IV. ĐIỀU KHIỂN TRONG TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ SPC
4.3.Các phương pháp dự phòng cho hệ thống điều khiển
Để đảm bảo độ an toàn và tin cậy cho quá trình làm việc của tổng đài thì cần thiết phải trang bị dự phòng cho một số hệ thống điều khiển quan trọng, đặc biệt đối với cấp điều khiển trung tâm. Trang bị dự phòng tức là trang bị 2 hay 3 bộ xử lý cho một thiết bị điều khiển. Các bộ xử lý này bao gồm cả đơn vị xử lý trung tâm và các mạch điện bổ trợ như các loại bộ nhớ, các mạch điện giao tiếp, giám sát, phối ghép...Có nhiều phương pháp dự phòng, ta xét một số phương pháp dự phòng thường dùng.
4.3.1. Dự phòng cặp đồng bộ
Trong phương pháp dự phòng cặp đồng bộ hai bộ xử lý Pa và Pb được xử dụng để xử lý tải cho khu vực nó đảm nhiệm. Chúng có thể tiếp cận với tất cả các nguồn tải cần xử lý và mỗi bộ xử lý có một bộ nhớ riêng của mình. Để 2 bộ xử lý làm việc đồng bộ với nhau người ta xử dụng bộ tạo nhịp đồng bộ C. Hệ thống còn có bộ so sánh để thực hiện so sánh kết quả xử lý từng lệnh của hai bộ xử lý. Toàn
Tải cần xử lý Pa Pb Ma Mb C C P : Bộ xử lý M: Bộ nhớ C: Tạo nhịp đồng hồ Hệ thống dự phòng cặp đồng bộ
bộ chương trình điều khiển và số liệu cần thiết phục vụ quá trình thực thi các chương trình đều được ghi ở cả hai bộ nhớ Ma và Mb.
Hai bộ xử lý đồng thời nhận một công việc để xử lý và đồng thời với nhau theo từng lệnh, từng chương trình. Kết quả xử lý mỗi lệnh ở mỗi bộ xử lý ở mỗi bộ xử lý được so sánh với nhau ở bộ so sánh. Nếu kết quả xử lý khác nhau tức là một trong chúng có sự cố ở phần cứng. Thông qua chương trình đoán lỗi, ngay lập tức bộ xử lý có sự cố bị loại ra. Công việc xử lý được giao cho bộ xử lý còn lại.
Vì hai bộ xử lý làm việc đồng thời để xử lý cùng một công việc nên tất cả các chương trình và số liệu ghi ở hai bộ nhớ là giống nhau. Trong trường hợp có lỗi ở phần
mềm thì không thể phát hiện được vì lúc này kết quả xử lý vẫn giống nhau. Đây là một nhược điểm của phương pháp dự phòng cặp đồng bộ. Mặt khác ở phương pháp này công suất của mỗi bộ xử lý phải đủ lớn để xử lý toàn bộ tải của khu vực chúng đảm nhiệm nên hiệu suất sử dụng không cao.
4.3.2. Dự phòng phân tải Tải cần xử lý Pa Pb Ma Mb C P : Bộ xử lý M: Bộ nhớ C: Tạo nhịp đồng hồ
Hệ thống dự phòng phân tải sử dụng hai bộ vi xử lý Pa và Pb. Mỗi bộ vi xử lý đều có thể tiếp cận với tất cả các đầu vào-ra của nguồn tải mà nó đảm nhiệm. Công việc xử lý gọi cho các cuộc gọi được phân bố ngẫu nhiên cho một trong hai bộ vi xử lý. Khi một bộ xử lý nào đó đã tiếp nhận một cuộc gọi thì nó đảm nhiệm các công việc xử lý cho tới khi hoàn thành cuộc gọi. Hai bộ xử lý cùng làm việc, nhưng xử lý các công việc khác nhau từ một số nguồn tải nhất định như trường chuyển mạch, các module thuê bao hoặc trung kế, thiết bị điều hành và bảo dưỡng... Nhờ cơ cấu bảo dưỡng tự động tổng đài để ngăn ngừa trường hợp cả hai bộ vi xử lý cùng tiếp cận tới một thiết bị ngoại vi và kiểm tra quá trình làm việc của chúng.
Mỗi bộ xử lý cũng có bộ nhớ riêng gồm bộ nhớ chương trình, phiên dịch và số liệu. Bộ nhớ chương trình có nội dung ghi giống nhau, nhưng bộ nhớ phiên dịch và bộ nhớ số liệu thì có nội dung khác nhau, tuỳ thuộc vào nhiệm vụ tức thời mà nó đảm nhiệm.
Trong trường hợp có sự cố ở một trong hai bộ xử lý thì bộ xử lý có sự cố được tách ra và toàn bộ tải cần xử lý được giao cho bộ nhớ còn lại. Công việc phát hiện bộ xử lý hỏng được thiết bị tổng đài thực hiện thông qua từng bộ phận xử lý hoặc dung bộ xử lý này kiểm tra bộ xử lý kia. Khi một bộ xử lý có sự cố thì các cuộc gọi mà nó đang đảm nhiệm ở giai đoạn hội thoại hoặc ở trạng thái đổ chuông vẫn tiếp tục được duy trì nhờ bộ xử lý kia.
Phương thức dự phòng này là ở thời gian cao điểm công suất của cả hai bộ xử lý lượng tải lớn. Phương pháp dự phòng phân tải thường được sử dụng ở cấp điều khiển trung tâm như xử lý cho điều hành, bảo dưỡng hoặc xử lý gọi.
4.3.3. Dự phòng nóng
Phương pháp dự phòng nóng là phương pháp dự phòng đơn giản nhất. Hệ thống điều khiển dùng phương pháp điều khiển này dùng hai bộ xử lý Pa và Pb cùng các bộ nhớ riêng của nó là Ma và Mb. Trong đó một trong hai bộ nhớ làm việc còn bộ kia để dự phòng. Hai bộ xử lý này độc lập với nhau. Mỗi bộ xử lý cần có đủ công suất để xử lý toàn bộ tải của khu vực mà nó đảm nhiệm.
Trong hệ thống này bộ xử lý dự phòng chỉ làm việc khi bộ xử lý công tác có sự cố xảy ra. Như vậy bộ xử lý dự phòng không thể làm việc tức thời ngay sau khi sự cố xảy ra. Để đảm nhiệm được công việc đang thực hiện của bộ xử lý có sự cố đòi hỏi bộ xử lý dự phòng phải có đủ điều kiện tiếp nhận công việc nhưng phải biết các chương trình đang thực hiện, các giai đoạn cuộc gọi đang xử lý, các số liệu tức thời,... Nếu không thoả mãn điều kiện này thì khi có sự cố xảy ra tổng đài có thể bị
ngừng làm việc và các cuộc gọi đang tiến hành bị xoá. Để khắc phục điểm yếu này người ta sử dụng một bộ nhớ chung CM. Cả hai bộ xử lý Pa và Pb đều có thể tiếp cận được với bộ nhớ chung. Trạng thái tức thời ghi ở các bộ nhớ của bộ xử lý công tác được sao chép vào bộ nhớ chung CM cứ 5 giây một lần. Nhờ vậ, khi có sự biến đổi trạng thái giữa hai bộ xử lý thì bộ xử lý mới đảm nhiệm công việc sẽ tiếp nhận công việc mà bộ xử lý bị hỏng đang đảm nhiệm ở phần việc sau cùng đã được ghi chép ở bộ nhớ chung. Trên cơ bản các cuộc gọi đang được thực hiện hoặc đang ở trạng thái đổ chuông có thể được duy trì.
Phương pháp dự phòng nóng có nhược điểm là một số công việc đang thực hiện trước khoảng chu kỳ sao chép của bộ nhớ chung sẽ bị xoá nếu sự cố xảy ra. Phươnh pháp này hay được sử dụng cho các tổng đài vừa và nhỏ.
4.3.4. Dự phòng N+1
Ở hệ thống này có N+1 bộ xử lý, trong đó N bộ xử lý từ P1 tới Pn làm nhiệm vụ xử lý làm nhiệm vụ xử lý tải tức thời cho hệ thống, bộ xử lý Pn+1 làm nhịêm vụ dự phòng. Ở trạng thái bình thường bộ xử lý này có thể đảm nhiệm một phần tải để xử lý. Như vậy tổng thể N+1 bộ xử lý có năng lực xử lý lớn hơn giá trị tải phát sinh theo thiết kế kỹ thuật.
CM: Bộ nhớ chung Tải cần xử lý
Pa Pb
Ma CM Mb
Trường hợp có sự cố xảy ra ở một bộ xử lý nào đó thì bộ dự phòng nhận toàn bộ tải của bộ xử lý có sự cố đảm nhiệm.
Phương pháp dự phòng này có ưu điểm dễ dàng cấu trúc hệ thống theo kiểu module, thuận tiện để phát truyển dung lượng của hệ thống. Mặt khác ở giờ cao điểm, tải lớn thì N+1 bộ xử lý có thể đảm nhiệm xử lý lượng tải lớn hơn bình thường. Như vậy khắc phục được hiện tượng ứ tải hoặc quá tải cho các bộ xử lý ở các thời gian cao điểm.
Trong các tổng đài SPC hiện đại, hệ thống điều khiển là một tổ hợp các hê thống khác nhau tuỳ thuộc vào kiểu và tính phức tạp của công việc mà nó đảm nhiệm và yêu cầu của trường chuyển mạch. Vì vậy người ta cấu trúc nó theo hệ thống nhiều cấp.
Hệ thống điều khiển cần có dự phòng để đảm bảo cho tổng đài làm việc tin cậy và liên tục trong mọi tình huống. Phương pháp dự phòng phân tải là phương pháp dự phòng thông dụng để tránh được sự gián đoạn hoạt động của toàn bộ tổng đài. Nó có ưu điểm là ở trạng thái bình thường nó có năng lực xử lý cao hơn yêu cầu. Như vậy là giờ cao điểm không xảy ra hiện tải ứ tải cần phải xử lý hạn chế.
Tải cần xử lý
P1 P1 P1 Pn+1
M1 M2 Mn Mn+1
M (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});