[发明专利]一种TTP/C总线节点备份与再整合方法

说明书

本发明公开了一种TTP/C总线节点备份与再整合方法，所述方法能够保证节点故障后可以重新整合进入集群，从而提高总线可靠性与实用性；当节点检测到内部故障时，立即进入冻结状态，等待再整合进入集群，如果整合次数超过给定值，说明节点故障无法修复，需启动备份节点；备份节点正确启动后进入被动状态，此时功能包括正常执行容错算法、接收其他节点的信息、进行时钟同步等；备份节点在被动状态时依据集群中其他节点的成员列表检测被备份节点的工作状态，当被备份节点故障后等待其再整合结果，如果再整合失败，则启动备份节点，保证集群的正常功能。

技术领域

本发明涉及TTP/C总线控制及容错领域，尤其涉及一种TTP/C总线的节点备份与再整合方法。

背景技术

1993年，在TTA架构的基础上TTP/C(时间触发协议C类标准)被首次提出，其在安全性、可用性和可组合性等方面具有严苛的要求，更加适合分布式实时系统。分布式实时系统包含多个工作节点，中央处理单元只需要负责执行控制算法等高级功能，其他节点能够更好的进行数据采集、执行、容错等功能。

故障是总线不得不面对和处理的情形，TTP/C总线协议采用组成员协议(GMP)这种分布式多机容错策略来快速探测和隔离故障节点，以维持整个集群的一致性，保证在故障模式下，集群中的每个正常节点都必须对其他节点的运行状态有相同的判断，以便采取和其他正常节点协调的容错行动，同时故障节点也会检测到自身已被集群踢出而进入冻结状态。

针对目前分布式总线控制器对容错能力的迫切需求，本发明正是一种能够解决节点备份与再整合的办法。

发明内容

鉴于此，拟发明一种TTP/C总线节点备份与再整合方法，本发明的目的在于提供一种用于TTP/C分布式控制器的总线节点备份与再整合方法，为分布式实时系统发生故障时提供有效的解决手段，保证系统正常运转。

为实现上述目的，本发明提供了一种TTP/C总线节点备份与再整合方法，所述方法的使用对象为被备份节点和备份节点；

优选的，所述方法包括被备份节点故障时的再整合及备份节点的启用；

优选的，所述方法应用在TTP/C总线控制器协议服务层；

优选的，TTP/C总线控制器在运行过程中包含可能的6个状态和15个状态转移路径；处在正常运行状态下的节点和集群中的其他正常节点处于时间同步和成员关系一致状态，并在MDEL设定的时间槽内发送数据。

所述被备份节点具有以下功能：进入运行状态，判断自身是否故障，故障后进入冻结状态，判断整合次数是否超过给定值，整合次数加一尝试重新启动进入运行状态，判断是否整合成功重新进入集群，整合次数超过定值节点永久冻结；

所述备份节点具有以下功能：开始启动进入被动状态，检测被备份节点故障，判断被备份节点故障检测次数是否大于给定值，被备份节点冻结备后转为正常节点进入运行状态。

一种TTP/C总线节点备份与再整合方法，包括以下几个步骤：

步骤一、节点故障进入冻结状态

节点发生故障后，检测到自身内部故障，即进入冻结状态，这里节点隐式确认失效故障同样也认为内部发生故障进入冻结状态。

步骤二、判断整合次数是否达到上限，进行下一步操作

给定一个最大整合次数值，故障节点整合次数未达上限时，节点可尝试进行再整合进入集群，此时节点默认处于未启动状态，等待冷启动帧重新启动，正确启动后读取MDEL列表中的发送时间槽，时间到后将自身加入成员列表并尝试发送一个信息，随后侦听其他节点的信息，判断自己是否重新进入集群，如果其他节点的成员列表包含自身，说明成功进入集群，否则再整合失败，重新进行整合或者永久进入冻结状态。

步骤三、故障节点进入永久冻结状态，启用备份节点