为了提高系统的可靠性，在设计实现系统时，对于关键的单板会进行冗余设计。目前最 常见的单板冗余设计为主备单板备份方案，即系统内有两块单板，互为主备状态。在正常运 行时，其中的一块单板作为主板，对外提供正常的功能与业务；另一块单板作为备板，它运 行但不对外提供业务，而是实时备份主板的各种数据与状态，以便在需要的时候能顺利替代 原主板对外提供业务。
当主板在运行过程中检测自己出现故障(一般是严重或者致命故障)时，系统认为会影 响对外提供的功能与业务，则主板自动进行倒换操作，即主板通知备板，让备板升级为主板 对外提供业务，同时自己降为备板，作为新主板的备份单板，备份新主板的数据与状态，为 下次倒换作好准备。
上述方案可以扩展为N+1方案，即N块单板均作为主板对外提供业务，1块单板作为备 板，不对外提供业务。实际上，主备单板备份方案可以看做是N+1方案的特例，即N＝1。
上述现有技术的缺点如下：
1、当主板发起倒换前不检查备板的状态，而备板恰好也出现故障时，会出现乒乓倒换的 情况，不仅严重影响系统提供业务的能力，还降低了系统的稳定性；
在主备单板都存在故障时，由于主板发现自己存在故障决定倒换，而原备板升级为主板 后发现自己也存在故障，又发起倒换决策。这样会造成两块单板不停地在进行倒换操作，通 俗地说此时发生了乒乓倒换。
2、即使主板发起倒换前检查备板的状态，也只是对故障进行定性的分析，而不是定量的 分析，极有可能会降低系统可对外提供业务的规格；
当主备板都存在故障时，如果备板故障的程度与主板故障的程度相比较更轻，例如主板 的故障程度已经严重到无法对外提供业务，备板虽然也有故障，但是还能提供业务，则主板 仅根据定性的分析得出备板也存在故障的结论，而不进行倒换，就会降低系统对外提供业务 的规格，甚至出现不能提供业务的单板作为主板，而备板能提供更多的业务的情况。
还有一种常见的单板冗余设计为资源池方案，即多块单板组成一个资源池，作为一个整 体对外提供业务，一般在进行业务分配时选择业务负载最轻的单板来承载业务。当其中某块 单板故障时，会退出资源池，不再对外提供业务。这种方案没有考虑单板有业务损失的情况， 在分配业务时，只考虑负载的能力和实际负载的情况，不够精确。

为了解决现有技术中可能出现乒乓倒换和业务规格降低等问题，本发明提供了一种降低 单板故障对业务影响的方法，具体包括以下步骤：
根据单板出现的各种故障计算出各种故障业务损失率，所述单板包括主板和备板；
对所述主板的所有故障业务损失率求和，得到主板业务损失率；对所述备板的所有故障 业务损失率求和，得到备板业务损失率；
根据所述主板业务损失率和备板业务损失率决定是否倒换所述主板和备板。
所述故障业务损失率按如下公式计算：
故障业务损失率＝故障导致单板损失的提供业务的能力/单板能提供的总业务能力。
所述根据所述主板业务损失率和备板业务损失率决定是否倒换所述主板和备板的步骤具 体为：
当所述主板业务损失率大于所述备板业务损失率时，倒换所述主板与备板；否则不进行 倒换。
预先设置一个阈值，所述根据所述主板业务损失率和备板业务损失率决定是否倒换所述 主板和备板的步骤具体为：
当所述主板业务损失率大于所述备板业务损失率，且所述主板业务损失率还大于或等于 所述预设的阈值时，倒换所述主板与备板；否则不进行倒换。
预先设置一个迟滞值，所述根据所述主板业务损失率和备板业务损失率决定是否倒换所 述主板和备板的步骤具体为：
当所述主板业务损失率和备板业务损失率之差大于所述预设的迟滞值时，倒换所述主板 与备板；否则不进行倒换。
预先设置一个阈值和一个迟滞值，所述根据所述主板业务损失率和备板业务损失率决定 是否倒换所述主板和备板的步骤具体为：
当所述主板业务损失率和备板业务损失率之差大于所述预设的迟滞值，且所述主板业务 损失率大于或等于所述预设的阈值时，倒换所述主板与备板；否则不进行倒换。
本发明还提供了一种降低单板故障对业务影响的装置，所述装置包括：
运算模块，用于根据单板出现的各种故障计算出各种故障业务损失率，所述单板包括主 板和备板；还用于对所述主板的所有故障业务损失率求和，得到主板业务损失率，对所述备 板的所有故障业务损失率求和，得到备板业务损失率；
处理模块，用于根据所述主板业务损失率和备板业务损失率决定是否倒换所述主板和备 板。
所述运算模块包括：
故障业务损失率运算单元，用于按如下公式计算出各种故障业务损失率：
故障业务损失率＝故障导致单板损失的提供业务的能力/单板能提供的总业务能力；
单板业务损失率运算单元，用于对所述主板的所有故障业务损失率求和，得到主板业务 损失率；对所述备板的所有故障业务损失率求和，得到备板业务损失率。
所述处理模块包括：
第一处理单元，用于判断所述主板业务损失率是否大于所述备板业务损失率，如果大于， 则倒换所述主板与备板；否则不进行倒换；
或第二处理单元，用于预先设置一个阈值，当所述主板业务损失率大于所述备板业务损 失率，且所述主板业务损失率还大于或等于所述预设的阈值时，倒换所述主板与备板；否则 不进行倒换；
或第三处理单元，用于预先设置一个迟滞值，当所述主板业务损失率和备板业务损失率 之差大于所述预设的迟滞值时，倒换所述主板与备板；否则不进行倒换；
或第四处理单元，用于预先设置一个阈值和一个迟滞值，当所述主板业务损失率和备板 业务损失率之差大于所述预设的迟滞值，且所述主板业务损失率大于或等于所述预设的阈值 时，倒换所述主板与备板；否则不进行倒换。
为了解决现有技术中单板负载分配不够精确的问题，本发明还提供了一种降低单板故障 对业务影响的方法，所述方法具体包括以下步骤：
根据单板出现的各种故障计算出各种故障业务损失率；
对所述单板的所有故障业务损失率求和，得到单板业务损失率；
根据所述单板业务损失率计算出单板负载率，然后判断所述单板负载率是否为系统内最 小的单板负载率，如果是，则给该单板分配业务，否则不给该单板分配业务。
所述单板负载率按如下公式计算：
当所述单板业务损失率小于100％时，
单板负载率＝单板当前业务量/(单板业务总量*(1-单板业务损失率))；
当所述单板业务损失率等于100％时，取单板负载率为100％。
本发明还提供了一种降低单板故障对业务影响的装置，所述装置包括：
运算模块，用于根据单板出现的各种故障计算出各种故障业务损失率；还用于对所述单 板的所有故障业务损失率求和，得到单板业务损失率；还用于根据所述单板业务损失率计算 出单板负载率；
处理模块，用于判断所述单板负载率是否为系统内最小的单板负载率，如果是，则给该 单板分配业务，否则不给该单板分配业务。
所述运算模块包括：
单板负载率运算单元，用于按如下公式计算出单板负载率：
当所述单板业务损失率小于100％时，
单板负载率＝单板当前业务量/(单板业务总量*(1-单板业务损失率))；
当所述单板业务损失率等于100％时，取单板负载率为100％。
本发明的有益效果主要表现在：
1、通过对主板业务损失率和备板业务损失率的计算，和根据主备板的业务损失率决定是 否进行主备板的倒换，而不是简单地根据单板是否出现故障来决定是否进行主备板的倒换， 不仅有效地避免了乒乓倒换的情况发生，而且还保证了系统对外提供的业务能力是最大的， 有效地避免了业务能力低的单板还作为主板对外提供业务的情况发生。
2、本发明适用的范围广，通过计算主板业务损失率和备板业务损失率，以及根据相应的 条件判断是否倒换，使本发明既可以应用在主备单板备份方案上，也可以应用在N+1方案上； 通过对单板业务损失率和单板负载率的计算，以及根据相应的条件进行业务分配，使本发明 还可以应用在资源池方案上。
本发明的有益效果进一步还包括：
3、本发明技术方案简单，容易理解，计算公式不复杂，计算效率高，其中单板业务损失 率能准确地反应出当前单板的状态。
4、本发明中主板与备板只需要交换单板业务损失率的信息，而不需要交换单板具体故障 的情况，所需交换的信息量少，降低了系统的复杂度。
5、本发明具有可扩展性，不同产品或者不同单板可以根据自己的情况，在本发明的基础 上扩展单板的业务损失率计算公式以及判决公式。
附图说明
图1是本发明降低单板故障对业务影响的方法的实施例一的流程图；
图2是本发明降低单板故障对业务影响的装置的实施例二的结构图；
图3是本发明降低单板故障对业务影响的方法的实施例三的流程图；
图4是本发明降低单板故障对业务影响的装置的实施例四的结构图。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
本发明考虑到单板部分故障的情况，提出了故障业务损失率的概念，当单板完全故障时， 可以认为是单板部分故障的特例，即业务损失率为100％。通过定量分析，给主板提供准确 有效的倒换决策，以提高单板倒换的可靠性，尽可能地保证单板对外提供业务的能力，降低 单板故障对业务造成的影响。对于资源池方案，通过故障业务损失率、单板业务损失率和单 板负载率的计算，可以更精确地计算出系统内负载最小的单板，并给单板负载率最小的单板 分配业务，从而降低了单板故障对业务的影响。
实施例一
本实施例中的系统采用主备单板备份方案，即系统内有两个单板，一个主板和一个备板。 参见图1，本发明提供了一种降低单板故障对业务影响的方法，具体包括以下步骤：
步骤101：根据单板出现的各种故障对单板提供业务的影响，计算出每种故障的故障业 务损失率；
故障业务损失率LF的计算公式为：
故障业务损失率LF＝故障导致单板损失的提供业务能力/单板提供的总的业务能力。
单板提供的业务能力在不同的应用场景中，计算的单位也不同。例如当单板提供语音服 务时，以用户数目来计算单板的业务能力；当单板提供传输IP报文的服务时，以提供的带宽 来计算单板的业务能力，如100MB。
不同故障的业务损失率根据不同类型单板的设计实现而不同，即需要根据实际的不同产 品不同类型的单板确定。例如，假设某类型的单板对外提供4万用户的业务能力，由4块DSP 共同对外提供业务能力，如果其中一块DSP出现故障，则该单板损失的提供业务能力为1万 用户，因此该故障的故障业务损失率为1/4，即25％。
在本实施例中，假设系统内的单板存在四种对业务有着不同程度影响的故障，如表1所 示：   故障名称   故障业务损失率LF(降低业务规格的百分比)   F1   100％   F2   50％   F3   20％   F4   10％
                        表1
当单板出现F1故障时，单板会损失100％的业务能力，即单板无法对外提供业务；当单 板出现F4故障时，则单板会损失10％的业务能力，即单板还能提供90％的业务能力。使单 板损失业务越多的故障，对单板影响越大，说明该故障越严重。
故障业务损失率的计算可以在每次需要的时候重新进行计算，为了提高计算的效率，也 可以在有新的故障产生或者恢复时累计式计算。累计式计算就是在以前的故障业务损失率的 基础上，累加新产生的故障引起的故障业务损失率，以及减去新恢复的故障引起的故障业务 损失率，将结果作为当前新的故障业务损失率，具体公式为：
新的故障业务损失率＝原故障业务损失率+新的故障引起的故障业务损失率-新恢复的 故障引起的故障业务损失率。
步骤102：对主板的各种故障业务损失率求和运算，得到主板业务损失率，对备板的各 种故障业务损失率求和运算，得到备板业务损失率；即按如下公式计算：
单板业务损失率LB＝∑LFi(1＜i＜M)；
此公式对于主板和备板都适用；其中M为该单板上出现的故障总数，第i个故障对应的 故障业务损失率为LFi，把单板上M个故障业务损失率相加，作为该单板总的业务损失率LB。 例如，若单板上同时出现表1中的故障F3与F4，则单板业务损失率LB＝LF3+LF4＝20％ +10％＝30％。
当单板总的损失超过100％时，则可以认为单板对外不能提供业务，因此本发明中把超 过100％的业务损失率都认为是100％。例如，如果故障F1与F2同时出现，则单板业务损失 率为100％+50％＝150％；如果故障F1与F4同时出现，则单板业务损失率为100％+10％＝ 110％；虽然计算出来的结果不相同，但是本发明认为它们对单板的影响是相同的，所以都将 单板业务损失率取值为100％。根据这种情况，将上述公式修改为：
单板业务损失率LB＝min(∑LFi，100％)。
由于单板包括主板和备板，所以本步骤中计算出来的单板业务损失率就包括主板业务损 失率和备板业务损失率。
步骤103：判断主板业务损失率是否大于备板业务损失率，如果是，则在系统内进行主 板和备板的倒换操作；否则不进行倒换；即满足如下条件时，才进行倒换：
(主板业务损失率LB-备板业务损失率LB)＞0；
例如，如果备板业务损失率为50％，而主板业务损失率为20％，则由于主板业务损失率 小于备板业务损失率，所以不会进行主备倒换。如果备板业务损失率为50％，而主板业务损 失率为100％，则会发生主备倒换，倒换后新主板对外提供50％的业务能力。
当主板业务损失率与备板业务损失率相等时，不进行倒换，这样可以避免乒乓倒换。
考虑到单板倒换有可能会造成某些正在提供的业务中断，而单板大部分时间都没有满规 格运行，所以有时候用户宁愿接受业务规格降低，而不愿意业务中断。因此可以预先设置一 个阈值，单板倒换的判决条件进一步增加判断主板业务损失率LB是否大于或等于所述阈值， 如下所示：
(主板业务损失率LB≥阈值)AND(主板业务损失率LB-备板业务损失率LB＞0)；
即只有当主板业务损失率大于或等于某个预先设定好的阈值，而且主板业务损失率大于 备板业务损失率时，才进行主板和备板的倒换操作。设置阈值的目的就是减少单板倒换引起 的业务中断，只有主板业务损失率超过或等于阈值时才可以倒换。
上述阈值可以是预先静态设置，也可以根据单板运行的情况进行动态调整。例如，假设 预设的阈值为30％，经过统计后得知单板在运行过程中其业务量从来没有超过50％，这种情 况下，即使单板业务损失率达到40％，那么它还能提供60％的业务能力，而实际业务量不会 大于50％，因此不进行倒换也能保证单板正常运行，则此时可将业务损失率的阈值从30％调 整为40％，这样只要在阈值控制范围内的业务损失，都不会影响系统的正常运行。
进一步的，为了减少单板倒换的频度，在上述的判决条件中增加一个迟滞值，即当满足 下面条件时，才允许倒换：
(主板业务损失率LB-备板业务损失率LB)＞迟滞值；
则上述公式修正为：
(主板业务损失率LB≥阈值)AND(主板业务损失率LB-备板业务损失率LB＞迟滞 值)；
例如，主板业务损失率为50％，备板业务损失率为30％，阈值为40％，迟滞值为10％， 则主板业务损失率大于阈值40％，而且主板业务损失率和备板业务损失率的差值为：50％- 30％＝20％，结果大于迟滞值10％，所以需要进行主板倒换。未增加迟滞值的公式，即修正 前的公式，可以看成是迟滞值为0时的特例。
综上所述，本实施例可以采用以下四种判决条件中的任一种来决定是否发起主备板倒换：
(1)(主板业务损失率LB-备板业务损失率LB)＞0；
(2)(主板业务损失率LB≥阈值)AND(主板业务损失率LB-备板业务损失率LB＞0)；
(3)(主板业务损失率LB-备板业务损失率LB)＞迟滞值；
(4)(主板业务损失率LB≥阈值)AND(主板业务损失率LB-备板业务损失率LB＞ 迟滞值)。
本实施例为主备单板备份方案，当系统采用N+1方案时，系统中有N个主板，一个备板， 则上述公式可以修改为：
(主板业务损失率LBj≥阈值)AND(主板业务损失率LBj-备板业务损失率LB＞0)，
(0＜j＜N)；
其中LBj表示系统N个主板中的第j个主板的业务损失率，则对于某个主板来说，只有 在它的业务损失率大于或等于阈值，并且比备板业务损失率的值大时，才进行倒换操作。实 际上，可以认为主备单板备份方案是N+1方案的特例，即N＝1。
当出现多个主板同时满足判决条件时，通常取业务损失率最大的主板进行倒换，例如， 有三个主板其业务损失率分别为100％、50％和30％，它们均满足判决条件，则对业务损失 率为100％的主板进行倒换。
实施例二
参见图2，本发明提供了一种降低单板故障对业务影响的装置，具体包括：
(1)运算模块，用于根据单板出现的各种故障计算出各种故障业务损失率，单板包括主 板和备板；还用于对主板的各种故障业务损失率进行运算，得到主板业务损失率，对备板的 各种故障业务损失率进行运算，得到备板业务损失率；
(2)处理模块，用于根据主板业务损失率和备板业务损失率决定是否倒换主板和备板。
运算模块包括：
1)故障业务损失率运算单元，用于按如下公式计算出各种故障业务损失率：
故障业务损失率＝故障导致单板损失的提供业务的能力/单板能提供的总业务能力；
2)单板业务损失率运算单元，用于对主板的所有故障业务损失率求和，得到主板业务损 失率；对备板的所有故障业务损失率求和，得到备板业务损失率。
处理模块包括：
第一处理单元，用于判断主板业务损失率是否大于备板业务损失率，如果大于，则倒换 主板与备板；否则不进行倒换。即满足如下条件时，才进行倒换：
(主板业务损失率-备板业务损失率)＞0。
或处理模块包括：
第二处理单元，用于预先设置一个阈值，当主板业务损失率大于备板业务损失率，且主 板业务损失率还大于或等于预设的阈值时，倒换主板与备板；否则不进行倒换。即满足如下 条件时，才进行倒换：
(主板业务损失率≥阈值)AND(主板业务损失率-备板业务损失率＞0)。
或处理模块包括：
第三处理单元，用于预先设置一个迟滞值，当主板业务损失率和备板业务损失率之差大 于预设的迟滞值时，倒换主板与备板；否则不进行倒换。即满足如下条件时，才进行倒换：
(主板业务损失率-备板业务损失率)＞迟滞值。
或处理模块包括：
第四处理单元，用于预先设置一个阈值和一个迟滞值，当主板业务损失率和备板业务损 失率之差大于预设的迟滞值，且主板业务损失率大于或等于预设的阈值时，倒换主板与备板； 否则不进行倒换。即满足如下条件时，才进行倒换：
(主板业务损失率≥阈值)AND(主板业务损失率-备板业务损失率＞迟滞值)。
实施例三
针对采用资源池方案的系统，本发明还提供了一种降低单板故障对业务影响的方法，参 见图3，具体包括以下步骤：
步骤201：根据单板出现的各种故障对单板提供业务的影响，计算出每种故障的故障业 务损失率；
故障业务损失率LF的计算公式为：
故障业务损失率LF＝故障导致单板损失的提供业务能力/单板提供的总的业务能力。
步骤202：对单板的各种故障业务损失率求和运算，得到单板业务损失率，即按如下公 式计算：
单板业务损失率LB＝∑LFi  (1＜i＜M)；
其中M为该单板上出现的故障总数，第i个故障对应的故障业务损失率为LFi，把单板 上M个故障业务损失率相加，作为该单板总的业务损失率LB。
当单板业务损失率LB超过100％时，将单板业务损失率取值为100％。即：
单板业务损失率LB＝min(∑LFi，100％)。
步骤203：按如下公式计算单板负载率；
1)当0≤单板业务损失率＜100％时：
单板负载率＝单板当前业务量/(单板业务总量×(1-单板业务损失率))；
2)当单板业务损失率＝100％时：
单板负载率＝100％；
本实施例根据单板业务损失率提出了单板负载率的公式，更准确地反映了单板对外提供 业务的能力。
步骤204：比较资源池内所有单板的业务损失率，在考虑其它资源(如CPU)的负荷的 同时，给资源池内拥有最小单板负载率的单板分配业务，其它单板不分配业务，从而保证了 资源池内各单板的负荷均衡。
无论是实施例一，还是实施例三，均可能出现系统中只有一个单板的情况，虽然不存在 冗余单板，计算出来的单板业务损失率也能反映单板对外提供业务的能力，而且通过单板业 务损失率，使用户可以及时地了解单板运行的情况，并做出相应的处理，如复位、更换故障 单板等。
实施例四
针对采用资源池方案的系统，本发明还提供了一种降低单板故障对业务影响的装置，参 见图4，具体包括：
(1)运算模块，用于根据单板出现的各种故障计算出各种故障业务损失率；还用于对所 有故障业务损失率求和，得到单板业务损失率；还用于根据单板业务损失率计算出单板负载 率；
(2)处理模块，用于判断单板负载率是否为系统内最小的单板负载率，如果是，则给该 单板分配业务，否则不给该单板分配业务。
运算模块包括：
1)故障业务损失率运算单元，用于按如下公式计算出故障业务损失率：
故障业务损失率＝故障导致单板损失的提供业务的能力/单板能提供的总业务能力；
2)单板业务损失率运算单元，用于对单板的各种故障业务损失率求和，得到单板业务损 失率；
3)单板负载率运算单元，用于按如下公式计算出单板负载率：
当单板业务损失率小于100％时，
单板负载率＝单板当前业务量/(单板业务总量*(1-单板业务损失率))；
当单板业务损失率等于100％时，取单板负载率为100％。
以上所有实施例中只有对业务有直接影响的故障，才定义故障业务损失率。对业务没有 影响的故障，如备份链路的故障，并不影响单板对外提供业务的能力，则不需要分析，不用 定义故障业务损失率。对业务有间接影响的故障，也不用定义故障业务损失率，而是由它导 致的直接影响业务的故障来反映业务损失率。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本 发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。