一种环形通信网络主站冗余的方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种环形通信网络主站冗余的方法、装置及系统，包括：接收并缓存与自身网络位置相邻的工作主站发的数据包，所述工作主站以相反的方向发的数据包到达目标站点后，目标站点往回发反馈数据包，反馈数据包到达工作主站和备份主站后被消除；若确定数据包中的网络标识号与自身的网络标识号相同，则往回发反馈数据包；否则，向前转发该数据包，数据包在到达目标从站或工作主站后被消除。当出现线路或从站故障时，因与工作主站网络位置相邻，备份主站能缓存工作主站发的所有数据包；从站往回发的反馈数据包到达工作主站和自身后被消除，备份主站能收无故障从站的反馈数据包，故，备份主站能收到所有数据包和反馈数据包，实现了数据的热备份。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信技术，尤其涉及一种环形通信网络主站兀余的方法、装置及系统。
技术介绍
在将W太网应用于现场级的工业环境已经成为工业控制的一个重要发展方向。工 业W太网具有W下优点：通讯速率高，资源共享能力强，可实现"管控一体化"功能；可持续 发展潜力大，用户在技术升级方面无需独自的研究投入。但是在工业现场中，环境因素比较 复杂，电磁干扰、温湿度变化、振动等因素均可导致网络系统的故障，从而使故障点后续的 网络失效，甚至造成系统痛疾。所W在一些对可靠性要求较高的场合，系统兀余特性显得尤 为重要。 工业自动化领域的W太网兀余由各国家单位共同制定形成IEC62439标准。标 准中分为双网络兀余和环形兀余。双网络兀余中有并行兀余协议（ParallelRe化ndancy Protocol,PPR)、交叉兀余协议（Cross-networkRedundan巧Protocol,CRP)、信号兀余协 议BRP炬eaconRedundan巧Protocol，BRP)协议，他们通过双端口节点跨接在两个网络中， 或通过单端口节点接入其中某一网络。PRP协议的双网络是独立的，CRP协议在双网络中增 加了互联线，BRP协议在CRP的基础上跨接了信标节点。由于双网络兀余需配备两套网络， 故实现成本较高。环形兀余包含快速生成树协议（RapidSpanningTreeProtocol，RSTP)、 媒介兀余协议（MediaRedundan巧Protocol,MRP)、动态选路协议（DynamicRouting Protocol,DRP)、高度可用无缝兀余的环形通信网络（Hi曲-avail油ilitySeamless Re化ndancy，HSR),实现成本相对较低。RSTP、MRP及DRP都需要在环路中找出一个端口来 阻塞或接通环路，因此在系统出现故障后会丢失数据峽，恢复系统需一定时间。HSR协议中， 数据包从源节点分别朝两个不同的方向发送，经转发一周后回到源节点，系统中的每个节 点都会收到来自不同方向的相同数据包，因此系统出现故障时不会丢失命令数据峽，可实 现零时间恢复系统。HSRW其较低的成本及快速恢复的特性，越来越成为高可用性工业W太 网的发展方向。 服R协议在专利《在环形通讯网络中的数据传输》（申请公布号CN101989943A)中 有详细的描述，按照其描述的基本原理，假设网络中有主站0、从站1、从站2及主站M，主站 0为工作主站，主站M为备份主站，如图1所示。主站0分别向两个端口发出一对"空白兀 余峽A"和"空白兀余峽B"，分别按相反方向绕行至源节点后加载其数据成为"加载兀余峽 A"和"加载兀余峽B"，然后继续绕行至目标站点，目标站点提取数据，然后继续绕行至源节 点并消除此峽，一次数据通信结束。假设主站0为源节点，从站1、从站2、主站M分别为目 标站点，则完成一次所有节点的数据交换的原理如图2所示，主站0在不同的时间片分别向 两个不同的方向发送相同的兀余命令峽，目标从站收到命令峽后，加载反馈数据，然后继续 发送至主站0。在一个宏通讯周期内，从站能收到两份来自不同方向的命令峽，主站也能收 到来自两个不同方向的反馈峽。但是当从站故障或从站间网线故障时，从站虽然能收到一 份命令峽，但主站已经不能再收到反馈峽了。同样，主站M也不能收到反馈峽，已经完全失 去了数据热备份的功能，而在某些系统中，主站的运行结果和历史信息是相关的，所w当网 线故障恢复时，工作主站和备份主站的运行结果已完全不同了。 综上所述，现有技术中的主站兀余方法存在不能实现数据热备份的功能的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种环形通信网络主站兀余的方法、装置及系统，W解决现有 技术中的主站兀余方法存在不能实现数据热备份的功能的问题。 -种环形通信网络主站兀余的方法，所述方法包括： 备份主站接收并缓存与自身网络位置相邻的工作主站发送的数据包，所述工作主 站利用自身的至少两个端口W相反的方向向从站及备份主站发送的数据包到达目标站点 后，目标站点往回发送反馈数据包，所述反馈数据包到达工作主站和备份主站后被消除； 备份主站若确定该数据包中的网络标识号与自身的网络标识号相同，则往回发送 反馈数据包； 否则，向前转发该数据包，所述数据包在到达目标从站后或到达工作主站后被消 除。 一种环形通信网络主站兀余的方法，所述方法包括： 工作主站向与自身网络位置相邻的备份主站发送数据包，并 指示备份主站接收并缓存该数据包，W及在确定该数据包中的网络标识号与自身 的网络标识号相同时，往回发送反馈数据包；否则，向前转发该数据包，所述数据包在到达 目标从站后或到达工作主站后被消除； 所述工作主站利用至少两个端口W相反的方向向从站及备份主站发送的数据包 到达目标站点后，目标站点往回发送反馈数据包，所述反馈数据包到达工作主站和备份主 站后被消除。 一种环形通信网络系统，所述系统包括；工作主站、备份主站和至少一个从站；所 述工作主站和备份主站的网络位置相邻； 所述工作主站，所述工作主站，用于利用至少两个端口W相反的方向向从站及备 份主站发送数据包，数据包到达目标站点后，目标站点往回发送反馈数据包，所述反馈数据 包到达工作主站和备份主站后被消除； 所述备份主站，用于接收并缓存所述数据包，若确定该数据包中的网络标识号与 自身的网络标识号相同，往回发送反馈数据包；否则，向前转发该数据包，所述数据包在到 达目标从站后或到达工作主站后被消除。 一种环形通信网络中的备份主站，所述备份主站包括： 接收单元，用于接收并缓存与自身网络位置相邻的工作主站发送的数据包，所述 工作主站利用自身的至少两个端口W相反的方向向从站及备份主站发送的数据包到达目 标站点后，目标站点往回发送反馈数据包，所述反馈数据包到达工作主站和备份主站后被 消除； 确定单元，用于确定该数据包中的网络标识号与自身的网络标识号是否相同； 发送单元，用于在确定该数据包中的网络标识号与自身的网络标识号相同时，往 回发送反馈数据包；在确定该数据包中的网络标识号与自身的网络标识号不相同时，向前 转发该数据包，所述数据包在到达目标从站后或到达工作主站后被消除。 -种环形通信网络中的工作主站，所述工作主站包括： 发送单元，用于向与自身网络位置相邻的备份主站发送数据包，W及利用至少两 个端口W相反的方向向从站及备份主站发送数据包，所述数据包到达目标站点后，目标站 点往回发送反馈数据包，所述反馈数据包到达工作主站和备份主站后被消除； 指示单元，指示备份主站接收并缓存该数据包，W及在确定该数据包中的网络标 识号与自身的网络标识号相同时，往回发送反馈数据包；否则，向前转发该数据包，所述数 据包在到达目标从站后或到达工作主站后被消除。一种环形通信网络中的备份主站，包括处理器和收发接口，其中： 处理器，用于通过收发接口接收并缓存与自身网络位置相邻的工作主站发送的数 据包，所述工作主站利用自身的至少两个收发接口W相反的方向向从站及备份主站发送数 据包，该数据包到达目标站点后，目标站点往回发送反馈数据包，所述反馈数据包到达工作 主站和备份主站后被消除；若确定该数据包中的网络标识号与自身的网络标识号相同，贝U 通过收发接口往回发送反馈数据包；否则，通过收发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环形通信网络主站冗余的方法，其特征在于，所述方法包括：备份主站接收并缓存与自身网络位置相邻的工作主站发送的数据包，所述工作主站利用自身的至少两个端口以相反的方向向从站及备份主站发送的数据包到达目标站点后，目标站点往回发送反馈数据包，所述反馈数据包到达工作主站和备份主站后被消除；备份主站若确定该数据包中的网络标识号与自身的网络标识号相同，则往回发送反馈数据包；否则，向前转发该数据包，所述数据包在到达目标从站后或到达工作主站后被消除。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周朝阳，姚詹图，
申请(专利权)人：艾默生网络能源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44