一种端口切换方法及一种通信设备的制作方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种端口切换方法及一种通信设备，所述方法包括以下步骤：冗余模块启动备用端口，将搜索到的组播报文转发至备用端口，以使备用端口执行组播动作；当主端口通信中断，则冗余模块通过备用端口向组播组中的网络侧声明端口切换，并利用备用端口与组播组中网络侧通信；所述通信设备包括：冗余模块，用于启动备用端口，将搜索到的组播报文转发至备用端口；当主端口通信中断，则通过备用端口向组播组中的网络侧声明端口切换；主端口，用于与网络侧通信；备用端口，用于执行组播动作，并在声明端口切换后与网络侧通信。
【专利说明】一种端口切换方法及一种通信设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络通信【技术领域】，特别涉及一种端口切换方法及一种通信设备。
【背景技术】
[0002]在网络可靠性要求较高的领域内，通信设备在与网络侧通信的过程中，往往设计为多端口冗余的形式。正常工作状态下，通信设备通过主端口与网络侧进行通信，一旦主端口出现故障，可以随时将通信切换至其他端口进行。而现阶段通信设备在与网络侧的通信过程当中，广泛的利用组播组技术。组播组中包括多个需要与网络侧进行通信的通信设备，每个通信设备以主端口代表自身地址，加入组播组中进行数据的交互。在端口切换的过程中，通信设备立刻令备用端口启动并加入组播组代表其自身地址，代替主端口进行通信。
[0003]但是在现有技术中，备用端口加入组播组的过程造成了一定的延时，尤其是一个通信设备同时加入多个组播组的情况之下，备用端口必须重新加入所有的组播组，加入每个组播组的延时将造成累积，达到妨碍正常通信的量级。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种端口切换方法及一种通信设备，所述方法使备用端口始终处于工作状态，并随主端口同时加入或退出组播组，以避免在切换过程中备用端口启动和加入组播组带来的延时。
[0005]为实现上述目的，本发明有如下技术方案:
[0006]一种端口切换方法，所述方法包括以下步骤:
[0007]冗余模块启动备用端口，将搜索到的组播报文转发至备用端口，以使备用端口执行组播动作；
[0008]当主端口通信中断，则冗余模块通过备用端口向组播组中的网络侧声明端口切换，并利用备用端口与组播组中网络侧通信。
[0009]所述组播报文具体为:
[0010]加入报文或退出报文；
[0011]则当所述组播报文为加入报文，则备用端口加入组播组；
[0012]当所述组播报文为退出报文，则备用端口退出组播组。
[0013]所述冗余模块通过备用端口向组播组中的网络侧声明端口切换具体为:
[0014]冗余模块选定备用端口为通信端口，通过通信端口向网络侧发送携带主端口地址的地址解析包，以使网络侧向通信端口组播数据。
[0015]所述冗余模块选定备用端口为通信端口具体为:
[0016]冗余模块向备用端口提供通信协议，并将备用端口的地址设置为主端口地址。
[0017]所述方法还包括:
[0018]当存在两个或两个以上备用端口，冗余模块按照预设机制选择一个备用端口为通
信端口 ；[0019]所述预设机制为随机机制或标识排序机制。
[0020]一种通信设备，所述通信设备包括:
[0021]冗余模块，用于启动备用端口，将搜索到的组播报文转发至备用端口 ；当主端口通信中断，则通过备用端口向组播组中的网络侧声明端口切换；
[0022]主端口，用于与网络侧通信；
[0023]备用端口，用于执行组播动作，并在声明端口切换后与网络侧通信。
[0024]所述组播报文具体为:
[0025]加入报文或退出报文；
[0026]则当所述组播报文为加入报文，则备用端口加入组播组；
[0027]当所述组播报文为退出报文，则备用端口退出组播组。
[0028]所述冗余模块包括:
[0029]选取单元，用于选定备用端口为通信端口 ；
[0030]解析包单元，用于利用通信端口向网络侧发送携带主端口地址的地址解析包，以使网络侧向通信端口组播数据。
[0031]所述选取单元包括；
[0032]协议子单元，用于向备用端口提供通信协议；
[0033]地址子单元，用于将备用端口的地址设置为主端口地址。
[0034]当存在两个或两个以上备用端口时，则所述选取单元还包括:
[0035]机制子单元，用于按照预设机制选择一个备用端口为通信端口 ；所述预设机制为随机机制或标识排序机制。
[0036]通过以上技术方案可知，本发明存在的有益效果是:通过在端口切换之前启动备用端口，并向备用端口转发组播报文，使备用端口始终处于工作状态并与主端口同步加入或退出组播组；避免了端口切换时备用端口启动并加入组播组所带来的延时，缩短了端口切换过程中通信中断的时间，避免了端口切换对通信造成的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
[0038]图1为本发明实施例所述方法流程图；
[0039]图2为本发明实施例所述通信设备结构示意图。
【具体实施方式】
[0040]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0041]本发明中，以通信设备与网络侧进行通信为前提，二者之间的通信方式具体为组播。也就是网络侧与至少一个通信设备处于组播组当中，可以向组播组中所有的通信设备组播数据。同样，一个网络设备也可以加入多个组播组，与多个网络侧进行通信。网络侧可以利用路由器或交换机实现通信。
[0042]通信设备中，与网络侧通信的端口采用冗余设置，即正常工作状态下，主端口的地址即通信设备地址，并且通信设备的协议栈向主端口提供通信协议，使与网络侧进行通信；备用端口至少为一个，在主端口正常工作时备用端口不与网络侧进行数据交互。
[0043]本发明在上述前提之下，提供一种端口切换的方法。
[0044]参见图1所示为本发明所述方法的一个具体实施例,本实施例中，所述方法包括以下步骤:
[0045]步骤101、冗余模块启动备用端口，将搜索到的组播报文转发至备用端口，以使备用端口执行组播动作。
[0046]所述冗余模块，是本实施例中负责协调主端口与备用端口的功能模块。主端口与备用端口向内均与冗余模块相连接，而向外均连接至网络侧。不同于现有技术中主端口工作时备用端口处于关闭状态的方案，本实施例中冗余模块在端口切换之前便将备用端口启动。几余端口可以在启动王端口的冋时即将备用端口启动。
[0047]虽然主端口正常工作的情况下备用端口并不参与通信，但本实施例中备用端口将与主端口同步的执行组播动作。所述组播动作主要是指加入组播组或者退出组播组的动作。在现有的组播技术当中，当主端口加入或退出组播组时，必然会接收组播组中的网络侧的组播报文。与主端口相连接的冗余模块即实时搜索组播报文，并将组播报文转发至备用端口。备用端口接收组播报文即可与主端口同步的加入或退出组播组。当备用端口自始至终与主端口处在相同的组播组中，便无需在端口切换时现加入主端口所在的一个或多个组播组，端口切换过程也就无需经历加入组播组带来的延时。
[0048]需要说明的是，既然冗余端口需要向备用端口发送组播报文，则相应的备用端口必须也事先被设置一个通信地址。但是备用端口的地址不能与其主端口地址(主端口地址也就是通信设备本身的地址)或组播组中其他通信设备的主端口地址冲突，否则必然妨碍通信设备与网络侧的正常通信。所以需将备用端口地址设置为空闲地址。
[0049]所述组播报文具体为:加入报文或退出报文；当所述组播报文为加入报文，则备用端口加入组播组；当所述组播报文为退出报文，则备用端口退出组播组。
[0050]本步骤为所述端口切换的准备步骤。
[0051]步骤102、当主端口通信中断，则冗余模块通过备用端口向组播组中的网络侧声明端口切换，并利用备用端口与组播组中网络侧通信。
[0052]当主端口由于任何故障导致通信中断，则所述端口切换过程立刻开始。冗余模块即以备用端口代替主端口继续通信，由于在步骤101中已经使备用端口与主端口处在了相同的组播组中，所以只需向网络侧声明变更即可直接进行通信，无需其他任何处理。
[0053]本实施例中所述声明端口切换对于网络侧而言，意义就在于使网络侧发现组播组中一个新的端口具备了该通信设备的地址，网络侧认为该端口代表该通信设备并与之进行通信。对于通信设备本身而言，端口切换声明的具体方式为:冗余模块选定备用端口为通信端口，通过通信端口向网络侧发送携带主端口地址的地址解析包。网络侧接收所述地址解析包之后，即认为发送该地址解析包的端口具备了该通信设备的地址，也就是该端口代表该通信设备。
[0054]对于备用端口而言,被选定为通信端口意味着其身份的变更。事实上主端口与备用端口从硬件结构上而言往往不存在区别。不过主端口将通过冗余模块绑定至通信设备的协议栈进而被提供通信协议，而且主端口被设置的地址即通信设备本身的地址；基于上述两点主端口便具备了与网络侧通信的功能。备用端口身份的变更同样与上述两点内容相关。具体的，将备用端口选定为通信端口(也可以理解为是新的主端口)也就是:冗余模块向备用端口提供通信协议，并将备用端口的地址设置为主端口地址。当一个备用端口具备了通信协议和通信设备的地址，那么该备用端口将与原来的主端口没有区别，将可以代替已故障中断的主端口继续与网络侧进行通信。
[0055]备用端口身份变更并且发出端口切换声明这一过程耗时极短，在通信中几乎察觉不到，完全不妨碍通信过程的正常进行。
[0056]还需要说明的是，当存在两个或两个以上备用端口，冗余模块按照预设机制选择一个备用端口为通信端口。也就是说当所述备用端口的数量大于I，则选定某一备用端口为通信端口时，冗余模块仅选择其中之一，也就是此处冗余模块需要根据一个预设的机制进行选择。所述预设的机制在本实施例中并不进行限定，但一般而言最常用的有以下两种机制:一为随机机制；另一为标识排序机制，也就是预先为所有的备用端口按照优先顺序排序，选择时取优先级最高的备用端口。
[0057]通过以上技术方案可知，本实施例存在的有益效果是:通过在端口切换之前启动备用端口，并向备用端口转发组播报文，使备用端口始终处于工作状态并与主端口同步加入或退出组播组；避免了端口切换时备用端口启动并加入组播组所带来的延时，缩短了端口切换过程中通信中断的时间，避免了端口切换对通信造成的影响。
[0058]参见图2所示为本发明所述通信设备的一个具体实施例，所述通信设备即可实现按照图1所示实施例中所述方法进行端口切换。二者技术方案本质上一致。所述通信设备具体包括:
[0059]冗余模块，用于启动备用端口，将搜索到的组播报文转发至备用端口 ；当主端口通信中断，则通过备用端口向组播组中的网络侧声明端口切换；
[0060]所述冗余模块包括:选取单元，用于选定备用端口为通信端口 ；
[0061]所述选取单元包括；协议子单元，用于向备用端口提供通信协议；地址子单元，用于将备用端口的地址设置为主端口地址。
[0062]当存在两个或两个以上备用端口时，则所述选取单元还包括:机制子单元，用于按照预设机制选择一个备用端口为通信端口 ；所述预设机制为随机机制或标识排序机制。
[0063]解析包单元，用于利用通信端口向网络侧发送携带主端口地址的地址解析包，以使网络侧向通信端口组播数据。
[0064]主端口，用于与网络侧通信；
[0065]备用端口，用于执行组播动作，并在声明端口切换后与网络侧通信。
[0066]所述组播报文具体为:加入报文或退出报文；则当所述组播报文为加入报文，则备用端口加入组播组；当所述组播报文为退出报文，则备用端口退出组播组。
[0067]通过以上技术方案可知，本实施例存在的有益效果是:通过在端口切换之前启动备用端口，并向备用端口转发组播报文，使备用端口始终处于工作状态并与主端口同步加入或退出组播组；避免了端口切换时备用端口启动并加入组播组所带来的延时，缩短了端口切换过程中通信中断的时间，避免了端口切换对通信造成的影响。
[0068]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种端口切换方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 冗余模块启动备用端口，将搜索到的组播报文转发至备用端口，以使备用端口执行组播动作； 当主端口通信中断，则冗余模块通过备用端口向组播组中的网络侧声明端口切换，并利用备用端口与组播组中网络侧通信。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述组播报文具体为: 加入报文或退出报文； 则当所述组播报文为加入报文，则备用端口加入组播组； 当所述组播报文为退出报文，则备用端口退出组播组。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述冗余模块通过备用端口向组播组中的网络侧声明端口切换具体为: 冗余模块选定备用端口为通信端口，通过通信端口向网络侧发送携带主端口地址的地址解析包，以使网络侧向通信端口组播数据。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述冗余模块选定备用端口为通信端口具体为: 冗余模块向备用端口提供通信协议，并将备用端口的地址设置为主端口地址。
5.根据权利要求3或4所述方法，其特征在于，所述方法还包括: 当存在两个或两个以上 备用端口，冗余模块按照预设机制选择一个备用端口为通信端Π ； 所述预设机制为随机机制或标识排序机制。
6.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括: 冗余模块，用于启动备用端口，将搜索到的组播报文转发至备用端口 ；当主端口通信中断，则通过备用端口向组播组中的网络侧声明端口切换； 主端口，用于与网络侧通信； 备用端口，用于执行组播动作，并在声明端口切换后与网络侧通信。
7.根据权利要求6所述通信设备，其特征在于，所述组播报文具体为: 加入报文或退出报文； 则当所述组播报文为加入报文，则备用端口加入组播组； 当所述组播报文为退出报文，则备用端口退出组播组。
8.根据权利要求6所述通信设备，其特征在于，所述冗余模块包括: 选取单元，用于选定备用端口为通信端口 ； 解析包单元，用于利用通信端口向网络侧发送携带主端口地址的地址解析包，以使网络侧向通信端口组播数据。
9.根据权利要求8所述通信设备，其特征在于，所述选取单元包括； 协议子单元，用于向备用端口提供通信协议； 地址子单元，用于将备用端口的地址设置为主端口地址。
10.根据权利要求8或9所述通信设备，其特征在于，当存在两个或两个以上备用端口时，贝1J所述选取单元还包括: 机制子单元，用于按照预设机制选择一个备用端口为通信端口 ；所述预设机制为随机机制或标识排序机制。.
【文档编号】H04L12/761GK103441938SQ201310381694
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】冯江华, 肖家博, 杨卫峰, 粟荡, 郝波 申请人:南车株洲电力机车研究所有限公司