專利名稱：一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計算機通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)基于PC的控制系統(tǒng)通過PC固有或擴展的物理接口與受控設(shè)備(傳感器、變送器、PLC以及其他智能設(shè)備)直接連接，其連接示意圖如圖I所示，并通過SCADA或廠商提供的專用軟件對設(shè)備進行監(jiān)控，其顯著的缺點是PC所支持的端口數(shù)量和類型有限、安裝部署困難，成本高，可維護性差。目前應(yīng)用中常使用通訊網(wǎng)關(guān)來進行以太網(wǎng)絡(luò)到設(shè)備(總線)網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)/協(xié)議轉(zhuǎn)換，使不同物理接口的設(shè)備直接接入到互聯(lián)網(wǎng)或?qū)Ｓ芯W(wǎng)絡(luò)中，其連接示意圖如圖2所示，但是通訊網(wǎng)關(guān)的使用也造成了新的問題需要對原有的應(yīng)用軟件進行修改，通訊網(wǎng)關(guān)成為系統(tǒng)新的故障點
發(fā)明內(nèi)容
為克服在利用通訊網(wǎng)關(guān)進行設(shè)備聯(lián)網(wǎng)時需要對原有的應(yīng)用軟件進行重新修改的缺點，本發(fā)明提供了一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)。一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)，包括上行匯聚網(wǎng)絡(luò)、至少兩臺與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連的上位機、至少兩個與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連的通訊網(wǎng)關(guān)以及與通訊網(wǎng)關(guān)相連的設(shè)備。所述的與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連的上位機有兩臺，此兩臺上位機互為主備機，兩者通過至少一種網(wǎng)絡(luò)接口與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連，此兩臺上位機上有網(wǎng)關(guān)驅(qū)動/管理程序，所述網(wǎng)關(guān)驅(qū)動程序用于將其相應(yīng)通訊網(wǎng)關(guān)所具備的通訊接口以設(shè)備驅(qū)動的方式映射成本地PC的虛擬通訊端口 ；所述網(wǎng)關(guān)管理程序提供一種圖形界面的管理工具，用于對通訊網(wǎng)關(guān)及其端口進行配置和管理。所述的與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連的通訊網(wǎng)關(guān)有兩個，且通訊網(wǎng)關(guān)通過其各自的上行接口與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連，兩個通訊網(wǎng)關(guān)之間通過各自的接口相連。所述通訊網(wǎng)關(guān)與設(shè)備之間的連接方式為如果通訊網(wǎng)關(guān)的接口為總線型通訊接口，則通過總線將通訊網(wǎng)關(guān)的下行接口與設(shè)備直接連接；如果通訊網(wǎng)關(guān)的接口為點到點連接的接口，則通過端口分配器將通訊網(wǎng)關(guān)的下行接口與設(shè)備相連；如果一個通訊網(wǎng)關(guān)上有兩個相同類型通訊接口的，使用雙端口環(huán)形總線將這兩個同類型網(wǎng)絡(luò)接口與設(shè)備相連構(gòu)成形網(wǎng)絡(luò)。通訊網(wǎng)關(guān)與端口分配器相連時，由通訊網(wǎng)關(guān)提供一種用于端口分配的SEL (選擇)信號，并且由通訊網(wǎng)關(guān)向端口分配器供電。該系統(tǒng)通電后，兩個通訊網(wǎng)關(guān)按照策略確定主備地位，備用通訊網(wǎng)關(guān)自動關(guān)閉其全部下行接口，并定時通過其與主用通訊網(wǎng)關(guān)的接口檢測主用通訊網(wǎng)關(guān)的可用性。如果備用通訊網(wǎng)關(guān)檢測到主用通訊網(wǎng)關(guān)不可用，則立即啟動主備地位切換步驟首先，將此備用通訊網(wǎng)關(guān)設(shè)為主用通訊網(wǎng)關(guān)；其次，通知上位機主用通訊網(wǎng)關(guān)發(fā)生故障；然后，按照原有主用通訊網(wǎng)關(guān)相應(yīng)參數(shù)配置并打開下行接口，如果下行接口中有點對點接口，并向端口分配器發(fā)出選中信號；最后要求上位機PC對端口重定向。如果主用通訊網(wǎng)關(guān)下行接口發(fā)生損壞或線路發(fā)生中斷，則此主用通訊網(wǎng)關(guān)對其相應(yīng)接口進行故障標(biāo)記，如果此時備用通訊網(wǎng)關(guān)相應(yīng)接口也已標(biāo)記為故障端口，則不作處理；否則通過其與備用通訊網(wǎng)關(guān)的接口通知備用通訊網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)同步，要求上位機對故障端口重定向并將備用通訊網(wǎng)關(guān)設(shè)為主用通訊網(wǎng)關(guān)。本發(fā)明提供了一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)，該系統(tǒng)在利用通訊網(wǎng)關(guān)進行設(shè)備聯(lián)網(wǎng)時不需要對原有的應(yīng)用軟件進行修改，同時還保證了更高的可靠性。


現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對發(fā)明做進一步說明。圖I為傳統(tǒng)的基于PC的控制系統(tǒng)連接示意圖。
圖2為目前應(yīng)用中常使用的利用通訊網(wǎng)關(guān)進行的控制系統(tǒng)連接示意圖。圖3為本發(fā)明所提供的一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)連接示意圖。圖4為通訊網(wǎng)關(guān)與端口分配器之間的連線示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明所提供的一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)其連接示意圖如圖3所示，該系統(tǒng)包括上行匯聚網(wǎng)絡(luò)、至少兩臺與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連的上位機、至少兩個與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連的通訊網(wǎng)關(guān)以及與通訊網(wǎng)關(guān)相連的設(shè)備。所述的與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連的上位機有兩臺，所述兩臺上位機互為主備機，當(dāng)其中一臺發(fā)生故障時，另一臺根據(jù)容錯預(yù)案自動投入使用，兩者通過至少一種網(wǎng)絡(luò)接口與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連，從而提高通訊可靠性，兩臺上位機上有網(wǎng)關(guān)驅(qū)動/管理程序，所述網(wǎng)關(guān)驅(qū)動程序用于將其相應(yīng)通訊網(wǎng)關(guān)所具備的通訊接口以設(shè)備驅(qū)動的方式映射成本地PC的虛擬通訊端口 ；所述網(wǎng)關(guān)管理程序提供一種圖形界面的管理工具，用于對通訊網(wǎng)關(guān)及其端口進行配置和管理。所述的與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連的通訊網(wǎng)關(guān)有兩個，所述的兩個通訊網(wǎng)關(guān)通過上行接口 4與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連，其連接的方式包括以太、wifi、3G和2G，兩個通訊網(wǎng)關(guān)之間通過各自的接口 3相連，方便于其相互偵測雙方的可用性并進行數(shù)據(jù)同步。所述的兩個通訊網(wǎng)關(guān)在使用前，事先設(shè)定兩臺上位機的IP地址或主機域名，并分別將對方設(shè)為自已的備份網(wǎng)關(guān)。如果通訊網(wǎng)關(guān)的接口為總線型通訊接口，如圖3中的接口 2，則通過總線將通訊網(wǎng)關(guān)的下行接口與設(shè)備直接連接；如果通訊網(wǎng)關(guān)的接口為點到點連接的接口，如圖3中的接口 1，則通過端口分配器將通訊網(wǎng)關(guān)的下行接口與設(shè)備相連。通訊網(wǎng)關(guān)與端口分配器相連時，由通訊網(wǎng)關(guān)提供一種用于端口分配的SEL (選擇)信號，并且由通訊網(wǎng)關(guān)向端口分配器供電。該系統(tǒng)通電后，兩個通訊網(wǎng)關(guān)按照策略確定主備地位，假設(shè)當(dāng)前確定網(wǎng)關(guān)I為主用通訊網(wǎng)關(guān)，那么備用通訊網(wǎng)關(guān)2自動關(guān)閉其全部下行接口，并定時通過其與網(wǎng)關(guān)I的接口3檢測網(wǎng)關(guān)I的可用性。
如果網(wǎng)關(guān)2檢測到網(wǎng)關(guān)I不可用，則立即啟動主備地位切換步驟首先，將網(wǎng)關(guān)2設(shè)為主用通訊網(wǎng)關(guān)；其次，通知上位機網(wǎng)關(guān)I發(fā)生故障；然后，按照原網(wǎng)關(guān)I相應(yīng)參數(shù)配置并打開下行接口，如果下行接口中有點對點接口，則向端口分配器發(fā)出選中信號；最后要求上位機對端口重定向。如果網(wǎng)關(guān)I下行接口發(fā)生損壞或線路發(fā)生中斷，則此網(wǎng)關(guān)I對其相應(yīng)接口進行故障標(biāo)記，如果此時網(wǎng)關(guān)2相應(yīng)接口也已標(biāo)記為故障端口，則不作處理；否則通過其與網(wǎng)關(guān)2 的接口 3通知網(wǎng)關(guān)2進行數(shù)據(jù)同步，要求上位機對故障端口重定向并將網(wǎng)關(guān)2設(shè)為主用通訊網(wǎng)關(guān)。
權(quán)利要求
1.一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)，其特征在于，包括上行匯聚網(wǎng)絡(luò)、至少兩臺與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連的上位機、至少兩個與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連的通訊網(wǎng)關(guān)以及與通訊網(wǎng)關(guān)相連的設(shè)備。
2.如權(quán)利要求I所述的一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)，其特征在于，與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連的上位機有兩臺，所述兩臺上位機互為主備機，兩者通過至少一種網(wǎng)絡(luò)接口與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)，其特征在于，所述兩臺上位機上有網(wǎng)關(guān)驅(qū)動/管理程序，所述網(wǎng)關(guān)驅(qū)動程序用于將其相應(yīng)通訊網(wǎng)關(guān)所具備的通訊接口以設(shè)備驅(qū)動的方式映射成本地PC的虛擬通訊端口 ；所述網(wǎng)關(guān)管理程序提供一種圖形界面的管理工具，用于對通訊網(wǎng)關(guān)及其端口進行配置和管理。
4.如權(quán)利要求I所述的一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)，其特征在于，所述的通訊網(wǎng)關(guān)通過其上行接口與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連。
5.如權(quán)利要求I所述的一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)，其特征在于，與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連的通訊網(wǎng)關(guān)有兩個，兩個通訊網(wǎng)關(guān)互為主備用通訊網(wǎng)關(guān)，且此兩個通訊網(wǎng)關(guān)之間通過某一接口相連。
6.如權(quán)利要求5所述的一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)，其特征在于，如果通訊網(wǎng)關(guān)的下行接口為總線型通訊接口，則通過總線將此通訊網(wǎng)關(guān)的下行接口與設(shè)備直接連接；如果通訊網(wǎng)關(guān)的下行接口為點到點連接的接口，則通過端口分配器將此通訊網(wǎng)關(guān)的下行接口與設(shè)備相連。
7.如權(quán)利要求6所述的一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)，其特征在于，通訊網(wǎng)關(guān)與端口分配器連接時，由通訊網(wǎng)關(guān)提供一種用于端口分配的SEL (選擇)信號，并且由通訊網(wǎng)關(guān)向端口分配器供電。
8.如權(quán)利要求5所述的一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)通電后，兩個通訊網(wǎng)關(guān)按照策略確定主備地位，備用通訊網(wǎng)關(guān)自動關(guān)閉其全部下行接口，并定時通過其與主用通訊網(wǎng)關(guān)的接口檢測主用通訊網(wǎng)關(guān)的可用性。
9.如權(quán)利要求8所述的一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)，其特征在于，如果備用通訊網(wǎng)關(guān)檢測到主用通訊網(wǎng)關(guān)不可用，則立即啟動主備地位切換步驟首先，將此備用通訊網(wǎng)關(guān)設(shè)為主用通訊網(wǎng)關(guān)；其次，通知上位機主用通訊網(wǎng)關(guān)發(fā)生故障；然后，按照原有主用通訊網(wǎng)關(guān)相應(yīng)參數(shù)配置并打開下行接口，如果下行接口中有點對點接口，并向端口分配器發(fā)出選中信號；最后要求上位機對端口重定向。
10.如權(quán)利要求8所述的一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)，其特征在于，如果主用通訊網(wǎng)關(guān)的下行接口發(fā)生損壞或線路發(fā)生中斷，則此主用通訊網(wǎng)關(guān)對其相應(yīng)接口進行故障標(biāo)記，如果此時備用通訊網(wǎng)關(guān)的相應(yīng)接口也已標(biāo)記為故障端口，則不作處理；否則通過其與備用通訊網(wǎng)關(guān)的接口通知備用通訊網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)同步，要求上位機對故障端口重定向并 將備用通訊網(wǎng)關(guān)設(shè)為主用通訊網(wǎng)關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于通訊網(wǎng)關(guān)的通訊冗余容錯系統(tǒng)，屬于計算機通訊領(lǐng)域，該系統(tǒng)包括上行匯聚網(wǎng)絡(luò)、至少兩臺與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連的上位機、至少兩個與上行匯聚網(wǎng)絡(luò)相連的通訊網(wǎng)關(guān)以及與通訊網(wǎng)關(guān)相連的設(shè)備。當(dāng)任何一個網(wǎng)關(guān)、端口、線路出現(xiàn)故障時，其備份網(wǎng)關(guān)、端口、線路均可以自動被投入使用，而無需在PC端應(yīng)用軟件上做任何的配置或改變。所述方法的優(yōu)勢之處在通過通訊冗余提高了系統(tǒng)整體可靠性，并且該系統(tǒng)對應(yīng)用軟件和設(shè)備是透明的，無需對其做任何的改變。
文檔編號H04L12/66GK102801542SQ20111013221
公開日2012年11月28日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者丁力 申請人:鎮(zhèn)江金鈦軟件有限公司