双网卡热备冗余方法技术

本发明专利技术涉及一种双网卡热备冗余方法，包括：在网络拓扑中将每台机器的两块网卡分别接在两台交换机上；将两台交换机相互级联；由网卡监视程序利用工作网卡的ＩＰ地址向交换机发送报文并接受应答，当多个连续的报文在一定的时间间隔后没有得到应答，则判断为工作网卡或网络设备故障，系统发出告警信号并记录告警状态，并将ＩＰ地址切换到备份网卡；当工作网卡恢复正常时，将原ＩＰ地址切换回工作网卡。本发明专利技术在某个工作网卡或网络设备或交换机故障时，可实现自动切换；并且当工作网卡恢复正常时，还可以切换回来，切换程序自动进行，并能进行故障报警和记录，很好地解决了交叉故障的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种服务器的，用于网络通信设备状态的 监视以及通讯管理，属于通信管理
技术背景现今的服务器一般都有两块或多块网卡， 一些操作系统如IBM、 SUN可使用 自带的软件将网卡聚合，达到热备冗余的目的。这些聚合软件属于操作系统的 一部分，需依赖操作系统的支持， 一些软件还需依赖交换机的支持。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种工作在应用层的高可 靠性和高可用性的，不依赖于具体的操作系统和交换机， 适用于各种UNIX和Linux操作系统。本专利技术负责网络通信设备状态的监视以及 通讯管理，在还有任意一块网卡设备正常工作的情况下保证系统正常运行且数 据不丢失，从而达到保证网络通信可靠性的目的。为达到上述专利技术目的，本专利技术是采用以下的技术方案来实现的 本专利技术实现的功能包括两部分(1)网卡故障检测功能和(2)双网卡的热 备冗余功能。本专利技术的技术方案 一种，其特征在于包括以下步骤(1) 、在网络拓扑中将每台机器的两块网卡分别接在两台交换机上；(2) 、在网络拓扑中将两台交换机相互级联；(3) 、由网卡监视程序利用工作网卡的IP地址向交换机发送报文并接受应 答，当多个连续的报文在一定的时间间隔后没有得到应答，则判断为工作网卡 或网络设备故障，系统发出告警信号并记录告警状态，并将IP地址切换到备份 网卡；(4) 、当工作网卡恢复正常时，将原IP地址切换回工作网卡。 前述的双卡热备冗余方法，其特征在于在上述的步骤3中，在每个网卡上配置固定IP和服务IP，所述的固定IP是用于网卡监视程序发送报文监视网卡状态的地址，所述的服务IP为系统正常工作时提供给系统使用的地址，两块网 卡上的服务IP可以同时提供给系统使用；进行如下检测切换过程(1) 由网卡监视程序判断服务IP是否在工作网卡上；(2) 若服务IP工作在工作网卡上，则不进行切换，进行循环监视；当此 工作网卡或网络设备工作不正常，多个连续的报文在一定的时间间隔后没有得 到应答时，査看备份网卡的工作状态；若备份网卡工作正常，则将服务IP切换 到备份网卡上运行。前述的，其特征在于在上述的步骤4中，服务IP工作 在备份网卡上，网卡监视程序不断判断工作网卡的状态，若工作网卡已正常， 再判断备份网卡；若备份网卡也正常，则等待工作网卡维持正常状态一段时间 后将服务IP切换到工作网卡；若备份网卡不正常，则立即将服务IP切换到工 作网卡。前述的双卡热备冗余方法，其特征在于所述的服务IP和固定IP不在同一 网段上。本专利技术的优点1、网络故障监测和故障网卡切换都由自动化程序完成，不 需要人工干预；2、适用于各种UNIX操作系统和LINUX操作系统，通用性好；3、 所有功能完全是在应用层实现，不需要借助任何操作系统自带的软件；4、网络 故障后切换速度快，可达到秒级以内；5、故障检测周期、连接切换时间间隔等 参数编程可调；6、固定IP与服务IP不在同一网络地址段，固定IP不会参与 系统的一般业务，不会跟其他机器的服务IP冲突；7、在两块网卡上都有服务 IP，可同时提供给系统使用；8、能够保证无论是主机的网卡故障、网线故障， 或者是一台交换机故障，整个系统仍然能够正常通信，很好地解决了传统双网 技术的交叉故障问题。 附图说明图1为网卡故障检测处理流程图；图2为双网热备冗余方法网络拓扑图；图3为传统双网技术交叉故障和单点故障示意图； 图4为服务IP切换处理流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细的介绍。本专利技术涉及的是使用工作在应用层的自主开发的软件实现，不依赖于具体的操作系统和交换机，适用于各种UNIX和Linux操作系统。 本专利技术的双卡热备冗余方法保证了可移植性，能够安全、稳定地运行在IBMAIX、 SunSolaris、 Alpha Tru64、 HPUX、 Linux等操作系统平台上；系统编程语言采 用ANSI C/C++，并符合IEEE P0SIX,2标准。在本专利技术中，在网络拓扑中将每台机器的两块网卡分别接在两台交换机上， 在网络拓扑中将两台交换机相互级联。本专利技术首先实现的是网卡故障检测功能， 检测主机和所连网络设备(如交换机)之间的连通性。具备的功能有(1)网 卡及其附属设备(如网线等)是否正常工作的监视；(2)若网卡及其附属设备(如网线等)状态正常则不会有任何动作，当网卡及其附属设备(如网线等) 发生故障时记录该故障状态，并发出告警信号，通知负责人员修复网卡故障。网卡故障检测是使用网卡监视程序采用发送ICMP报文并接收应答实现的。 在系统中设立配置文件，配置了与每块网卡所连网络设备的地址。系统编程语 言实现的自动化程序以守护进程的形式运行，读取配置文件的信息，通过不间 断的向每块网卡所连的网络设备地址发送ICMP报文监控网卡的连通状态。当多 个连续的ICMP报文在一定时间间隔后没有得到应答，将判断为网络设备故障。 处理流程如图l所示。本专利技术实现的第二部分功能是双网卡的热备冗余机制。双网热备冗余机制 网络拓扑如图2所示。相比与传统的双网机制，图2中两台交换机被级联起来。 通过交换机的级联，可解决传统双网技术带来的交叉故障(图3 (a))和单 点故障(图3 (b))问题。在图3 (a)中，当主机l网卡l/网线和主机2网卡 2/网线发生故障时，主机1和主机2就不能通信；同样，在图3 (b)中，当主 机1网卡1/网线发生故障时，主机1和主机2也不能通信。而本专利技术可很好地 解决这个问题。双网卡的热备冗余机制是通过在网卡上配置固定IP和浮动IP，同时在配置 文件中也写入以上两种地址，并同时运行网卡监视程序和网卡切换程序实现的。 浮动IP又称服务IP，是系统正常工作时通信使用的IP。固定IP和服务IP首 先配置在一个指定的网卡上(称为该服务IP的工作网卡)，网卡监视程序使用固定IP发送ICMP报文监视网卡的状态，服务IP则提供给系统正常使用。且服 务IP与固定IP不在同一网段上，这样固定IP不会占用服务IP的个数，且能 保证固定IP不会被系统一般业务所使用。当服务IP的工作网卡及其附属设备(如网线等)发生故障时，网卡切换程 序负责把服务IP切换到另一工作在正常状态的网卡(称为该服务IP的备份网 卡)上，但固定IP不动。在服务IP的工作网卡恢复正常一段时间(如3秒) 后，网卡切换程序负责把服务IP切换回到其工作网卡上。处理流程如图4所示。对照附图4，首先由网卡监视程序判断服务IP是否在工作网卡上。若服务IP工作在工作网卡上，当此网卡工作不正常时，査看备份网卡的工 作状态。若备份网卡工作正常则网卡切换程序将服务IP切换到备份网卡运行。若服务IP已经工作在备份网卡上，即发生过从工作网卡到备份网卡的切换。 则网卡监视程序判断此服务IP的工作网卡状态。若工作网卡已正常再判断备份 网卡状态。若备份网卡也正常，则等待工作网卡维持正常状态一段时间后网卡 切换程序再切换服务IP到工作网卡。若备份网卡也不正常则立即切换服务IP 到工作网卡。 工作实例对照附图2，主机1的网卡1设置浮动IP: 192. 168.0. 1，设置固定IP: 192.168.6.1。主机1的网卡2设置浮动IP: 192.168.1.1,设置固定IP: 192. 168. 7. 1。主机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双网卡热备冗余方法，其特征在于包括以下步骤：　（１）、在网络拓扑中将每台机器的两块网卡分别接在两台交换机上；　（２）、在网络拓扑中将两台交换机相互级联；　（３）、由网卡监视程序利用工作网卡的ＩＰ地址向交换机发送报文并接 受应答，当多个连续的报文在一定的时间间隔后没有得到应答，则判断为工作网卡或网络设备故障，系统发出告警信号并记录告警状态，并将ＩＰ地址切换到备份网卡；　（４）、当工作网卡恢复正常时，将原ＩＰ地址切换回工作网卡。

【技术特征摘要】
1、一种双网卡热备冗余方法，其特征在于包括以下步骤(1)、在网络拓扑中将每台机器的两块网卡分别接在两台交换机上；(2)、在网络拓扑中将两台交换机相互级联；(3)、由网卡监视程序利用工作网卡的IP地址向交换机发送报文并接受应答，当多个连续的报文在一定的时间间隔后没有得到应答，则判断为工作网卡或网络设备故障，系统发出告警信号并记录告警状态，并将IP地址切换到备份网卡；(4)、当工作网卡恢复正常时，将原IP地址切换回工作网卡。2、 根据权利要求1所述的双卡热备冗余方法，其特征在于在上述的步骤3 中，在每个网卡上配置固定IP和服务IP，所述的固定IP是用于网卡监视程序 发送报文监视网卡状态的地址，所述的服务IP为系统正常工作时提供给系统使 用的地址，两块网卡上的服务IP可以同时提供给系统使用；进行如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟明玉，杨志宏，徐漫江，葛以踊，高原，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]