一种备份管理方法、装置、设备及机器可读存储介质

技术领域

本公开涉及通信技术领域，尤其是涉及一种备份管理方法、装置、设备及机器可读存储介质。

背景技术

随着5G时代的到来，运营商对网络安全设备的可靠性要求越来越高。为了满足5G网络部署建设的需求，运营商要在各市新增建设针对5G业务的核心网。

某运营商5G核心网分别在局点A和局点B两个节点，每节点内采用两台防火墙旁挂在两台5GC CE路由器，NAT防火墙部署为主备模式组网，CE通过路由将流量转发到主用NAT防火墙进行NAT转换和业务处理，当主用防火墙链路或设备故障时切换到备用防火墙承载。

多机备份功能通过VSRP(Virtual Service Redundancy Protocol，虚拟业务冗余协议)，提供了一种设备级别的网络可靠性解决方案。

但当前多机备份方案存在容易震荡的问题，且数据传输实时性不足。

发明内容

有鉴于此，本公开提供一种备份管理方法、装置及电子设备、机器可读存储介质，以改善上述连接容易震荡、数据传输实时性差至少之一的问题。

具体地技术方案如下：

本公开提供了一种备份管理方法，应用于备份系统的备机设备，所述方法包括：与主机设备建立UDP连接，通过UDP连接建立心跳通道，根据主备选举确立本地设备为备机设备，所述心跳通道用于接收主机设备发送的心跳报文；与主机设备建立TCP连接，通过TCP连接建立配置备份通道，所述配置备份通道用于接收主机设备发送的配置信息；根据与主机设备的交互信息，建立二层连接，通过二层连接建立会话备份通道，所述会话备份通道用于接收主机设备发送的会话信息；接收主机设备发生故障后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，在主机设备发生故障时根据重新主备选举的结果，确立本地设备为新主机设备。

作为一种技术方案，所述接收主机设备发生故障后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，在主机设备发生故障时根据重新主备选举的结果，确立本地设备为新主机设备，包括：根据原主机设备故障恢复后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，在原主机设备故障恢复后根据重新主备选举的结果，确立本地设备为备机设备或主机设备。

作为一种技术方案，根据原主机设备配置的抢占功能，在原主机设备故障恢复后根据重新主备选举的结果，确立本地设备为备机设备。

本公开同时提供了一种备份管理方法，应用于备份系统的主机设备，所述方法包括：与备机设备建立UDP连接，通过UDP连接建立心跳通道，根据主备选举确立本地设备为主机设备，所述心跳通道用于向备机设备发送的心跳报文；与备机设备建立TCP连接，通过TCP连接建立配置备份通道，所述配置备份通道用于向备机设备发送的配置信息；根据与备机设备的交互信息，建立二层连接，通过二层连接建立会话备份通道，所述会话备份通道用于向备机设备发送的会话信息；根据本地设备的故障信息，在发生故障后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，以使备机设备根据重新主备选举的结果确立备机设备为新主机设备。

本公开同时提供了一种备份管理装置，应用于备份系统的备机设备，所述装置包括：通道模块，用于与主机设备建立UDP连接，通过UDP连接建立心跳通道，与主机设备建立TCP连接，通过TCP连接建立配置备份通道，根据与主机设备的交互信息，建立二层连接，通过二层连接建立会话备份通道；传输模块，用于通过心跳通道接收主机设备发送的心跳报文，通过配置备份通道接收主机设备发送的配置信息，通过会话备份通道接收主机设备发送的会话信息；主备模块，用于根据主备选举确立本地设备为备机设备，接收主机设备发生故障后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，在主机设备发生故障时根据重新主备选举的结果，确立本地设备为新主机设备。

作为一种技术方案，所述接收主机设备发生故障后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，在主机设备发生故障时根据重新主备选举的结果，确立本地设备为新主机设备，包括：根据原主机设备故障恢复后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，在原主机设备故障恢复后根据重新主备选举的结果，确立本地设备为备机设备或主机设备。

作为一种技术方案，根据原主机设备配置的抢占功能，在原主机设备故障恢复后根据重新主备选举的结果，确立本地设备为备机设备。

本公开同时提供了一种备份管理装置，应用于备份系统的主机设备，所述装置包括：通道模块，用于与备机设备建立UDP连接，通过UDP连接建立心跳通道，与备机设备建立TCP连接，通过TCP连接建立配置备份通道，根据与备机设备的交互信息，建立二层连接，通过二层连接建立会话备份通道；传输模块，用于通过心跳通道向备机设备发送的心跳报文，通过配置备份通道向备机设备发送的配置信息，通过会话备份通道向备机设备发送的会话信息；主备模块，用于根据主备选举确立本地设备为备机设备，根据本地设备的故障信息，在发生故障后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，以使备机设备根据重新主备选举的结果确立备机设备为新主机设备。

本公开同时提供了一种电子设备，包括处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，处理器执行所述机器可执行指令以实现前述的备份管理方法。

本公开同时提供了一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现前述的备份管理方法。

本公开提供的上述技术方案至少带来了以下有益效果：

建立独立的UDP心跳通道、TCP配置备份通道和二层网络会话备份通道，在某一通道发生故障时，不影响其余通道的信息交互和数据备份，同时保证了心跳通道的实时性、配置备份通道的准确性和会话备份通道的高速性。

附图说明

为了更加清楚地说明本公开实施方式或者现有技术中的技术方案，下面将对本公开实施方式或者现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据本公开实施方式的这些附图获得其他的附图。

图1是本公开一种实施方式中的备份管理方法的流程图；

图2是本公开一种实施方式中的备份管理方法的流程图；

图3是本公开一种实施方式中的备份管理装置的结构图；

图4是本公开一种实施方式中的备份管理装置的结构图；

图5是本公开一种实施方式中的电子设备的硬件结构图。

具体实施方式

在本公开实施方式使用的术语仅仅是出于描述特定实施方式的目的，而非限制本公开。本公开和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开实施方式可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，此外，所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

多机备份的主用设备和备用设备之间需要使用通道进行多机备份状态数据和业务数据的同步。通道使用TCP连接的方式创建。多机备份系统的通道包括以下两种：

1)控制通道：通过在多机备份组中的两台设备之间建立TCP连接实现的。控制通道实时同步多机备份实例的状态变化信息给备用设备。在一个多机备份组中，所有的多机备份实例使用同一个控制通道。

2)业务数据通道：当业务与多机备份实例相关联的时候，在该多机备份实例两端的设备上会创建一个业务数据通道(TCP连接)，业务数据通道用来同步该业务的实时状态和业务运行信息，以保证当主用设备故障时，备用设备能够代替主用设备，使业务不会中断。

但上述技术方案控制通道使用TCP连接，容易震荡且无法支持配置备份，且数据通道使用TCP传输，数据传输实时性差。

有鉴于此，本公开提供一种备份管理方法、装置及电子设备、机器可读存储介质，以改善上述连接容易震荡、数据传输实时性差至少之一的问题。

具体地，技术方案如后述。

本公开提供了一种备份管理方法，应用于备份系统的备机设备，所述方法包括：与主机设备建立UDP连接，通过UDP连接建立心跳通道，根据主备选举确立本地设备为备机设备，所述心跳通道用于接收主机设备发送的心跳报文；与主机设备建立TCP连接，通过TCP连接建立配置备份通道，所述配置备份通道用于接收主机设备发送的配置信息；根据与主机设备的交互信息，建立二层连接，通过二层连接建立会话备份通道，所述会话备份通道用于接收主机设备发送的会话信息；接收主机设备发生故障后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，在主机设备发生故障时根据重新主备选举的结果，确立本地设备为新主机设备。

具体地，如图1，包括以下步骤：

步骤S11，与主机设备建立UDP连接，通过UDP连接建立心跳通道，根据主备选举确立本地设备为备机设备。

所述心跳通道用于接收主机设备发送的心跳报文。

步骤S12，与主机设备建立TCP连接，通过TCP连接建立配置备份通道。

所述配置备份通道用于接收主机设备发送的配置信息。

步骤S13，根据与主机设备的交互信息，建立二层连接，通过二层连接建立会话备份通道。

所述会话备份通道用于接收主机设备发送的会话信息。

步骤S14，接收主机设备发生故障后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，在主机设备发生故障时根据重新主备选举的结果，确立本地设备为新主机设备。

建立独立的UDP心跳通道、TCP配置备份通道和二层网络会话备份通道，在某一通道发生故障时，不影响其余通道的信息交互和数据备份，同时保证了心跳通道的实时性、配置备份通道的准确性和会话备份通道的高速性。

作为一种技术方案，所述接收主机设备发生故障后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，在主机设备发生故障时根据重新主备选举的结果，确立本地设备为新主机设备，包括：根据原主机设备故障恢复后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，在原主机设备故障恢复后根据重新主备选举的结果，确立本地设备为备机设备或主机设备。

作为一种技术方案，根据原主机设备配置的抢占功能，在原主机设备故障恢复后根据重新主备选举的结果，确立本地设备为备机设备。

本公开同时提供了一种备份管理方法，应用于备份系统的主机设备，所述方法包括：与备机设备建立UDP连接，通过UDP连接建立心跳通道，根据主备选举确立本地设备为主机设备，所述心跳通道用于向备机设备发送的心跳报文；与备机设备建立TCP连接，通过TCP连接建立配置备份通道，所述配置备份通道用于向备机设备发送的配置信息；根据与备机设备的交互信息，建立二层连接，通过二层连接建立会话备份通道，所述会话备份通道用于向备机设备发送的会话信息；根据本地设备的故障信息，在发生故障后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，以使备机设备根据重新主备选举的结果确立备机设备为新主机设备。

具体地，如图2，包括以下步骤：

步骤S21，与备机设备建立UDP连接，通过UDP连接建立心跳通道，根据主备选举确立本地设备为主机设备。

所述心跳通道用于向备机设备发送的心跳报文。

步骤S22，与备机设备建立TCP连接，通过TCP连接建立配置备份通道。

所述配置备份通道用于向备机设备发送的配置信息。

步骤S23，根据与备机设备的交互信息，建立二层连接，通过二层连接建立会话备份通道。

所述会话备份通道用于向备机设备发送的会话信息。

步骤S24，根据本地设备的故障信息，在发生故障后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，以使备机设备根据重新主备选举的结果确立备机设备为新主机设备。

本公开提供的技术方案中，主备机连接的多通道分离，包括心跳通道、配置备份通道、会话备份通道。心跳通道为UDP连接，保证心跳报文的实时性、双机状态切换快速响应，不受其他备份消息影响。配置备份通道为TCP连接，利用TCP的流特征，保证备份数据的可靠传输。会话备份通道为二层报文，通过MAC地址转发直接到达备机，性能高，且不受协议栈限制，主备机只要二层互联即可。

主备系统中的设备与对端建立UDP连接，心跳通道建立后，双机交互信息，选举主备，同时建立备份配置信息所用的TCP连接，并根据交互的MAC等信息在内核通过驱动建立二层传输通道。

通过UDP连接传输心跳报文、主机故障切换等消息，保证心跳报文及主备故障切换等消实时处理。主机通过TCP连接向备机备份配置，配置实时备份和配置批量备份使用同一个队列，保证配置顺序，防止时序问题导致配置备份失败。会话通过驱动建立的二层传输通道，由内核直接发送，对应的MDC ID、SLOT ID、CPU ID等信息通过MAC发送到对端设备。通过控制通道交互双方MAC等信息，然后设备下发至驱动，通过驱动建立二层传输通道。

主机设备发生故障时，主机设备通过心跳通道触发选举，此时备机设备健康值更高，故备机设备升级为新主机设备，并强制原主机设备变为新备机设备。

当原主机设备故障恢复时，原主机设备再次触发选举，此时新主机设备与原主机设备健康度相当，故不发生主备切换。但是如果原主机设备配置使能了抢占功能，则原主机设备进行抢占，一定延时后原主机设备抢占恢复为主机设备，并相应调整主备关系。

当心跳通道UDP连接断开时，由于会话备份通道与心跳通道分离，所以会话可以持续备份，所以即使此时流量上送备机，依然可以匹配会话转发。

本公开同时提供了一种备份管理装置，如图3，应用于备份系统的备机设备，所述装置包括：通道模块31，用于与主机设备建立UDP连接，通过UDP连接建立心跳通道，与主机设备建立TCP连接，通过TCP连接建立配置备份通道，根据与主机设备的交互信息，建立二层连接，通过二层连接建立会话备份通道；传输模块32，用于通过心跳通道接收主机设备发送的心跳报文，通过配置备份通道接收主机设备发送的配置信息，通过会话备份通道接收主机设备发送的会话信息；主备模块33，用于根据主备选举确立本地设备为备机设备，接收主机设备发生故障后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，在主机设备发生故障时根据重新主备选举的结果，确立本地设备为新主机设备。

作为一种技术方案，所述接收主机设备发生故障后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，在主机设备发生故障时根据重新主备选举的结果，确立本地设备为新主机设备，包括：根据原主机设备故障恢复后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，在原主机设备故障恢复后根据重新主备选举的结果，确立本地设备为备机设备或主机设备。

作为一种技术方案，根据原主机设备配置的抢占功能，在原主机设备故障恢复后根据重新主备选举的结果，确立本地设备为备机设备。

本公开同时提供了一种备份管理装置，如图4，应用于备份系统的主机设备，所述装置包括：通道模块41，用于与备机设备建立UDP连接，通过UDP连接建立心跳通道，与备机设备建立TCP连接，通过TCP连接建立配置备份通道，根据与备机设备的交互信息，建立二层连接，通过二层连接建立会话备份通道；传输模块42，用于通过心跳通道向备机设备发送的心跳报文，通过配置备份通道向备机设备发送的配置信息，通过会话备份通道向备机设备发送的会话信息；主备模块43，用于根据主备选举确立本地设备为备机设备，根据本地设备的故障信息，在发生故障后通过心跳通道传输的触发的主备选举信令，以使备机设备根据重新主备选举的结果确立备机设备为新主机设备。

装置实施方式与对应的方法实施方式相同或相似，在此不再赘述。

在一种实施方式中，本公开提供了一种电子设备，包括处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，处理器执行所述机器可执行指令以实现前述的备份管理方法，从硬件层面而言，硬件架构示意图可以参见图5所示。

在一种实施方式中，本公开提供了一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现前述的备份管理方法。

这里，机器可读存储介质可以是任何电子、磁性、光学或其它物理存储装置，可以包含或存储信息，如可执行指令、数据，等等。例如，机器可读存储介质可以是：RAM(RadomAccess Memory，随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等)，或者类似的存储介质，或者它们的组合。

上述实施方式阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机，计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本公开时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本公开的实施方式可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施方式、完全软件实施方式、或结合软件和硬件方面的实施方式的形式。而且，本公开实施方式可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本公开是参照根据本公开实施方式的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可以由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

而且，这些计算机程序指令也可以存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或者多个流程和/或方框图一个方框或者多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上，使得在计算机或者其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本领域技术人员应明白，本公开的实施方式可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本公开可以采用完全硬件实施方式、完全软件实施方式、或者结合软件和硬件方面的实施方式的形式。而且，本公开可以采用在一个或者多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(可以包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上所述仅为本公开的实施方式而已，并不用于限制本公开。对于本领域技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的权利要求范围之内。