一種實現數據業務備份的方法
2023-05-19 04:49:56
專利名稱：一種實現數據業務備份的方法
技術領域：
本發明涉及數據業務備份技術，尤指在同一臺數據通訊交換機上實現對數據業務備份的方法。
背景技術：
為了提高通訊設備的可靠性，需要對數據業務進行備份。
目前，最常見的一種對數據業務進行備份的方法是負荷分擔。該方法的實施是在同一臺數據通訊交換機上，用多個埠對數據業務進行分擔，當其中一個埠或鏈路出現故障時，其上的數據業務切換到另一埠上，從而達到對數據業務的備份。
埠管理模塊是數據通訊交換機中對埠及其鏈路進行管理的軟體模塊；故障告警自動觸發是數據通訊交換機上對埠和鏈路故障進行監控的一個軟體模塊，該模塊通過和指定埠或鏈路的通訊傳送某些相關信息來驗證埠和鏈路的運行狀態，如果檢測結果出現異常滿足預製倒換的觸發條件則系統開始執行倒換處理。
為了保證某些重要數據業務的安全傳輸，比較常用的方法是對這些業務進行負荷分擔處理，以保證在其中一個埠或鏈路發生故障時，將其上的數據業務倒換到其它的埠或鏈路上。圖1是現有技術採用負荷分擔實現數據業務備份的數據流向示意圖，在同一臺數據通訊交換機10上，通過數據通訊交換機10上的埠管理模塊分別對參與分擔數據業務的埠進行配置如指定參與分擔業務的埠、給埠分別建立數據鏈路等。正常情況下，埠11和埠12的數據鏈路分別對數據業務進行分擔，當數據通訊交換機10檢測到埠11或其鏈路發生故障時，故障告警自動觸發，將埠11上的數據業務切換到埠12的數據鏈路上。
從上述負荷分擔方式中可以看出，如果埠12的帶寬不足，從故障埠倒換過來的數據業務會有延遲或丟失的情況。對於倒換到埠12的數據業務，接收端不知道它應該是輸出到哪個埠的數據，只能通過外部協議判定該數據是由哪個埠接收，這樣無疑增加了處理的複雜程度。
由此可見，負荷分擔方法的處理比較複雜，並且該方法可能出現延遲或數據丟失，所以它不太適用於對實時數據業務的備份。
另一種方式是預留同類型板卡，甚至預留交換機以備發生故障時替換使用，無疑增加資金投入。這種方式在發生故障時，需要關閉故障設備，然後通過人工連接到備份設備上，有時甚至需要重新做相關配置，可見，這種方法不但反應速度慢，而且會造成業務的中斷。
發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種實現數據業務備份的方法。該方法能夠完成對實時數據業務的自動無損備份，同時，能夠節約資金的投入。
為達到上述目的，本發明的技術方案具體是這樣實現的一種實現數據業務備份的方法，該方法包括如下步驟a.在同一臺數據通訊交換機上選擇帶寬相同的埠；b.確定所述選擇的埠的主備關係；c.正常情況，通過主埠傳輸數據業務；當埠發生故障時，通過埠管理模塊進行埠倒換，由備埠來傳輸數據業務。
所述確定主備關係的方法為用戶分別設置主埠和備埠並配置主埠屬性和鏈路後，埠管理模塊將備埠的屬性和鏈路配置為與主埠相同。
所述設置主埠和備埠的方法為在埠管理模塊中，在主埠埠號配置項中設置主埠埠號，以確定主埠；在備埠埠號配置項中設置備埠埠號，以確定備埠。
在步驟b中，在確定所述埠的主備關係之後，該方法還包括通過設置埠管理模塊中的備份方式選擇配置項確定所述主埠和所述備埠的備份方式；所述備份方式選擇配置項為1+1備份方式，或冗餘備份方式。
當所述備份方式選擇配置項被設置為1+1備份方式時，埠管理模塊根據預設配置記錄設置主埠為輸入/輸出數據業務埠，設置備埠為輸出數據業務埠；當所述備份方式選擇配置項被設置為冗餘備份方式時，埠管理模塊根據預設配置記錄設置主埠為輸入/輸出數據業務埠，設置備埠為輸入/輸出數據業務埠。
所述通過埠管理模塊進行埠倒換的方法為埠管理模塊根據預設的發生埠故障告警時是否自動倒換配置項進行處理，若該配置項設置為是，則埠管理模塊在故障時，將備埠配置為主埠；若該配置項設置為否，則不作自動埠倒換。
所述備埠為兩個或兩個以上時，當主埠發生故障時，若所述發生埠故障告警時是否自動倒換配置項設置為是，則埠管理模塊按照備埠優先級選擇級別高的備埠，並將該備埠配置為主埠；當備埠發生故障時，若所述發生埠故障告警時是否自動倒換配置項設置為是，則埠管理模塊按照剩餘備埠優先級選擇級別高的備埠，並將該備埠配置為所有備埠中級別高的備埠。
在步驟b中，在確定所述埠的主備關係之後，該方法還包括通過設置埠管理模塊中的主備埠之間是否創建連接配置項為是，主埠的數據通過該連接實時傳送給備埠。
所述主埠和備埠分別連接在伺服器的主埠和備埠上，步驟c中，當埠發生故障時，該方法還包括伺服器根據自身配置，對埠所在鏈路數據流量進行檢測，將埠倒換到有數據流量的備埠上。
所述主埠和所述備埠通過傳輸網設備的現有自動保護倒換埠連接在伺服器的一個埠上，步驟c中，當埠發生故障時，該方法還包括傳輸網設備通過啟動自動保護倒換埠，將所述備埠與該自動保護倒換埠連接。
所述主埠和備埠分別連接在另一交換機的主埠和備埠上，步驟c中，當埠發生故障時，該方法還包括另一交換機根據自身配置倒換到備埠上。
由上述的技術方案可見，本發明這種對數據業務的備份方法，由於選取帶寬相同的埠作為主備埠，實現了對數據業務的無損備份。該方法通過在埠管理模塊增加埠備份管理功能，即通過設置埠主備關係，使備份埠的屬性和鏈路設置與主埠保持了一致。正常情況下，數據業務通過主埠與接收埠進行交互；發生故障時，故障告警自動觸發，使數據業務倒換到備埠，數據業務在備埠與接收埠之間完成交互，且無需通過外部協議來判斷也能實現自動備份，從而簡化了處理過程。此外，本發明是在一臺數據交換機上實現對數據業務的備份，減少了資金的投入，同時不需要中斷業務便可完成實時備份，且反應速度快。
圖1是現有技術採用負荷分擔實現數據業務備份的數據流向示意圖；圖2是本發明採用埠備份實現數據業務1+1備份的數據流向示意圖；圖3是本發明採用埠備份實現數據業務冗餘備份的數據流向示意圖；圖4是本發明埠備份的流程圖。
具體實施例方式
本發明的核心思想是在鏈路層同一臺數據通訊交換機上，選擇帶寬相同的埠，並在埠管理模塊中對所選埠進行相關設置，比如埠屬性，埠主備關係等。本發明中，在埠管理模塊，通過對埠主備關係的設置，用戶分別設置主埠和備埠並配置主埠屬性和鏈路後，埠管理模塊將備埠的屬性和鏈路配置為與主埠相同，從而使備埠獲得與主埠相同的屬性及鏈路。當發生故障時，通過故障告警自動觸發，保證了主備埠的自動倒換。從而實現對數據業務的自動實時無損備份。
本發明中，在埠管理模塊中新增了埠備份管理功能，該功能用於對主備埠進行管理，在埠管理模塊中新增的五項配置項，它們分別是1)主埠埠號將選為主埠的埠號設置在此項，以確定主埠。
2)備埠埠號將選為備埠的埠號設置在此項，以確定備埠，當備埠有兩個或兩個以上時，根據記錄順序由先到後確定備埠的優先級別，記錄在先的備埠具有高的優先級。
3)備份方式選擇設置主埠和備埠之間的備份方式，有1+1備份和冗餘備份兩種，若此項不作選擇，則系統默認為1+1備份。
4)發生埠故障告警時是否自動倒換若設置了自動倒換，在主埠發生故障時，自動倒換到優先級別高的備埠；當備埠發生故障時，按照優先級替換成其它正常備埠。如果該項設置為否，那麼在主埠或備埠發生故障後，不作任何倒換工作，等待工作人員到現場通過重新將備埠配置成主埠進行手工倒換或直接更換設備。
5)主備埠之間是否創建連接對於輸入主埠和備埠的數據在伺服器側就有備份的情況，通過配置該項為是，埠管理模塊自動在主備埠之間創建一鏈路來實時刷新備份數據，以保證主埠發生故障後倒換到備埠時所接收數據與發生故障時主埠所接收數據是一致的。
為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下舉兩個實施例，對本發明進一步詳細說明。
實施例一該實施例是採用多個備份埠的情況。
圖2是本發明採用埠備份實現數據業務1+1備份的數據流向示意圖。圖2中在同一臺數據通訊交換機20上，有一個主埠A21，兩個備埠備埠B22和備埠C23，埠D24為主備埠的對應輸出埠。假設在主備埠側接有一伺服器26，主備埠的輸入數據來自伺服器26中的同一資料庫，數據經數據通訊交換機20到達伺服器27。本實施例中假設伺服器26本身支持埠備份，即當數據通訊交換機20發生埠故障時，伺服器26可以根據對鏈路連通情況的檢測完成相應埠倒換。比如當交換機的主埠A21發生了故障，假設交換機將數據倒換到備埠B22上傳輸，伺服器26在檢測到來自主埠A21的數據鏈路上無數據流量，而來自備埠B22的數據鏈路上存在數據流量時，伺服器26將自身接收埠倒換到相應的備埠上進行數據傳輸。
對圖2的幾點說明(1)數據業務從伺服器26經數據通訊交換機20到伺服器27的數據傳輸方向稱為埠的輸入；相反，數據業務從伺服器27經數據通訊交換機20到伺服器26的數據傳輸方向稱為埠的輸出。(2)為了方便說明，對同一個埠上的輸入、輸出鏈路段分別以埠為分界分成兩段來進行描述，例如主埠21的輸入鏈路段分成鏈路段251、鏈路段252，其輸出鏈路段分成鏈路段262、鏈路段261。同理，備埠22的輸入鏈路段分成鏈路段253、鏈路段254，其輸出鏈路段分成鏈路段264、鏈路段263；備埠C23的輸入鏈路段分成鏈路段255、鏈路段256，其輸出鏈路段分成鏈路段266、鏈路段265。(3)由於主備埠的屬性和鏈路配置是一致的，因此，主備埠輸入、輸出的數據業務在通訊設備的交換結構20中進行的交換是完全一致的。(4)1+1備份方式中備埠22的輸入鏈路段254禁用，備埠23的輸入鏈路段256禁用。
參照圖4本發明埠備份的流程圖，下面將對1+1備份方式進行詳細描述步驟401在同一臺數據通訊交換機20上，選擇帶寬相同的三個埠埠A，埠B和埠C。
步驟402設備用戶在埠管理模塊設置埠A為主埠、埠B為備埠，埠C為備埠，並分別設置它們的埠號，同時設置主埠A21和備埠B22的備份方式為1+1備份。這裡假定根據用戶需求，設置發生埠故障時自動完成主備埠倒換，另外，由於伺服器26中只有一個共享資料庫，所以在主備埠之間沒有必要創建一鏈路連接。
該步驟中，兩個備埠的優先級屬性按照先後順序確定，這裡假設備埠B22的優先級高於備埠C23。
步驟403設備用戶在埠管理模塊按照常規對主埠進行相關設置，如埠制式、埠地址、在主埠A21與埠D24之間創建一條數據鏈路等。
該步驟中，完成對埠屬性的配置之後，由於埠A分別與埠B和埠C之間建立了主備關係，所以，埠管理模塊將設備用戶對主埠A21進行的所有埠屬性設置和鏈路設置都拷貝到備埠B22和備埠C23上，即備埠B22和備埠C23的埠屬性和它們與埠24之間的數據鏈路都與主埠A21的完全一致。
正常情況下伺服器26輸入主埠A21的數據，經鏈路段251和鏈路段252進入交換結構25交換後，到達指定的埠D24；從伺服器27進入交換結構25交換後，在鏈路段262、鏈路段264和鏈路段266的數據是完全一樣的，保證了到達鏈路段261、鏈路段263和鏈路段265的數據完全一致，從而實現了埠輸出的自動無損備份。例如當數據通訊交換機20上的埠是乙太網埠時，由於主備埠的MAC地址相同、上層的設置，如IP位址等也完全相同。所以，在交換結構內部轉發數據的時候，通過內部組播的方式，確保了給主備埠發送相同的數據。如果是ATM埠，主備埠的ATM地址等埠屬性相同，在交換結構內部數據轉發，通過組播PVC連接，確保了給主備埠發送完全一致的數據。
這裡，為了防止備埠的輸入也交換到同一個相同的埠D上，當將埠備份方式設置成1+1備份時，埠管理模塊將備埠22和備埠23到交換結構25的鏈路段254和鏈路段256斷開，即根據1+1備份方式的預設配置記錄，此時鏈路段254和鏈路段256是被設置為禁用的。
步驟404當有埠發生故障時，埠故障告警模塊自動觸發，並將故障情況告知埠管理模塊；如果不是主埠發生故障，轉入步驟407；否則進入下一步。
步驟405埠管理模塊接收到主埠A21告警信息後，判斷是否進行主備埠倒換，如果預先不要求主備自動倒換，則進入步驟410；否則，進入下一步。
本步驟中，由於伺服器26也能通過對鏈路上的電平信號等的檢測，發現主埠A21發生了故障，也在伺服器26側做好倒換的準備。
步驟406根據預先要求自動倒換的設置，埠管理模塊自動實現主備埠的倒換，即埠管理模塊將倒換的備埠配置成主埠即可。
本實施例中，在埠管理模塊預先設置了埠故障自動倒換，所以倒換到優先級高的備埠B22。此時伺服器與備埠B22連接的埠也同時倒換成使用中的埠。
步驟407～步驟408當備埠B22發生故障時，判斷是否進行埠倒換，如果預先不要求自動倒換，則進入步驟410；否則，進入下一步。
步驟409根據預先要求自動倒換的設置，埠管理模塊按照優先級從高至低，在其它備埠中選擇一備用埠替換備埠B22，本實施例中選擇備埠C23替換之，即將備埠C23配置成優先級最高的備埠即可。
步驟410不做任何操作，等待人工倒換或替換。
對實施例一的一點說明，如果伺服器26本身不支持埠備份，可以這樣來做處理，將伺服器26的一個埠連接到傳輸網設備上的自動保護倒換(APS)埠，再將該APS埠與數據通訊交換機的主埠和備份埠連接。這樣，當主埠發生故障時，傳輸網設備啟動APS埠，將備埠連接在APS埠上。這樣，對埠的倒換隻在傳輸網設備和數據通訊交換機之間進行，對伺服器來講，伺服器只需繼續收發數據即可。
另外，如果數據通訊交換機兩側連接的是交換機，而不是伺服器，由於雙方都有埠備份，所以倒換是能夠保持同步的。
實施例二該實施例是採用單個備份埠的情況。
圖3是本發明採用埠備份實現數據業務冗餘備份的數據流向示意圖。圖3中在同一臺數據通訊交換機30上，有一個主埠A31，一個備埠B22，埠24為主備埠的對應輸出埠。假設在主備埠側分別接有一伺服器，主埠的輸入數據來自伺服器35中的一資料庫，而數據經數據通訊交換機30到達伺服器37；備埠的輸入數據來自伺服器36中的另一資料庫，數據經數據通訊交換機30到達伺服器37。這裡伺服器36是伺服器35的本地備份伺服器。
參照圖4本發明埠備份的流程圖，下面將對冗餘備份方式進行詳細描述步驟401在同一臺數據通訊交換機30上，選擇帶寬相同的兩個埠埠A和埠B。
6)步驟402設備用戶在埠管理模塊中設置埠A為主埠、埠B為備埠，並分別設置它們的埠號，同時設置主埠A31和備埠B32的備份關係為冗餘備份關係。這裡假定根據用戶需求，設置發生埠故障時自動完成主備埠倒換，另外，由於伺服器35和伺服器36中各有一個資料庫，這兩個資料庫是主備關係，為了保證這兩個資料庫保持實時一致，所以通過將配置項主備埠之間是否創建連接項配置為是，這樣，埠管理模塊自動在主備埠之間創建一鏈路來實時刷新備份數據，以保證主埠發生故障後倒換到備埠時所接收數據與發生故障時主埠所接收數據是一致的，即保證了伺服器36中的資料庫被伺服器35中的資料庫實時刷新。
步驟403設備用戶在埠管理模塊中按照常規對主埠進行相關設置，如埠制式、埠地址、在主埠A31與埠C33之間創建一條數據鏈路等。
該步驟中，完成對埠屬性的配置之後，由於埠A與埠B之間建立了主備關係，所以，埠管理模塊將設備用戶對主埠A31進行的所有埠屬性設置和鏈路設置都同步到備埠B32上，即備埠B32的埠屬性和與埠24之間的數據鏈路與主埠A31的完全一致。
正常情況下伺服器35輸入主埠A31的數據，經鏈路段351和鏈路段352進入交換結構34交換後，到達指定的埠C33；從伺服器37進入交換結構34交換後，在鏈路段362和鏈路段364的數據是完全一樣的，保證了到達鏈路段361和鏈路段363的數據完全一致，從而實現了埠輸出的自動無損備份。例如當數據通訊交換機30上的埠是乙太網埠時，由於主備埠的MAC地址相同、上層的設置，如IP位址等也完全相同。所以，在交換結構內部轉發數據的時候，通過內部組播的方式，確保了給主備埠發送相同的數據。如果是ATM埠，主備埠的ATM地址等埠屬性相同，在交換結構內部數據轉發，通過組播PVC連接，確保了給主備埠發送完全一致的數據。
同時通過主備埠之間建立的鏈路，當伺服器35上的資料庫更新時，伺服器36上的資料庫也可以通過該鏈路得到相應的刷新。
在冗餘備份方式下，鏈路段354處於開放狀態，但對其是否使用，取決於用戶的需求如果用戶的外部設備支持在埠C33對接收的數據進行選擇，用戶可以允許伺服器36的數據也進入交換結構34交換後到達埠C33，為了防止與從主埠A31到達埠C33的數據發生衝突，來自主埠A31的數據和來自備埠B32的數據分時進入交換結構後到達埠C33。如果用戶要禁止鏈路段354，只需在伺服器36中通過埠配置斷開鏈路段353即可將數據輸出屏蔽掉。
步驟404當有埠發生故障時，埠故障告警模塊自動觸發，並將故障情況告知埠管理模塊；如果是備埠發生故障，轉入步驟407；否則進入下一步。
步驟405埠管理模塊接收到主埠A31告警信息後，判斷是否要進行主備埠倒換，如果預先設置不要求主備埠倒換，則進入步驟410，否則進入下一步。
步驟406實現主備埠的自動倒換。
本實施例中，埠管理模塊將備埠B32配置成主埠後將數據業務倒換到備埠B32上傳輸。
步驟407～步驟408當備埠B32發生故障時，判斷是否需要進行埠倒換，如不需要，進入步驟410；否則，進入下一步。
步驟409由於本實施例中只有一個備用埠，所以不存在備用埠替換的情況。此時，只需等待人工修復該備埠。
步驟410不做任何操作，等待人工到現場重新配置備埠進行倒換或直接更新設備。
以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種實現數據業務備份的方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟a.在同一臺數據通訊交換機上選擇帶寬相同的埠；b.確定所述選擇的埠的主備關係；c.正常情況，通過主埠傳輸數據業務；當埠發生故障時，通過埠管理模塊進行埠倒換，由備埠來傳輸數據業務。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述確定主備關係的方法為用戶分別設置主埠和備埠並配置主埠屬性和鏈路後，埠管理模塊將備埠的屬性和鏈路配置為與主埠相同。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述設置主埠和備埠的方法為在埠管理模塊中，在主埠埠號配置項中設置主埠埠號，以確定主埠；在備埠埠號配置項中設置備埠埠號，以確定備埠。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，在步驟b中，在確定所述埠的主備關係之後，該方法還包括通過設置埠管理模塊中的備份方式選擇配置項確定所述主埠和所述備埠的備份方式；所述備份方式選擇配置項為1+1備份方式，或冗餘備份方式。
5.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於當所述備份方式選擇配置項被設置為1+1備份方式時，埠管理模塊根據預設配置記錄設置主埠為輸入/輸出數據業務埠，設置備埠為輸出數據業務埠；當所述備份方式選擇配置項被設置為冗餘備份方式時，埠管理模塊根據預設配置記錄設置主埠為輸入/輸出數據業務埠，設置備埠為輸入/輸出數據業務埠。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述通過埠管理模塊進行埠倒換的方法為埠管理模塊根據預設的發生埠故障告警時是否自動倒換配置項進行處理，若該配置項設置為是，則埠管理模塊在故障時，將備埠配置為主埠；若該配置項設置為否，則不作自動埠倒換。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於所述備埠為兩個或兩個以上時，當主埠發生故障時，若所述發生埠故障告警時是否自動倒換配置項設置為是，則埠管理模塊按照備埠優先級選擇級別高的備埠，並將該備埠配置為主埠；當備埠發生故障時，若所述發生埠故障告警時是否自動倒換配置項設置為是，則埠管理模塊按照剩餘備埠優先級選擇級別高的備埠，並將該備埠配置為所有備埠中級別高的備埠。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在步驟b中，在確定所述埠的主備關係之後，該方法還包括通過設置埠管理模塊中的主備埠之間是否創建連接配置項為是，主埠的數據通過該連接實時傳送給備埠。
9.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述主埠和備埠分別連接在伺服器的主埠和備埠上，步驟c中，當埠發生故障時，該方法還包括伺服器根據自身配置，對埠所在鏈路數據流量進行檢測，將埠倒換到有數據流量的備埠上。
10.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述主埠和所述備埠通過傳輸網設備的現有自動保護倒換埠連接在伺服器的一個埠上，步驟c中，當埠發生故障時，該方法還包括傳輸網設備通過啟動自動保護倒換埠，將所述備埠與該自動保護倒換埠連接。
11.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述主埠和備埠分別連接在另一交換機的主埠和備埠上，步驟c中，當埠發生故障時，該方法還包括另一交換機根據自身配置倒換到備埠上。
全文摘要
本發明公開了一種實現數據業務備份的方法。該方法具體實現如下在鏈路層同一臺數據通訊交換機上，對任意兩個帶寬相同的埠，設備用戶只需指定主埠的埠號、備埠的埠號、主備關係1+1備份或冗餘備份，這三個作為埠備份設置命令的參數，就可以設定埠備份。這樣，對主埠的鏈路配置都會自動同步到備埠，從而實現在鏈路層埠數據業務的自動實時無損備份。當主埠出現故障時，通過故障告警自動觸發，保證主備埠的自動倒換。這種備份方式不受數據業務類型的限制，是一種對傳輸層以上的數據業務透明的備份方法。對於用戶，只需做簡單的配置即可實現，操作非常簡便。
文檔編號H04B1/74GK1842020SQ20051005688
公開日2006年10月4日 申請日期2005年3月28日 優先權日2005年3月28日
發明者文海 申請人:華為技術有限公司