术人员理解，该KDVGKEndO为ー个程序，该程序本身主要完成关闭网守板卡的功能。具体地，本领域技术人员理解，可以參考上述类似方式来实现该KDVGKEndO，在此不予赘述。更进一歩地，本领域技术人员理解，在KDVGKEndO执行结束后，即网守板卡关闭后，调用子程序StartupGKShell O的过程结束。更进一歩地，本领域技术人员理解，在调用子程序StartupGKShell O的过程结束后,结束主程序。进ー步地地，本领域技术人员理解，在本实施例中，图中所示右侧部分为ー个外壳程序的示意图，其主要实现三个部分通电加载时判断是否可以启动业务、运行过程中判断是否可以启动业务、设定对外服务IP。具体地，其实现方式如下I.通电加载时判断是否可以启动业务当板卡加电启动外壳程序之后，外壳程序和另外ー个板卡的外壳程序进行交互，假如满足条件，则启动本板卡的网守业务并配置服务IP，否则进入待机状态。由于仅仅是实现两个网守业务的互相备份，因此满足条件很简单在两个板卡下保存配置文件，记录对端网守的IP，通过对端IP和本段IP进行对比，谁的IP大就认为谁优先启动。因此，条件有两个ー是如果对端启动，则本地肯定不启动；另外ー个是如果对端不存在或者本地IP比较大，则本地启动。过程如图三所示
2.待机状态下检测当两个板卡的外壳程序都运行起来之后，外壳程序之间会通过TCP链路进行定时查询对端状态。对于当前没有运行起来的板卡，假如检测到对端断链或者业务终止，则启动本地的网守业务。3.设定对外服务的IP由于对外的接ロ使用同一个IP，因此，要在启动网守业务的板卡上动态配置服务IP0即启动业务的时候，设置网卡的第二个IP，业务结束的时候删除第二个IP。图5示出根据本发明的第二实施例的，在基于多网守备份的网守系统中确定主网守服务组的控制方法的原理图。具体地，首先执行步骤S131，启动外壳程序。本领域技术人员理解，优选地，所述外壳程序被事先安装在所述双网卡备份的网守系统中的各所述网守板卡上，这样的启动过程通过所述双网卡备份的网守系统加电启动开始。更进一歩地，启动所述外壳程序在上述步骤S122中伪代码表示为StartGKShell O。接下来执行步骤S132，外壳程序读取网守板卡的配置文件。本领域技术人员理解，优选地，上述步骤S131中所述外壳程序启动后，但不启动所述网守板卡。具体地，所述外壳程序读取所述网守板卡的配置文件。所述配置文件包括认证信息、带宽管理、以及内部IP
坐寸ο然后执行步骤S133，外壳程序请求对端网守板卡的外壳程序连接。本领域技术人员理解，优选地，所述双网卡备份的网守系统中存在两块相同的网守板卡，各所述网守板卡有各自的外壳程序。具体地，所述网守板卡的所述外壳程序请求连接另外块网守板卡的外
壳程序。而后进入步骤S134，判断连接对端网守板卡的外壳程序是否成功。本领域技术人员理解，优选地，上述步骤S133中上述外壳程序向另外块网守板卡的外壳程序发出连接请求。具体地，所述外壳程序根据返回信息判断是否成功连接对端，更进一歩地，若所述外壳程序没有收到返回信息，则判断为连接失败。若本步骤中判断连接对端成功，则进入下述步骤S135 ;否则，则进入下述步骤S138。接下来进入步骤S135，外壳程序请求对端网守板卡的状态信息。在上述步骤S134的判断结果为肯定的情况下，执行本步骤，即已成功连接对端网守板卡的外壳程序。本领域技术人员理解，具体地，所述外壳程序向所述对端网守板卡的外壳程序请求对端状态信息。进ー步地,所述状态信息包括内部IP地址、以及启动状态等。然后执行步骤S136，外壳程序判断对端网守板卡是否已启动。本领域技术人员理解，优选地，上述步骤S135中，所述对端网守板卡的外壳程序在接收到所述外壳程序的状态请求后，返回状态信息给所述外壳程序。若本步骤中判断对端未启动，则进入下述步骤S137 ;否则，则进入下述步骤S139。而后执行步骤S137，判断本端内部IP地址是否大于对端内部IP地址。本领域技术人员理解，优选地，上述步骤S135中，所述对端网守板卡的外壳程序在接收到所述外壳程序的状态请求后，返回本端状态给所述外壳程序。进ー步地，所述状态包括内部IP地址、以及启动状态等。若本步骤中判断本端内部IP地址大于对端内部IP地址,则进入下述步骤S138 ;否则，则进入下述步骤S139。进ー步地，所述控制方法还包括步骤S138，外壳程序启动所述外壳程序所在的网守板卡。本领域技术人员理解，优选地，在上述步骤S134中判定为否定的情况下；或者，在 上述步骤S137中判定为肯定的情况下会执行本步骤。具体地，所述启动过程可以參考图4所示实施例予以实现，在此不再赘述。更进一歩地，所述控制方法还包括步骤S139，外壳程序将所述外壳程序所在的网守板卡进入待机状态。本领域技术人员理解，优选地，在上述步骤S136中判定为肯定的情况下；或者，在上述步骤S137中判定为否定的情况下会执行本步骤。具体地，所述待机过程可以參考图4所示实施例予以实现，在此不再赘述。两个板卡通过ー个内部交换机进行互联,外部用户不用感知,主要用于两个板卡之间的内部通信。两个版本分别有ー个对外的网络接ロ，各自通过网线连入整个应用网络环境。用户只需关注网守的对外地址即可，无需关注真正提供服务的是哪ー个板卡。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
权利要求
1.一种基于多网守备份的网守系统，其特征在于，包括至少两个网守服务组，其中，所述网守服务组包括相连接的守护单元和网守单元，各个所述网守服务组的网守单元之间互为映像且配置參数相同，所述网守単元的内部网络地址对外不可见，所述网守系统对外发布公共网络地址，全部所述网守服务组由一个主网守服务组以及从网守服务组构成，将所述公共网络地址配置给所述主网守服务组的网守单元，各个所述守护单元之间相互连接。
2.根据权利要求I所述的网守系统，其特征在于，全部所述网守服务组的网守单元均处于启动状态。
3.根据权利要求2所述的网守系统，其特征在于，所述从网守服务组的守护单元定时或不定时地检测所述主网守服务组是否发生故障，并在检测到所述主网守服务组发生故障后在全部所述从网守服务组中确定ー个网守服务组作为所述主网守服务组，并将所述公共网络地址配置给所述主网守服务组。
4.根据权利要求3所述的网守系统，其特征在于，若所述主网守服务组发生故障，则删除发生故障的所述主网守服务组的公共网络地址，并重新确定ー个主网守服务组并配置其 所述公共网络地址。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的网守系统，其特征在于，各个所述网守服务组之间通过各自的守护单元交換所述内部网络地址，井根据所述内部网络地址确定所述主网守服务组。
6.根据权利要求5所述的网守系统，其特征在于，所述内部网络地址最大的所述网守服务组作为所述主网守服务组。
7.一种基于多网守备份的网守系统的控制方法，其特征在于，所述网守系统包括至少两个网守服务组，其中，所述网守服务组包括相连接的守护单元和网守单元，各个所述网守服务组的网守单元之间互为映像且配置參数相同，所述网守単元的内部网络地址对外不可见，各个所述守护单元之间相互连接，其中，包括如下步骤 a.启动全部所述网守服务组的网守单元，各个所述网守服务组之间通过各自的守护单元确定ー个主网守服务组，并将其余的所述网守服务组确定为从网守服务组； b.将公共网络地址配置给所述主网守服务组的网守单元，其中，所述网守系统对外发布公共网络地址。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述步骤a包括如下步骤 al.各个所述网守服务组之间通过各自的守护单元交換所述内部网络地址，井根据所述内部网络地址确定所述主网守服务组。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述步骤al包括如下步骤 all.将所述内部网络地址最大的所述网守服务组作为所述主网守服务组。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤 A.所述从网守服务组定时或不定时地检测所述主网守服务组是否发生故障； B.若检测到所述主网守服务组发生故障，则在全部所述从网守服务组中确定ー个网守服务组作为所述主网守服务组，并将所述公共网络地址配置给所述主网守服务组。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述步骤B之后还包括如下步骤 -删除发生故障的所述主网守服务组的公共网络地址。
12.根据权利要求I至6中任一项所述的网守系统和/或根据权利要求7至11中任一项所述的控制方法，其特征在干，所述每个网守服务组至少包括一个对外网络接ロ，其中，所述对外 网络接ロ用于连接应用网络环境。
全文摘要
本发明提供一种基于多网守备份的网守系统及控制方法，其特征在于，包括至少两个网守服务组，其中，所述网守服务组包括相连接的守护单元和网守单元，各个所述网守服务组的网守单元之间互为映像且配置参数相同，所述网守单元的内部网络地址对外不可见，所述网守系统对外发布公共网络地址，全部所述网守服务组由一个主网守服务组以及从网守服务组构成，将所述公共网络地址配置给所述主网守服务组的网守单元，各个所述守护单元之间相互连接。本发明在不对原有标准软件模块进行改动的前提下，给网守板卡添加一个外壳程序，并由这个外壳程序决定网守板卡的启动与停止，从而提高网守系统的可靠效率以保证网络电话通讯的连续性。
文档编号H04L12/24GK102724052SQ201110078919
公开日2012年10月10日 申请日期2011年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者房滔 申请人:苏州科达科技有限公司