專利名稱：熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其冗余實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以太網(wǎng)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可適用于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的熱備冗余 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其冗余實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
以太網(wǎng)是當(dāng)今現(xiàn)有局域網(wǎng)采用的最通用的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā) 展，以太網(wǎng)通信在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行和效益提高對(duì)于實(shí) 時(shí)以太網(wǎng)的可用性提出了越來(lái)越高的要求，因此實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的高可用性也越來(lái)越受到重 視。針對(duì)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的高可用性要求，目前普遍采用的是單環(huán)網(wǎng)絡(luò)的接口冗余機(jī)制和 雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)冗余機(jī)制。但在單環(huán)網(wǎng)絡(luò)中只能允許其一端線纜發(fā)生故障，當(dāng)再有額外的 故障發(fā)生時(shí)，則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)即發(fā)生網(wǎng)絡(luò)通信故障。而雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)能夠允許一個(gè)環(huán)網(wǎng)發(fā)生多處故 障，但當(dāng)兩個(gè)環(huán)網(wǎng)同時(shí)發(fā)生故障時(shí)(如兩個(gè)環(huán)路同時(shí)發(fā)生兩處鏈路故障)，則就會(huì)造成整個(gè) 冗余網(wǎng)絡(luò)的通信故障。無(wú)論是單環(huán)冗余還是雙環(huán)冗余，隨著系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增大，網(wǎng)絡(luò)的故 障率都會(huì)急劇增加，因此現(xiàn)有技術(shù)中，采用上述通信機(jī)制的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的冗余度和可靠性 都較低，難以較好的滿足工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種可適用于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的熱備冗 余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其冗余實(shí)現(xiàn)方法，以降低實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的故障率，提高其冗余度和可用性。為此，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案一種熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括不少于兩個(gè)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以及與每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)唯一對(duì)應(yīng)的冗余節(jié)點(diǎn)；每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和每個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)均包括四個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口和一個(gè)交換接口，且四個(gè)網(wǎng)絡(luò) 接口均具有相同的物理地址和邏輯地址，其中第一網(wǎng)絡(luò)接口和第二網(wǎng)絡(luò)接口形成第一冗余 接口對(duì)，第三網(wǎng)絡(luò)接口和第四網(wǎng)絡(luò)接口形成第二冗余接口對(duì)；每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和其對(duì)應(yīng)的冗余節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)所述交換接口連接，組成一個(gè)冗余節(jié) 點(diǎn)對(duì)，且每個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的物理地址和邏輯地址，均與該冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)的物理地址和邏輯地址相同；每一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第一網(wǎng)絡(luò)接口連接到其相鄰一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì) 中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第三網(wǎng)絡(luò)接口，第二網(wǎng)絡(luò)接口連接到上述相鄰一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn) 的第三網(wǎng)絡(luò)接口 ；冗余節(jié)點(diǎn)的第一網(wǎng)絡(luò)接口連接到上述相鄰一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 的第四網(wǎng)絡(luò)接口，第二網(wǎng)絡(luò)接口連接到上述相鄰一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的第四網(wǎng)絡(luò) 接口 ；多個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)按照上述方式依次相連接，構(gòu)成線形網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，最后一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第一網(wǎng)絡(luò)接口連接到第一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第三網(wǎng)絡(luò)接口，第二網(wǎng)絡(luò)接口連接到第一個(gè)冗 余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的第三網(wǎng)絡(luò)接口；最后一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的第一網(wǎng)絡(luò)接口連接到第一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第四網(wǎng)絡(luò)接口，第二網(wǎng)絡(luò)接口連接到第一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的第四網(wǎng)絡(luò)接 Π ；冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之間對(duì)按照上述方式相連接，形成環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，相鄰的兩個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之間，連接各個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的四條線纜的長(zhǎng)度在加 工精度內(nèi)相同。優(yōu)選的，每一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中有且僅有一個(gè)節(jié)點(diǎn)處于工作狀態(tài)，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)處于 備用狀態(tài)；處于工作狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的兩對(duì)冗余接口對(duì)用于發(fā)送報(bào)文、接收?qǐng)?bào)文和轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文；處于備用狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的兩對(duì)冗余接口對(duì)用于接收?qǐng)?bào)文；處于工作狀態(tài)或備用狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)用于處理報(bào)文，其交互接口用于接收?qǐng)?bào)文和發(fā)送 報(bào)文。本發(fā)明還提供了一種冗余實(shí)現(xiàn)方法，應(yīng)用于上述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，包括互為冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)及其冗余節(jié)點(diǎn)在上電時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)成為工作節(jié)點(diǎn)，其中一 個(gè)節(jié)點(diǎn)成為處于工作狀態(tài)的工作節(jié)點(diǎn)，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)成為處于備用狀態(tài)的備用節(jié)點(diǎn)；工作節(jié)點(diǎn)通過(guò)其四個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口向相鄰的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)發(fā)送冗余的報(bào)文；工作節(jié)點(diǎn)的一對(duì)冗余接口對(duì)中的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口接收到報(bào)文之后，判斷該報(bào)文是否 需要轉(zhuǎn)發(fā)，如果是，則通過(guò)該節(jié)點(diǎn)的另一對(duì)冗余接口對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文；備用節(jié)點(diǎn)在接收到報(bào)文時(shí)，不轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文。優(yōu)選的，所述冗余實(shí)現(xiàn)方法還包括工作節(jié)點(diǎn)與備用節(jié)點(diǎn)通過(guò)交互接口監(jiān)聽相互的故障狀態(tài)，當(dāng)工作節(jié)點(diǎn)的故障等級(jí) 大于備用節(jié)點(diǎn)的故障等級(jí)時(shí)，觸發(fā)狀態(tài)切換，原工作節(jié)點(diǎn)切換為備用狀態(tài)，同時(shí)原備用節(jié)點(diǎn) 切換為工作狀態(tài)。優(yōu)選的，備用節(jié)點(diǎn)通過(guò)交互接口周期性的發(fā)送故障等級(jí)聲明報(bào)文給工作節(jié)點(diǎn)；工作節(jié)點(diǎn)解析所述故障等級(jí)聲明報(bào)文，并與自身的故障等級(jí)進(jìn)行比較，若自身的 故障等級(jí)高，則通過(guò)交互接口向備用節(jié)點(diǎn)發(fā)送狀態(tài)切換命令報(bào)文；備用節(jié)點(diǎn)收到狀態(tài)切換命令報(bào)文后，切換為工作狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)交互接口向工作 節(jié)點(diǎn)發(fā)送狀態(tài)切換命令確認(rèn)報(bào)文；工作節(jié)點(diǎn)收到狀態(tài)切換命令確認(rèn)報(bào)文后，切換為備用狀態(tài)，完成狀態(tài)切換。優(yōu)選的，所述冗余實(shí)現(xiàn)方法還包括工作節(jié)點(diǎn)通過(guò)發(fā)送故障報(bào)警報(bào)文將工作節(jié)點(diǎn)及備用節(jié)點(diǎn)的故障報(bào)告給故障監(jiān)測(cè) 設(shè)備；工作節(jié)點(diǎn)檢測(cè)交互接口是否存在通信故障，如果是，則向故障監(jiān)測(cè)設(shè)備報(bào)告該通 信故障。優(yōu)選的，所述冗余實(shí)現(xiàn)方法還包括熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之間采用主從式機(jī)制通信；預(yù)先設(shè)定某個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)為主冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)，其余冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)為從冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)；
主冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中的工作節(jié)點(diǎn)向從冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中的工作節(jié)點(diǎn)發(fā)送允許發(fā)送報(bào)文命 令，以控制該系統(tǒng)中所有冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的報(bào)文發(fā)送順序。優(yōu)選的，所述冗余實(shí)現(xiàn)方法還包括熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之間采用分時(shí)機(jī)制通信；預(yù)先組態(tài)各個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的發(fā)送時(shí)間槽，各個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的發(fā)送時(shí)間槽不重疊， 一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和冗余節(jié)點(diǎn)具有相同的發(fā)送時(shí)間槽，工作節(jié)點(diǎn)在其對(duì)應(yīng)的時(shí) 間槽內(nèi)發(fā)送報(bào)文。優(yōu)選的，在組態(tài)各個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的發(fā)送時(shí)間槽之前，還包括將所有冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)按照時(shí)鐘同步協(xié)議進(jìn)行時(shí)鐘同步。優(yōu)選的，所述時(shí)鐘同步協(xié)議為IEEE1588時(shí)鐘同步協(xié)議。優(yōu)選的，設(shè)定熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一個(gè)工作節(jié)點(diǎn)處于主時(shí)鐘狀態(tài)，作為該系統(tǒng) 中其他節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘源；將該系統(tǒng)中其他所有的節(jié)點(diǎn)均與該主時(shí)鐘同步，其中冗余節(jié)點(diǎn)通過(guò)交互接口與其 冗余的工作節(jié)點(diǎn)完成時(shí)鐘同步。優(yōu)選的，所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，預(yù)先指定其中一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn) 對(duì)為截止節(jié)點(diǎn)對(duì)；所述截止節(jié)點(diǎn)對(duì)中的工作節(jié)點(diǎn)不轉(zhuǎn)發(fā)接收到的報(bào)文。優(yōu)選的，所述截止接點(diǎn)對(duì)為報(bào)文發(fā)送冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)自身，即工作節(jié)點(diǎn)不轉(zhuǎn)發(fā)該節(jié)點(diǎn) 自身發(fā)送的報(bào)文。優(yōu)選的，所述冗余實(shí)現(xiàn)方法還包括所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，當(dāng)一組相鄰的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之間連接的 四條通道均無(wú)法正常通信時(shí)，恢復(fù)所述截止節(jié)點(diǎn)對(duì)為正常工作狀態(tài)，即其工作節(jié)點(diǎn)正常轉(zhuǎn) 發(fā)接收到的報(bào)文；所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為線型網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)均對(duì)應(yīng)設(shè)置有冗余節(jié)點(diǎn)，每個(gè)網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)和冗余節(jié)點(diǎn)中均包括互為冗余的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，且網(wǎng)絡(luò)接口分為兩個(gè)冗余接口對(duì)， 分別連接網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)方向的四個(gè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了多重冗余機(jī)制。所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為線 型網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)時(shí)，只要一對(duì)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)不同時(shí)發(fā)生故障、或者相鄰冗余節(jié)點(diǎn)對(duì) 之間的四條鏈路不同時(shí)發(fā)生故障，該網(wǎng)絡(luò)仍可以正常運(yùn)行；當(dāng)所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為環(huán) 形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，當(dāng)一對(duì)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)不同時(shí)發(fā)生故障，即使相鄰冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之間 的四條鏈路同時(shí)發(fā)生故障，該環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)還可以切換為線型網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，仍能保證網(wǎng)絡(luò) 的正常運(yùn)行。在η對(duì)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的網(wǎng)格狀熱備冗余系統(tǒng)中，最多可以允許η個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā) 生故障而不影響網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行或最多允許3η條鏈路發(fā)生故障而不影響網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行。同時(shí)網(wǎng)絡(luò)的故障率對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增加不敏感，不會(huì)像其他結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)冗余系 統(tǒng)中隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增加而故障率迅速增加。該熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)時(shí)，無(wú)需對(duì)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)文格式做任 何修改，能夠明顯的降低實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的故障率，使其冗余度和可用性得到大大的提高，較好 的滿足工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的要求。
此外，同樣的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，既可以適用于具有節(jié)點(diǎn)冗余的網(wǎng)格狀熱備冗余系統(tǒng)中，也 可以適用于只具有接口冗余的雙接口實(shí)時(shí)冗余系統(tǒng)中。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為實(shí)施例一提供的線形網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)的熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)示意圖；圖2為實(shí)施例一提供的環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)示意圖；圖3為實(shí)施例一提供的節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)模型示意圖；圖4為實(shí)施例二提供的工作節(jié)點(diǎn)和備用節(jié)點(diǎn)切換工作狀態(tài)的一種流程示意圖；圖5為實(shí)施例二提供的節(jié)點(diǎn)工作流程示意圖；圖6為實(shí)施例二提供的熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中報(bào)文傳輸?shù)穆窂绞疽鈭D；圖7為實(shí)施例二提供的整個(gè)環(huán)形雙接口實(shí)時(shí)冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實(shí)施例方式為了降低實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的故障率，提高其冗余度和可用性，本發(fā)明實(shí)施例提供了一 種可適用于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其冗余實(shí)現(xiàn)方法，所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包 括不少于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以及與每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)唯一對(duì)應(yīng)的冗余節(jié)點(diǎn)；每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和每個(gè) 冗余節(jié)點(diǎn)均包括四個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口和一個(gè)交換接口，且四個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口均具有相同的物理地址和 邏輯地址，其中第一網(wǎng)絡(luò)接口和第二網(wǎng)絡(luò)接口形成第一冗余接口對(duì)，第三網(wǎng)絡(luò)接口和第四 網(wǎng)絡(luò)接口形成第二冗余接口對(duì)；每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和其對(duì)應(yīng)的冗余節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)所述交換接口 連接，組成一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)，且每個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的物理地址和邏輯地址，均與該 冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的物理地址和邏輯地址相同；每一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第 一網(wǎng)絡(luò)接口連接到其相鄰一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第三網(wǎng)絡(luò)接口，第二網(wǎng)絡(luò)接口連 接到上述相鄰一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的第三網(wǎng)絡(luò)接口 ；冗余節(jié)點(diǎn)的第一網(wǎng)絡(luò)接口連 接到上述相鄰一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第四網(wǎng)絡(luò)接口，第二網(wǎng)絡(luò)接口連接到上述相 鄰一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的第四網(wǎng)絡(luò)接口 ；多個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)按照上述方式依次相連 接，構(gòu)成線形網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。此外，所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之間還可以按照如下方式相連接，形 成環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)最后一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第一網(wǎng)絡(luò)接口連接到第一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第三網(wǎng)絡(luò)接口，第二網(wǎng)絡(luò)接口連接到第一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的第三網(wǎng)絡(luò)接 Π ；最后一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的第一網(wǎng)絡(luò)接口連接到第一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第四網(wǎng)絡(luò)接口，第二網(wǎng)絡(luò)接口連接到第一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的第四網(wǎng)絡(luò)接
以上是本申請(qǐng)的核心思想，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例 中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例， 而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞 動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以 采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的 情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。實(shí)施例一本發(fā)明實(shí)施例提供了一種熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以較佳地適用于由實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技 術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，降低實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的故障率，提高其冗余度和可用性。如圖1所示，為該 系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖，其包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)10以及與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)10唯一對(duì)應(yīng)的冗余節(jié)點(diǎn)20 ；該熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)至 少包括兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的，至少包括兩個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)10包括第一網(wǎng)絡(luò)接口 101、第二網(wǎng)絡(luò)接口 102、第三網(wǎng)絡(luò)接口 103、第四網(wǎng) 絡(luò)接口 104和交換接口 105，上述四個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口 101、102、103、和104的物理地址相同，邏輯 地址也相同，其交換接口 105的物理地址和邏輯地址與上述網(wǎng)絡(luò)接口均不同。同時(shí)其第一 網(wǎng)絡(luò)接口 101和第二網(wǎng)絡(luò)接口 102形成第一冗余接口對(duì)，第三網(wǎng)絡(luò)接口 103和第四網(wǎng)絡(luò)接 口 104形成第二冗余接口對(duì)；冗余節(jié)點(diǎn)20包括第一網(wǎng)絡(luò)接口 201、第二網(wǎng)絡(luò)接口 202、第三網(wǎng)絡(luò)接口 203、第四網(wǎng) 絡(luò)接口 204和交換接口 205，上述四個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口 201、202、203、和204的物理地址相同，邏輯 地址也相同，其交換接口 205的物理地址和邏輯地址與上述網(wǎng)絡(luò)接口均不同。同時(shí)其第一 網(wǎng)絡(luò)接口 201和第二網(wǎng)絡(luò)接口 202形成第一冗余接口對(duì)，第三網(wǎng)絡(luò)接口 203和第四網(wǎng)絡(luò)接 口 204形成第二冗余接口對(duì)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)10和冗余節(jié)點(diǎn)20通過(guò)所述交換接口 105和205連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換、時(shí) 鐘同步和狀態(tài)切換等交互功能，互相冗余組成一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)，且冗余節(jié)點(diǎn)20中網(wǎng)絡(luò)接口 和交換接口的物理地址和邏輯地址，均與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)10中網(wǎng)絡(luò)接口和交換接口的物理地址 和邏輯地址相同。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)10的一個(gè)冗余接口對(duì)中的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口分別連接到其相鄰的一個(gè)冗余 節(jié)點(diǎn)對(duì)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和冗余節(jié)點(diǎn)，另一冗余接口對(duì)中的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口分別連接到其相鄰的 另一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和冗余節(jié)點(diǎn)。冗余節(jié)點(diǎn)20與其它冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的連接方式 與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)相同。具體的，如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)10的第一網(wǎng)絡(luò)接口 101連接到其相鄰一 側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)30的第三網(wǎng)絡(luò)接口 303，第二網(wǎng)絡(luò)接口 102連接到上述相鄰一 側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)40的第三網(wǎng)絡(luò)接口 403 ；冗余節(jié)點(diǎn)20的第一網(wǎng)絡(luò)接口 201連 接到上述相鄰一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)30的第四網(wǎng)絡(luò)接口 304，第二網(wǎng)絡(luò)接口 202連 接到上述相鄰一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)40的第四網(wǎng)絡(luò)接口 404 ；該系統(tǒng)中其它網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和冗余節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)均與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)10和冗余節(jié)點(diǎn)20相同， 并組成相應(yīng)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)，在此不再贅述。當(dāng)該系統(tǒng)僅包括兩個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)時(shí)，上述連接方 式構(gòu)成線形網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)包括多余兩個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)時(shí)，多個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)按照上述方式依 次相連接，具體可參見如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)10的第三網(wǎng)絡(luò)接口 103連接到其相鄰的另一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)50的第一網(wǎng)絡(luò)接口 501，第四網(wǎng)絡(luò)接口 104連接到上述相鄰另 一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)60的第一網(wǎng)絡(luò)接口 601 ；冗余節(jié)點(diǎn)20的第三網(wǎng)絡(luò)接口 201連 接到上述相鄰另一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)50的第二網(wǎng)絡(luò)接口 502，第四網(wǎng)絡(luò)接口 204 連接到上述相鄰一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)60的第二網(wǎng)絡(luò)接口 602，多個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)按 照上述方式依次相連接構(gòu)成線形網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。上述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，把每個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)看成一個(gè)設(shè)備，則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以看 作有向的線形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，所以整個(gè)熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為一個(gè)線形有向的交叉網(wǎng)絡(luò)冗余系 統(tǒng)。在必要的時(shí)候，還可以把線形有向的交叉冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的首、尾兩端的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)交 叉連接，形成環(huán)形的交叉網(wǎng)絡(luò)冗余系統(tǒng)。如圖2所示，為環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其具體的連接方式如下最后 一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第一網(wǎng)絡(luò)接口連接到第一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第三 網(wǎng)絡(luò)接口，第二網(wǎng)絡(luò)接口連接到第一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的第三網(wǎng)絡(luò)接口 ；最后一個(gè) 冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的第一網(wǎng)絡(luò)接口連接到第一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第四網(wǎng)絡(luò) 接口，第二網(wǎng)絡(luò)接口連接到第一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的第四網(wǎng)絡(luò)接口 ；冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之 間對(duì)按照上述方式相連接，形成環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 如圖3所示，為每個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)模型圖，具體包括，物理層(PHY)，鏈路冗余管理實(shí) 體層(LRE)、媒體無(wú)關(guān)接口(Mil)、數(shù)據(jù)鏈路層、實(shí)時(shí)以太網(wǎng)協(xié)議層和應(yīng)用層。其中鏈路冗余 管理實(shí)體位于物理層和數(shù)據(jù)鏈路層之間，處理因線路冗余(環(huán)形)而產(chǎn)生的冗余報(bào)文，并對(duì) 數(shù)據(jù)鏈路層隱藏冗余鏈路的存在，而實(shí)時(shí)以太網(wǎng)協(xié)議層具有精確時(shí)鐘同步、精確報(bào)文調(diào)度 等實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)。上述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，任意相鄰的兩個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)都通過(guò)互相交叉的四條通 信通道相連接，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐叫?，承載上述四條通信通道的四條線纜在加工精 度內(nèi)應(yīng)保證長(zhǎng)度相同。本實(shí)施例提供的熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了既存在通信節(jié)點(diǎn)的冗余，又存在節(jié) 點(diǎn)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)接口冗余的多重冗余機(jī)制，能夠明顯的降低網(wǎng)絡(luò)的故障率，使網(wǎng)絡(luò)的冗余度和可 用性得到大大的提高。上述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，每一個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)和冗余節(jié)點(diǎn)均存在兩種工作狀態(tài)，且 每一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中有且僅有一個(gè)節(jié)點(diǎn)處于工作狀態(tài)，為工作節(jié)點(diǎn)；另一個(gè)節(jié)點(diǎn)處于備用 狀態(tài)，為備用節(jié)點(diǎn)；工作節(jié)點(diǎn)的兩對(duì)冗余接口對(duì)用于發(fā)送報(bào)文、接收?qǐng)?bào)文和轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文；備用 節(jié)點(diǎn)的兩對(duì)冗余接口對(duì)僅用于接收?qǐng)?bào)文；工作節(jié)點(diǎn)和備用節(jié)點(diǎn)均可用于處理報(bào)文，其交互 接口用于接收?qǐng)?bào)文和發(fā)送報(bào)文。本實(shí)施例提供的熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以適用于由以太網(wǎng)技術(shù)或其他有線網(wǎng)絡(luò)技 術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。本實(shí)施例提供的熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)均對(duì)應(yīng)設(shè)置有冗余節(jié)點(diǎn)，每 個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和冗余節(jié)點(diǎn)中均包括互為冗余的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，且網(wǎng)絡(luò)接口分為兩個(gè)冗余接口 對(duì)，分別連接網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)方向的四個(gè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了多重冗余機(jī)制。所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為 線型網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)時(shí)，只要一對(duì)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)不同時(shí)發(fā)生故障、或者相鄰冗余節(jié)點(diǎn) 對(duì)之間的四條鏈路不同時(shí)發(fā)生故障，該網(wǎng)絡(luò)仍可以正常運(yùn)行；當(dāng)所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為 環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，當(dāng)一對(duì)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)不同時(shí)發(fā)生故障，即使相鄰冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的四條鏈路同時(shí)發(fā)生故障，該環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)還可以切換為線型網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，仍能保證網(wǎng) 絡(luò)的正常運(yùn)行。在η對(duì)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的網(wǎng)格狀熱備冗余系統(tǒng)中，最多可以允許η個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā) 生故障而不影響網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行或最多允許3η條鏈路發(fā)生故障而不影響網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行。同 時(shí)網(wǎng)絡(luò)的故障率對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增加不敏感，不會(huì)像其他結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)冗余系統(tǒng)中隨著網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增加而故障率迅速增加。同樣的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，既可以適用于具有節(jié)點(diǎn)冗余的網(wǎng) 格狀熱備冗余系統(tǒng)中，也可以適用于只具有接口冗余的雙接口實(shí)時(shí)冗余系統(tǒng)中。該熱備冗 余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)時(shí)，無(wú)需對(duì)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)文格式做任何修改，能夠明顯 的降低實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的故障率，使其冗余度和可用性得到大大的提高，較好的滿足工業(yè)領(lǐng)域 應(yīng)用的要求。實(shí)施例二 相應(yīng)于實(shí)施例提供的熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，本實(shí)施例還提供了一種適用于該系統(tǒng)的 冗余實(shí)現(xiàn)方法，以降低實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的故障率，提高其冗余度和可用性。該冗余實(shí)現(xiàn)方法包 括預(yù)先設(shè)定每一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中處于工作狀態(tài)的工作節(jié)點(diǎn)和處于備用狀態(tài)的備用 節(jié)點(diǎn)；其中工作節(jié)點(diǎn)可以由用戶或系統(tǒng)根據(jù)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)預(yù)先指定，還可以通過(guò)互為冗余節(jié) 點(diǎn)對(duì)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)及其冗余節(jié)點(diǎn)在上電時(shí)競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)生，例如冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)處于 工作狀態(tài)，則該節(jié)點(diǎn)對(duì)中的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)在上電時(shí)將處于備用狀態(tài)。在需要進(jìn)行報(bào)文發(fā)送時(shí)，該系統(tǒng)中的一個(gè)工作節(jié)點(diǎn)通過(guò)其四個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口向相鄰的 冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)發(fā)送冗余的報(bào)文；系統(tǒng)中的任一工作節(jié)點(diǎn)的一對(duì)冗余接口對(duì)中的網(wǎng)絡(luò)接口接收到報(bào)文之后，判斷該 報(bào)文是否需要轉(zhuǎn)發(fā)，如果是，則通過(guò)該節(jié)點(diǎn)的另一對(duì)冗余接口對(duì)的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào) 文；系統(tǒng)中任一備用節(jié)點(diǎn)在接收到報(bào)文時(shí)，均不轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文。上述方法中，工作節(jié)點(diǎn)和備用節(jié)點(diǎn)還可以根據(jù)其故障情況切換工作狀態(tài)。具體的， 工作節(jié)點(diǎn)與備用節(jié)點(diǎn)通過(guò)交互接口監(jiān)聽相互的故障狀態(tài)，當(dāng)工作節(jié)點(diǎn)的故障等級(jí)大于備用 節(jié)點(diǎn)的故障等級(jí)時(shí)，觸發(fā)狀態(tài)切換，原工作節(jié)點(diǎn)切換為備用狀態(tài)，同時(shí)原備用節(jié)點(diǎn)切換為工 作狀態(tài)。如圖4所示，為工作節(jié)點(diǎn)和備用節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)其故障情況切換工作狀態(tài)的一種流 程示意圖，其包括以下步驟步驟S401，備用節(jié)點(diǎn)通過(guò)交互接口周期性的發(fā)送故障等級(jí)聲明報(bào)文給工作節(jié)點(diǎn)；步驟S402，工作節(jié)點(diǎn)接收并解析所述故障等級(jí)聲明報(bào)文；步驟S403，工作節(jié)點(diǎn)判斷自身的故障等級(jí)是否高于備用節(jié)點(diǎn)的故障等級(jí)，如果是， 則執(zhí)行步驟S404，否則，保持工作節(jié)點(diǎn)和備用節(jié)點(diǎn)狀態(tài)不變。步驟S404，工作節(jié)點(diǎn)通過(guò)交互接口向備用節(jié)點(diǎn)發(fā)送狀態(tài)切換命令報(bào)文；步驟S405，備用節(jié)點(diǎn)收到狀態(tài)切換命令報(bào)文后，切換為工作狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)交互接 口向工作節(jié)點(diǎn)發(fā)送狀態(tài)切換命令確認(rèn)報(bào)文；步驟S406，工作節(jié)點(diǎn)接收狀態(tài)切換命令確認(rèn)報(bào)文后，切換為備用狀態(tài)，完成狀態(tài)切換。通過(guò)上述節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)切換方法，故障等級(jí)較低的節(jié)點(diǎn)成為了工作節(jié)點(diǎn)，可以 明顯的降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的故障率。同時(shí)，為了便于定位和排除故障，工作節(jié)點(diǎn)還可以通過(guò)發(fā)送故障報(bào)警報(bào)文將工作節(jié)點(diǎn)及備用節(jié)點(diǎn)的故障報(bào)告給故障監(jiān)測(cè)設(shè)備。為了避免工作節(jié)點(diǎn) 和備用節(jié)點(diǎn)之間無(wú)法進(jìn)行信息交換，還可以實(shí)時(shí)的或周期性的檢測(cè)交互接口是否存在通信 故障，如果是，則工作節(jié)點(diǎn)向故障監(jiān)測(cè)設(shè)備報(bào)告該交互接口的通信故障。上述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中在正常工作時(shí)，在任意時(shí)刻都只能有一個(gè)工作節(jié)點(diǎn)在網(wǎng) 絡(luò)上發(fā)送數(shù)據(jù)；不同的工作節(jié)點(diǎn)之間不能同時(shí)發(fā)送報(bào)文。工作節(jié)點(diǎn)之間分時(shí)發(fā)送報(bào)文可以 采取包括主從調(diào)度、分時(shí)調(diào)度在內(nèi)的多種方案實(shí)現(xiàn)。當(dāng)熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之間采用主從式機(jī)制通信時(shí)，需要預(yù)先設(shè) 定某一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)為主冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)，其余冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)為從冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)；只有主冗余節(jié)點(diǎn) 對(duì)中的工作節(jié)點(diǎn)可以主動(dòng)發(fā)送報(bào)文；主冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中的工作節(jié)點(diǎn)向從冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中的工作 節(jié)點(diǎn)發(fā)送允許發(fā)送報(bào)文命令，以控制該系統(tǒng)中所有冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的報(bào)文發(fā)送順序。當(dāng)熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之間采用分時(shí)機(jī)制通信時(shí)，需要預(yù)先組態(tài) 各個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的發(fā)送時(shí)間槽，各個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的發(fā)送時(shí)間槽不重疊，一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中 的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和冗余節(jié)點(diǎn)具有相同的發(fā)送時(shí)間槽，工作節(jié)點(diǎn)只能在其對(duì)應(yīng)的時(shí)間槽內(nèi)發(fā)送報(bào) 文。其中，時(shí)間槽的分配可以由用戶自己根據(jù)需要配置，也可以在設(shè)備上電時(shí)由管理設(shè)備自 動(dòng)分配。同時(shí)，若采用分時(shí)機(jī)制通信，為了保證各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘同步，還可以將所有 冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)按照時(shí)鐘同步協(xié)議進(jìn)行時(shí)鐘同步；所述時(shí)鐘同步協(xié)議可以為 IEEE1588時(shí)鐘同步協(xié)議或者其它同步協(xié)議。具體的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)鐘同步方式可以為設(shè)定熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一個(gè)工 作節(jié)點(diǎn)處于主時(shí)鐘狀態(tài)，作為該系統(tǒng)中其他節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘源；其他所有的工作節(jié)點(diǎn)都作為該 時(shí)鐘源的從時(shí)鐘，該系統(tǒng)中所有從時(shí)鐘均與該主時(shí)鐘同步。由于備用節(jié)點(diǎn)的冗余接口對(duì)不 具有發(fā)送報(bào)文的能力，備用節(jié)點(diǎn)通過(guò)交互接口與其冗余的工作節(jié)點(diǎn)完成時(shí)鐘同步，從而實(shí) 現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘同步。此外由于上述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)量可以根據(jù)需求實(shí)時(shí)地調(diào)整，因此， 當(dāng)接入新的節(jié)點(diǎn)時(shí)，首先要將其與主時(shí)鐘進(jìn)行時(shí)間同步；同步成功后，新接入的工作節(jié)點(diǎn)才 能在自身分配到的時(shí)間槽內(nèi)發(fā)送相應(yīng)報(bào)文。上述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，當(dāng)其為線型網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)時(shí)，其最后一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的 工作節(jié)點(diǎn)不轉(zhuǎn)發(fā)任何報(bào)文，即任何報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)在其線形結(jié)構(gòu)的末端截止。當(dāng)所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，為阻止網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的產(chǎn)生，可以預(yù)先 指定其中一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)為截止節(jié)點(diǎn)對(duì)；所述截止節(jié)點(diǎn)對(duì)中的工作節(jié)點(diǎn)不轉(zhuǎn)發(fā)任何接收到 的報(bào)文。任何報(bào)文在截止節(jié)點(diǎn)對(duì)處截止，避免了報(bào)文了無(wú)限次轉(zhuǎn)發(fā)，可以阻止網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的產(chǎn) 生，避免網(wǎng)絡(luò)擁堵。上述截止節(jié)點(diǎn)對(duì)可以由系統(tǒng)或用戶根據(jù)需求指定，還可以由發(fā)送該報(bào)文的冗余節(jié) 點(diǎn)對(duì)自身?yè)?dān)當(dāng)，即工作節(jié)點(diǎn)不轉(zhuǎn)發(fā)該節(jié)點(diǎn)自身發(fā)送的報(bào)文。上述設(shè)置了截止節(jié)點(diǎn)對(duì)的熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，當(dāng)一組相鄰的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之間連 接的四條通道均無(wú)法正常通信時(shí)，可以恢復(fù)所述截止節(jié)點(diǎn)對(duì)為正常工作狀態(tài)，即其工作節(jié) 點(diǎn)正常轉(zhuǎn)發(fā)接收到的報(bào)文。通過(guò)上述操作，所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為 線型網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。上述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，則采用冗余發(fā)送。每一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)具有相同的物理地址和邏輯地址，報(bào)文采用單播發(fā)送時(shí)，則目的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都能 接收到相應(yīng)的報(bào)文；而報(bào)文采用組播發(fā)送時(shí)，接收到報(bào)文的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)則根據(jù) 約定獲取報(bào)文中相同部分的數(shù)據(jù)，因此在熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn) 能夠冗余的接收數(shù)據(jù)信息。如圖5所示，本實(shí)施例提供了熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)任一節(jié)點(diǎn)的一種工作流程示意 圖，其包括以下步驟步驟S501，節(jié)點(diǎn)的一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口接收到報(bào)文；步驟S502，判斷是否需要轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文，如果是，執(zhí)行下一步，否則，不再轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào) 文，結(jié)束流程。其中，本步驟中可以包括判斷該節(jié)點(diǎn)是否為截止節(jié)點(diǎn)對(duì)中的節(jié)點(diǎn)，如果是， 則無(wú)需轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文，否則，需要轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文。步驟S503，判斷該節(jié)點(diǎn)是否處于工作狀態(tài)，如果是，執(zhí)行下一步，否則，不再轉(zhuǎn)發(fā)該 報(bào)文，結(jié)束流程。步驟S504，節(jié)點(diǎn)通過(guò)該節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文。如圖6所示，為本實(shí)施例提供的一種熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中報(bào)文傳輸?shù)囊环N路徑示 意圖。此外，在網(wǎng)絡(luò)冗余度要求稍低時(shí)，組成該熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)也可以適用于 沒有節(jié)點(diǎn)冗余而只存在接口冗余的雙接口線形或環(huán)形實(shí)時(shí)冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在雙接口實(shí)時(shí)冗 余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)一對(duì)冗余接口對(duì)相連接，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中接口和線路 的冗余，而在報(bào)文的發(fā)送和對(duì)冗余報(bào)文的處理中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)所需執(zhí)行的任務(wù)和網(wǎng)格狀熱備 冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)完全相同。如圖7所示，為整個(gè)環(huán)形雙接口實(shí)時(shí)冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的網(wǎng) 絡(luò)拓?fù)?。本?shí)施例提供的冗余實(shí)現(xiàn)方法中，工作節(jié)點(diǎn)通過(guò)冗余接口對(duì)中的冗余接口同時(shí)發(fā) 送或接收并轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文，結(jié)合冗余的備用節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)多重冗余機(jī)制。所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)為線型網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)時(shí)，只要一對(duì)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)不同時(shí)發(fā)生故障、或者相鄰冗余 節(jié)點(diǎn)對(duì)之間的四條鏈路不同時(shí)發(fā)生故障，該網(wǎng)絡(luò)仍可以正常運(yùn)行；當(dāng)所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)為環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，當(dāng)一對(duì)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)不同時(shí)發(fā)生故障，即使相鄰冗余節(jié)點(diǎn) 對(duì)之間的四條鏈路同時(shí)發(fā)生故障，該環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)還可以切換為線型網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，仍能保 證網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)的故障率對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增加不敏感，不會(huì)像其他結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò) 冗余系統(tǒng)中隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增加而故障率迅速增加。該方法結(jié)合實(shí)施例一提供的熱備 冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)時(shí)，無(wú)需對(duì)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)文格式做任何修改，能夠明 顯的降低實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的故障率，使其冗余度和可用性得到大大的提高，較好的滿足工業(yè)領(lǐng) 域應(yīng)用的要求。本說(shuō)明書中各個(gè)部分采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)部分重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他部分 的不同之處，各個(gè)部分之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使 本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍 的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的實(shí)施例，而是要 符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，包括不少于兩個(gè)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以及與每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)唯一對(duì)應(yīng)的冗余節(jié)點(diǎn)； 每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和每個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)均包括四個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口和一個(gè)交換接口，且四個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口 均具有相同的物理地址和邏輯地址，其中第一網(wǎng)絡(luò)接口和第二網(wǎng)絡(luò)接口形成第一冗余接口 對(duì)，第三網(wǎng)絡(luò)接口和第四網(wǎng)絡(luò)接口形成第二冗余接口對(duì)；每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和其對(duì)應(yīng)的冗余節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)所述交換接口連接，組成一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn) 對(duì)，且每個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的物理地址和邏輯地址，均與該冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 的物理地址和邏輯地址相同；每一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第一網(wǎng)絡(luò)接口連接到其相鄰一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第三網(wǎng)絡(luò)接口，第二網(wǎng)絡(luò)接口連接到上述相鄰一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的第 三網(wǎng)絡(luò)接口 ；冗余節(jié)點(diǎn)的第一網(wǎng)絡(luò)接口連接到上述相鄰一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的 第四網(wǎng)絡(luò)接口，第二網(wǎng)絡(luò)接口連接到上述相鄰一側(cè)的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的第四網(wǎng)絡(luò)接 Π ；多個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)按照上述方式依次相連接，構(gòu)成線形網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，最后一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第一網(wǎng)絡(luò)接口連接到第 一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的第三網(wǎng)絡(luò)接口，第二網(wǎng)絡(luò)接口連接到第一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗 余節(jié)點(diǎn)的第三網(wǎng)絡(luò)接口；最后一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的第一網(wǎng)絡(luò)接口連接到第一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)的第四網(wǎng)絡(luò)接口，第二網(wǎng)絡(luò)接口連接到第一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中冗余節(jié)點(diǎn)的第四網(wǎng)絡(luò)接口 ； 冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之間對(duì)按照上述方式相連接，形成環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于相鄰的兩個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之間，連接各個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的四條線纜的長(zhǎng)度在加工精度內(nèi)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于每一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中有且僅有一個(gè)節(jié)點(diǎn)處于工作狀態(tài)，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)處于備用狀態(tài)； 處于工作狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的兩對(duì)冗余接口對(duì)用于發(fā)送報(bào)文、接收?qǐng)?bào)文和轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文； 處于備用狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的兩對(duì)冗余接口對(duì)用于接收?qǐng)?bào)文；處于工作狀態(tài)或備用狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)用于處理報(bào)文，其交互接口用于接收?qǐng)?bào)文和發(fā)送報(bào)文。
5.一種冗余實(shí)現(xiàn)方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，其 特征在于，包括互為冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)及其冗余節(jié)點(diǎn)在上電時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)成為工作節(jié)點(diǎn)，其中一個(gè)節(jié) 點(diǎn)成為處于工作狀態(tài)的工作節(jié)點(diǎn)，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)成為處于備用狀態(tài)的備用節(jié)點(diǎn)； 工作節(jié)點(diǎn)通過(guò)其四個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口向相鄰的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)發(fā)送冗余的報(bào)文； 工作節(jié)點(diǎn)的一對(duì)冗余接口對(duì)中的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口接收到報(bào)文之后，判斷該報(bào)文是否需要 轉(zhuǎn)發(fā)，如果是，則通過(guò)該節(jié)點(diǎn)的另一對(duì)冗余接口對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文； 備用節(jié)點(diǎn)在接收到報(bào)文時(shí)，不轉(zhuǎn)發(fā)該報(bào)文。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冗余實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，還包括工作節(jié)點(diǎn)與備用節(jié)點(diǎn)通過(guò)交互接口監(jiān)聽相互的故障狀態(tài)，當(dāng)工作節(jié)點(diǎn)的故障等級(jí)大于 備用節(jié)點(diǎn)的故障等級(jí)時(shí)，觸發(fā)狀態(tài)切換，原工作節(jié)點(diǎn)切換為備用狀態(tài)，同時(shí)原備用節(jié)點(diǎn)切換 為工作狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冗余實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于備用節(jié)點(diǎn)通過(guò)交互接口周期性的發(fā)送故障等級(jí)聲明報(bào)文給工作節(jié)點(diǎn)； 工作節(jié)點(diǎn)解析所述故障等級(jí)聲明報(bào)文，并與自身的故障等級(jí)進(jìn)行比較，若自身的故障 等級(jí)高，則通過(guò)交互接口向備用節(jié)點(diǎn)發(fā)送狀態(tài)切換命令報(bào)文；備用節(jié)點(diǎn)收到狀態(tài)切換命令報(bào)文后，切換為工作狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)交互接口向工作節(jié)點(diǎn) 發(fā)送狀態(tài)切換命令確認(rèn)報(bào)文；工作節(jié)點(diǎn)收到狀態(tài)切換命令確認(rèn)報(bào)文后，切換為備用狀態(tài)，完成狀態(tài)切換。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的冗余實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，還包括工作節(jié)點(diǎn)通過(guò)發(fā)送故障報(bào)警報(bào)文將工作節(jié)點(diǎn)及備用節(jié)點(diǎn)的故障報(bào)告給故障監(jiān)測(cè)設(shè)備；工作節(jié)點(diǎn)檢測(cè)交互接口是否存在通信故障，如果是，則向故障監(jiān)測(cè)設(shè)備報(bào)告該通信故障。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冗余實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，還包括 熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之間采用主從式機(jī)制通信；預(yù)先設(shè)定某個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)為主冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)，其余冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)為從冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)； 主冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中的工作節(jié)點(diǎn)向從冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中的工作節(jié)點(diǎn)發(fā)送允許發(fā)送報(bào)文命令，以 控制該系統(tǒng)中所有冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的報(bào)文發(fā)送順序。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冗余實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，還包括 熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之間采用分時(shí)機(jī)制通信；預(yù)先組態(tài)各個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的發(fā)送時(shí)間槽，各個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的發(fā)送時(shí)間槽不重疊，一個(gè) 冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和冗余節(jié)點(diǎn)具有相同的發(fā)送時(shí)間槽，工作節(jié)點(diǎn)在其對(duì)應(yīng)的時(shí)間槽 內(nèi)發(fā)送報(bào)文。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的冗余實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，組態(tài)各個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的發(fā)送 時(shí)間槽之前，還包括將所有冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)按照時(shí)鐘同步協(xié)議進(jìn)行時(shí)鐘同步。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的冗余實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于 所述時(shí)鐘同步協(xié)議為IEEE1588時(shí)鐘同步協(xié)議。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的冗余實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于設(shè)定熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的一個(gè)工作節(jié)點(diǎn)處于主時(shí)鐘狀態(tài)，作為該系統(tǒng)中其他節(jié)點(diǎn)的 時(shí)鐘源；將該系統(tǒng)中其他所有的節(jié)點(diǎn)均與該主時(shí)鐘同步，其中冗余節(jié)點(diǎn)通過(guò)交互接口與其冗余 的工作節(jié)點(diǎn)完成時(shí)鐘同步。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冗余實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，預(yù)先指定其中一個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)為截止節(jié)點(diǎn)對(duì)；所述截止節(jié)點(diǎn)對(duì)中的工作節(jié)點(diǎn)不轉(zhuǎn)發(fā)接收到的報(bào)文。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的冗余實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述截止接點(diǎn)對(duì)為報(bào)文發(fā)送冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)自身，即工作節(jié)點(diǎn)不轉(zhuǎn)發(fā)該節(jié)點(diǎn)自身發(fā)送的報(bào)文。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的冗余實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，還包括所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，當(dāng)一組相鄰的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)之間連接的四條 通道均無(wú)法正常通信時(shí)，恢復(fù)所述截止節(jié)點(diǎn)對(duì)為正常工作狀態(tài)，即其工作節(jié)點(diǎn)正常轉(zhuǎn)發(fā)接 收到的報(bào)文；所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為線型網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種可適用于實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其冗余實(shí)現(xiàn)方法，所述熱備冗余網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括不少于兩個(gè)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以及與每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)唯一對(duì)應(yīng)的冗余節(jié)點(diǎn)；每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和每個(gè)冗余節(jié)點(diǎn)均包括四個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口和一個(gè)交換接口，四個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口均具有相同的物理地址和邏輯地址，且四個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口兩兩組成兩個(gè)冗余接口對(duì)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和其對(duì)應(yīng)的冗余節(jié)點(diǎn)通過(guò)交換接口連接，組成冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)，相鄰的冗余節(jié)點(diǎn)對(duì)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和冗余節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口交叉連接。該方案可以使實(shí)時(shí)以太網(wǎng)故障率對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增加不敏感，無(wú)需對(duì)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)文格式做任何修改，能夠明顯的降低實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的故障率，使其冗余度和可用性得到大大的提高。
文檔編號(hào)H04L1/22GK102082695SQ201110054029
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者馮冬芹, 朱杰, 褚健 申請(qǐng)人:中控科技集團(tuán)有限公司, 浙江大學(xué)