備份系統中主設備和備用設備間系統時間校準的方法
2023-11-04 04:32:57
專利名稱：備份系統中主設備和備用設備間系統時間校準的方法
技術領域：
本發明涉及一種備份系統中主設備和備用設備間系統時間校準的方法。
背景技術：
在電信級通信電子設備中，設備的穩定性和可靠性是提供良好服務的基礎。通常為了提供更穩定的服務，電信設備中廣泛採用了熱備份技術。當主設備出現故障時，自動倒換到備用設備上，以提供不間斷服務，並使呼損最小。因此備用設備和主設備之間必須保持信息的實時同步，在很多情況下，系統時間的一致性是信息同步的重要基礎。所以首先必須校準備用設備和主設備之間的系統時間。通常不同的應用對主用設備和備用設備之間的時間偏差要求不一樣。時間校準不應對主用設備和備用設備的上電順序做嚴格的規定。
現有的時間校準方案網絡時間協議(NTP)主要適用於分布式時間伺服器和客戶機之間的時間校準。NTP協議基於IP和UDP協議，主要優點是適用於INTERNET上時間伺服器和客戶機之間的時間校準，時間校準精度較高；缺點是校準方法複雜，使用的算法也比較複雜，不容易實現，系統開銷也比較大。對於某些應用系統來說，並不能發揮NTP協議的優點。
發明內容
本發明主要解決在採用熱備份的系統中當備用單板上電後如何校準備用設備和主用設備之間的系統時間並達到規定的誤差範圍。
本發明包含下述步驟A、備用設備啟動周期循環定時器，通過通信信道周期性地向主設備發送時間校準請求消息；
B、主設備響應請求，向備用設備發送時間回應消息，並在該消息中攜帶主設備的系統時間；C、備用設備收到主設備的回應消息後停止所述定時器，並記錄第一收包時間；D、備用設備再次向主設備發送時間校準請求，記錄發送的請求次數，並根據對該請求的回應消息記錄第二收包時間；E、備用設備根據第一收包時間和第二收包時間確定時間校準誤差，並判斷該誤差是否在允許誤差範圍之內，如果判斷結果為是，則轉步驟G，否則繼續步驟F；F、判斷請求次數是否大於預定次數，如果判斷為是，則校準失敗並停止校準，否則將第二收包時間作為第一收包時間，轉步驟D；G、將主設備的系統時間加上時間校準誤差設置為備用設備的系統時間。
根據上述方法所述的收包時間，是指備用設備收到主用設備回應消息時的自身系統時間。
所述的步驟E中，判斷該誤差是否在允許誤差範圍之內的步驟，是判斷該誤差是否小於或等於允許誤差。
所述允許誤差是指在主設備和備用設備之間消息包從一端經通信信道到達另一端的最小時間。
所述的方法，時間校準誤差為(T2-T1)/2，其中T2為第二收包時間，T1為第一收包時間。
所述的方法，在備用設備側設置有超時重發機制。
所述的方法，所述的超時重發機制為當備用設備發送時間校準請求消息時，啟動一個重發循環定時器，如果在定時器超時之前，備用設備收到主設備發送的時間校準回應消息，則停止重發循環定時器；否則備用設備重新給主設備發送時間校準請求消息，直到收到主設備發送的時間校準回應消息。
採用本發明，不論主板先上電還是備板先上電，都可以自動完成時間校準。是將在主設備和備用設備之間消息包從一端經通信信道到達另一端的最小時間作為允許誤差，使得時間校準的精度比較高。而且本發明中時間校準次數可以靈活配置，不管成功與失敗，主用設備都能根據校準結果做正確的處理，使主板的開銷很低，基本不影響正常業務。
圖1是本發明的時間校準網絡模型示意圖；圖2是本發明另一個時間校準網絡模型示意圖；圖3為本發明實施例的流程圖。
具體實施例方式
本發明主要解決通信設備中兩個或者多個模塊或者小型網絡中時間伺服器和客戶機之間的時間校準，如圖1和圖2所示，是本發明的時間校準網絡模型示意圖，從圖中可以看出，該網絡模型主要包括有一臺時間伺服器(Server)和一個或者多個(Host 1、Host 2，……)。在本實施例中，該時間伺服器即是主設備，該客戶機即是備用設備。
為了將主設備(以下簡稱主板)上的信息傳送到備用設備(以下簡稱備板)上，主板和備板之間必須有通信信道。本技術方案採用的通信信道是乙太網交換機提供通信信道，以下簡稱IPC通道。通過IPC通道，主備板之間能實現信息交互。
參閱圖3所示本技術方案採用主板被動提供時間信息的方式，因為主板不知道備板是否上電。
(1)首先，備板上電後啟動一個循環定時器，周期性通過IPC通道給主板發送時間校準請求消息。
(2)主板收到備板的時間校準請求後，向備板發送回應消息，在回應消息中攜帶主板當前的系統時間。
(3)備板收到主板的回應消息後停止循環定時器，備板收到主用設備回應消息時的自身系統時間為T1，並將該時間作為第一收包時間。
(4)備板再次向主板發送時間校準請求消息，並記錄請求次數。
(5)主板響應備板請求，向主板發送回應消息，並在該回應消息中攜帶主板當前的系統時間。
(6)備板收到回應消息，備板收到主用設備回應消息時的自身系統時間為T2，並將該時間作為第二收包時間。
(7)備板根據第一收包時間T1和第二收包時間T2確定時間校準誤差。假設Tmin為消息包通過IPC通道到達另一端的最小時間，Terror為時間校準允許誤差。那麼時間校準的理想結果是使Terror＝Tmin。本實施例採用Terror＝Tmin作為允許誤差，採用(T2-T1)/2作為本次IPC通信花費的時間，每次IPC通信花費的時間與系統的繁忙程度和主板的性能相關。校準允許精度受IPC通道的限制。
(8)備板判斷時間校準誤差是否不大於允許誤差Terror，如果判斷結果為是，則本次IPC通信花費的時間在允許誤差內，表明時間校準成功，將第二收包時間加上時間校準誤差設置為備板的系統時間，結束時間校準操作並向主板發送時間校準成功消息，可根據需要進行熱備份等操作；(9)如果判斷結果為否，則進一步判斷校準次數是否超過預定次數N。因為系統不能總是不停的進行時間校準，當時間校準達到一定的次數仍然失敗，可能是系統本身出現故障，一般應該進行人工幹預。當判斷結果為是，則結束時間校準並向主板發送時間校準失敗的消息，主板則知道不能進行熱備份；如果判斷結果為否，則將第一收包時間的值置為第二收包時間的值，即T1＝T2，轉到步驟(4)。
在上述中步驟中，認為IPC通道是穩定可靠的。對於不可靠的IPC通道，可以在備板側增加超時重發機制，以及對主板是否收到備板時間校準成功消息的確認和重傳機制。
當備板給主板發送時間校準請求消息時，啟動一個重發循環定時器T。如果在定時器T超時之前，備板收到了主板發送的時間校準回應消息，則停止重發定時器T；否則備板重新給主板發送時間校準請求消息，直到收到主板發送的時間校準回應消息。
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書的保護範圍為準。
權利要求
1.一種備份系統中主設備和備用設備間系統時間校準的方法，其特徵在於包含下述步驟A、備用設備啟動周期循環定時器，通過通信信道周期性地向主設備發送時間校準請求消息；B、主設備響應請求，向備用設備發送時間回應消息，並在該消息中攜帶主設備的系統時間；C、備用設備收到主設備的回應消息後停止所述定時器，並記錄第一收包時間；D、備用設備再次向主設備發送時間校準請求，記錄發送的請求次數，並根據對該請求的回應消息記錄第二收包時間；E、備用設備根據第一收包時間和第二收包時間確定時間校準誤差，並判斷該誤差是否在允許誤差範圍之內，如果判斷結果為是，則轉步驟G，否則繼續步驟F；F、判斷請求次數是否大於預定次數，如果判斷為是，則校準失敗並停止校準，否則將第二收包時間作為第一收包時間，轉步驟D；G、將主設備的系統時間加上時間校準誤差設置為備用設備的系統時間。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的收包時間，是指備用設備收到主用設備回應消息時的自身系統時間。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的步驟E中，判斷該誤差是否在允許誤差範圍之內的步驟，是判斷該誤差是否小於或等於允許誤差。
4.如權利要求1、2或3所述的方法，其特徵在於所述允許誤差是指在主設備和備用設備之間消息包從一端經通信信道到達另一端的最小時間。
5.如權利要求1、2或3所述的方法，其特徵在於時間校準誤差為(T2-T1)/2，其中T2為第二收包時間，T1為第一收包時間。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於在備用設備側設置有超時重發機制。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於所述的超時重發機制為當備用設備發送時間校準請求消息時，啟動一個重發循環定時器，如果在定時器超時之前，備用設備收到主設備發送的時間校準回應消息，則停止重發循環定時器；否則備用設備重新給主設備發送時間校準請求消息，直到收到主設備發送的時間校準回應消息。
全文摘要
本發明公開了一種備份系統中主設備和備用設備間系統時間校準的方法，該方法是備用設備啟動周期循環定時器周期性地向主設備發送時間校準請求消息，主設備響應請求向備用設備發送時間回應消息並攜帶主設備的系統時間，備用設備收到響應消息後停止所述定時器並記錄第一收包時間，備用設備再次向主設備發送時間校準請求，記錄發送的請求次數，並根據對該請求的回應消息記錄第二收包時間；備用設備根據第一收包時間和第二收包時間確定時間校準誤差，如果該誤差不大於允許誤差，將主設備的系統時間加上時間校準誤差設置為備用設備的系統時間，否則根據已請求校準的次數確定是校準失敗還是繼續校準。
文檔編號G06F15/16GK1530847SQ0311911
公開日2004年9月22日 申請日期2003年3月13日 優先權日2003年3月13日
發明者郭 東, 平先軍, 張丙庫, 郭 東 申請人:華為技術有限公司