一种分布式保护中控制器热备份的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种分布式保护中控制器热备份的方法，执行器接收各控制器发送的报文，根据各报文的序列号确定同一次协议触发的报文，通过同一次协议触发的报文维护各控制器的主备关系，并执行主控制器发送的报文，在协议稳态时，确定达到切换条件，执行器进行主备切换；本发明专利技术同时还公开了一种分布式保护中控制器热备份的装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光传输网络的热备份技术，尤其涉及一种分布式保护中控制器热备份的方法和装置。
技术介绍
自动保护倒换(APS，automaticprotectswitching)技术已经广泛应用于光网络中，通常在设备中我们将保护系统逻辑上分为控制器、检测器、执行器、协议传递器这4部分。控制器，为APS的核心部分，负责接收检测器、协议传递器的输入，并对输入进行保护协议计算，并下发倒换命令给执行器，在双向倒换时还会通过协议传递器发送信令给对端。检测器，负责对工作或保护路径进行故障检测，并报给控制器作为输入。执行器，负责接收控制器输出的倒换命令，控制业务的切换。协议传递器，在双向倒换配置下，在发端控制器通知协议传递器发送标准中的PCC信令，在收端协议传递器收到对端的信令后通知给控制器。集中式保护控制系统中，APS控制器通常在一个网元中的独立CPU中，比如主控板，而检测器、执行器、协议传递器一般都在业务单板上。所述网元所有保护组由统一控制器进行控制，这种模式最大的优点是保护功能实现快速，协议算法能够快速调整，但其缺点也很明显，由于集中CPU的处理负载有限，在全网保护业务较多时，倒换时间受影响。分布式保护控制系统中，将CPU的负载分担到多个CPU，可以克服集中式的缺点，在需要保护的业务较多时，倒换时间不受影响，也能避免控制器失效带来的全网元业务保护功能失效的问题，这种场景控制器下沉到业务单板。不论是集中式还是分布式，控制器都是自动保护倒换的核心组件，如果控制器硬件或软件失效了是无法倒换的，业务也会相应中断，为了提高光传输网络的生存能力，需要对控制器进行冗余备份保护。在集中式保护系统中，控制器通常运行在主控板中，主控板本身采用1+1/1:1热备份的方式，即在具有自动保护倒换功能的网元中使用了两个控制器，主协议控制器和备协议控制器，为了实现热备份方式的自动保护倒换功能，如图1、2所示，传统的1:1热备份方法，有以下2种常用的方法：1)主协议控制器和备协议控制器都能正常运行，能同时接收检测器的输入，运行完协议后只有主协议控制器下发倒换命令给执行器，备协议控制器不下发，主协议控制器和备协议控制器进行实时同步协议和定时同步协议，如果协议不一致，通常以主为准，当主协议控制器所在主控板重启、拔板、或者损坏，备协议控制器能检测到时，备协议控制器切换为新的主协议控制器，以前主也切换为备，主控板需要维护主备状态。2)只有主协议控制器正常工作，备协议控制器不运行，只有主协议控制器接收检测器的输入或者主、备协议控制器都接收但备协议控制器过滤掉所述输入，主协议控制器计算协议后下发倒换命令给执行器，主协议控制器对备协议控制器进行实时同步协议和定时同步协议，主备切换的流程和方法1一样。在现有分布式保护系统中，如果组网有多节点互连的场景且互连的节点作为控制器，那么会有多个控制器运行，也需要主备热备份的方式来保护控制器，如果采用传统的集中式保护中的热备份方法，会有以下缺陷：(1)分布式保护中需要维护多个主备控制器关系、且会有多个同步协议的过程，对通信资源要求高，而集中式保护只有主备主控板之间需要维护主备状态和所有同步过程。(2)分布式保护主备切换不如主控板及时，主控板的主备间一般有专属通道来维护主备状态，而分布式的控制器所在的业务单板之间维护主备状态只能靠临时的板间通信。(3)随着组网越来越复杂，分布式保护中可能存在多个控制器做为热备份的场景，比如多节点互连的场景，如果互连节点个数大于2，且互连节点作为控制器，即变为1:N的热备份，传统的集中式保护的1+1/1:1热备份无法支持。(4)分布式保护倒换时间无法达到最优，如果采取传统主备控制器的方式，也许针对不同的保护组，备控制器的执行效率更高，下发倒换命令也更快，保护倒换时间也越短。所以在分布式保护系统中，有必要找到其它的方法来解决控制器热备份的问题。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本专利技术主要提供一种分布式保护中控制器热备份的方法和装置。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供一种分布式保护中控制器热备份的方法，该方法包括：执行器接收各控制器发送的报文，根据各报文的序列号确定同一次协议触发的报文，通过同一次协议触发的报文维护各控制器的主备关系，并执行主控制器发送的报文，在协议稳态时，确定达到切换条件，执行器进行主备切换。上述方案中，所述各控制器发送的报文包括：协议控制信息、协议状态信息、序列号。上述方案中，所述通过同一次协议触发的报文维护各控制器的主备关系包括：以第一次最先收到同一协议触发的报文的控制器为主控制器，其它控制器为备控制器，在每次协议触发时，记录最先收到的报文的控制器，并在主备关系信息中对所述控制器的报文次数加1。上述方案中，该方法还包括：设置第一超时时间T1，当执行器实际是先接收到备控制器发送的报文时，如果在第一超时时间T1内还没有接收到主控制器发送的报文，按照备控制器发送的报文来执行保护倒换操作。上述方案中，所述协议稳态为：设置第二超时时间T2，执行器收到控制器发送的报文后，在第二超时时间T2内没有收到任何控制器发送的报文就认为保护组的保护协议在稳态；所述切换条件为：在协议稳态下，在当前主备关系信息中存在达到第一门限N的备控制器的报文次数、且主控制器的报文次数小于N。上述方案中，所述进行主备切换包括：执行器比较主备关系信息中备控制器的报文次数，次数最多的备控制器转变为主控制器，原主控制器变为备控制器，并清空主备关系信息中各控制器的报文次数为0。上述方案中，该方法还包括：执行器对各控制器的协议控制信息和协议状态信息进行校验，如果有不一致的，进行协议同步或协议复位。上述方案中，所述执行器对各控制器的协议控制信息和协议状态信息进行校验，如果有不一致的，进行协议同步或协议复位，包括：执行器在协议稳态下，根据每次最后收到各个控制器发送的报文中的协议控制信息和协议状态信息，将发送报文中协议控制信息和协议状态信息都相同的控制器分为一类，如果存在一类控制器的个数最多，向各控制器发送组播报文，组播报文中包含协议同步命令和该类控制器的协议控制状态信息，各控制器收到所述组播报文后效验各自的协议控制信息和协议状态信息，如果不一致，则进行保护协议的同步，如果一致则忽略掉；如果不存在一类控制器的个数最多，向控制器发送的组播报文中只包含协议复位命令，各控制器进行保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式保护中控制器热备份的方法，其特征在于，该方法包括：执行器接收各控制器发送的报文，根据各报文的序列号确定同一次协议触发的报文，通过同一次协议触发的报文维护各控制器的主备关系，并执行主控制器发送的报文，在协议稳态时，确定达到切换条件，执行器进行主备切换。

【技术特征摘要】
1.一种分布式保护中控制器热备份的方法，其特征在于，该方法包括：
执行器接收各控制器发送的报文，根据各报文的序列号确定同一次协议触
发的报文，通过同一次协议触发的报文维护各控制器的主备关系，并执行主控
制器发送的报文，在协议稳态时，确定达到切换条件，执行器进行主备切换。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各控制器发送的报文包
括：协议控制信息、协议状态信息、序列号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过同一次协议触发的
报文维护各控制器的主备关系包括：以第一次最先收到同一协议触发的报文的
控制器为主控制器，其它控制器为备控制器，在每次协议触发时，记录最先收
到的报文的控制器，并在主备关系信息中对所述控制器的报文次数加1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：设置第一超
时时间T1，当执行器实际是先接收到备控制器发送的报文时，如果在第一超时
时间T1内还没有接收到主控制器发送的报文，按照备控制器发送的报文来执
行保护倒换操作。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述协议稳态为：设置第二
超时时间T2，执行器收到控制器发送的报文后，在第二超时时间T2内没有收
到任何控制器发送的报文就认为保护组的保护协议在稳态；
所述切换条件为：在协议稳态下，在当前主备关系信息中存在达到第一门
限N的备控制器的报文次数、且主控制器的报文次数小于N。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述进行主备切换包括：执
行器比较主备关系信息中备控制器的报文次数，次数最多的备控制器转变为主
控制器，原主控制器变为备控制器，并清空主备关系信息中各控制器的报文次
数为0。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：执行器对各
控制器的协议控制信息和协议状态信息进行校验，如果有不一致的，进行协议

\t同步或协议复位。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述执行器对各控制器的协
议控制信息和协议状态信息进行校验，如果有不一致的，进行协议同步或协议
复位，包括：执行器在协议稳态下，根据每次最后收到各个控制器发送的报文
中的协议控制信息和协议状态信息，将发送报文中协议控制信息和协议状态信
息都相同的控制器分为一类，如果存在一类控制器的个数最多，向各控制器发
送组播报文，组播报文中包含协议同步命令和该类控制器的协议控制状态信息，
各控制器收到所述组播报文后效验各自的协议控制信息和协议状态信息，如果
不一致，则进行保护协议的同步，如果一致则忽略掉；如果不存在一类控制器
的个数最多，向控制器发送的组播报文中只包含协议复位命令，各控制器进行
保护协议的复位后重新查询检测器的网络故障来执行协议。
9.一种分布式保护中控制器热备份的装置，其特征在于，该装置包括：接
收模块、确定模块、维护模块、报文执行模块、主备切换模块；其中，
接收模块，用于接收各控制器发送的报文；
确定模块，用于根据各报文的序列号确定同一次协议触发的报文；
维护模块，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李必锴，卢刚，李国仿，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44