專利名稱：網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換設(shè)備的雙機(jī)熱備的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(Carrier Grade Network Address ^Translation，簡稱為CGN)設(shè)備的雙機(jī)熱備的方法及裝置。
背景技術(shù)：
運營商級CGN是一種在運營商網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行地址信息轉(zhuǎn)換的技術(shù)。隨著IPv4地址資源的枯竭，運營商迫切需要解決地址資源問題。雙棧隧道網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(Dual-stack lite Carrier Grade Network Address ^Translation，簡稱為DS-Lite CGN)是一種在IPv4網(wǎng)絡(luò)向IPv6網(wǎng)絡(luò)過渡下的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)。如圖1所示，是一種DS-Lite CGN集中式的部署場景。接入終端發(fā)出IPv4報文到接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備，接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備將其封裝成4in6隧道報文通過隧道(軟線)轉(zhuǎn)發(fā)到CGN設(shè)備，CGN設(shè)備剝離隧道頭后經(jīng)過44網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(Network Address Translation 44，簡稱為NAT44)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)發(fā)到因特網(wǎng)；因特網(wǎng)的第四版互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(Internet Protocol Version 4，簡稱為IPv4)報文到達(dá)CGN設(shè)備，經(jīng)過NAT44轉(zhuǎn)換后被封裝成4in6隧道報文通過隧道轉(zhuǎn)發(fā)到接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備，接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備剝掉隧道頭后將IPv4報文送達(dá)接入終端。目前，運營商對于CGN設(shè)備的部署分為集中式和分布式，分布式部署涉及設(shè)備范圍廣，部署分散；而集中式部署，只需要在出口因特網(wǎng)側(cè)部署CGN設(shè)備，對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無需升級，部署集中。集中式CGN部署，負(fù)載的業(yè)務(wù)流量大，用戶覆蓋面廣，為此需要有一種穩(wěn)定的部署機(jī)制。當(dāng)前的雙機(jī)熱備技術(shù)采用的設(shè)備間的?；顓f(xié)議普遍使用虛擬路由器冗余協(xié)議 (Virtual Router Redundancy,簡稱為VRRP)，通過VRRP組的優(yōu)先級來進(jìn)行主備選舉和切換，但這要求組網(wǎng)中必須要在兩臺路由器之間接入一臺交換機(jī)以運行VRRP協(xié)議，但在CGN 設(shè)備集中式部署三層環(huán)境下，不可能為了部署雙機(jī)熱備而在路由器之間加入交換機(jī)節(jié)點， 因此相關(guān)技術(shù)中無法對CGN設(shè)備在三層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的方法及裝置，以至少解決相關(guān)技術(shù)中無法對CGN設(shè)備在三層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份的問題。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的方法，包括在主用設(shè)備和備用設(shè)備之間建立檢測鏈路，所述主用設(shè)備切換到主狀態(tài)，所述備用設(shè)備切換到備狀態(tài)；在所述檢測鏈路上建立備份通道；所述主用設(shè)備通過所述備份通道向所述備用設(shè)備備份fe息。優(yōu)選地，在所述主用設(shè)備通過所述備份通道向所述備用設(shè)備備份信息之后，還包括當(dāng)所述主用設(shè)備檢測到故障時，關(guān)閉所述檢測鏈路，所述主用設(shè)備由主狀態(tài)切換到初始狀態(tài)；所述備用設(shè)備檢測到所述檢測鏈路關(guān)閉后，所述備用設(shè)備由備狀態(tài)切換為主狀態(tài)。優(yōu)選地，所述備用設(shè)備由備狀態(tài)切換為主狀態(tài)之后，還包括所述主用設(shè)備檢測到故障修復(fù)時，重新建立所述檢測鏈路，所述主用設(shè)備由初始狀態(tài)切換至備狀態(tài)；所述備用設(shè)備檢測到所述檢測鏈路重新建立后，在所述檢測鏈路上重新建立備份通道；所述備用設(shè)備通過所述備份通道向所述主用設(shè)備備份信息；當(dāng)所述備份結(jié)束，則所述備用設(shè)備由主狀態(tài)切換至備狀態(tài)，所述主用設(shè)備由備狀態(tài)切換至主狀態(tài)。優(yōu)選地，所述主用設(shè)備和所述備用設(shè)備在所述檢測鏈路上建立備份通道包括在所述主用設(shè)備的主控管理單元與所述備用設(shè)備的主控管理單元之間建立用戶備份通道；在所述主用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元與所述備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元之間建立會話備份通道。優(yōu)選地，在所述主用設(shè)備與所述備用設(shè)備之間基于傳輸控制協(xié)議(Transmission Control Protocol，簡稱為 TCP)或用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議(User Datagram Protocol，簡稱為UDP) 建立所述備份通道。優(yōu)選地，所述信息至少包括以下之一用戶信息，會話信息。優(yōu)選地，對于DS-Lite，所述用戶信息至少包括以下之一 IPv6前綴及子網(wǎng)前綴長度，隧道目的第六版互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(Internet Protocol Version 6，簡稱為IPv6)地址，虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(Virtual Private Network，簡稱為VPN)信息；對于64網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(Network Address Translation 64，簡稱為NAT64)，所述用戶信息至少包括以下之一 IPv6前綴及子網(wǎng)前綴長度，NAT64前綴，VPN信息；對于NAT44，所述用戶信息至少包括以下之一 IPv4 地址，VPN信息。優(yōu)選地，當(dāng)所述信息為所述用戶信息時，所述主用設(shè)備通過所述備份通道向所述備用設(shè)備備份信息包括所述主用設(shè)備的主控管理單元將添加的所述用戶信息同步到所述備用設(shè)備的主控管理單元；所述備用設(shè)備的主控管理單元將所述添加的所述用戶信息同步到所述備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元；所述備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元保存所述添加的所述用戶 fn息ο優(yōu)選地，所述會話信息至少包括以下之一端口控制協(xié)議(Port Control Protocol，簡稱為PCP)響應(yīng)值(ECHO)信息、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換信息和ALG信息；其中，所述網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換信息至少包括以下之一私網(wǎng)IPv4地址，公網(wǎng)IPv4地址，端口信息，端口塊信息， 協(xié)議類型，用戶標(biāo)識信息；所述應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)(Application Layer (Gateway，簡稱為ALG)信息至少包括以下之一 ALG控制信息，ALG協(xié)議類型，用戶標(biāo)識信息。優(yōu)選地，當(dāng)所述信息為所述用戶信息時，所述主用設(shè)備通過所述備份通道向所述備用設(shè)備備份信息包括所述主用設(shè)備的主控管理單元將刪除的所述用戶信息同步到所述備用設(shè)備的主控管理單元；所述備用設(shè)備的主控管理單元將所述刪除的所述用戶信息同步到所述備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元；所述備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元根據(jù)所述刪除的用戶信息刪除相應(yīng)用戶的用戶信息以及該用戶的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換信息和ALG信息。優(yōu)選地，當(dāng)所述信息為所述會話信息時，所述主用設(shè)備通過所述備份通道向所述備用設(shè)備備份信息包括所述備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元將所述用戶信息或所述用戶標(biāo)識信息通知給所述主用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元；所述主用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元接到所述通知后， 將所述用戶的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換信息備份。優(yōu)選地，所述主用設(shè)備切換到主狀態(tài)，所述備用設(shè)備切換到備狀態(tài)，包括所述主用設(shè)備檢測到所述檢測鏈路狀態(tài)為UP，以及自身的業(yè)務(wù)接口和業(yè)務(wù)單元均處于正常工作狀態(tài)時，切換到主狀態(tài)；所述備用設(shè)備檢測到所述檢測鏈路狀態(tài)為UP，以及自身的業(yè)務(wù)接口和業(yè)務(wù)單元均處于正常工作狀態(tài)時，切換到備狀態(tài)。優(yōu)選地，所述檢測鏈路的檢測采用三層檢測協(xié)議，其中，所述三層檢測協(xié)議至少包括以下之一雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(Bidirectional Forwarding Detection，簡稱為BFD)協(xié)議，因特網(wǎng)包探索器(Packet Internet Group，簡稱為PING)協(xié)議。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的裝置，包括第一切換模塊，用于在主用設(shè)備和備用設(shè)備之間建立檢測鏈路，并將所述主用設(shè)備切換到主狀態(tài)，將所述備用設(shè)備切換到備狀態(tài)；建立模塊，用于在所述檢測鏈路上建立備份通道；第一備份模塊，用于通過所述備份通道將所述主用設(shè)備的信息備份至所述備用設(shè)備。優(yōu)選地，所述裝置還包括關(guān)閉模塊，用于在所述主用設(shè)備檢測到故障的情況下， 關(guān)閉所述檢測鏈路，并將所述主用設(shè)備由主狀態(tài)切換到初始狀態(tài)；第二切換模塊，用于在所述備用設(shè)備檢測到所述檢測鏈路關(guān)閉的情況下，將所述備用設(shè)備由備狀態(tài)切換為主狀態(tài)。優(yōu)選地，所述裝置還包括第三切換模塊，用于在所述主用設(shè)備檢測到故障修復(fù)的情況下，重新建立所述檢測鏈路，并將所述主用設(shè)備由初始狀態(tài)切換至備狀態(tài)；重建模塊， 用于在所述備用設(shè)備檢測到所述檢測鏈路重新建立的情況下，在所述檢測鏈路上重新建立備份通道；第二備份模塊，用于通過所述備份通道將所述備用設(shè)備的信息備份至所述主用設(shè)備；第四切換模塊，用于當(dāng)所述備份結(jié)束時，將所述備用設(shè)備由主狀態(tài)切換至備狀態(tài)，將所述主用設(shè)備由備狀態(tài)切換至主狀態(tài)。通過本發(fā)明，采用在主用設(shè)備切換到主狀態(tài)，備用設(shè)備切換到備狀態(tài)之后，在已建立的檢測鏈路上建立備份通道，主用設(shè)備通過該備份通道向備用設(shè)備進(jìn)行信息備份的方法，解決了相關(guān)技術(shù)中無法對CGN設(shè)備在三層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份的問題，進(jìn)而在三層環(huán)境下可以進(jìn)行CGN設(shè)備間的雙機(jī)熱備，有效的提高CGN設(shè)備的業(yè)務(wù)運行穩(wěn)定性， 進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的性能。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的CGN設(shè)備集中式旁掛部署場景示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的方法的流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的部署場景示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的BFD/PING協(xié)議建立檢測鏈路的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的主用設(shè)備與備用設(shè)備建立備份通道的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的主用設(shè)備主備狀態(tài)切換過程的示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的備用設(shè)備主備狀態(tài)切換過程的示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的正常工作的流程示意圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的故障情況下主備切換的流程示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的裝置的結(jié)構(gòu)框圖一；圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例的CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的裝置的結(jié)構(gòu)框圖二 ；以及圖12是根據(jù)本發(fā)明實施例的CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的裝置的結(jié)構(gòu)框圖三。
具體實施例方式下文中將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合?；谙嚓P(guān)技術(shù)中無法對CGN設(shè)備在三層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份的問題， 本發(fā)明實施例提供了一種CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的方法，如圖2所示，是根據(jù)本發(fā)明實施例的 CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的方法的流程圖，該方法包括步驟S202，在主用設(shè)備和備用設(shè)備之間建立檢測鏈路，主用設(shè)備切換到主狀態(tài)，備用設(shè)備切換到備狀態(tài)；步驟S204，主用設(shè)備和備用設(shè)備在檢測鏈路上建立備份通道；步驟S206，主用設(shè)備通過備份通道向備用設(shè)備備份信息。通過本發(fā)明實施例，采用在主用設(shè)備切換到主狀態(tài)，備用設(shè)備切換到備狀態(tài)之后， 在已建立的檢測鏈路上建立備份通道，主用設(shè)備通過該備份通道向備用設(shè)備進(jìn)行信息備份的方法，解決了相關(guān)技術(shù)中無法對CGN設(shè)備在三層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份的問題，進(jìn)而在三層環(huán)境下可以進(jìn)行CGN設(shè)備間的雙機(jī)熱備，有效的提高CGN設(shè)備的業(yè)務(wù)運行穩(wěn)定性，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的性能。在步驟S102執(zhí)行之前，還需要對CGN設(shè)備進(jìn)行配置，如圖3所示，給出了一種CGN 設(shè)備雙機(jī)熱備的部署場景。圖3與圖1的不同點在于，圖3對CGN設(shè)備進(jìn)行了設(shè)置，配置了一臺CGN設(shè)備為主用設(shè)備，配置另一臺CGN設(shè)備為備用設(shè)備。當(dāng)然，僅對CGN設(shè)備進(jìn)行設(shè)置是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要CGN設(shè)備可以在主用設(shè)備與備用設(shè)備間進(jìn)行選舉，例如，選擇主用設(shè)備為主狀態(tài)，選擇備用設(shè)備為備狀態(tài)。本實施例中，主用設(shè)備與備用設(shè)備間的選舉可以通過對它們之間的檢測鏈路進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)檢測結(jié)果來抉擇主用設(shè)備和備用設(shè)備的狀態(tài)。上述選舉(即對檢測鏈路的檢測)可以通過狀態(tài)檢測協(xié)議來完成，而無需通過傳統(tǒng)二層環(huán)境的VRRP協(xié)議來決策主備。本實施例使用的是三層檢測協(xié)議，其中，三層檢測協(xié)議至少可以包括BFD協(xié)議或PING協(xié)議，如圖4所示，說明了主用設(shè)備和備用設(shè)備間通過BFD 或PING等協(xié)議建立檢測鏈路的示意圖。其中，BFD能夠與相鄰系統(tǒng)建立對等關(guān)系，每個系統(tǒng)以協(xié)商的速率監(jiān)測來自其他系統(tǒng)的BFD速率，當(dāng)對等系統(tǒng)沒有接到預(yù)先設(shè)定數(shù)量的數(shù)據(jù)包時，它推斷BFD保護(hù)的軟件或硬件基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)生故障，不管基礎(chǔ)設(shè)施是標(biāo)記交換路徑、其他類型的隧道還是交換以太網(wǎng)絡(luò)，且BFD可以實現(xiàn)毫秒級的檢測粒度。當(dāng)然，協(xié)議的類型不限于此，還可以包括與其能實現(xiàn)相同或類似功能的三層檢測協(xié)議等。主用設(shè)備切換到主狀態(tài)，備用設(shè)備切換到備狀態(tài)的過程不是簡單的切換，需要滿足一定條件的，當(dāng)主用設(shè)備檢測到檢測鏈路狀態(tài)為UP，且自身的業(yè)務(wù)接口和業(yè)務(wù)單元均處于正常工作狀態(tài)時，才會切換到主狀態(tài)；當(dāng)備用設(shè)備檢測到檢測鏈路狀態(tài)為UP，且自身的業(yè)務(wù)接口和業(yè)務(wù)單元均處于正常工作狀態(tài)時，才會切換到備狀態(tài)。在此過程中，檢測鏈路的通斷情況和其自身設(shè)備的工作狀態(tài)都是必備的鏈路檢測過程，且在都滿足的情況下主用設(shè)備才能切換到主狀態(tài)，備用設(shè)備才可以切換到備狀態(tài)。在步驟S104的執(zhí)行過程中，在檢測鏈路上建立的備份通道可以分為兩種，即為用戶備份通道和會話備份通道，如圖5所示，建立上述兩種通道的建立過程可以包括在主用設(shè)備的主控管理單元與備用設(shè)備的主控管理單元之間建立用戶備份通道；在主用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元與備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元之間建立會話備份通道。其中，在主用設(shè)備與備用設(shè)備之間的備份通道可以是基于TCP協(xié)議或UDP協(xié)議而建立的，當(dāng)然，與上述兩種協(xié)議相似的、可以建立備份通道的協(xié)議都可以運用于該實施例中。在上述步驟實施過程中，用戶備份通道和會話備份通道可以是同時建立的，也可以是分次序建立的，但在通常情況下，由于是對某一用戶的相關(guān)信息進(jìn)行的備份，例如，該用戶的個人資料、業(yè)務(wù)信息、繳費信息等，所以會先建立用戶備份通道，將該用戶的相關(guān)信息進(jìn)行備份。當(dāng)然，如果只需要對某一時間段內(nèi)的信息進(jìn)行備份，而不考慮出自哪個用戶， 也可以先建立會話備份通道。本實施例中的備份信息可以是用戶信息，可以是會話信息，也可以是用戶信息與會話信息同時進(jìn)行備份。其中，用戶信息在不同情況下可以包括不同種類的信息，對于DS-Lite，用戶信息至少包括以下之一 IPv6前綴及子網(wǎng)前綴長度，隧道目的IPv6地址，VPN信息；對于 NAT64，用戶信息至少包括以下之一 IPv6前綴及子網(wǎng)前綴長度，NAT64前綴，VPN信息；對于NAT44，用戶信息至少包括以下之一 IPv4地址，VPN信息。其中，隧道信息可以包括用戶IPv6地址，隧道目的IPv6地址，隧道MTU，隧道類型，隧道類型可以是GRE，普通4-in_6， IPv6 IPSEC 等。會話信息也可以包括一種或多種，但至少包括以下之一 PCP ECHO信息、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換信息和ALG信息；其中，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換信息至少包括以下之一私網(wǎng)IPv4地址，公網(wǎng) IPv4地址，端口信息，端口塊信息，協(xié)議類型，用戶標(biāo)識信息；ALG信息至少包括以下之一 ALG控制信息，ALG協(xié)議類型，用戶標(biāo)識信息。其中，用戶標(biāo)識信息可以是該用戶的信息，也可以是代表該用戶的唯一標(biāo)識或關(guān)鍵字等。例如，通過關(guān)鍵字的輸入查找到的代表某一用戶的標(biāo)識信息。當(dāng)信息為用戶信息時，主用設(shè)備通過備份通道向備用設(shè)備備份信息的過程可以作以下處理主用設(shè)備的主控管理單元將添加的用戶信息同步到備用設(shè)備的主控管理單元； 備用設(shè)備的主控管理單元將添加的用戶信息同步到備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元；備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元保存添加的用戶信息。上述處理為添加用戶信息時，如何對其進(jìn)行備份的過程，當(dāng)然，該過程不僅限于添加，刪除用戶信息和修改用戶信息都可以進(jìn)行備份，修改用戶信息的過程與添加過程類似， 本實施例中不再對其過程進(jìn)行描述，然而刪除過程相對復(fù)雜些，因為刪除該用戶信息后，原來備份的中不能再保存與該用戶有關(guān)的信息，否則會造成資源的浪費，所以刪除的過程可以包括以下步驟主用設(shè)備的主控管理單元將刪除的用戶信息同步到備用設(shè)備的主控管理單元；備用設(shè)備的主控管理單元將刪除的用戶信息同步到備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元；備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元根據(jù)刪除的用戶信息刪除相應(yīng)用戶的用戶信息以及該用戶的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換信息和ALG信息。在實施過程中，當(dāng)信息為會話信息時，主用設(shè)備通過備份通道向備用設(shè)備備份信息可以包括備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元將用戶信息或用戶標(biāo)識信息通知給主用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元；主用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元接到通知后，將用戶的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換信息備份。本實施例中描述的此過程是建立在用戶信息已經(jīng)備份的情況下，如圖5所示，在備用設(shè)備接收到用戶信息后，將其同步給業(yè)務(wù)處理單元，同步的內(nèi)容可以是用戶的信息，當(dāng)然也可以是用戶的唯一標(biāo)識，只要是能確認(rèn)該用戶身份即可。將用戶信息或標(biāo)識信息通知業(yè)務(wù)處理單元，則業(yè)務(wù)處理單元在接到該通知后，會對用戶的會話信息進(jìn)行備份，例如，對用戶的網(wǎng)路地址轉(zhuǎn)換信息進(jìn)行備份。當(dāng)運行的過程中發(fā)生故障時，則上述的備份就突顯出其重要性。發(fā)生故障的情況很多，種類也很多，本實施例中以業(yè)務(wù)接口物理狀態(tài)關(guān)閉或業(yè)務(wù)處理單元不可用為故障進(jìn)行說明，其中，可能是一個業(yè)務(wù)接口物理狀態(tài)關(guān)閉，也可能是多個業(yè)務(wù)接口物理狀態(tài)關(guān)閉， 只要有業(yè)務(wù)接口物理狀態(tài)關(guān)閉，則檢測鏈路就已經(jīng)出現(xiàn)了問題。當(dāng)主用設(shè)備檢測到故障時， 關(guān)閉檢測鏈路，主用設(shè)備由主狀態(tài)切換到初始狀態(tài)，如圖6所示，是主用設(shè)備主備狀態(tài)切換過程的示意圖；備用設(shè)備檢測到檢測鏈路關(guān)閉后，備用設(shè)備由備狀態(tài)切換為主狀態(tài)，如圖7 所示，說明的是備用設(shè)備主備狀態(tài)切換過程的示意圖。在實施過程中，主用設(shè)備檢測到故障的存在，則關(guān)閉檢測鏈路，其中，檢測的過程可以是通過檢測周期性檢測報文來實現(xiàn)的。例如，在鏈路正常的情況下，周期性檢測報文的發(fā)送頻率是4次/秒，一秒可以收到4個周期性檢測報文。為了便于檢測，可以設(shè)置一個最大接收時間，如果在最大接收時間內(nèi)還沒有接收到周期性檢測報文，則認(rèn)為該檢測鏈路發(fā)生故障。例如，設(shè)置最大接收時間為3秒，在3秒內(nèi)沒有收到周期性檢測報文則認(rèn)為該檢測鏈路出現(xiàn)故障；如果在3秒內(nèi)收到周期性檢測報文，但周期性檢測報文的數(shù)量并沒有達(dá)到 12個，則認(rèn)為檢測鏈路可用。在實際應(yīng)用中，即使該檢測鏈路可能存在一些小問題，但整體上并不影響備份及后續(xù)切換的過程。本實施例提供了完備的保護(hù)措施，在發(fā)生故障時，仍可以靈活切換，保證系統(tǒng)的正常運行。當(dāng)檢測鏈路關(guān)閉后，主用設(shè)備將狀態(tài)切換到初始狀態(tài)，對其進(jìn)行停用。備用設(shè)備感知到檢測鏈路關(guān)閉后，主動由備狀態(tài)切換到主狀態(tài)，在后續(xù)過程中，備用設(shè)備作為當(dāng)前的主用設(shè)備進(jìn)行工作。主用設(shè)備檢測到故障修復(fù)時，主用設(shè)備感知到故障修復(fù)后，重新建立檢測鏈路，主用設(shè)備由初始狀態(tài)切換至備狀態(tài)(參見圖6的示意圖)，主用設(shè)備作為當(dāng)前的備用設(shè)備使用。備用設(shè)備檢測到檢測鏈路重新建立后，與最初的備份過程類似，在檢測鏈路上重新建立備份通道；備用設(shè)備(即當(dāng)前主用設(shè)備)通過備份通道向主用設(shè)備(即當(dāng)前備用設(shè)備)備份信息；當(dāng)備份結(jié)束，則備用設(shè)備由主狀態(tài)切換至備狀態(tài)(參見圖7的示意圖)，主用設(shè)備由備狀態(tài)切換至主狀態(tài)。在主用設(shè)備切換至主狀態(tài)，備用設(shè)備切換至備狀態(tài)后，CGN設(shè)備正常工作并繼續(xù)進(jìn)行備份。在故障修復(fù)后，系統(tǒng)可以切換到正常模式，主用設(shè)備發(fā)生故障期間的數(shù)據(jù)也不會丟失，提高了用戶體驗。下面結(jié)合圖8和圖9對本發(fā)明的上述過程進(jìn)行進(jìn)一步總結(jié)。如圖8所示，本發(fā)明實施例對CGN雙機(jī)熱備的正常工作實施步驟如下步驟S802，配置主用設(shè)備和備用設(shè)備；步驟S804，主用設(shè)備和備用設(shè)備建立檢測鏈路，主用設(shè)備切換到主狀態(tài)，正常工作；備用設(shè)備切換到備狀態(tài)；步驟S806，主用設(shè)備和備用設(shè)備建立用戶備份通道；步驟S808，主用設(shè)備和備用設(shè)備建立會話備份通道；步驟S810，主用設(shè)備向備用設(shè)備備份用戶信息；步驟S812，主用設(shè)備向備用設(shè)備備份會話信息；當(dāng)主用設(shè)備發(fā)生故障時，如圖9所示，本發(fā)明實施例的主備切換的實施步驟如下
步驟S902，主用設(shè)備感知故障，關(guān)閉檢測鏈路；備用設(shè)備感知鏈路關(guān)閉，轉(zhuǎn)為主狀態(tài)，接替主用設(shè)備繼續(xù)工作；步驟S904，主用設(shè)備恢復(fù)故障，建立檢測鏈路，轉(zhuǎn)為備狀態(tài)；備用設(shè)備感知鏈路打開；步驟S906，主用設(shè)備和備用設(shè)備建立用戶備份通道；步驟S908，主用設(shè)備和備用設(shè)備建立會話備份通道；步驟S910，備用設(shè)備向主用設(shè)備備份當(dāng)前所有用戶信息；步驟S912，備用設(shè)備向主用設(shè)備備份當(dāng)前所有會話信息；步驟S914，備份結(jié)束，主用設(shè)備轉(zhuǎn)為主狀態(tài)，正常工作；備用設(shè)備轉(zhuǎn)為備狀態(tài)；步驟S916，主用設(shè)備向備用設(shè)備備份用戶信息；步驟S918，主用設(shè)備向備用設(shè)備備份會話信息。綜上，通過本發(fā)明實施例可以實現(xiàn)三層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的CGN設(shè)備雙機(jī)熱備部署，能有效提高CGN設(shè)備的業(yè)務(wù)運行穩(wěn)定性。本發(fā)明實施例還提供了一種CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的裝置，如圖10所示，是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的裝置的結(jié)構(gòu)框圖一，該裝置包括第一切換模塊 10，用于在主用設(shè)備和備用設(shè)備之間建立檢測鏈路，并將主用設(shè)備切換到主狀態(tài)，將備用設(shè)備切換到備狀態(tài)；建立模塊20，與第一切換模塊10耦合，用于在檢測鏈路上建立備份通道； 第一備份模塊30，與建立模塊20耦合，用于通過備份通道將主用設(shè)備的信息備份至備用設(shè)備。如圖11所示，是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的裝置的結(jié)構(gòu)框圖二，該裝置還包括關(guān)閉模塊40，與第一備份模塊30耦合，用于在主用設(shè)備檢測到故障的情況下，關(guān)閉檢測鏈路，并將主用設(shè)備由主狀態(tài)切換到初始狀態(tài)；第二切換模塊50，與關(guān)閉模塊40耦合，用于在備用設(shè)備檢測到檢測鏈路關(guān)閉的情況下，將備用設(shè)備由備狀態(tài)切換為主狀態(tài)。如圖12所示，是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的裝置的結(jié)構(gòu)框圖三，該裝置還包括第三切換模塊60，與第二切換模塊50耦合，用于在主用設(shè)備檢測到故障修復(fù)的情況下，重新建立檢測鏈路，并將主用設(shè)備由初始狀態(tài)切換至備狀態(tài)；重建模塊70， 與第三切換模塊60耦合，用于在備用設(shè)備檢測到檢測鏈路重新建立的情況下，在檢測鏈路上重新建立備份通道；第二備份模塊80，與重建模塊70耦合，用于通過備份通道將備用設(shè)備的信息備份至主用設(shè)備；第四切換模塊90，與第二備份模塊80耦合，用于當(dāng)備份結(jié)束時， 將備用設(shè)備由主狀態(tài)切換至備狀態(tài)，將主用設(shè)備由備狀態(tài)切換至主狀態(tài)。建立模塊20還用于在主用設(shè)備的主控管理單元與備用設(shè)備的主控管理單元之間建立用戶備份通道；在主用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元與備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元之間建立會話備份通道。當(dāng)信息為用戶信息時，第一備份模塊30還用于主用設(shè)備的主控管理單元將添加的用戶信息同步到備用設(shè)備的主控管理單元，備用設(shè)備的主控管理單元將添加的用戶信息同步到備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元，備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元保存添加的用戶信息；主用設(shè)備的主控管理單元將刪除的用戶信息同步到備用設(shè)備的主控管理單元；備用設(shè)備的主控管理單元將刪除的用戶信息同步到備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元；備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元根據(jù)刪除的用戶信息刪除相應(yīng)用戶的用戶信息以及該用戶的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換信息和ALG信息。當(dāng)信息為會話信息時，第一備份模塊30還用于備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元將用戶信息或用戶標(biāo)識信息通知給主用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元；主用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元接到通知后，將用戶的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換信息備份。從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明實現(xiàn)了如下技術(shù)效果通過本發(fā)明各實施例，解決了相關(guān)技術(shù)中無法對CGN設(shè)備在三層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份的問題，進(jìn)而在三層環(huán)境下可以進(jìn)行CGN設(shè)備間的雙機(jī)熱備，有效的提高 CGN設(shè)備的業(yè)務(wù)運行穩(wěn)定性，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的性能。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的方法，其特征在于，包括在主用設(shè)備和備用設(shè)備之間建立檢測鏈路，所述主用設(shè)備切換到主狀態(tài)，所述備用設(shè)備切換到備狀態(tài)；在所述檢測鏈路上建立備份通道；所述主用設(shè)備通過所述備份通道向所述備用設(shè)備備份信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述主用設(shè)備通過所述備份通道向所述備用設(shè)備備份信息之后，還包括當(dāng)所述主用設(shè)備檢測到故障時，關(guān)閉所述檢測鏈路，所述主用設(shè)備由主狀態(tài)切換到初始狀態(tài)；所述備用設(shè)備檢測到所述檢測鏈路關(guān)閉后，所述備用設(shè)備由備狀態(tài)切換為主狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述備用設(shè)備由備狀態(tài)切換為主狀態(tài)之后，還包括所述主用設(shè)備檢測到故障修復(fù)時，重新建立所述檢測鏈路，所述主用設(shè)備由初始狀態(tài)切換至備狀態(tài)；所述備用設(shè)備檢測到所述檢測鏈路重新建立后，在所述檢測鏈路上重新建立備份通道；所述備用設(shè)備通過所述備份通道向所述主用設(shè)備備份信息；當(dāng)所述備份結(jié)束，則所述備用設(shè)備由主狀態(tài)切換至備狀態(tài)，所述主用設(shè)備由備狀態(tài)切換至主狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述主用設(shè)備和所述備用設(shè)備在所述檢測鏈路上建立備份通道包括在所述主用設(shè)備的主控管理單元與所述備用設(shè)備的主控管理單元之間建立用戶備份通道；在所述主用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元與所述備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元之間建立會話備份通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在所述主用設(shè)備與所述備用設(shè)備之間基于TCP協(xié)議或UDP協(xié)議建立所述備份通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息至少包括以下之一用戶信息，會話{曰息ο
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，對于DS-Lite，所述用戶信息至少包括以下之一 IPv6前綴及子網(wǎng)前綴長度，隧道目的 IPv6地址，VPN信息；對于NAT64，所述用戶信息至少包括以下之一 IPv6前綴及子網(wǎng)前綴長度，NAT64前綴， VPN信息；對于NAT44，所述用戶信息至少包括以下之一 IPv4地址，VPN信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，當(dāng)所述信息為所述用戶信息時，其特征在于，所述主用設(shè)備通過所述備份通道向所述備用設(shè)備備份信息包括所述主用設(shè)備的主控管理單元將添加的所述用戶信息同步到所述備用設(shè)備的主控管理單元；所述備用設(shè)備的主控管理單元將所述添加的所述用戶信息同步到所述備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元；所述備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元保存所述添加的所述用戶信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述會話信息至少包括以下之一PCP ECHO信息、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換信息和ALG信息；其中，所述網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換信息至少包括以下之一私網(wǎng)IPv4地址，公網(wǎng)IPv4地址，端口信息，端口塊信息，協(xié)議類型，用戶標(biāo)識信息；所述ALG信息至少包括以下之一 ALG控制信息，ALG協(xié)議類型，用戶標(biāo)識信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，當(dāng)所述信息為所述用戶信息時，其特征在于，所述主用設(shè)備通過所述備份通道向所述備用設(shè)備備份信息包括所述主用設(shè)備的主控管理單元將刪除的所述用戶信息同步到所述備用設(shè)備的主控管理單元；所述備用設(shè)備的主控管理單元將所述刪除的所述用戶信息同步到所述備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元；所述備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元根據(jù)所述刪除的用戶信息刪除相應(yīng)用戶的用戶信息以及該用戶的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換信息和ALG信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述信息為所述會話信息時，其特征在于，所述主用設(shè)備通過所述備份通道向所述備用設(shè)備備份信息包括所述備用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元將所述用戶信息或所述用戶標(biāo)識信息通知給所述主用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元；所述主用設(shè)備的業(yè)務(wù)處理單元接到所述通知后，將所述用戶的網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換信息備份。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述主用設(shè)備切換到主狀態(tài)，所述備用設(shè)備切換到備狀態(tài)，包括所述主用設(shè)備檢測到所述檢測鏈路狀態(tài)為UP，以及自身的業(yè)務(wù)接口和業(yè)務(wù)單元均處于正常工作狀態(tài)時，切換到主狀態(tài)；所述備用設(shè)備檢測到所述檢測鏈路狀態(tài)為UP，以及自身的業(yè)務(wù)接口和業(yè)務(wù)單元均處于正常工作狀態(tài)時，切換到備狀態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測鏈路的檢測采用三層檢測協(xié)議，其中，所述三層檢測協(xié)議至少包括以下之一 BFD協(xié)議，PING協(xié)議。
14.一種網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的裝置，其特征在于，包括第一切換模塊，用于在主用設(shè)備和備用設(shè)備之間建立檢測鏈路，并將所述主用設(shè)備切換到主狀態(tài)，將所述備用設(shè)備切換到備狀態(tài)；建立模塊，用于在所述檢測鏈路上建立備份通道；第一備份模塊，用于通過所述備份通道將所述主用設(shè)備的信息備份至所述備用設(shè)備。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括關(guān)閉模塊，用于在所述主用設(shè)備檢測到故障的情況下，關(guān)閉所述檢測鏈路，并將所述主用設(shè)備由主狀態(tài)切換到初始狀態(tài)；第二切換模塊，用于在所述備用設(shè)備檢測到所述檢測鏈路關(guān)閉的情況下，將所述備用設(shè)備由備狀態(tài)切換為主狀態(tài)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 第三切換模塊，用于在所述主用設(shè)備檢測到故障修復(fù)的情況下，重新建立所述檢測鏈路，并將所述主用設(shè)備由初始狀態(tài)切換至備狀態(tài)；重建模塊，用于在所述備用設(shè)備檢測到所述檢測鏈路重新建立的情況下，在所述檢測鏈路上重新建立備份通道；第二備份模塊，用于通過所述備份通道將所述備用設(shè)備的信息備份至所述主用設(shè)備； 第四切換模塊，用于當(dāng)所述備份結(jié)束時，將所述備用設(shè)備由主狀態(tài)切換至備狀態(tài)，將所述主用設(shè)備由備狀態(tài)切換至主狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CGN設(shè)備的雙機(jī)熱備的方法及裝置，該方法包括在主用設(shè)備和備用設(shè)備之間建立檢測鏈路，主用設(shè)備切換到主狀態(tài)，備用設(shè)備切換到備狀態(tài)；在檢測鏈路上建立備份通道；主用設(shè)備通過備份通道向備用設(shè)備備份信息。通過運用本發(fā)明，解決了相關(guān)技術(shù)中無法對CGN設(shè)備在三層網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份的問題，進(jìn)而在三層環(huán)境下可以進(jìn)行CGN設(shè)備間的雙機(jī)熱備，有效的提高CGN設(shè)備的業(yè)務(wù)運行穩(wěn)定性，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的性能。
文檔編號H04L12/24GK102447583SQ20121000103
公開日2012年5月9日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者蘭光華, 韓杰 申請人:中興通訊股份有限公司