一种网口备份及复用的方法和装置与流程

本发明涉及通信技术，特别是涉及一种网口备份及复用的方法和装置。

背景技术：

宽带集群核心网中，需要部署mme、hss、sgw、pgw、tcf、tmf、cg、pcrf和sgsn等网元，对外接口有s1-mme、s1-u、s11、s3、s4、s5、s6a、s8、s10、s11、s12、sgi、d1-u和ta等接口，网元数量和接口数量都比较多。

上述网元的对外接口用于与其他网元进行信息交互。对外接口表现形式是对外ip和端口，对外接口的可靠性依赖于网口的稳定性。如果网口发生网线松动、网口故障等问题会导致对外接口失效。而网线松动、网口故障是作为一种很常见的故障，需要格外重视考虑提高网元接口的可靠性。

对于保障对外接口的可靠性，目前有以下两种常用的方法：

方法一、对网元进行冗余备份、或对网元所在的服务器进行冗余备份。

备份服务器或备份网元通常部署在不同的单板或服务器上。当工作网元接口出现故障时，由备份网元接管。通过这种方式可以有效解决接口失效问题。

在实现本发明过程中，发明人发现上述方法一有如下缺点：

1、系统复杂，为了做到网元切换时业务不中断，需要在工作网元和备份网元/服务器间做复杂的数据同步工作，因此资源开销大。

2、需要额外单板或服务器部署备份网元，因此实现成本较高。

方法二、将网元部署在具备双网口功能的服务器设备上。

网元接口部署在具备双网口功能的服务器设备上，当工作网口失效时由服务器硬件层面自动切换到备份网口上。

在实现本发明过程中，发明人发现上述方法二有如下缺点：

1、需要具备该功能的服务器支持。

2、只能在两个网口上互为主备，如果需要备份的接口多了网口将不够用。

3、这两个网口实际是等效一个网口，两个网口不能分开使用，因此，会造成网口资源利用率较低，实现成本高。

由此可见，现有的网口备份方案存在实现成本高、资源利用率低以及实现复杂等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种网口备份及复用的方法和装置，易于实现，且可以提高网口资源利用率、降低实现成本。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种网口备份及复用的方法，包括：

当网元启动时，确定本网元使用的工作网口和备份网口，将网元接口的网络配置信息加载到所述工作网口上；

启动完成后，所述网元按照预设的检测周期，对本网元的工作网口和备份网口进行检测，根据检测结果确定是否需要触发工作网口的切换，如果需要，则将工作网口切换为当前性能最佳的备用网口。

较佳地，所述确定本网元使用的工作网口和备份网口包括：

如果所述网元有预设的工作网口和预设的备份网口，则将所述网元的工作网口设置为所述预设的工作网口，将所述网元的备份网口设置为所述预设的备份网口，否则，确定所述网元所在服务器或单板的网口中的可用网口，计算每个可用网口的网口性能值，选择网口性能值最高的网口作为所述网元的工作网口，将所有未被选择的可用网口作为所述网元的备份网口。

较佳地，所述对所述工作网口和所述备份网口进行检测包括：

对于所述工作网口和每个所述备份网口，检测该网口是否发生故障，如果没有，则计算该网口当前的网口性能值。

较佳地，所述网口性能值的计算包括：

按照网口性能＝(网口发送数据流量/网口带宽)×第一权重+(网口接受数据流量/网口带宽)×第二权重+(目标ip可达时间/最大可达时间)×第三权重，计算所述网口性能值，其中，第一权重+第二权重+第三权重＝1。

较佳地，根据检测结果确定是否需要触发工作网口的切换包括：

如果检测到所述工作网口发生故障并且故障持续时间到达预设的时间阈值，则需要触发工作网口的切换，否则，不需要触发工作网口的切换。

较佳地，所述将工作网口切换为当前性能最佳的备用网口包括：

从所述工作网口上卸载所述网元接口的网络配置信息；

将所述网元接口的网络配置信息加载到当前性能最佳的备用网口上。

一种网口备份及复用的装置，包括：

启动单元，当网元启动时，确定本网元使用的工作网口和备份网口，将网元接口的网络配置信息加载到所述工作网口上；

检测单元，用于所述网元启动完成后，按照预设的检测周期，对本网元的工作网口和备份网口进行检测，根据检测结果确定是否需要触发工作网口的切换，如果需要，则将工作网口切换为当前性能最佳的备用网口。

较佳地，所述启动单元，用于如果所述网元有预设的工作网口和预设的备份网口，则将所述网元的工作网口设置为所述预设的工作网口，将所述网元的备份网口设置为所述预设的备份网口，否则，确定所述网元所在服务器或单板的网口中的可用网口，计算每个可用网口的网口性能值，选择网口性能值最高的网口作为所述网元的工作网口，将所有未被选择的可用网口作为所述网元的备份网口。

较佳地，所述检测单元，用于对于所述工作网口和每个所述备份网口，检测该网口是否发生故障，如果没有，则计算该网口当前的网口性能值。

较佳地，所述网口性能值的计算包括：

按照网口性能＝(网口发送数据流量/网口带宽)×第一权重+(网口接受数据流量/网口带宽)×第二权重+(目标ip可达时间/最大可达时间)×第三权重，计算所述网口性能值，其中，第一权重+第二权重+第三权重＝1。

较佳地，所述检测单元，用于如果检测到所述工作网口发生故障并且故障持续时间到达预设的时间阈值，则需要触发工作网口的切换，否则，不需要触发工作网口的切换。

较佳地，所述检测单元，用于从所述工作网口上卸载所述网元接口的网络配置信息；将所述网元接口的网络配置信息加载到当前性能最佳的备用网口上。

一种网口备份及复用的装置，包括：

存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如上述的方法。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的方法。

综上所述，本发明提出的网口备份及复用的方法和装置，可以保障网元接口的可靠性，且可以提高网口资源利用率、降低实现成本，易于实现。

附图说明

图1为本发明实施例的方法流程示意图；

图2为本发明实施例的网口复用示意图；

图3为本发明实施例的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

本发明的核心思想是：采用自适应选择策略从备份网口中选择出最佳备用网口，当网元接口所在的网口故障时，网元接口切换到该最佳备用网口上。备用网口可用是一个也可以是多个，在网络链路一致情况下，备用网口可以在多个接口间复用，从而可以提高网口的利用率，有效降低实现成本。

图1为本发明实施例的方法流程示意图，如图1所示，该实施例实现的网口备份及复用的方法主要包括：

步骤101、当网元启动时，确定本网元使用的工作网口和备份网口，将网元接口的网络配置信息加载到所述工作网口上。

本步骤，用于网元在启动时进行工作网口和备份网口的初始配置。

较佳地，可以采用下述方法在网元启动时确定本网元使用的工作网口和备份网口：

如果所述网元有预设的工作网口和预设的备份网口，则将所述网元的工作网口设置为所述预设的工作网口，将所述网元的备份网口设置为所述预设的备份网口，否则，确定所述网元所在服务器或单板的网口中的可用网口，计算每个可用网口的网口性能值，选择网口性能值最高的网口作为所述网元的工作网口，将所有未被选择的可用网口作为所述网元的备份网口。

上述方法中，如果预先为该网元设置了工作网口和备份网口，则直接基于预先设置的网口配置信息进行上述配置即可，如果没有，则需要考虑网元所在服务器或单板的各个网口的性能状况，选择性能最好的网口作为工作网口，因此，可以确保网元的工作性能。

同时，将网元所在服务器或单板上除性能最好的可用网口之外的其他可用网口作为备份网口。这样，在后续网元的运营过程中，如果发生故障，则可以从尽量多的备份网口中选择出性能最好的网口作为新的工作网口，以增强网元的可靠性。另一方面，还实现了网口的复用，即对于网络链路一致的网元接口，同一网口可以给接口a做备份网口，也可以给b做备份网口，从而可以充分提高网口资源的利用率，有利于在网元发生故障时，将网元的工作网口切换到性能较好的网口，以增加网元的可靠性。

在实际应用中，对于网口的可用性，可以采用常规方法实现，即可以先判断网口是否故障，如果无故障，则在该网口使用一与该接口同网段的ip(如该网口没有同网段ip，则加载一个特定ip)作为源ip，通过ping目标ip，查看是否可达。

具体地，网口故障的判断方法可以为：依据网口linkdetected状态是yes还是no判断网线连接是否掉线。

较佳地，本发明实施例中，对于一网口，可以采用下述方法计算其网口性能值：

按照网口性能＝(网口发送数据流量/网口带宽)×第一权重+(网口接受数据流量/网口带宽)×第二权重+(目标ip可达时间/最大可达时间)×第三权重，计算所述网口性能值，其中，第一权重+第二权重+第三权重＝1。

上述方法中，依据网口发送数据流量、网口接受数据流量、目标ip可达时间等各个参数乘以相应权重，来计算网口性能值。

所述第一权重、第二权重和第三权重，可由本领域技术人员根据实际使用中所对应参数的重要性来设置合适的取值。如果权重为零，则不对该参数进行检测。

本步骤中，将网元接口的网络配置信息加载到所述工作网口上的具体方法同现有方法，即将网元接口的ip端口、路由等资源加载到对应的工作网口上，具体不再赘述。

步骤102、启动完成后，所述网元按照预设的检测周期，对本网元的工作网口和备份网口进行检测，根据检测结果确定是否需要触发工作网口的切换，如果需要，则将工作网口切换为当前性能最佳的备用网口。

本步骤，用于周期性地检测网元的工作网口和和备份网口的运行情况，以便在工作网口出现问题时，及时触发工作网口的切换，以及选择性能最佳的备用网口作为新的工作网口，以确保网元数据的正常收发。

所述检测周期，用于限定上述检测的时间间隔，具体可由本领域技术人员根据实际需要进行设置合适取值。

较佳地，本步骤可以采用下述方法对所述工作网口和所述备份网口进行检测：

对于所述工作网口和每个所述备份网口，检测该网口是否发生故障，如果没有，则计算该网口当前的网口性能值。

较佳地，这里网口性能值的计算同步骤101中所采用的计算方法，在此不再赘述。

较佳地，为了增加切换的准确性、避免切换的乒乓现象，可以采用下述方法根据检测结果确定是否需要触发工作网口的切换：

如果检测到所述工作网口发生故障并且故障持续时间到达预设的时间阈值，则需要触发工作网口的切换，否则，不需要触发工作网口的切换。

具体地，可以采用下述方法将工作网口切换为当前性能最佳的备用网口包括：

从所述工作网口上卸载所述网元接口的网络配置信息(如ip、socket等资源)；将所述网元接口的网络配置信息(如ip、socket等资源)加载到当前性能最佳的备用网口上。

通过上述方法实现工作网口的切换，此后，网元接口将缓冲队列中需要发送的数据通过切换后的网口继续发送出去，并且网元接口通过切换后的网口接收新消息。

通过上述方法实施例可以看出，上述技术方案具有下述优点：

1、系统简单，对于网元接口所属网口类型的故障，不需要切换到冗余备份的网元上，无需工作网元与备份网元间做数据同步，可以做到网口恢复时数据直接继续转发并且故障恢复时的稳定性更高。

2、自适应智能化，可以自适应选择工作网口和备份网口，网元启动时和网元接口所在的网口故障时，采用自适应选择策略从备份网口中选择工作网口和筛选备份网口。

3、可靠性高，可多网口冗余备份，可以对主网口(工作网口)做一个备份网口，形成主备网口，也可以在多个网口对主网口(工作网口)进行备份，形成一个主网口(工作网口)多个备份网口。

4、网口利用率高，备份网口可复用。在网络链路一致情况下，划分为接口a的备份网口可以被接口b作为工作网口或备份网口用。

图3为与上述方法实施例对应的一种网口备份及复用的装置结构示意图，如图3所示，该装置包括：

启动单元，当网元启动时，确定本网元使用的工作网口和备份网口，将网元接口的网络配置信息加载到所述工作网口上；

检测单元，用于所述网元启动完成后，按照预设的检测周期，对本网元的工作网口和备份网口进行检测，根据检测结果确定是否需要触发工作网口的切换，如果需要，则将工作网口切换为当前性能最佳的备用网口。

较佳地，所述启动单元，用于如果所述网元有预设的工作网口和预设的备份网口，则将所述网元的工作网口设置为所述预设的工作网口，将所述网元的备份网口设置为所述预设的备份网口，否则，确定所述网元所在服务器或单板的网口中的可用网口，计算每个可用网口的网口性能值，选择网口性能值最高的网口作为所述网元的工作网口，将所有未被选择的可用网口作为所述网元的备份网口。

较佳地，所述检测单元，用于对于所述工作网口和每个所述备份网口，检测该网口是否发生故障，如果没有，则计算该网口当前的网口性能值。

较佳地，所述网口性能值的计算包括：

按照网口性能＝(网口发送数据流量/网口带宽)×第一权重+(网口接受数据流量/网口带宽)×第二权重+(目标ip可达时间/最大可达时间)×第三权重，计算所述网口性能值，其中，第一权重+第二权重+第三权重＝1。

较佳地，所述检测单元，用于如果检测到所述工作网口发生故障并且故障持续时间到达预设的时间阈值，则需要触发工作网口的切换，否则，不需要触发工作网口的切换。

较佳地，所述检测单元，用于从所述工作网口上卸载所述网元接口的网络配置信息；将所述网元接口的网络配置信息加载到当前性能最佳的备用网口上。

本发明还提出一种网口备份及复用的装置实施例，包括：

存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行如上述的方法实施例。

本发明还提出一种计算机可读存储介质实施例，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的方法实施例。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。