雙wan口網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主備切換系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種雙WAN口網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主備切換系統(tǒng)及方法，屬于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 具有網(wǎng)絡(luò)通信功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如交換機(jī)，必須具備長期不間斷運行的高可靠性， 目前的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一般設(shè)置互為兀余的兩塊主控卡W提高系統(tǒng)的可靠性，主、備兩塊主控卡 具有同樣的業(yè)務(wù)處理功能并存儲有相同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，當(dāng)正在使用的主控卡出現(xiàn)故障時，通 過主備切換使備用主控卡接管系統(tǒng)，可保證系統(tǒng)的正常運行。
[0003] 目前的主備切換系統(tǒng)及方法尚存在W下問題：系統(tǒng)利用雙端口RAM等專用器件實 現(xiàn)主、備兩塊主控卡之間的數(shù)據(jù)交換，成本較高且效率較低；不支持雙WAN口備份功能；主 控卡不支持熱插拔，故障主控卡不能在設(shè)備不斷電的情況下拔出維修。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于上述原因，本發(fā)明的目的在于提供一種雙WAN口網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主備切換系統(tǒng)及 方法，兩塊主控卡之間通過主備控制通道交互主控卡狀態(tài)并控制主備切換，同時通過兀余 數(shù)據(jù)通道傳輸兀余數(shù)據(jù)而無需專用器件，既可保證系統(tǒng)的正常運行，又可提高切換效率，降 低成本，且兩塊主控卡均支持熱插拔功能。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案；
[0006] 雙WAN口網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主備切換系統(tǒng)及方法，
[0007] 雙WAN口網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主備切換系統(tǒng)，用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括主控板、背 板、若干業(yè)務(wù)卡、接插于主控板槽位上的兩塊主控卡，其特征在于：
[0008] 第一主控卡與第二主控卡通過兀余數(shù)據(jù)通道相連接，用于交互也跳信息和兀余數(shù) 據(jù)；
[0009] 第一主控卡與第二主控卡通過主備控制通道相連接，用于交互主控卡狀態(tài)及主備 切換控制信息。
[0010] 進(jìn)一步的，
[0011] 所述第一主控卡包括主處理器（101)、CPLD(102)、DSP(l〇3)、W太交換芯片 (104)，該主處理器（101)的總線接口與該CPLD(102)相連接，該主處理器（101)的業(yè)務(wù)數(shù) 據(jù)接口通過該W太交換芯片（104)與該DSP(103)相連接；
[0012] 所述第二主控卡包括主處理器（201)、CPLD(202)、DSP(203)、W太交換芯片 (204)，該主處理器（201)的總線接口與該CPLD(202)相連接，該主處理器（201)的業(yè)務(wù)數(shù) 據(jù)接口通過該W太交換芯片（204)與該DSP(203)相連接；
[0013] 所述第一主控卡的主處理器（101)通過W太交換芯片（104)、所述兀余數(shù)據(jù) 通道第二主控卡的W太交換芯片（204)與主處理器（201)相連接；所述第一主控卡的 CPLD(102)的主控卡控制端通過所述主備控制通道與第二主控卡的CPLD(202)的主控卡控 制端相連接。
[0014] 所述第一主控卡還包括繼電器（106)，CPLD(102)的WAN口控制信號端通過該繼電 器（106)與WAN口相連接；
[0015] 所述第二主控卡還包括繼電器（206)，CPLD(202)的WAN口控制信號端通過該繼電 器（206)與WAN口相連接。
[0016] 所述第一主控卡還包括驅(qū)動器（107)，CPLD(102)的業(yè)務(wù)控制信號端通過該驅(qū)動 器（107)與所述業(yè)務(wù)卡相連接，所述DSP(103)與該驅(qū)動器（107)相連接；
[0017] 所述第二主控卡還包括驅(qū)動器（207)，CPLD(202)的業(yè)務(wù)控制信號端通過該驅(qū)動 器（207)與所述業(yè)務(wù)卡相連接，所述DSP(203)與該驅(qū)動器（207)相連接。
[0018] 所述第一主控卡還包括W太網(wǎng)PHY芯片（105)，所述主處理器（101)的網(wǎng)絡(luò)接口通 過該W太網(wǎng)PHY芯片（105)及所述繼電器（106)與WAN口相連接；
[0019] 所述第二主控卡還包括W太網(wǎng)PHY芯片（205)，所述主處理器（201)的網(wǎng)絡(luò)接口通 過該W太網(wǎng)PHY芯片（205)及所述繼電器（206)與WAN口相連接。
[0020] 所述主處理器（10U201)中分別設(shè)有也跳信息監(jiān)測模塊（108、208)，兀余數(shù)據(jù)發(fā) 送模塊（1〇9、209)，
[0021] 主卡的也跳信息監(jiān)測模塊定時將也跳信息經(jīng)所述兀余數(shù)據(jù)通道發(fā)送給備卡，備卡 的也跳信息監(jiān)測模塊收到該也跳信息后將備卡的系統(tǒng)運行狀態(tài)經(jīng)所述兀余數(shù)據(jù)通道回復(fù) 給主卡；主卡的兀余數(shù)據(jù)發(fā)送模塊定時將兀余數(shù)據(jù)經(jīng)所述兀余數(shù)據(jù)通道發(fā)送給備卡。
[0022] 主處理器（10U201)中還設(shè)有事件中斷模塊，當(dāng)系統(tǒng)啟動過程中主卡WAN口無法 正常連接而進(jìn)行主備切換時，該事件中斷模塊檢測主備切換中斷。
[0023] 所述第一主控卡還包括熱插拔電源控制模塊（112)，該熱插拔電源控制模塊 (112)通過一電源轉(zhuǎn)換模塊（113)與主處理器（101)、CPLD(102)、DSP(103)相連接；
[0024] 所述第二主控卡還包括熱插拔電源控制模塊（212)，該熱插拔電源控制模塊 (212)通過一電源轉(zhuǎn)換模塊（213)與主處理器（201)、CPLD(202)、DSP(203)相連接。
[00巧]基于雙WAN口網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主備切換系統(tǒng)實現(xiàn)的主備切換方法：
[0026] 第一主控卡與第二主控卡通過兀余數(shù)據(jù)通道交互也跳信息和兀余數(shù)據(jù)；
[0027] 第一主控卡與第二主控卡通過主備控制通道交互主控卡狀態(tài)及主備切換控制信 肩、。
[0028] 所述第一、第二主控卡通過所述主備控制通道交互板卡信息及控制信息，
[0029] 該板卡信息包括存在信息、狀態(tài)、WAN口狀態(tài)信息，
[0030] 該控制信息包括復(fù)位、使能WAN口信息；
[0031] 該板卡信息中的狀態(tài)包括未準(zhǔn)備好Idle狀態(tài)、準(zhǔn)備好Stamlby狀態(tài)、失效狀態(tài) InActive、主卡狀態(tài)Active。
[0032]所述CPLD(102、202)中分別設(shè)有WAN口監(jiān)測模塊（110、210)，該WAN口監(jiān)測模塊 (11〇、210)監(jiān)測WAN口的連接狀態(tài)，并根據(jù)WAN口狀態(tài)更新所述CPLD(102、202)維護(hù)的主控 卡狀態(tài)機(jī)（11U211)。
[0033] 所述主控卡狀態(tài)機(jī)的工作過程是：
[0034] 主控卡上電或復(fù)位后為Idle狀態(tài)，根據(jù)板卡信息及所處槽位確定為主卡時，初始 化過程結(jié)束后狀態(tài)轉(zhuǎn)換為Active并接管系統(tǒng)，
[0035] 根據(jù)板卡信息及所處槽位確定為備卡時，狀態(tài)由Idle轉(zhuǎn)換為Stamlby，
[0036] 當(dāng)主卡發(fā)生故障時，其狀態(tài)由Active轉(zhuǎn)換為InActive，主卡故障解除后，狀態(tài)由 InActive轉(zhuǎn)換為Idle ;當(dāng)備卡發(fā)生故障時，狀態(tài)由Stan化y轉(zhuǎn)換為InActive，備卡故障解 除后，狀態(tài)由InActive轉(zhuǎn)換為Idle ;主備切換后，備卡狀態(tài)由Stamlby轉(zhuǎn)換為Active,非故 障切換情況下，主卡狀態(tài)由Active轉(zhuǎn)換為Stanly。
[0037] 主備切換方法為：
[0038] 當(dāng)主卡的WAN口監(jiān)測模塊監(jiān)測到本卡WAN口無法正常連接時，主卡CPLD向備卡發(fā) 送所述使能WAN口信息，備卡CPLD收到該使能WAN口信息后，控制備卡WAN口開啟連接， 然后，備卡CPLD向主卡發(fā)送WAN口可正常連接的所述WAN口狀態(tài)信息，主卡CPLD進(jìn)行主 備切換，狀態(tài)轉(zhuǎn)換為InActive，備卡CPLD收到主卡的InActive狀態(tài)后，備卡狀態(tài)轉(zhuǎn)換為 Active,接管系統(tǒng)。
[0039] 主備切換方法為：
[0040] 主卡、備卡之間定時交互也跳信息，當(dāng)一定時間內(nèi)備卡沒有收到主卡發(fā)送的也跳 信息時，認(rèn)為主卡系統(tǒng)工作異常，備卡CPLD向主卡發(fā)送復(fù)位信息，同時備卡狀態(tài)轉(zhuǎn)換為 Active,開始接管系統(tǒng)，主卡收到該復(fù)位信息后，進(jìn)行復(fù)位。
[0041] 主卡、備卡之間定時交互也跳信息，當(dāng)一定時間內(nèi)主卡沒有收到備卡回復(fù)的也跳 信息時，認(rèn)為備卡系統(tǒng)工作異常，主卡CPLD向備卡發(fā)送復(fù)位信息，備卡收到該復(fù)位信息后 進(jìn)行復(fù)位。
[0042] 所述主處理器（10U201)中均設(shè)有WAN口切換闊值，當(dāng)主備切換次數(shù)到達(dá)該WAN 口切換闊值時，固定使用主卡WAN口，而關(guān)閉備卡WAN口。
[0043] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：
[0044] 1、兩塊主控卡均設(shè)有WAN口，通過實時監(jiān)測主卡和備卡的WAN口鏈接狀態(tài)，可于主 卡WAN口無法正常連接而備卡WAN口正常連接時通過主備控制通道進(jìn)行主備切換，保證了 系統(tǒng)的正常運行，提高了系統(tǒng)的可靠性；
[0045] 2、兩塊主控卡之間通過兀余數(shù)據(jù)通道進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，無需專用器件，降低了系統(tǒng) 成本；
[0046] 3、通過可編程邏輯器件（CPLD)監(jiān)控的主備控制通道實現(xiàn)兩塊主控卡的狀態(tài)交互 和主備切換控制，切換速度更快，反應(yīng)更及時；
[0047] 4、主控卡支持熱插拔，故障主控卡能夠在設(shè)備不斷電的情況下拔出維修。
【附圖說明】
[0048] 圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]圖2A及圖2B是本發(fā)明的系統(tǒng)各模塊方塊示意圖。
[0050] 圖3是本發(fā)明的可編程邏輯器件的主控卡控制端的信號連接示意圖。
[0051] 圖4是本發(fā)明的主控卡狀態(tài)機(jī)示意圖。
[0052] 圖5是本發(fā)明的系統(tǒng)工作流程圖。
【具體實施方式】
[0053]W下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0054]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要包括主控板、背板及若 干業(yè)務(wù)卡，主控板上設(shè)有兩個用于接插主、備兩塊主控卡的槽位；
[00巧]本發(fā)明公開的雙WAN口網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主備切換系統(tǒng)包括第一主控卡100及第二主控 卡200,第一主控卡100和第二主控卡200通過兀余數(shù)據(jù)通道10進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時通過主 備控制通道20進(jìn)行主控卡的狀態(tài)交互及主備切換控制；其中，
[0056] 第一主控卡100包括主處理器101、用于維護(hù)主控卡狀態(tài)及控制主備切換的可編 程邏輯器件（CPLD) 102、用于處理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的數(shù)字信號處理器件值SP) 103、W太交換芯片 104、W太網(wǎng)PHY芯片105、繼電器106、驅(qū)動器107 ;
[0057] 主處理器101的總線（Localbus)接口與CPLD102相連接，CPLD102的業(yè)務(wù)控制 信號端通過驅(qū)動器107與若干業(yè)務(wù)卡相連接，可通過驅(qū)動器107控制不同的業(yè)務(wù)卡執(zhí)行不 同的業(yè)務(wù)功能，CPLD102的WAN口控制信號端通過繼電器106與WAN口相連接，可通過控制 繼電器106的通斷控制WAN口的網(wǎng)絡(luò)連接；主處理器101的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接口通過W太交換芯 片104與DSP103相連接用于交互、備份業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，DSP103與驅(qū)動器107相連接，用于處理 各業(yè)務(wù)卡的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；主處理器101的網(wǎng)絡(luò)接口通過W太網(wǎng)PHY芯片105及繼電器106與 WAN口連接；
[0058] 第二主控卡200包括主處理器201、用于控制狀態(tài)及主備切換的可編程邏輯器件 (CPLD)202、用于處理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的數(shù)字信號處理器件值SP)203、W太交換芯片204、W太網(wǎng) PH