一种分布式的电信交换设备备份方法
【专利摘要】本发明提出一种分布式的电信交换设备备份方法，包括：将多个交换设备和这些设备服务的用户划分为若干个服务集群，每个服务集群由一组交换设备和若干个用户集群组成；一个服务集群中，每个交换设备与网络服务协调器连接，协调器用于存放服务集群和用户集群的配置数据，以及通知交换设备故障事件；每个交换设备启动后，与其它交换设备竞争用户集群的服务权限，一旦竞争成功，则从协调器获取用户集群的配置数据并装载，如果竞争失败，则成为备份交换设备；备份交换设备监控主用交换设备，当得知某一个交换设备故障时，则参与竞争该故障设备的用户集群的服务权限。本发明实现了多个电信交换设备之间的无固定主备关系的灵活切换和一主多备容灾备份。
【专利说明】一种分布式的电信交换设备备份方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种分布式的电信交换设备备份方法。
【背景技术】
[0002]电信级设备对可靠性的要求非常高。目前典型的电信交换设备，均通过各种技术来实现可靠性保障。除了提高设备本身的软硬件可靠性以外，通常采用冗余备份技术来保证可靠性。常用的冗余备份技术有单板级冷/热备份、设备级备份、地理容灾等技术。
[0003]对于多个小容量电信网络端局交换设备组成一个大容量本地网络的场景，在组网上通常采用主机+备机模式或者负荷分担模式。主机+备机的模式是给每个交换设备配备一个备份设备，其不足之处在于:需要配置主备设备之间的对应关系，通常的实现方案是主备设备之间通过心跳进行状态同步，不能实现一主多备，或者多主多备的情况。
[0004]负荷分担模式是多个交换设备之间进行负荷分担，在一个设备故障时，该设备承载的业务可以转移到另外的设备上去，在故障设备恢复后，使用自动或者手工倒回机制将业务倒回到原设备进行处理。其不足之处在于:主备备份关系固定，设备的下级对接设备需要进行复杂的配置，且下级设备需要知道网络容灾结构。这在大规模网络部署中，会造成配置复杂度增高，网络调整难度大。
【发明内容】
[0005]为了解决以上问题，本发明提供了一种分布式的电信交换设备备份方法，其目的在于实现多个电信交换设备之间的无固定主备关系的灵活切换和一主多备容灾备份。该方法具体为:
[0006]将电信网络中的多个交换设备和这些交换设备服务的用户划分为若干个服务集群，每个服务集群由一组可互相替换的交换设备以及若干个用户集群组成；
[0007]—个服务集群中，每个交换设备与网络服务协调器连接，所述网络服务协调器用于统一存放服务集群的配置数据和用户集群的配置数据，以及通知交换设备故障事件；每个交换设备启动后，与其它交换设备竞争用户集群的服务权限，一旦取得了对某个用户集群的服务权限，则从网络服务协调器获取该用户集群的配置数据并装载，为该用户集群提供服务，如果竞争失败，则成为备份交换设备；备份交换设备通过网络服务协调器监控正在服务的交换设备，当得知某一个交换设备故障时，则参与竞争该故障交换设备原来所服务的用户集群的服务权限。
[0008]优选的，上述服务集群的配置数据包括服务集群中的用户集群数量、当前为每个用户集群服务的交换设备，上述用户集群的配置数据包括每个用户集群的参数配置。
[0009]本发明的网络服务协调器用于协调交换设备之间的备份切换和配置数据的下发，优选的，可以由一个多主机集群组成，以保证协调器的可靠性。
[0010]本发明的备份交换设备对正在服务的交换设备进行主动监控，优选的，备份交换设备事先在网络服务协调器进行监控登记，当某一个交换设备故障时，网络服务协调器将向备份交换设备通知该故障事件。优选的，备份交换设备得知交换设备故障，参与竞争该故障交换设备原来所服务的用户集群的服务权限，如果竞争成功，则放弃监视其它用户集群，本身转为主用状态；如果竞争失败，则继续位于备份状态。
[0011]不同于通常的用户与服务设备绑定的模式，本发明采用一个服务集群中的单个交换设备与集群中其它的交换设备竞争用户集群的服务权限方式。优选的，一个服务集群的所有交换设备和所有用户集群以节点形式在网络服务协调器上登记存储，交换设备采用在用户集群节点上加服务锁的方式来取得用户集群的服务权限；网络服务协调器检测到交换设备故障后，释放其服务锁。进一步的，正在服务的主用交换设备，始终维护自身的服务锁，以保证自身占用该用户集群的合法性。
[0012]本发明提供的基于分布式的电信交换设备备份方法，将多个小容量电信网络端局交换设备进行分布式集群化，具有以下优点:
[0013]1，一个服务集群中，多个电信交换设备采用主动监控、竞争服务的机制为一组用户集群服务，实现了一主多备容灾备份，提高了电信交换设备的可靠性；
[0014]2，为了让备份交换设备顺利接管在故障交换设备上的用户集群，将原有的电信交换设备组网时对物理电信交换设备的配置，抽象为对服务集群的配置，使得交换设备之间的无固定主备关系的容灾备份替换简单、灵活；
[0015]3，通过统一的网络服务协调器，协调组织服务资源(交换设备)与服务对象(用户集群)之间的关系，方便进行服务关系维护和数据配置维护，将复杂的备份关系扁平化；
[0016]4，还可以解决小容量交换设备在组网过程中容量不足的问题。在不提高单个设备容量的情况下，实现大规模组网。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例的服务集群的划分示意图；
[0018]图2是本发明实施例的网络服务协调器上存储的服务集群的树形结构图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图，通过具体实施例对本发明做进一步详细说明。
[0020]本发明实施例以多个小容量端局交换设备通过网络服务协调器组成一个大规模分布式服务集群网络为例，无线宽带用户通过无线信道接入宽带基站(BTS)，多个BTS接入交换设备(SAG)，完成注册、呼叫等业务。假设无线宽带用户有200万线，单个BTS可接入用户1000线，则共需要2000个BTS。单个SAG可以接入20个BTS，则共需要100个SAG。为了实现可靠性，配置150个SAG，其中100个投入服务，其余50个为备份。
[0021]首先对150个SAG进行分组，共划分为10组，每组15个SAG，其中10个SAG为主用状态，其余5个SAG为备份状态。与SAG组对应，2000个BTS根据位置信息也被划分为10组，每组200个BTS。这样，150个SAG与2000个BTS的用户就被划分为10个服务集群。每个服务集群中，15个SAG服务于200个BTS。这200个BTS进一步被划分成10个用户集群，每个用户集群由一个SAG服务，则每个服务集群分解为15个交换设备SAG服务于10个用户集群，其中10个SAG投入服务，另外5个SAG随时就绪。
[0022]根据以上规划，本实施例的服务集群的划分示意图如图1所示，一个服务集群中，包含一个SAG集群(即交换设备集群)和若干个用户集群(BTS集群)。整个网络中，又包含多个服务集群。在单个服务集群内部，SAG集群中的某个SAG为一个用户集群服务，这种服务关系可以被SAG集群中的其它空闲SAG所替代。图1中每个交换设备与网络服务协调器连接，网络服务协调器用于统一存放服务集群的配置数据(包括每个服务集群中的用户集群数量，当前为每个用户集群服务的交换设备)和每个用户集群的配置数据，以及用于通知交换设备故障事件。本实施例的网络服务协调器由一个多主机集群组成。
[0023]本实施例中的服务集群的交换设备和用户集群以树形结构在协调器集群上存储，该树形结构如图2所示，Sag_cluster目录中的每个子目录代表一个真实SAG设备。Bts_cluster目录下的每个子目录代表一个用户集群。每个SAG在该树形结构上进行用户集群的抢占和撤销。
[0024]SAG设备启动后，与其它交换设备竞争用户集群的服务权限，必须在抢占到一个用户集群后，才能为该集群下的bts服务。本实施例中抢占服务集群的操作，采用在Bts_clUSter_XXX节点上加服务锁的方式完成。一旦取得了对某个用户集群的服务权限，则从网络服务协调器获取该用户集群的配置数据并装载，为该用户集群提供服务。如果竞争失败，则成为备份交换设备。正在服务的SAG在任意时刻必须始终维护自身的服务锁，以保证自身占用该用户集群的合法性。
[0025]备份SAG主动监控所有正在被服务的用户集群，以便即时进行容灾替换。本实施例中备份SAG事先在网络服务协调器进行监控登记，告知自身需要监控所有正在被服务的用户集群。当某一个主用SAG故障时，网络服务协调器将向其通知该SAG故障事件，备份SAG得知后，则参与竞争该故障SAG原来所服务的用户集群的服务权限。具体流程如下所述:
[0026](I)原主用SAG故障，网络协调器检测到连接中断，释放其服务锁，通知备份SAG以及基站网管。
[0027](2)所有备份SAG检测到服务锁释放，竞争抢占该用户集群。
[0028](3)某个SAG成功竞争到服务锁，放弃监视其它用户集群，转为主用，从网络服务协调器下载用户集群数据和链路信息等。
[0029](4)网络服务协调器通知基站网管，新的SAG抢占到服务锁。
[0030](5)基站网管通知该用户集群中的所有BTS建立到新SAG的链路。
[0031](6) BTS中断到原SAG的连接，尝试连接到新的SAG。
[0032]上述步骤(3)中，假如备份SAG参与竞争失败，则继续位于备份状态。
[0033]本实施例的一个服务集群中，投入服务的10个SAG中的任意一个发生故障，则5个备份的SAG将竞争其服务的用户集群。如果竞争成功，则接管该用户集群。在单个故障交换设备失败的场景下，15主5备的系统配置，实现了 1+5的系统可靠性。
[0034]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种分布式的电信交换设备备份方法，其特征在于，该方法具体为: 将电信网络中的多个交换设备和这些交换设备服务的用户划分为若干个服务集群，每个服务集群由一组可互相替换的交换设备以及若干个用户集群组成； 一个服务集群中，每个交换设备与网络服务协调器连接，所述网络服务协调器用于统一存放服务集群的配置数据和用户集群的配置数据，以及通知交换设备故障事件；每个交换设备启动后，与其它交换设备竞争用户集群的服务权限，一旦取得了对某个用户集群的服务权限，则从网络服务协调器获取该用户集群的配置数据并装载，为该用户集群提供服务，如果竞争失败，则成为备份交换设备；备份交换设备通过网络服务协调器监控正在服务的交换设备，当得知某一个交换设备故障时，则参与竞争该故障交换设备原来所服务的用户集群的服务权限。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于:所述网络服务协调器由一个多主机集群组成。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于:所述服务集群的配置数据包括服务集群中的用户集群数量、当前为每个用户集群服务的交换设备，所述用户集群的配置数据包括每个用户集群的参数配置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:备份交换设备事先在网络服务协调器进行监控登记，当某一个交换设备故障时，网络服务协调器将向其通知该交换设备故障事件。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:备份交换设备参与竞争服务权限后，如果竞争成功，则放弃监视其它用户集群，本身转为主用状态；如果竞争失败，则继续位于备份状态。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:一个服务集群的所有交换设备和所有用户集群以节点形式在网络服务协调器上存储，交换设备采用在用户集群节点上加服务锁的方式来取得用户集群的服务权限；网络服务协调器检测到交换设备故障后，释放其服务锁。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于:正在服务的交换设备，始终维护自身的服务锁。
【文档编号】H04W24/04GK103813369SQ201210455092
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月13日 优先权日:2012年11月13日
【发明者】王道静, 汪范生, 杨永波 申请人:北京信威通信技术股份有限公司, 深圳信威通信技术有限公司