框式交換機及堆疊系統以及堆疊後故障處理方法

2023-05-31 23:15:26 3

專利名稱：框式交換機及堆疊系統以及堆疊後故障處理方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種框式交換機及堆疊系統以及堆疊後故障 處理方法。
背景技術：
交換機堆疊可以滿足大型網絡對埠的數量要求，提高系統運營效率、增強不間 斷通信，並擴展系統帶寬容量。目前，框式交換機的堆疊技術如下所述兩臺框式交換機通過標準萬兆以太口級聯，兩臺交換機堆疊後，在管理層面和控 制層面虛擬為一臺交換機。堆疊後的兩臺交換機中只有一臺交換機的控制平面處於激活 態，若某一臺交換機的所有連接都中斷，則控制平面修改轉發平面表項，變為單框。兩臺堆疊的交換機互為主備關係，主備狀態由啟動時間決定，先啟動的為主用交 換機。如果同時啟動，則可以由虛擬交換系統的優先級、交換機標識決定主備，另外還可以 支持搶佔模式。兩臺框式交換機堆疊後若主用交換機的主控板故障或整機故障，則認為該 主用交換機的所有線卡被拔出，備用交換機升級為主用，即執行主備倒換。發明人在實現本發明過程中發現，現有框式交換機的堆疊技術至少存在如下缺佔.
^ \\\ ·虛擬交換系統(VSS，Virtual Switch System)系統中，每個交換機支持一塊主控 板，只要某個交換機的主控板故障，堆疊系統認為該交換機上的所有線卡拔出，該臺交換機 上的所有業務全部中斷。另外，在控制層面無法管理多臺框式交換機的堆疊。

發明內容
本發明實施例提供一種框式交換機及堆疊系統以及堆疊後故障處理方法，實現多 臺框式交換機堆疊以及堆疊後實現框式交換機設備內及設備間保護。本發明實施例是通過以下技術方案實現的本發明實施例提供一種框式交換機，包括多個線路板及兩塊互為主備關係的主 用主控板和備用主控板；所述主用主控板包括第一管理模塊，用於管理設備信息及堆疊信息；所述設備 信息包括線路板信息，所述堆疊信息包括所述框式交換機所在的堆疊系統包含的框式交 換機的個數、各框式交換機的角色以及狀態信息；所述備用主控板包括第二管理模塊，用於備份所述設備信息及堆疊信息，並在所 述主用主控板出現故障後管理所述設備信息及堆疊信息。本發明實施例提供一種堆疊系統，包括主用框式交換機和備用框式交換機；所述主用框式交換機和備用框式交換機均包括 主用主控板和備用主控板；所述 主用主控板用於管理設備信息及堆疊信息；所述備用主控板用於備份所述設備信息及堆疊 信息，並在所述主用主控板出現故障後管理所述設備信息及堆疊信息；所述主用框式交換機的主用主控板還用於控制整個堆疊系統；
所述備用框式交換機，用於在所述主用框式交換機故障後，升級為主用框式交換 機。本發明實施例提供一種框式交換機堆疊系統的故障處理方法，所述堆疊系統中框 式交換機包括多個線路板及兩塊互為主備關係的主用主控板和備用主控板，該方法包括所述主用主控板管理設備信息及堆疊信息；所述設備信息包括線路板信息，所述 堆疊信息包括所述框式交換機所在的堆疊系統包含的框式交換機的個數、各框式交換機 的角色以及狀態信息；當所述主用主控板出現故障後，所述備用主控板倒換成主用主控板，並管理所述 設備信息及堆疊信息。由上述本發明實施例提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的框式交換 機，在內部設置兩塊互為主備關係的主控板，實現了框式交換機的內部保護，將多臺所述框 式交換機堆疊，在堆疊系統中設置一臺為主用框式交換機，以及一臺作為所述主用備份的 備用框式交換機，使所述主用框式交換機故障後，所述備用框式交換機可以升級為主用，實 現了多臺框式交換機堆疊後的設備間保護。因此本發明實施例實現了多臺框式交換機堆疊以及堆疊後實現框式交換機設備 內及設備間保護。


圖1為本發明實施例框式交換機結構示意圖；圖2為圖1所示框式交換機組成的堆疊系統一種實施例結構示意圖；圖3為本發明實施例堆疊系統故障處理方法流程圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬於本發明保護的範圍。本發明實施例提供一種框式交換機，以圖1中所示為例，該框式交換機包括兩塊 互為主備關係的主用主控板11和備用主控板12，以及多個線路板13 ；所述互為主備關係的 兩塊主控板11、12配置可以相同，只是在處於不同狀態時運行的各功能模塊不同，圖1中所 示的備用主控板12，為在備用狀態下運行的功能模塊。可以理解的是，互為主備關係的兩塊 主控板11、12的配置也可以不同，只要保證備用主控板12在升級為主用後可以繼續對本臺 交換機的線路板以及本臺交換機與其他交換機形成的堆疊關係進行管理，不會造成線路板 的重啟。所述主用主控板11包括第一管理模塊110，用於管理設備信息及堆疊信息；所述 設備信息包括線路板信息，所述線路板信息包括所述主用主控板下掛的線路板個數、各線 路板狀態，例如負荷狀態，是否故障等，可以 理解的是，所述設備信息還包括本臺框式交換 機的其他信息，如電源、主用主控板及備用主控板信息等等；所述堆疊信息包括所述框式 交換機所在的堆疊系統包含的框式交換機的個數、各框式交換機的角色以及狀態信息；所述狀態信息包括堆疊系統中各框式交換機是否故障等狀態。所述主用主控板11還可以進一步包括控制模塊111 ；所述控制模塊111，用於發出控制信號，控制所述堆疊系統中的框式交換機，包括 測試線路板狀態及堆疊的各框式交換機的狀態；還用於發出分布式計算任務給所述堆疊系 統中的框式交換機。該主用主控板11還可以進一步包括路由模塊112及控制代理模塊113 ；所述路由模塊112，用於控制及管理路由信息，例如進行路由計算；所述控制代理模塊113，用於接收所述堆疊系統中主用框式交換機發出的控制信 號，對本框式交換機的線路板進行控制；該控制代理模塊113可以接收本臺框式交換機的 控制模塊111的發送的控制信息，也可以接收堆疊系統中主用框式交換機的控制模塊發送 的控制信息。使用該控制代理模塊113可以在多個框式交換機堆疊後，減少控制信息的下 發次數，主用框式交換機發送給堆疊系統中的其他框式交換機多個線路板的控制信息，只 需發送一次給所述控制代理模塊113，再由該控制代理模塊113分發給線路板，節省了系統 資源。所述主用主控板11還可以包括分布式計算模塊114，用於接收所述堆疊系統中主用框式交換機下發的分布式計 算任務，進行計算並反饋計算結果。使用該分布式計算模塊114可以在多個框式交換機堆 疊後，每個框式交換機都可以完成計算任務，充分利用各主用主控板的計算資源，提高堆疊 系統的處理能力。該分布式計算模塊114主要是該框式交換機作為成員框式交換機時運 行。處於備用狀態的主控板12包括第二管理模塊120 ；所述第二管理模塊120，用於備份所述主用主控板11的設備信息及堆疊信息，並 在所述主用主控板11出現故障後管理所述設備信息及堆疊信息。實現主用主控板故障後， 可以繼續對本臺交換機的線路板以及本臺交換機與其他交換機形成的堆疊關係進行管理， 使線路板不會重啟，所有接入的用戶的業務流不會中斷。所述線路板13同現有框式交換機的線路板，包含多個業務接口，例如Fast Ethernet、Gigabyte Ethernet 接 口等。所述框式交換機還可以包括用於與其他框式交換機進行堆疊連接的專用堆疊口 14，該專用堆疊口 14可以設 置於交換網板上，使用所述專用堆疊口 14可以增大交換容量。本發明實施例所述的框式交換機使用兩塊主控板，可以實現控制層面備份，提高 框式交換機內部可靠性。本發明實施例還提供一種堆疊系統，該堆疊系統包括至少兩臺上面實施例中所述 的框式交換機，該堆疊系統將多臺框式交換機虛擬成了一臺設備，以圖2中所示為例，該系 統包括主用框式交換機20、備用框式交換機21，還可以包括0到多個成員框式交換機22。 所述主用框式交換機20、備用框式交換機21和成員框式交換機22的結構同上述實施例 中所述，各框式交換機本身可以實現故障處理，即在各框式交換機的主用主控板故障時都 可以進行設備內倒換，由備用主控板管理設備信息及堆疊信息。且各框式交換機在堆疊系 統中所處的角色不同而實現不同的功能，任何一個框式交換機都具備升級為主用的硬體條件。所述主用框式交換機20，是用戶進行業務配置的主體，用於控制及管理整個堆疊系統，包括向所述成員框式交換機22發送控制信息以及計算任務，所述成員框式交換機的 控制代理模塊接收所述主用框式交換機的控制模塊發送的控制信息，再下發給本臺框式交 換機的線路板。所述成員框式交換機的分布式計算模塊接收主用框式交換機的控制模塊發 送的計算任務完成計算，得到計算結果，並反饋所述計算結果給所述主用框式交換機。該主 用框式交換機20在主用主控板故障後，進行設備內倒換，即進行主用主控板與備用主控板 的倒換，並主動降級為成員框式交換機。所述備用框式交換機21，用於在所述主用框式交換機故障後，升級為主用框式交 換機。所述主用框式交換機故障包括主用框式交換機的主用主控板故障或主用框式交換機 整機故障。所述成員框式交換機22，用於接收所述主用框式交換機發送的控制信號，接受所 述主用框式交換機20的控制及管理，及完成主用框式交換機20下發的分布式計算任務。所 述成員框式交換機22在所述備用框式交換機21升級為主用後，按照預定規則將一個成員 交換機22升級為備用框式交換機，所述預定規則本發明實施例不做限定，可以採用輪選方 式，或採用優先級方式等等。所述主用框式交換機20、備用框式交換機21和成員框式交換機22之間可以使用 專用堆疊口連接，也可以使用線路板上的接口連接。堆疊互連的方式包括多種，例如，菊花 鏈式的環行互連，星形互連等。圖2中所示為環形互連的示意圖，圖中虛線表示此處可能存 在多臺框式交換機。環形互聯的優點是，可靠性更高，使用固定數量的堆疊接口，各臺框式 交換機在拓撲位置上對等，數據轉發方式相同；星形互連的優點是交換容量較大。本發明所 述的堆疊系統對堆疊方式不作限制。本發明實施例所述堆疊系統，實現了多臺框式交換機的堆疊，且在多臺框式交換 機堆疊後可以同時實現設備內及設備間的保護。本發明實施例又提供一種上述框式交換機堆疊系統的故障處理方法，本實施例涉 及的各框式交換機均可以為上面實施例所述的框式交換機，即都可以為能夠實現設備內保 護的框式交換機，以圖3所示為例，包括步驟30 主用框式交換機控制及管理整個堆疊系統過程中，主用主控板出現故障 後，進行主用主控板與備用主控板的倒換，備用主控板管理所述設備信息及堆疊信息；多臺框式交換機堆疊後組成的堆疊系統同上述實施例中所述，所述主用框式交換 機、備用框式交換機和成員框式交換機之間可以使用專用堆疊口連接，也可以使用線路板 上的接口連接。堆疊互連的方式包括多種，例如，菊花鏈式的環行互連，星形互連等。環形互 聯的優點是，可靠性更高，使用固定數量的堆疊接口，各臺框式交換機在拓撲位置上對等， 數據轉發方式相同；星形互連的優點是交換容量較大。本發明所述的堆疊系統對堆疊方式 不作限制。步驟31 備用框式交換機了解到所述主用框式交換機故障；此處所述的主用框式交換機故障包括主用框式交換機的主用主控板故障或主用 框式交換機整機故障。對於堆疊系統的故障檢測機制，本發明實施例不做限定，可以採用現有的故障檢測方式，包括，所述備用框式交換機接收到所述主用框式交換機發送的離開消息，則確定所 述主用框式交換機故障；或所述備用框式交換機通過握手hello報文檢測到所述主用框式 交換機故障，例如，由主用框式交換機會間隔發送hello報文，備用框式交換機在一定時間 內沒有接收到該檢測報文，或一定時間內接收到的檢測報文的數量未達到規定值情況下， 可以認為主用框式交換機故障。
步驟32 所述備用框式交換機升級為主用框式交換機。所述故障的主用框式交換機自動降級為非主用框式交換機，即降級為成員框式交 換機，且按照預定規則在成員框式交換機中選擇一個升級為備用框式交換機，選擇原則本 發明實施例不做限定。本發明實施例實現了多臺框式交換機堆疊後，任何一臺框式交換機故障都可以進 行處理，且實現了多臺框式交換機堆疊後的設備間的保護，提高了堆疊系統的可靠性。綜上所述，本發明實施例提供的框式交換機，在內部設置兩塊互為主備關係的主 控板，實現了框式交換機的內部保護，將多臺所述框式交換機堆疊，在堆疊的框式交換機中 設置一臺為主用框式交換機，以及作為所述主用備份的備用框式交換機，使所述主用框式 交換機故障後，所述備用框式交換機可以升級為主用，因此本發明實施例實現了多臺框式 交換機堆疊以及堆疊後實現框式交換機設備內及設備間保護。另外，本發明實施例還取得 了如下效果1)在每臺框式交換機內部設置由控制代理模塊，處於主用框式交換機上的控制代 理模塊可以根據控制模塊的控制下發控制信息，處於備用框式交換機及成員框式交換機上 的控制代理模塊可以接收主用框式交換機的控制模塊發送的控制信息，再分發給各自的線 路板，這樣減少了框式交換機之間控制信息的下發次數，節省系統資源的同時，提高了堆疊 系統的處理效率；2)在處於成員交換機內運行分布式計算模塊，可以接收主用框式交換機的計算任 務，完成計算後反饋給主用框式交換機，分擔了主用框式交換機的負荷，充分利用了各框式 交換機主用主控板的計算資源，提高了堆疊系統的處理能力。本領域普通技術人員可以理解，實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以 通過程序來指令相關的硬體完成，所述的程序可以存儲於一種計算機可讀存儲介質中。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍 為準。
權利要求
一種框式交換機，其特徵在於，包括多個線路板及兩塊互為主備關係的主用主控板和備用主控板；所述主用主控板包括第一管理模塊，用於管理設備信息及堆疊信息；所述設備信息包括線路板信息，所述堆疊信息包括所述框式交換機所在的堆疊系統包含的框式交換機的個數、各框式交換機的角色以及狀態信息；所述備用主控板包括第二管理模塊，用於備份所述設備信息及堆疊信息，並在所述主用主控板出現故障後管理所述設備信息及堆疊信息。
2.如權利要求1所述的框式交換機，其特徵在於，所述主用主控板還包括控制模塊， 用於發出控制信號，控制所述堆疊系統中的框式交換機；還用於發出分布式計算任務給所 述堆疊系統中的框式交換機。
3.如權利要求1或2所述的框式交換機，其特徵在於，所述主用主控板還包括控制代理模塊，用於接收所述堆疊系統中主用框式交換機發出的控制信號，對本框式 交換機的線路板進行控制。
4.如權利要求1或2所述的框式交換機，其特徵在於，所述主用主控板還包括分布式計算模塊，用於接收所述堆疊系統中主用框式交換機下發的分布式計算任務， 進行計算並反饋計算結果。
5.一種堆疊系統，其特徵在於，包括主用框式交換機和備用框式交換機；所述主用框式交換機和備用框式交換機均包括主用主控板和備用主控板；所述主用 主控板用於管理設備信息及堆疊信息；所述備用主控板用於備份所述設備信息及堆疊信 息，並在所述主用主控板出現故障後管理所述設備信息及堆疊信息；所述主用框式交換機的主用主控板還用於控制整個堆疊系統；所述備用框式交換機，用於在所述主用框式交換機故障後，升級為主用框式交換機。
6.如權利要求5所述的系統，其特徵在於，還包括成員框式交換機，用於接收所述主用框式交換機發送的控制信號，接受所述主用框式 交換機的控制及管理，及完成主用框式交換機下發的分布式計算任務。
7.如權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述成員框式交換機還用於在所述備用框 式交換機升級為主用框式交換機後，升級為備用框式交換機。
8.如權利要求6所述的系統，其特徵在於，所述成員框式交換機包括主用主控板和備 用主控板；所述主用主控板用於管理設備信息及堆疊信息；所述備用主控板用於備份所述 設備信息及堆疊信息，並在所述主用主控板出現故障後管理所述設備信息及堆疊信息。
9.一種框式交換機堆疊系統的故障處理方法，其特徵在於，所述堆疊系統中框式交換 機包括多個線路板及兩塊互為主備關係的主用主控板和備用主控板，該方法包括所述主用主控板管理設備信息及堆疊信息；所述設備信息包括線路板信息，所述堆疊 信息包括所述框式交換機所在的堆疊系統包含的框式交換機的個數、各框式交換機的角 色以及狀態信息；當所述主用主控板出現故障後，所述備用主控板倒換成主用主控板，並管理所述設備 信息及堆疊信息。
10.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述主用主控板發生故障的框式交換機是 主用框式交換機，且該堆疊系統中，該主用框式交換機還對應有備用框式交換機，則所述方法進一步包括 所述備用框式交換機升級為主用框式交換機，所述主用框式交換機轉換為非主用框式 交換機。
全文摘要
本發明實施例涉及一種框式交換機，包括多個線路板及兩塊互為主備關係的主用主控板和備用主控板；所述主用主控板包括第一管理模塊，用於管理設備信息及堆疊信息；所述設備信息包括線路板信息，所述堆疊信息包括所述框式交換機所在的堆疊系統包含的框式交換機的個數、各框式交換機的角色以及狀態信息；所述備用主控板包括第二管理模塊，用於備份所述設備信息及堆疊信息，並在所述主用主控板出現故障後管理所述設備信息及堆疊信息。本發明還提供一種框式交換機堆疊系統及堆疊後故障處理方法。本發明實施例實現了多臺框式交換機堆疊以及堆疊後實現框式交換機設備內及設備間保護。
文檔編號H04Q3/00GK101841735SQ200910119498
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月17日 優先權日2009年3月17日
發明者張曉益 申請人:華為技術有限公司