专利名称：备份系统中主设备和备用设备间系统时间校准的方法
技术领域：
本发明涉及一种备份系统中主设备和备用设备间系统时间校准的方法。
背景技术：
在电信级通信电子设备中，设备的稳定性和可靠性是提供良好服务的基础。通常为了提供更稳定的服务，电信设备中广泛采用了热备份技术。当主设备出现故障时，自动倒换到备用设备上，以提供不间断服务，并使呼损最小。因此备用设备和主设备之间必须保持信息的实时同步，在很多情况下，系统时间的一致性是信息同步的重要基础。所以首先必须校准备用设备和主设备之间的系统时间。通常不同的应用对主用设备和备用设备之间的时间偏差要求不一样。时间校准不应对主用设备和备用设备的上电顺序做严格的规定。
现有的时间校准方案网络时间协议(NTP)主要适用于分布式时间服务器和客户机之间的时间校准。NTP协议基于IP和UDP协议，主要优点是适用于INTERNET上时间服务器和客户机之间的时间校准，时间校准精度较高；缺点是校准方法复杂，使用的算法也比较复杂，不容易实现，系统开销也比较大。对于某些应用系统来说，并不能发挥NTP协议的优点。
发明内容
本发明主要解决在采用热备份的系统中当备用单板上电后如何校准备用设备和主用设备之间的系统时间并达到规定的误差范围。
本发明包含下述步骤A、备用设备启动周期循环定时器，通过通信信道周期性地向主设备发送时间校准请求消息；
B、主设备响应请求，向备用设备发送时间回应消息，并在该消息中携带主设备的系统时间；C、备用设备收到主设备的回应消息后停止所述定时器，并记录第一收包时间；D、备用设备再次向主设备发送时间校准请求，记录发送的请求次数，并根据对该请求的回应消息记录第二收包时间；E、备用设备根据第一收包时间和第二收包时间确定时间校准误差，并判断该误差是否在允许误差范围之内，如果判断结果为是，则转步骤G，否则继续步骤F；F、判断请求次数是否大于预定次数，如果判断为是，则校准失败并停止校准，否则将第二收包时间作为第一收包时间，转步骤D；G、将主设备的系统时间加上时间校准误差设置为备用设备的系统时间。
根据上述方法所述的收包时间，是指备用设备收到主用设备回应消息时的自身系统时间。
所述的步骤E中，判断该误差是否在允许误差范围之内的步骤，是判断该误差是否小于或等于允许误差。
所述允许误差是指在主设备和备用设备之间消息包从一端经通信信道到达另一端的最小时间。
所述的方法，时间校准误差为(T2-T1)/2，其中T2为第二收包时间，T1为第一收包时间。
所述的方法，在备用设备侧设置有超时重发机制。
所述的方法，所述的超时重发机制为当备用设备发送时间校准请求消息时，启动一个重发循环定时器，如果在定时器超时之前，备用设备收到主设备发送的时间校准回应消息，则停止重发循环定时器；否则备用设备重新给主设备发送时间校准请求消息，直到收到主设备发送的时间校准回应消息。
采用本发明，不论主板先上电还是备板先上电，都可以自动完成时间校准。是将在主设备和备用设备之间消息包从一端经通信信道到达另一端的最小时间作为允许误差，使得时间校准的精度比较高。而且本发明中时间校准次数可以灵活配置，不管成功与失败，主用设备都能根据校准结果做正确的处理，使主板的开销很低，基本不影响正常业务。
图1是本发明的时间校准网络模型示意图；图2是本发明另一个时间校准网络模型示意图；图3为本发明实施例的流程图。
具体实施例方式
本发明主要解决通信设备中两个或者多个模块或者小型网络中时间服务器和客户机之间的时间校准，如图1和图2所示，是本发明的时间校准网络模型示意图，从图中可以看出，该网络模型主要包括有一台时间服务器(Server)和一个或者多个(Host 1、Host 2，……)。在本实施例中，该时间服务器即是主设备，该客户机即是备用设备。
为了将主设备(以下简称主板)上的信息传送到备用设备(以下简称备板)上，主板和备板之间必须有通信信道。本技术方案采用的通信信道是以太网交换机提供通信信道，以下简称IPC通道。通过IPC通道，主备板之间能实现信息交互。
参阅图3所示本技术方案采用主板被动提供时间信息的方式，因为主板不知道备板是否上电。
(1)首先，备板上电后启动一个循环定时器，周期性通过IPC通道给主板发送时间校准请求消息。
(2)主板收到备板的时间校准请求后，向备板发送回应消息，在回应消息中携带主板当前的系统时间。
(3)备板收到主板的回应消息后停止循环定时器，备板收到主用设备回应消息时的自身系统时间为T1，并将该时间作为第一收包时间。
(4)备板再次向主板发送时间校准请求消息，并记录请求次数。
(5)主板响应备板请求，向主板发送回应消息，并在该回应消息中携带主板当前的系统时间。
(6)备板收到回应消息，备板收到主用设备回应消息时的自身系统时间为T2，并将该时间作为第二收包时间。
(7)备板根据第一收包时间T1和第二收包时间T2确定时间校准误差。假设Tmin为消息包通过IPC通道到达另一端的最小时间，Terror为时间校准允许误差。那么时间校准的理想结果是使Terror＝Tmin。本实施例采用Terror＝Tmin作为允许误差，采用(T2-T1)/2作为本次IPC通信花费的时间，每次IPC通信花费的时间与系统的繁忙程度和主板的性能相关。校准允许精度受IPC通道的限制。
(8)备板判断时间校准误差是否不大于允许误差Terror，如果判断结果为是，则本次IPC通信花费的时间在允许误差内，表明时间校准成功，将第二收包时间加上时间校准误差设置为备板的系统时间，结束时间校准操作并向主板发送时间校准成功消息，可根据需要进行热备份等操作；(9)如果判断结果为否，则进一步判断校准次数是否超过预定次数N。因为系统不能总是不停的进行时间校准，当时间校准达到一定的次数仍然失败，可能是系统本身出现故障，一般应该进行人工干预。当判断结果为是，则结束时间校准并向主板发送时间校准失败的消息，主板则知道不能进行热备份；如果判断结果为否，则将第一收包时间的值置为第二收包时间的值，即T1＝T2，转到步骤(4)。
在上述中步骤中，认为IPC通道是稳定可靠的。对于不可靠的IPC通道，可以在备板侧增加超时重发机制，以及对主板是否收到备板时间校准成功消息的确认和重传机制。
当备板给主板发送时间校准请求消息时，启动一个重发循环定时器T。如果在定时器T超时之前，备板收到了主板发送的时间校准回应消息，则停止重发定时器T；否则备板重新给主板发送时间校准请求消息，直到收到主板发送的时间校准回应消息。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1.一种备份系统中主设备和备用设备间系统时间校准的方法，其特征在于包含下述步骤A、备用设备启动周期循环定时器，通过通信信道周期性地向主设备发送时间校准请求消息；B、主设备响应请求，向备用设备发送时间回应消息，并在该消息中携带主设备的系统时间；C、备用设备收到主设备的回应消息后停止所述定时器，并记录第一收包时间；D、备用设备再次向主设备发送时间校准请求，记录发送的请求次数，并根据对该请求的回应消息记录第二收包时间；E、备用设备根据第一收包时间和第二收包时间确定时间校准误差，并判断该误差是否在允许误差范围之内，如果判断结果为是，则转步骤G，否则继续步骤F；F、判断请求次数是否大于预定次数，如果判断为是，则校准失败并停止校准，否则将第二收包时间作为第一收包时间，转步骤D；G、将主设备的系统时间加上时间校准误差设置为备用设备的系统时间。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的收包时间，是指备用设备收到主用设备回应消息时的自身系统时间。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤E中，判断该误差是否在允许误差范围之内的步骤，是判断该误差是否小于或等于允许误差。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于所述允许误差是指在主设备和备用设备之间消息包从一端经通信信道到达另一端的最小时间。
5.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于时间校准误差为(T2-T1)/2，其中T2为第二收包时间，T1为第一收包时间。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于在备用设备侧设置有超时重发机制。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述的超时重发机制为当备用设备发送时间校准请求消息时，启动一个重发循环定时器，如果在定时器超时之前，备用设备收到主设备发送的时间校准回应消息，则停止重发循环定时器；否则备用设备重新给主设备发送时间校准请求消息，直到收到主设备发送的时间校准回应消息。
全文摘要
本发明公开了一种备份系统中主设备和备用设备间系统时间校准的方法，该方法是备用设备启动周期循环定时器周期性地向主设备发送时间校准请求消息，主设备响应请求向备用设备发送时间回应消息并携带主设备的系统时间，备用设备收到响应消息后停止所述定时器并记录第一收包时间，备用设备再次向主设备发送时间校准请求，记录发送的请求次数，并根据对该请求的回应消息记录第二收包时间；备用设备根据第一收包时间和第二收包时间确定时间校准误差，如果该误差不大于允许误差，将主设备的系统时间加上时间校准误差设置为备用设备的系统时间，否则根据已请求校准的次数确定是校准失败还是继续校准。
文档编号G06F15/16GK1530847SQ0311911
公开日2004年9月22日 申请日期2003年3月13日 优先权日2003年3月13日
发明者郭 东, 平先军, 张丙库, 郭 东 申请人:华为技术有限公司