核心控制系统的双核心控制的镜像备份方法

摘要

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种双核心控制的镜像备份方法。该方法是采用镜像热备份的机制，为核心服务配置两个独立的镜像服务，分别保存了核心服务的控制数据并为核心服务提供数据分析和数据采集的功能，同时分担核心服务的数据服务工作，减轻核心服务的负荷。在不采用双核心备份方式的系统中，单核心控制服务器出现故障重新复位后，可以立即从镜像服务中获取实时运行信息，保证系统继续稳定运行。对于非核心控制模块，如果需要进行热备份或者负荷分担，均由主用核心服务进行协调和控制。本发明采用了镜像服务来辅助核心服务完成数据备份和数据分析的功能，从而极大地提高了整个系统的可靠性和灵活性。

说明书

技术领域

本发明属于软件通信技术领域，特别涉及一种核心控制系统的双核心控制的镜像备份方法。

背景技术

传统核心控制系统，往往采用单一的双核心控制系统，为了完成主备系统的切换，这两个核心控制系统除了完成心跳同步，确定当前主备用状态；同时两个核心系统还有单独保存本端的实时数据，为了防止主备切换不影响已存在的业务，同时要实时进行两个核心控制系统的实时数据同步。如果同步时间过短，则两个核心控制系统的工作效率将受到很大的影响，如果同步时间过大，则无法保证所有当前存在业务的无缝切换。

而本发明在核心控制系统中，核心控制服务器负责控制整个系统的运行，是整个系统中唯一不能同时存在的两个同时工作的模块，是整个系统唯一单点故障，因此需要通过主备方式实现核心控制服务器的热冗余备份。当正在工作的核心服务器出现故障时，系统应能自动监测、报警、切换，以确保整个系统能持续稳定地运行，并保证当前正在进行的会晤不受到任何影响，整个系统能够进行无缝切换。

同时，即使双核心服务器同时出现故障，也能在短时间内迅速恢复到正常的工作状况而尽量不影响当前正在进行的会晤。因此，本发明采用镜像热备份的机制，为核心服务器配置两个独立的镜像服务器，分别保存了核心服务器的控制数据并为核心服务提供数据分析和数据采集的功能，同时分担核心服务的数据服务工作，减轻核心服务的负荷。即使双核心服务同时出现故障，也可以立即从任意一个镜像服务中获取实时运行数据并立即恢复系统运行。

采用镜像备份方式后，整个系统的可靠性得到大幅度的提升，即使是单核心控制系统出现故障，也可以立即从镜像服务中获取数据并立即恢复系统运行。

另外，如果各个非核心模块需要做冗余备份，则在核心服务的控制和协调之下完成。非核心模块的各种任务的安排均有主用核心模块进行调度，保证所有非核心模块的工作负荷和正常运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种核心控制系统的双核心控制的镜像备份方法，其特征在于包括以下备份方式：

1)双机热备份，是指对于系统稳定运行有较高要求的系统，核心服务采用双机热备(active/standby)方式部署，主备用核心服务分别部署在两台服务器上，主备用核心服务保持数据同步；

2)单机双核心热备份，是指对于容量较小的单机系统，也可以在同一台核心服务器上部署两个核心服务，互为主备用关系，一旦主用的核心服务出现故障，则立即启用备用核心服务；

3)单机单核心备份，是指在单机上只部署一个核心服务，一旦它出现故障，立即重新启动该核心服务，立即从镜像服务中获取实时的运行信息，可以立即恢复系统的正常运行，不影响当前正在处理的会晤操作；

4)非核心模块的备份，对于需要进行热备份的非核心模块，由主用核心服务来控制其主备用关系以及实时数据的同步和更新，而对于需要进行集群备份的非核心模块，由主用核心服务进行协调和调度。

所述双机热备份，对于系统稳定运行有较高要求的系统，核心服务采用双机热备(active/standby)方式部署，主备用核心服务分别部署在两台服务器上，主备用核心服务保持数据同步，一旦主用核心服务出现异常不能正常工作，则由备用核心服务接管其功能，保证整个域在短时间内完全恢复正常使用。

所述双机热备份，系统将部署两个镜像服务，每个镜像服务同时向主用核心服务登录并订阅事件以获取整个系统的实时运行信息。

所述双机热备份，主备用服务器之间采用心跳线连接，心跳线应与整个系统运行的网络环境隔离，如果主用核心服务出现故障，则通过心跳诊断将备用核心服务激活，保证整个系统在短时间内完全恢复正常使用。

所述双机热备份，系统中所有的被控制单元都向主用核心服务登录，一旦核心服务发生主备用切换，则立即向切换后的主用核心服务发送心跳以及其它的控制请求，并接受主用核心服务的控制。

所述可恢复切换是指两个核心服务可以是不对等的，其中一个优先级较高，只要优先级高的核心服务正常工作它就一定是主用。

所述可恢复切换只有优先级高的核心服务出现故障才启用优先级低的核心务，一旦优先级高的核心服务恢复到正常的工作状态，则自动将其切换到主用状态。

所述核心控制系统的双核心控制的镜像备份方法，其特征在于所述系统运行步骤如下：

1)系统运行的同时核心服务启动；

2)设置为备用并通知对端；

3)核心服务向另一个核心服务发送心跳；

4)如果心跳有响应，而且对端服务为主用，那么则保持在别用状态。定时向对端发送心跳，如果心跳没有响应，那么就将自身设置为主用，并通知对端；

5)向镜像服务获取实时数据；

6)通知已经登录的所有客户端实体已经发生切换；

7)保持在主用状态，定时向对端发送心跳消息；

8)如果心跳有反应而且对端为主用，则返回到步骤2)，继续运行。如果心跳无反应则返回到心跳无响应则返回到步骤7)继续运行，如果心跳有反应但且对端不为主用则返回到步骤7)继续运行。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

采用了镜像服务来辅助核心服务完成数据备份和数据分析的功能，从而极大地提高了整个系统的可靠性和灵活性。

附图说明

图1是本发明一种双核心控制的镜像备份方法的工作原理图；

图2是本发明一种双核心控制的镜像备份方法的核心服务与镜像服务间数据同步的流程图；

图3是本发明一种双核心控制的镜像备份方法的主备切换后主用核心服务向镜像服务获取实时运行数据的流程图；

图4是本发明一种双核心控制的镜像备份方法的系统运行流程图。

具体实施方式

本发明涉及一种双核心控制的镜像备份方法，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

在本实施案例中，备份工作原理如图1所示。本实施例中，核心服务提供运行数据查询和数据变更通知的接口，镜像服务启动时向主用核心服务查询所有运行的实时数据，并在运行过程中一直订阅核心服务的数据变化通知事件，随时保持与核心服务的数据同步。请参见图2，步骤如下：

步骤A-1：镜像服务向备用核心服务发出登录请求；

步骤A-2：备用核心服务把登录失败信息返回给镜像服务；

步骤A-3：如果登录超时无回应，镜像服务则向另一个核心服务请求登录；

步骤A-4：主用核心服务将登录成功信息返回给镜像服务；

步骤A-5：镜像服务向主用核心服务订阅数据变更通知事件；

步骤A-6：主用核心服务将订阅成功信息返回给镜像服务；

步骤A-7：镜像服务向主用核心服务请求获取当前的运行数据；

步骤A-8：主用核心服务将当前的运行数据返回给镜像服务；

步骤A-9：主用核心服务发布数据变化通知时间；

步骤A-10：主用核心服务通知镜像服务数据已经变化。

在本实施案例中，当发生主备倒换的时候，倒换后的主用核心服务立即向任何一个镜像服务获取实时的运行数据。请参见图3，步骤如下：

步骤B-1：切换后的主用核心服务向镜像服务1请求获取运行数据；

步骤B-2：如果步骤A-1中的求情没有响应，则向镜像服务2发送运行数据请求；

步骤B-3：镜像服务2向切换后的主用核心服务发出接受请求信息；

步骤B-4：镜像服务2从切换后的主用核心服务获取运行数据；

步骤B-5：切换后的主用核心服务受到从镜像服务2运行返回的数据；

步骤B-6：镜像服务2从切换后的主用核心服务获取运行数据；

步骤B-7：切换后的主用核心服务受到从镜像服务2运行返回的数据，系统立即回复正常工作；

整个系统的运行，参见图4，步骤如下：

步骤401：系统运行的同时核心服务启动；

步骤402：设置于备用并通知对端；

步骤403：核心服务向另一个核心服务发送心跳；

步骤404：判断心跳时都有回应，如果心跳有回应则执行步骤405，否则执行步骤406；

步骤405：根据心跳回复消息判断对方时都为主用，是则执行步骤407，否则执行步骤406；

步骤406：将自身设置为主用，并通知对端；

步骤407：保持在备用状态，定时向对端发送心跳；

步骤408：向镜像服务获取实时数据；

步骤409：通知已经登录的所有客户端实体已经发生切换；

步骤410：判断心跳是否有反应，是则执行步骤411，否则执行步骤409；

步骤411：根据心跳回复消息判断对方时都为主用，是则执行步骤402，否则执行步骤409。

自动切换是指主备切换功能的关键技术是主备核心服务如何决定一方为运行模式，另一方为待机模式。

两台核心服务器通过独立于整个网络的心跳线互连。为了减少由于潜在的通讯错误所引起的不必要的系统切换，应有不同介质的多条通信路径，主备用服务器之间应该有多条发送心跳消息的路径，可以有多条心跳线。

为配合完成切换功能，将核心服务之间的心跳信号状态分为4种：

初始状态：没有发现对方核心服务。

等待状态：发现对方核心服务但双方没有确认。

主用状态：发现对方核心服务并且已确认本核心服务为主用，或者确认超时自动成为主用核心服务，这是一个稳定状态。

备用状态：发现对方核心服务，并且已确认本核心服务为备用，这是一个稳定状态。

人工切换状态：向对方发送人工倒换命令，并未得到答复的状态。(人工切换指管理员通过网管命令要求当前两个核心服务相互切换主用/备用模式)

在本实施案例中，提供手动切换功能，系统管理员可以在主用核心服务负载过大时或其它适当的时候，实现手动切换。

在运行数据同步方面，整个系统的实时运行数据和配置数据存储在核心服务中，需要保证主备用的核心服务的数据同步。主备用镜像服务通过订阅主用核心服务的所有事件，保持与主用核心服务的镜像数据，一旦发生切换，备用核心服务立即从备用的镜像服务获得主用核心服务的实时数据。

如果是手动切换，在切换前主备用核心服务会主动进行数据同步。

如果是自动切换，说明原来的主用核心服务和主用镜像服务已经不能正常工作了，因此不能再从主用核心服务获取数据，而是从备用的镜像服务获得当前的运行数据。

在配置数据同步方面，网管系统修改系统配置时，总是修改主用侧的配置。配置修改时，主用核心服务会发布配置修改事件，备用侧镜像服务会立即收到配置修改的事件。

如果是手动切换，在切换前主备用核心会主动进行中心配置数据同步。

如果是自动切换，说明原来的主用核心服务已经不能正常工作了，因此不能再从主用核心服务获取中心配置数据，而是从镜像服务获得当前的配置数据。

核心服务启动的时候会自动进行配置数据同步。

所有非核心模块定时向主用和备用核心服务发送心跳消息，主用核心服务收到心跳消息后立即回应心跳成功，备用核心服务接受到心跳消息后，则立即回应心跳失败。非核心模块可以根据心跳的回应来判断哪一个是主用核心服务，哪一个是备用核心服务。同时，核心服务发生切换时也会主动通知所有非核心模块。