一种保持软交换机和网关设备终端状态一致的备份方法

摘要

本发明公开了一种保持软交换机和网关设备终端状态一致的备份方法，属于通信领中数据备份方法。该方法中主边软交换机根据终端状态的跃迁情况向备边软交换机发送非稳态终端冗余数据或者稳态呼叫冗余数据，备边软交换机对这些数据进行相应的处理并通过终端状态映射表保存终端的状态信息，以保证软交换机中存储的终端状态与网关终端设备的实际状态保持一致，从而保证通信的顺利进行；该方法快速有效地解决了传统1+1热备份无法解决的非稳态呼叫在主备切换过程中造成的软交换机和网关中终端状态不一致的问题，保证了软交换机中终端状态和网关设备终端状态的一致性，尤其当主备切换时，可以使得终端能够尽快恢复服务。

权利要求

1.一种保持软交换机和网关设备终端状态一致的备份方法，其特征在于包括如下步骤：A、将备边软交换机与主边软交换机正确连接，启动所述备边软交换机，并在备边软交换机中建立终端状态映射表；

B、主边软交换机的数据处理过程：

主边软交换机接收到来自终端的信令消息，根据信令消息判断终端动作状态：a、终端由空闲稳态跃迁至非稳态：所述主边软交换机向备边软交换机发送非稳态终端数据；

b、终端由非稳态跃迁至空闲稳态：所述主边软交换机向备边软交换机发送非稳态终端数据； c、终端由非稳态跃迁至忙稳态：所述主边软交换机向备边软交换机发送稳态呼叫数据；

d、终端由忙稳态跃迁至空闲稳态：所述主边软交换机向备边软交换机发送稳态呼叫数据；

所述非稳态终端数据包括呼叫参考、终端ID标识和终端状态跃迁标识，所述稳态呼叫数据包括呼叫参考、终端ID标识；

主边软交换机继续执行上述第B步，所述备边软交换机执行下述第C步；

C、所述备边软交换机的数据处理过程：

1）所述备边软交换机对从主边软交换机接收到的数据进行处理：

a、所述备边软交换机收到的数据为非稳态终端数据，处理方法为：根据接收到的数据中的状态跃迁标识判断此数据是否是由终端从空闲状态跃迁至非稳态所产生，如果此数据是由终端由空闲状态跃迁至非稳态所产生，所述备边软交换机以此数据中的呼叫参考为关键值在所述备边软交换机内的终端状态映射表建立与呼叫参考与终端ID标识相关的映射关系，执行下述第2）步；否则，备边软交换机按照下述第b步所述的处理方法进行数据处理；

b、所述备边软交换机收到的数据为稳态呼叫数据，保存此数据，处理方法为：所述备边软交换机将接收到的数据中的呼叫参考与所述终端状态映射表中的呼叫参考进行比较，当所述终端状态映射表中存有此呼叫参考时，将与此呼叫参考相对应的映射关系从所述终端状态映射表中删除，执行下述第2）步；否则，备边软交换机直接执行下述第2）步；

2）判断所述备边软交换机是否被切换为主边软交换机：

当所述备边软交换机被切换为主边软交换机时，切换后的新主边软交换机遍历所述终端状态映射表，检测所述终端状态映射表中的终端ID标识，根据合法的终端ID标识确认终端设备所在网关并向所述网关发送消息令终端初始化，遍历结束后，删除所述终端状态映射表；当所述备边软交换机未被切换为主边软交换机时，备边软交换机继续执行上述第C步。

2.根据权利要求1所述的一种保持软交换机和网关设备终端状态一致的备份方法，其特征在于所述终端为满足MGCP协议或MEGACO协议的终端设备，所述终端通过MGCP或MEGACO中继网关接入网络。

3.根据权利要求1所述的一种保持软交换机和网关设备终端状态一致的备份方法，其特征在于所述主边软交换机或者备边软交换机的型号为AcroSwitch 6000。

说明书

一种保持软交换机和网关设备终端状态一致的备份方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种通信领域中数据备份的方法，特别涉及一种保持软交换机和网关设备终端状态一致的备份方法。

背景技术

[0002] 以软交换为核心的下一代网络（NGN）是未来通信发展的必然趋势。与传统电路交换相比，软交换网络采用呼叫控制与承载相分离的技术，网络设备的处理能力都有很大的提高，软交换机和各种网关的容量可以做得非常大，这些都是软交换的优势，但同时也让它面临更多的安全威胁。软交换机作为下一代网络中呼叫与控制的核心，一旦设备出现问题和故障，将导致大范围的通信故障，给整个网络造成非常大的影响。为实现软交换机的高可用性，多采用1+1热备份的架构。1+1热备份是同步备份，当主边设备出问题时，对应的备边设备可以在非常短的时间内接替故障设备恢复工作。为减少软交换机主备之间冗余的数据量，设计中多采用只对稳态呼叫进行冗余的方式。

[0003] 1+1热备份摈弃了对非稳态呼叫信息的冗余，实现了高效备份，但同时也存在以下弊端：当呼叫处于非稳态软交换机进行切换时，由于非稳态呼叫信息不冗余，导致软交换机认为该终端处于空闲状态，而网关认为终端处于占用状态，从而形成软交换机与网关保存终端状态不一致的现象。这种现象产生后，对于SIP和H.323等终端，当其挂机时，网关会将终端置于空闲状态，与软交换机中的状态保持一致。而对于MGCP和MEGACO等终端，当其挂机时，由于软交换机未能将终端从已经建立的连接中删除，终端仍处于占用状态，不能继续进行呼叫，解决方法是软交换机向网关发送终端初始化信息（命令终端从已建立连接中删除或是命令终端重新进入服务），强制终端进入空闲状态。在软交换机的冗余中，如何快速检测终端状态的不一致并进行纠正，成为一个问题。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是提供在软交换冗余机制中，快速发现和纠正软交换机和网关中终端状态不一致的一种保持软交换机和网关设备终端状态一致的备份方法。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种保持软交换机和网关设备终端状态一致的备份方法，包括如下步骤：

[0006] A、将备边软交换机与主边软交换机正确连接，启动所述备边软交换机，并在备边软交换机中建立终端状态映射表；

[0007] B、主边软交换机的数据处理过程：

[0008] 主边软交换机接收到来自终端的信令消息，根据信令消息判断终端动作状态：

[0009] a、终端由空闲稳态跃迁至非稳态：所述主边软交换机向备边软交换机发送非稳态终端冗余数据，；

[0010] b、终端由非稳态跃迁至空闲稳态：所述主边软交换机向备边软交换机发送非稳态终端冗余数据；

[0011] c、终端由非稳态跃迁至忙稳态：所述主边软交换机向备边软交换机发送稳态呼叫冗余数据；

[0012] d、终端由忙稳态跃迁至空闲稳态：所述主边软交换机向备边软交换机发送稳态呼叫冗余数据；

[0013] 所述非稳态终端数据包括呼叫参考、终端ID标识和终端状态跃迁标识，所述稳态呼叫数据包括呼叫参考、终端ID标识；

[0014] 主边软交换机继续执行上述第B步，所述备边软交换机执行下述第C步；

[0015] C、所述备边软交换机的数据处理过程：

[0016] 1）所述备边软交换机对从主边软交换机接收到的数据进行处理：

[0017] a、所述备边软交换机收到的数据为非稳态终端数据，处理方法为：根据接收到的数据中的状态跃迁标识判断此数据是否是由终端从空闲状态跃迁至非稳态所产生，如果此数据是由终端由空闲状态跃迁至非稳态所产生，所述备边软交换机以此数据中的呼叫参考为关键值在所述备边软交换机内的终端状态映射表建立与呼叫参考与终端ID标识相关的映射关系，执行下述第2）步；否则，备边软交换机按照下述第b步所述的处理方法进行数据处理；

[0018] b、所述备边软交换机收到的数据为稳态呼叫数据，保存此数据，处理方法为：所述备边软交换机将接收到的数据中的呼叫参考与所述终端状态映射表中的呼叫参考进行比较，当所述终端状态映射表中存有此呼叫参考时，将与此呼叫参考相对应的映射关系从所述终端状态映射表中删除，执行下述第2）步；否则，备边软交换机直接执行下述第2）步；

[0019] 2）判断所述备边软交换机是否被切换为主边软交换机：

[0020] 当所述备边软交换机被切换为主边软交换机时，切换后的新主边软交换机遍历所述终端状态映射表，检测所述终端状态映射表中的终端ID标识，根据合法的终端ID标识确认终端设备所在网关并向所述网关发送消息令终端初始化，遍历结束后，删除所述终端状态映射表；当所述备边软交换机未被切换为主边软交换机时，备边软交换机继续执行上述第C步。

[0021] 采用上述技术方案后取得的技术进步为：传统1+1热备份，只对稳态呼叫信息数据进行冗余备份，无法解决非稳态呼叫在主备切换过程中造成的软交换机和网关中终端状态不一致的问题，该方案采用主边软交换机与备边软交换机间冗余非稳态终端信息的方式，保证了软交换机中终端状态和网关设备终端状态的一致性，尤其当备边软交换机变为主边软交换机时，对终端信息的遍历查询，通过向非稳态终端发送初始化信令，快速有效地解决了非稳态呼叫在软交换机切换时遇到的终端状态不一致的问题，使得终端能够尽快恢复服务。

附图说明

[0022] 图1为本方法的流程图；

[0023] 图2为备边软交换机对从主边软交换机接收的数据的处理流程图；

[0024] 图3为备边软交换机切换为主边软交换机之后的数据处理流程图；

[0025] 图4为实施例的网络结构示意图。

具体实施方式

[0026] 下面根据图1到图3所示的流程图，并结合由图4所示的实施例对本发明进行详细说明。

[0027] 主边软交换机和备边软交换机接入IP网络，且采用1+1热备份冗余机制。终端1和终端2分别通过MEGACO综合接入网关1和SIP综合接入网关2接入IP网络。此处的终端为满足MGCP协议或MEGACO协议的终端设备，通常为话机设备，或者为中继网关自带的终端设备。中继网关可以为MGCP接入网关或MEGACO中继网关，还可以为其他类型的网关。主边软交换机和备边软交换机的型号为AcroSwitch 6000。

[0028] MEGACO综合接入网关1和SIP综合接入网关2向主边软交换机注册成功后，终端1便可以与终端2相互通信。

[0029] 下面以终端1和终端2之间两种不同的呼叫过程为例对本发明进行详细说明。

[0030] 一种保持软交换机和网关设备终端状态一致的备份方法，包括如下步骤：

[0031] S1、将备边软交换机与主边软交换机正确连接，启动所述备边软交换机，并在备边软交换机中建立终端状态映射表；

[0032] 呼叫1

[0033] 终端1摘机拨号，呼叫终端2，终端2并未响应，呼叫未成功，未进入通话状态，然后，终端1挂机，呼叫结束。在此过程中，终端1的状态变化为：空闲稳态->非稳态->空闲稳态，主边软交换机与备边软交换机具体处理过程为：

[0034] S2、主边软交换机的数据处理过程：

[0035] 终端1摘机拨号，同时向主边软交换机发送信令消息，主边软交换机接收到来自终端1的信令消息，根据此信令消息得知终端1由空闲稳态进入非稳态，因此，主边软交换机向备边软交换机发送非稳态终端冗余数据；所述非稳态终端冗余数据包括与终端1相关的呼叫参考、终端1的ID标识以及表明终端1状态变化的终端状态跃迁标识；

[0036] 然后，主边软交换机继续接收来自终端的数据，并向备边软交换机发送相应数据，而所述备边软交换机则执行下述第S3步；

[0037] S3、备边软交换机的数据处理过程：

[0038] 1）所述备边软交换机对从主边软交换机接收到的数据进行处理：

[0039] 所述备边软交换机收到上述第S2步中来自主边软交换机的非稳态终端冗余数据后，根据数据中的终端状态跃迁标识判断出终端1从空闲稳态跃迁为非稳态，因此，备边软交换机以此非稳态终端冗余数据中的呼叫参考作为关键值在终端状态映射表建立与呼叫参考与终端ID标识相关的映射关系，然后执行下述第2）步；

[0040] 2）判断所述备边软交换机是否被切换为主边软交换机：

[0041] 当所述备边软交换机被切换为主边软交换机时，切换后的新主边软交换机遍历其内部的终端状态映射表，逐一检测所述终端状态映射表中的终端ID标识，主边软交换机与很多中继网关相连，也会接收到来自不同终端的信令消息，因此在终端状态映射表中会存有很多终端的信息，在遍历过程中，首先判断终端ID标识是否合法，对于合法的终端ID标识，根据此标识确认终端设备所在网关此所述网关发送消息令终端初始化，遍历结束后，删除终端状态映射表；当所述备边软交换机未被切换为主边软交换机时，备边软交换机继续执行上述第S3步，即继续接收来自主边软交换机的数据并处理；因为终端1后面还会有动作，因此主边软交换机继续执行下述步骤；

[0042] S4、终端2未响应终端1的呼叫，终端1挂机终止呼叫，终端1向主边软交换机发送信令消息，这样，主边软交换机继续按照上述第S2步内容执行，即进入主边软交换机的数据处理过程：

[0043] 主边软交换机接收到来自终端1的信令消息，根据信令消息得知终端1由非稳态进入空闲稳态，主边软交换机向备边软交换机发送非稳态终端冗余数据；此时的非稳态终端冗余数据与上述第S2步中的非稳态终端冗余数据中的呼叫参考和终端ID标识内容相同，但是终端状态跃迁标识内容不同；然后，主边软交换机继续接收来自终端的数据，并向备边软交换机发送数据，而备边软交换机执行下述步骤；

[0044] S5、备边软交换机的数据处理过程：

[0045] 1）所述备边软交换机对从主边软交换机接收到的数据进行处理：

[0046] 备边软交换机收到上述第S4步中来自主边软交换机的上述非稳态终端冗余数据后，根据数据中的终端状态跃迁标识判断出终端1从非稳态跃迁为空闲稳态，因此，备边软交换机将此非稳态终端冗余数据中的呼叫参考与所述终端状态映射表中的呼叫参考相比较，因为上述第S3步的第1）步中已将此呼叫参考作为关键值存入终端状态映射表，于是比较中会发现终端状态映射表中已存有此呼叫参考，据此，备边软交换机将终端状态映射表中与此呼叫参考相对应的映射关系删除，然后执行上述第S3步中的第2）步；如果终端状态映射表中没有与此数据的呼叫参考相同的呼叫参考，那么备边软交换机不做任何操作，直接执行上述第S3步中的第2）步。

[0047] 至此，呼叫1结束。如果终端1刚摘机，主边软交换机就出现故障被备边软交换机所替换，那么此时备边软交换机中的终端状态映射表中有关终端1的映射表明终端1此时还处于非稳态，这样就能保证软交换机内部和网关设备中终端状态的信息一致。

[0048] 呼叫2

[0049] 终端1摘机拨号，呼叫终端2，终端2响应终端1的呼叫，进入通话状态，通话结束后，终端1挂机。此过程中终端1的状态变化为：空闲稳态->非稳态->稳态->空闲稳态，因终端1的第一次状态跃迁与呼叫1中的相似，因此，呼叫2处理过程的前部分与呼叫1的相同，其他的处理过程应为：

[0050] S4、终端2响应终端1的呼叫，终端1与终端2之间开始通话，终端1向主边软交换机发送信令消息，这样，主边软交换机继续按照上述第S2步内容执行，即进入主边软交换机的数据处理过程：

[0051] 主边软交换机接收到来自终端1的信令消息，根据信令消息得知终端1由非稳态进入忙稳态，那么，主边软交换机向备边软交换机发送稳态呼叫冗余数据；所述稳态呼叫数据包括与终端1相关的呼叫参考和终端ID标识，还包括其他呼叫信息，如呼叫协议类型、是否是发夹连接和呼叫开始时间等信息，此处的呼叫参考和终端ID标识与呼叫1中的非稳态终端数据的呼叫参考和终端ID标识内容相同，因为两者都是与终端1相关的；然后，主边软交换机继续接收来自终端的数据，并向备边软交换机发送数据，而备边软交换机执行下述步骤；

[0052] S5、备边软交换机的数据处理过程：

[0053] 1）所述备边软交换机对从主边软交换机接收到的数据进行处理：

[0054] 所述备边软交换机收到上述第S4步中来自主边软交换机的稳态呼叫冗余数据后，备边软交换机保存接收到的数据，并将此数据中的呼叫参考与终端状态映射表中已有的呼叫参考进行比较，因为上述第S2步中已将此呼叫参考存入终端状态映射表，于是比较中会发现终端状态映射表中已存有此呼叫参考，据此，将终端状态映射表中与此呼叫参考向对应的映射关系删除，备边软交换机执行上述第S3步中的第2）步；因为终端1后面还会有动作，因此主边软交换机继续执行下述步骤；

[0055] S6、通话结束，终端1挂机，并向主边软交换机发送信令消息，主边软交换机根据此信令消息得知终端1由忙稳态进入空闲稳态，那么，主边软交换机向备边软交换机发送稳态呼叫冗余数据，此处的稳态呼叫冗余数据的呼叫参考和终端ID标识内容与上述第S4步中稳态呼叫冗余数据的呼叫参考和终端ID标识内容相同；然后，主边软交换机继续接收来自终端的数据，并向备边软交换机发送数据，而备边软交换机则执行下述第S7步；

[0056] S7、备边软交换机的数据处理过程：

[0057] 1）所述备边软交换机对从主边软交换机接收到的数据进行处理：

[0058] 备边软交换机收到上述第S6步中来自主边软交换机的稳态呼叫冗余数据后，备边软交换机保存接收到的数据，并将此数据中的呼叫参考与终端状态映射表中已有的呼叫参考进行比较，因为上述第S5步中已将与此呼叫参考相对应的映射删除，因此并不会发现相同的呼叫参考，所以，备边软交换机对终端状态映射表不做任何操作，直接执行上述第S3步中的第2）步，即判断备边软交换机是否被切换为主边软交换机。

[0059] 至此，终端1与终端2的整个通话过程结束，整个过程，主边软交换机一致接受来自终端的信令消息，并根据此信令消息向备边软交换机发送相应的数据，而备边软交换机则一直在处理来自主边软交换机的数据。备边软交换机中有关终端1状态的信息时刻与终端1的状态相对应，只有在终端1摘机之后，亦即终端处于非稳态的时候才会在终端状态映射表中存有终端1的状态，除此之外，无论终端1处于何种状态，终端状态映射表中有关终端1的映射信息都为空。这样，当备边软交换机被切换成主边时，备边软交换机内存储的有关终端状态的信息与终端本身的状态一一对应。

[0060] 在实际通信过程中，各种情况很复杂。当备边软交换机接收不到主边发送过来的非稳态终端冗余数据或者稳态呼叫冗余数据时，就要考虑主边软交换机是否出了问题，此时，备边交换机就要越过对来自主边软交换机的数据的处理步骤，直接判断主备设备是否发生了切换。有时候是主边软交换机通知备边软交换机进行切换，这样的话，也需要越过备边交换机对来自主边软交换机的数据的处理步骤，直接按照切换后的处理方法进行。还有很多类似的情况，这里不一一列举，在实际应用中按照本方法的核心内容进行处理即可。

[0061] 除上述实施例中的MEGACO综合接入网关1和SIP综合接入网关2之外，本发明还可以解决两个MEGACO综合接入网关或者两个MGCP综合接入网关或者MEGACO综合接入网关与MGCP综合接入网关之间的终端呼叫过程中软交换机和网关设备终端状态一致的问题。

[0062] 本方法的处理核心为：

[0063] 终端发生状态跃迁后向主边软交换机发送信令消息，主边软交换机根据从终端接收到的信令消息判断出终端的状态跃迁情况，并根据此情况向备边软交换机发送非稳态终端冗余数据或者稳态呼叫冗余数据，备边软交换机内含有终端状态映射表保存能够表示终端状态的数据，当备边软交换机接收到得数据为非稳态终端冗余数据且此数据是由终端从空闲状态跃迁至非稳态产生时，备边软交换机才以此数据的呼叫参考作为关键值在终端状态映射表建立于此数据相关的映射，除此之外，备边软交换机对其他数据的处理都是将数据中呼叫参考与终端状态映射表中的呼叫参考相比较，一旦有相同的内容，便将终端状态映射表中相应映射删除。当发生主备切换时，备边软交换机根据终端状态映射表中与终端相应的内容控制终端状态，以保证终端快速的恢复服务。

[0064] 综上所述，以上仅为本发明的较佳应用示例，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，所做的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。