根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決方法及系統的製作方法
2023-09-17 05:05:55
專利名稱：根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及軟交換雙歸屬容災技術，具體描述如何判決並觸發雙歸屬主備伺服器之間的自動倒換方法及系統。
背景技術：
隨著雙歸屬容災技術在軟交換系統中的廣泛應用和日漸成熟，對雙歸屬技術安全性和可靠性的要求越來越高。其中雙歸屬自動倒換判決的安全性和可靠性決定了倒換是否必要，時機是否準確，是否能最大限度地減弱對系統的衝擊，從而保障軟交換業務的穩定。現有的常用判定方法是在主備伺服器間的心跳偶聯出現異常時，原備用伺服器打 開Mc接口等待網關註冊，當網關註冊成功後遷入主用狀態，完成主備倒換。這種方法通過Mc接口狀態來判決備轉主的時機，沒有從全局的角度來判定系統可用性，在雙歸屬主用伺服器出現短時間異常的情況下誤判率比較高，也更容易產生雙主等異常情況。例如，當心跳偶聯異常和某個服務網關——主伺服器間通訊異常同時出現的情況下，會因為符合倒換判決條件而發生一次不必要的倒換。再如，假如原備用伺服器因為Mc接口激活已進入主用狀態，而此時原主用伺服器恰好恢復異常，剩餘網關能夠順利註冊，就會出現雙主狀態。
發明內容
本發明的主要目的在於提供一種根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決方法，旨在解決現有技術中誤判率較高的技術問題。為了實現發明目的，本發明提供一種根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決方法，包括以下步驟主用伺服器檢測到與備用伺服器之間的心跳偶聯發生中斷時，觸發備用伺服器的倒換判決機制；備用伺服器根據倒換判決機制的觸發信號檢測切換至本機的媒體網關數量，如果檢測到的媒體網關數量達到閾值，則遷移本機狀態為主用，接管所述主用伺服器的職責。優選地，所述主用伺服器檢測到與備用伺服器之間的心跳偶聯發生中斷時，觸發備用伺服器的倒換判決機制包括檢測到心跳中斷時，啟動雙歸屬狀態管理定時器timerDHStatus及媒體網關註冊檢測定時器timerMGWReg,當timerDHStatus超時,且註冊網關數量等於O時,將主用伺服器轉入備用狀態，關閉Mc 口，將網關驅趕至所述備用伺服器。優選地，所述備用伺服器根據倒換判決機制的觸發信號檢測切換至本機的媒體網關數量，如果所述媒體網關數量達到閾值，則遷移本機狀態為主用，接管所述主用伺服器的職責包括啟動備用伺服器中的timerMGWReg定時器，觸發循環檢測註冊網關數量，當註冊網關數量與預設的媒體網關數量閾值countActiveMGW相等時，將所述備用伺服器轉入主用狀態。優選地，所述備用伺服器根據倒換判決機制的觸發信號檢測切換至本機的媒體網關數量，如果所述媒體網關數量達到閾值，則遷移本機狀態為主用，接管所述主用伺服器的職責包括備用伺服器檢測與其他伺服器的心跳；當檢測到心跳中斷時，啟動備用伺服器中的timerDHStatus定時器；如果定時器超時，則將備用伺服器轉入臨時TEMP狀態，在TEMP狀態下，打開Mc 口，等待MGW註冊；並啟動timerMGWReg和timerDHStatus定時器，通過timerMGWReg定時器觸發循環檢測註冊網關數量，當註冊網關數量等於countActiveMGW時，將備用伺服器轉入主用狀態；如果timerDHStatus定時器超時，則由TEMP狀態切回備用SLAVE狀態，此時關閉Mc 口，將媒體網關驅趕至雙歸屬系統的另一伺服器。
優選地，上述方法還包括在非倒換階段，如果檢測到實際註冊的網關數量和countActiveMGW不符時，給出
安全告警；或當檢測到的主、備伺服器配置的countActiveMGW不一致時,給出安全告警。本發明還提供一種根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決系統，包括主用伺服器和備用伺服器，其中，所述主用伺服器設有倒換判決機制判決模塊，用於檢測到與備用伺服器之間的心跳偶聯發生中斷時，觸發備用伺服器的倒換判決機制；所述備用伺服器設有倒換判決機制執行模塊，用於根據倒換判決機制的觸發信號檢測切換至本機的媒體網關數量，如果檢測到的媒體網關數量達到閾值，則遷移本機狀態為主用，接管所述主用伺服器的職責。優選地，所述倒換判決機制判決模塊具體用於檢測到心跳中斷時，啟動雙歸屬狀態管理定時器timerDHStatus及媒體網關註冊檢測定時器timerMGWReg,當timerDHStatus超時,且註冊網關數量等於O時,將主用伺服器轉入備用狀態，關閉Mc 口，將網關驅趕至所述備用伺服器。優選地，所述倒換判決機制執行模塊具體用於啟動備用伺服器中的timerMGWReg定時器，觸發循環檢測註冊網關數量，當註冊網關數量與預設的媒體網關數量閾值countActiveMGW相等時，將所述備用伺服器轉入主用狀態。優選地，所述備用伺服器還包括心跳檢測模塊，用於檢測與其他伺服器的心跳；所述倒換判決機制執行模塊還用於當檢測到心跳中斷時，啟動備用伺服器中的timerDHStatus定時器；如果定時器超時，則將備用伺服器轉入臨時TEMP狀態，在TEMP狀態下，打開Mc 口，等待MGW註冊；並啟動timerMGWReg和timerDHStatus定時器，通過timerMGWReg定時器觸發循環檢測註冊網關數量，當註冊網關數量等於countActiveMGW時，將備用伺服器轉入主用狀態；如果timerDHStatus定時器超時，則由TEMP狀態切回備用SLAVE狀態，此時關閉Mc 口，將媒體網關驅趕至雙歸屬系統的另一伺服器。
優選地，上述系統還可包括告警裝置，所述告警裝置用於在非倒換階段，如果檢測到實際註冊的網關數量和countActiveMGW不符時，給出
安全告警；或當檢測到的主、備伺服器配置的countActiveMGW不一致時，給出安全告警。本發明通過判決註冊網關數，當註冊到備用伺服器的網關數量超過閾值時才進行倒換。這種方法從軟交換全系統的角度出發，能夠安全有效地決策倒換時機，避免了現有方法的缺陷。在未產生系統額外消耗的前提下，解決了因備用伺服器瞬時故障、心跳偶聯和Mc口偶聯同時發生異常等情況下導致非正常倒換或雙主狀態的問題，提高了倒換判決方法的安全穩健性。
圖I為本發明一實施例中根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決方法的流程圖；圖2為本發明一實施例中雙歸屬伺服器在MASTER-SLAVE-TEMP狀態之間的切換機制的不意圖；圖3為本發明一實施例中根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決裝置的模塊結構示意圖。本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施例方式應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋本發明，並不用於限定本發明。參照圖1，為本發明一實施例中根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決方法流程圖。本發明實施例中，根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決方法包括以下步驟步驟S10，主用伺服器檢測到與備用伺服器之間的心跳偶聯發生中斷時，觸發備用伺服器的倒換判決機制；步驟S20，備用伺服器根據倒換判決機制的觸發信號檢測切換至本機的媒體網關數量，如果檢測到的媒體網關數量達到閾值，則遷移本機狀態為主用，接管所述主用伺服器的職責。本發明實施例中，媒體網關數量的閾值為大於O的整數。具體的，本發明系統的應用場景舉例如下某地級市MSC (Mobile Switching Center,移動交換中心)A和MSCB組成雙歸屬容災系統，MSCA為主用，MSCB為備用，運行的媒體網關數量閾值countActiveMGW設置為3。MSCA 和 MSCB 下轄 4 個 MGW (Media Gateffay,媒體網關)，分別是 MGW1、MGW2、MGW3 和 MGW4。某日，MGWl發生了網絡故障，退出服務。MSCA檢測到MGWl故障後，檢查MSCA和MSCB的之間的心跳狀態，心跳正常，則MSCA不觸發備用伺服器的倒換判決機制，不會發生倒換。如果此時，心跳狀態恰好也發生異常，則MSCA判斷MGWl,MGff2,MGff3和MGW4狀態，發現只有MGWl是異常，則MSCA不會關閉Mc 口，降為備用。同時，在MSCB檢測到心跳異常後，會打開Mc口，等待網關註冊，如果MGWl到MSCB的網絡是正常的，能正常註冊到MSCB，但由於不滿足運用的媒體網關數量等於3的條件，MSCB也不會發生倒換而升為主用，會周期性的打開和關閉Mc 口。MGWl到MSCA的網絡恢復正常後，會繼續註冊到MSCA上，避免了一次不必要的倒換。本發明通過判決註冊網關數，當註冊到備用伺服器的網關數量超過閾值時才進行倒換。這種方法從軟交換全系統的角度出發，能夠安全有效地決策倒換時機，避免了現有方法的缺陷。在未產生系統額外消耗的前提下，解決了因備用伺服器瞬時故障、心跳偶聯和Mc口偶聯同時發生異常等情況下導致非正常倒換或雙主狀態的問題，提高了倒換判決方法的安全穩健性。本發明實施例中，為了實現根據註冊網關數量判決自動倒換，需要在主用伺服器和備用伺服器中預設如下幾個參數I、投入運行網關數量countActiveMGW
該設置即雙歸屬自動倒換判決閾值。當註冊到MSCServer的MGW數量達到投入運行網關數量，則MSCServer轉入主用狀態，否則為備用狀態。2、雙歸屬狀態管理定時器timerDHSatus該定時器用於控制雙歸屬伺服器的狀態遷移。當雙歸屬心跳中斷時啟動timerDHStatus，超時後觸發主用(MASTER)、備用(SLAVE)、臨時(TEMP)三種狀態之間的遷移。3 > MGff 註冊檢測定時器 timerMGWReg該定時器控制雙歸屬伺服器對MGW註冊數量的檢測。在兩種情況下啟動timerMGWReg定時器。一種情況是伺服器處於主用狀態下且心跳中斷；另一情況是伺服器遷移至TEMP狀態。當TEMP狀態下檢測到註冊網關數量=countActiveMGW, timerMGWReg被終止。上述步驟SlO中具體可包括檢測到心跳中斷時，啟動雙歸屬狀態管理定時器timerDHStatus及媒體網關註冊檢測定時器timerMGWReg,當timerDHStatus超時，且註冊網關數量等於0時，將主用伺服器轉入備用狀態，關閉Mc 口，將網關驅趕至所述備用伺服器。例如，當主用伺服器發現心跳中斷時，啟動timerDHStatus定時器及timerMGWReg定時器。timerMGWReg定時器循環觸發，用於檢測註冊網關數量。timerDHStatus亦循環觸發，直到心跳恢復。當timerDHStatus超時，且註冊網關數量等於0時，主用伺服器轉入備用狀態，關閉Mc 口，將網關驅趕至雙歸屬系統的其他伺服器。上述步驟S20中可包括啟動備用伺服器中的timerMGWReg定時器，觸發循環檢測註冊網關數量，當註冊網關數量與預設的媒體網關數量閾值countActiveMGW相等時，將所述備用伺服器轉入主用狀態。在一實施例中，上述步驟S20具體包括當備用伺服器發現心跳中斷時，啟動timerDHStatus定時器。定時器超時，則備用伺服器轉入TEMP狀態。在TEMP狀態下，打開Mc 口，等待 MGW 註冊。並啟動 timerMGWReg 和 timerDHStatus 定時器。timerMGWReg 定時器觸發循環檢測註冊網關數量，當註冊網關數量等於countActiveMGW時，伺服器轉入主用狀態。timerDHStatus定時器超時則由TEMP狀態切回SLAVE狀態，此時關閉Mc 口，將網關驅趕至雙歸屬系統的另一伺服器。參見下表I，雙歸屬伺服器在MASTER-SLAVE-TEMP狀態之間的切換機制如下當前狀態工作方式心跳本端操作
主機自動中斷 *啟動timerDHStatus定時器，直到
心跳恢復
*在timerDHStatus定時器內，啟動 t i merMGWReg定時器，循環檢測註冊
MGW數量。如果註冊MGW數量=0，轉 為備用
備機自動中斷馨啟動timerDHStatus定時器，直到
心跳恢復。伺服器在SLAVE-TEMP狀態之間切換 TEMP狀態下啟動t i merMGWReg定時 器，循環檢測註冊MGW數量，如果 註冊 MGW 數量=GountAct i veMGW,轉 為主用表I參照圖2，雙歸屬伺服器在MASTER-SLAVE-TEMP狀態之間的切換機制具體為MASTER狀態在心跳中斷、timerDHStatus超時、註冊MGW數量等於0三個條件滿足時，遷移至SLAVE狀態。SLAVE狀態和TEMP狀態可以雙向遷移SLAVE狀態在心跳中斷且timerDHStatus超時的條件下遷移至TEMP狀態以打開Mc 口。TEMP狀態在timerDHStatus超時且註冊MGW數量〈countActiveMGW時遷移回SLAVE狀態以封閉Mc 口。在TEMP狀態下，檢測到註冊MGff數量等於countActiveMGW時遷移至MASTER狀態，完成雙歸屬自動倒換。為了保證倒換判決的正確性，需要設置兩個系統安全告警。I.在非倒換階段，檢測到實際註冊的網關數量和countActiveMGW不符時，則給出安全告警，由運維人員通過排查Mc 口故障或修改countActiveMGW配置,來保持兩者一致性。
2.當主備伺服器配置的countActiveMGW不一致時(對端局的countActiveMGW值可通過心跳偶聯傳遞)，則給出安全告警，由運維人員保證該項配置的一致性。本發明還提供一種根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決系統，可實現上述方法。參見圖3所示，該系統包括主用伺服器和備用伺服器，其中，所述主用伺服器設有倒換判決機制判決模塊，用於檢測到與備用伺服器之間的心跳偶聯發生中斷時，觸發備用伺服器的倒換判決機制；所述備用伺服器設有倒換判決機制執行模塊，用於根據倒換判決機制的觸發信號檢測切換至本機的媒體網關數量，如果檢測到的媒體網關數量達到閾值，則遷移本機狀態為主用，接管所述主用伺服器的職責。
本發明實施例中，根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決系統其工作原理和實現方法可參見圖I及前述方法實施例。本發明實施例中，所述倒換判決機制判決模塊具體用於檢測到心跳中斷時，啟動雙歸屬狀態管理定時器timerDHStatus及媒體網關註冊檢測定時器timerMGWReg,當timerDHStatus超時,且註冊網關數量等於0時,將主用伺服器轉入備用狀態，關閉Mc 口，將網關驅趕至所述備用伺服器。優選地，所述倒換判決機制執行模塊具體用於啟動備用伺服器中的timerMGWReg定時器，觸發循環檢測註冊網關數量，當註冊網關數量與預設的媒體網關數量閾值countActiveMGW相等時，將所述備用伺服器轉入主用狀態。優選地，所述備用伺服器還包括心跳檢測模塊，用於檢測與其他伺服器的心跳；所述倒換判決機制執行模塊還用於當檢測到心跳中斷時，啟動備用伺服器中的timerDHStatus定時器；如果定時器超時，則將備用伺服器轉入臨時TEMP狀態，在TEMP狀態下，打開Mc 口，等待MGW註冊；並啟動timerMGWReg和timerDHStatus定時器，通過timerMGWReg定時器觸發循環檢測註冊網關數量，當註冊網關數量等於countActiveMGW時，將備用伺服器轉入主用狀態；如果timerDHStatus定時器超時，則由TEMP狀態切回備用SLAVE狀態，此時關閉Mc 口，將媒體網關驅趕至雙歸屬系統的另一伺服器。優選地，上述系統還可包括告警裝置，所述告警裝置用於在非倒換階段，如果檢測到實際註冊的網關數量和countActiveMGW不符時，給出
安全告警；或當檢測到的主、備伺服器配置的countActiveMGW不一致時，給出安全告警。具體的，本發明系統的應用場景舉例如下某地級市的雙歸屬容災系統包括MSC(Mobile Switching Center，移動交換中心)A和MSCB。MSCA為主用，MSCB為備用，運行的媒體網關數量閾值countActiveMGW設置為3。MSCA 和 MSCB 下轄 4 個 MGW (Media Gateffay,媒體網關)，分別是 MGW1、MGW2、MGW3 和 MGW4。某日，MGWl發生了網絡故障，退出服務。MSCA檢測到MGWl故障後，檢查MSCA和MSCB的之間的心跳狀態，心跳正常，則MSCA不觸發備用伺服器的倒換判決機制，不會發生倒換。如果此時，心跳狀態恰好也發生異常，則MSCA判斷MGWl,MGff2,MGff3和MGW4狀態，發現只有MGWl是異常，則MSCA不會關閉Mc 口，降為備用。同時，在MSCB檢測到心跳異常後，會打開Mc口，等待網關註冊，如果MGWl到MSCB的網絡是正常的，能正常註冊到MSCB，但由於不滿足運用的媒體網關數量等於3的條件，MSCB也不會發生倒換而升為主用，會周期性的打開和關閉Mc 口。MGWl到MSCA的網絡恢復正常後，會繼續註冊到MSCA上，避免了一次不必要的倒換。
以上僅為本發明的優選實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
權利要求
1.一種根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決方法，其特徵在於，包括以下步驟 主用伺服器檢測到與備用伺服器之間的心跳偶聯發生中斷時，觸發備用伺服器的倒換判決機制； 備用伺服器根據倒換判決機制的觸發信號檢測切換至本機的媒體網關數量，如果檢測到的媒體網關數量達到閾值，則遷移本機狀態為主用，接管所述主用伺服器的職責。
2.如權利要求I所述的根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決方法，其特徵在於，所述主用伺服器檢測到與備用伺服器之間的心跳偶聯發生中斷時，觸發備用伺服器的倒換判決機制包括 檢測到心跳中斷時，啟動雙歸屬狀態管理定時器timerDHStatus及媒體網關註冊檢測定時器timerMGWReg,當timerDHStatus超時,且註冊網關數量等於O時,將主用伺服器轉入備用狀態，關閉Mc 口，將網關驅趕至所述備用伺服器。
3.如權利要求I所述的根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決方法，其特徵在於，所述備用伺服器根據倒換判決機制的觸發信號檢測切換至本機的媒體網關數量，如果所述媒體網關數量達到閾值，則遷移本機狀態為主用，接管所述主用伺服器的職責包括 啟動備用伺服器中的timerMGWReg定時器，觸發循環檢測註冊網關數量，當註冊網關數量與預設的媒體網關數量閾值countActiveMGW相等時，將所述備用伺服器轉入主用狀態。
4.如權利要求I所述的根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決方法，其特徵在於，所述備用伺服器根據倒換判決機制的觸發信號檢測切換至本機的媒體網關數量，如果所述媒體網關數量達到閾值，則遷移本機狀態為主用，接管所述主用伺服器的職責包括 備用伺服器檢測與其他伺服器的心跳； 當檢測到心跳中斷時，啟動備用伺服器中的timerDHStatus定時器；如果定時器超時，則將備用伺服器轉入臨時TEMP狀態，在TEMP狀態下，打開Mc 口，等待MGW註冊；並啟動timerMGWReg和timerDHStatus定時器，通過timerMGWReg定時器觸發循環檢測註冊網關數量，當註冊網關數量等於countActiveMGW時，將備用伺服器轉入主用狀態；如果timerDHStatus定時器超時，則由TEMP狀態切回備用SLAVE狀態，此時關閉Mc 口，將媒體網關驅趕至雙歸屬系統的另一伺服器。
5.如權利要求I至4中任一項所述的根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決方法，其特徵在於，還包括 在非倒換階段，如果檢測到實際註冊的網關數量和countActiveMGW不符時，給出安全告警；或 當檢測到的主、備伺服器配置的countActiveMGW不一致時,給出安全告警。
6.一種根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決系統，其特徵在於，包括主用伺服器和備用伺服器，其中， 所述主用伺服器設有倒換判決機制判決模塊，用於檢測到與備用伺服器之間的心跳偶聯發生中斷時，觸發備用伺服器的倒換判決機制； 所述備用伺服器設有倒換判決機制執行模塊，用於根據倒換判決機制的觸發信號檢測切換至本機的媒體網關數量，如果檢測到的媒體網關數量達到閾值，則遷移本機狀態為主用，接管所述主用伺服器的職責。
7.如權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述倒換判決機制判決模塊具體用於 檢測到心跳中斷時，啟動雙歸屬狀態管理定時器timerDHStatus及媒體網關註冊檢測定時器timerMGWReg,當timerDHStatus超時,且註冊網關數量等於O時,將主用伺服器轉入備用狀態，關閉Mc 口，將網關驅趕至所述備用伺服器。
8.如權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述倒換判決機制執行模塊具體用於 啟動備用伺服器中的timerMGWReg定時器，觸發循環檢測註冊網關數量，當註冊網關數量與預設的媒體網關數量閾值countActiveMGW相等時，將所述備用伺服器轉入主用狀態。
9.如權利要求6至8中任一項所述的系統，其特徵在於，所述備用伺服器還包括 心跳檢測模塊，用於檢測與其他伺服器的心跳； 所述倒換判決機制執行模塊還用於 當檢測到心跳中斷時，啟動備用伺服器中的timerDHStatus定時器；如果定時器超時，則將備用伺服器轉入臨時TEMP狀態，在TEMP狀態下，打開Mc 口，等待MGW註冊；並啟動timerMGWReg和timerDHStatus定時器，通過timerMGWReg定時器觸發循環檢測註冊網關數量，當註冊網關數量等於countActiveMGW時，將備用伺服器轉入主用狀態；如果timerDHStatus定時器超時，則由TEMP狀態切回備用SLAVE狀態，此時關閉Mc 口，將媒體網關驅趕至雙歸屬系統的另一伺服器。
10.如權利要求9所述的系統，其特徵在於，還包括告警裝置，所述告警裝置用於 在非倒換階段，如果檢測到實際註冊的網關數量和countActiveMGW不符時，給出安全告警；或 當檢測到的主、備伺服器配置的countActiveMGW不一致時,給出安全告警。
全文摘要
本發明公開一種根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決方法，包括以下步驟主用伺服器檢測到與備用伺服器之間的心跳偶聯發生中斷時，觸發備用伺服器的倒換判決機制；備用伺服器根據倒換判決機制的觸發信號檢測切換至本機的媒體網關數量，如果檢測到的媒體網關數量達到閾值，則遷移本機狀態為主用，接管所述主用伺服器的職責。本發明還提供一種根據註冊網關數量進行雙歸屬自動倒換判決系統。本發明可解決因備用伺服器瞬時故障、心跳偶聯和Mc口偶聯同時發生異常等情況下導致非正常倒換或雙主狀態的問題，提高了倒換判決方法的安全穩健性。
文檔編號H04W60/00GK102970700SQ20121045398
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月13日 優先權日2012年11月13日
發明者孫曉勇, 胡盈盈 申請人:中興通訊股份有限公司