一种环形网络中多主共存的方法技术

本发明专利技术公开了一种环形网络中多主共存的方法，支持在环网中存在多个主站。对于具备主站能力的设备，缺省工作模式可以配置成PRE‑M模式，这样在设备启动后进行自动竞选，直到产生一个唯一的主站，其它的转化为从站。当主站出现故障或不在网络时，具备主站能力的从站再次进入PRE‑M模式，重新竞选主站。当有新的PRM‑E设备接入网络，新的PRE‑M设备对当前主站设备进行优先级比较。实现在环形网络中存在多个主站时，保证环网能够正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种环形网络中多主共存的方法
本专利技术涉及一种在以太网交换机组成的环形网络中多主共存的方法。
技术介绍
以太网技术逐渐进入工业控制领域，成为自动化通信网络的组成部分。工业以太网为了保证网络的冗余性和可维护性，环形网络拓扑结构被大量采用，环形网络可以通过主站的管理实现单个通信链路故障的冗余恢复，但是主站失效时，冗余恢复功能便不能实现。为此，本专利技术提出了一种新的方法，在环网中可以通过配置多个主站，其中一个主站处于工作状态，其它主站处于备用状态，当工作状态的主站出现故障时，备用主站管理环网，提高系统的可靠性。在环形网络中，组成环网的设备通过环端口在物理上连接成环，但是环形网络会形成广播风暴。为此，如图1所示，主站通过阻塞环端口实现报文不在环网中广播，环形网络在逻辑上始终保持开环状态，同时，主站还会通过环端口发出链路检测报文，当检测到某个链路由于线缆或其它故障断开时，主站打开阻塞的环端口，使网络仍然可以正常工作，这个就是环网的单个通信链路的冗余恢复功能。由于主站通过阻塞环端口实现链路冗余，多个主站便不能共存，因为多个主站会阻塞多个环端口，导致环网被分割成多段，整个环就不能实现完全通信。如果只使用一个主站，存在的缺点是当主站出现故障时，整个网络由于缺少管理者，网络的状况将处于未知的状况，影响了系统的可靠性。
技术实现思路
针对以上现有技术存在的缺陷，本专利技术的主要目的在于克服现有技术的不足之处，公开了一种环形网络中多主共存的方法，其特征在于，所述方法包括：S1：通过多个主站和从站形成环形网络，对主站和从站进行初始化，并且价格主站的状态调整为PRE-M状态；S2：竞选主站，各主站之间两两相互比较各自的优先级，优先级低的自动转为从站，直至选出最高优先级作为主站。进一步地，S1中对从站和主站初始化，对主站和从站进行常规网络设备参数进行配置，并对各主站设置优先级参数。进一步地，S2中两两比较优先级的具体方法为：S21：所有的主站通过两个环端口向环网发送包含自己优先级的M-TEST报文，当主站收到自己发出的M-TEST报文后，不再转发；当PRE-M收到其它主站发出的M-TEST报文后，进行优先级比较，如果接收到优先级低于自己的优先级，则发送负响应报文M-TEST-N；如果当两个设备优先级的参数一样的时候，比较设备的MAC地址，MAC地址越小，设备的优先级就越高；S22：收到响应报文M-TEST-N的PRE-M设备，将记录高优先级PRE-M设备的MAC地址和优先级，并将角色转换为从站,并将自己的环端口从阻塞状态改变为转发状态，同时发送M-TOPOLOGY报文，收到M-TOPOLOGY报文的所有环网设备将清空FDB表，重新进行路径学习；优先级最高的PRE-M设备转化为主站，继续向两个环端口发送M-TEST报文。进一步地，在步骤S2中，如果主站出现故障或者不在网络时，具有主站能力的从站再次进入PRE-M模式，重新竞选主站。进一步地，步骤S2中，当新的处于PRE-M模式的设备加入到网络时，新加入的主站与当前工作的主站进行优先级比较，选出优先级高的作为主站，优先级低的自动转为从站。进一步地，新加入的主站启动后，在收到当前工作的主站发送的M-Test报文后，会将报文中的优先级与自身的进行比较，如果比自己高，就放弃PRE-M的角色，进入从站的角色；如果比自己低，则发M-TEST-N负响应报文，当前工作的主站收到负响应报文M-TEST-N后，将记录高优先级PRE-M设备的MAC地址和优先级，并将角色转换为从站,并将自己的环端口从阻塞状态改变为转发状态，同时发送M-TOPOLOGY报文；新加入的PRE-M设备转换状态为主站，发送M-TEST报文，接管环形网络。本专利技术取得的有益效果：本专利技术提出了多主共存的机制。支持在环网中存在多个主站。对于具备主站能力的设备，缺省工作模式可以配置成PRE-M模式，这样在设备启动后进行自动竞选，直到产生一个唯一的主站，其它的转化为从站。当主站出现故障或不在网络时，具备主站能力的从站再次进入PRE-M模式，重新竞选主站。当有新的PRM-E设备接入网络，新的PRE-M设备对当前主站设备进行优先级比较。实现在环形网络中存在多个主站时，保证环网能够正常工作。附图说明图1为本专利技术单主站环形网络结构示意图；图2为PRE-M环形网络示意图；图3为网络恢复示意图；具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的一种环形网络中多主共存的方法，方法包括：S1：通过多个主站和从站形成环形网络，对主站和从站进行初始化，并且价格主站的状态调整为PRE-M状态；S2：竞选主站，各主站之间两两相互比较各自的优先级，优先级低的自动转为从站，直至选出最高优先级作为主站。具体的，S1中对从站和主站初始化，如图2所示的组成环形网络的设备有两个专用的环端口，两个端口可以处于转发状态或者阻塞状态，处于阻塞状态的端口不能转发业务报文，只转发特定管理报文，处于转发状态的端口可以转发所有的报文。进入通信工作前需要进行设备初始化配置，部分设备被配置为从站，从站的2个环端口都处于转发状态。部分设备被配置为主站，主站初始状态为PRE-M状态。除了配置常规的网络设备相关参数，如MAC地址外，对于主站还需要配置主站的优先级。处于PRE-M状态的主站一个环端口的状态为阻塞状态，不转发业务报文，另一个端口为转发状态，转发业务报文。具体的，S2中两两比较优先级的具体方法为：所有的主站通过两个环端口向环网发送包含自己优先级的M-TEST报文，当主站收到自己发出的M-TEST报文后，不再转发；当PRE-M收到其它主站发出的M-TEST报文后，进行优先级比较，如果接收到优先级低于自己的优先级，则发送负响应报文M-TEST-N；如果当两个设备优先级的参数一样的时候，比较设备的MAC地址，MAC地址越小，设备的优先级就越高。收到响应报文M-TEST-N的PRE-M设备，将记录高优先级PRE-M设备的MAC地址和优先级，并将角色转换为从站,并将自己的环端口从阻塞状态改变为转发状态，同时发送M-TOPOLOGY报文，收到M-TOPOLOGY报文的所有环网设备将清空FDB表，重新进行路径学习；如图3所示，优先级最高的PRE-M设备转化为主站，继续向两个环端口发送M-TEST报文。PRE-M设备转化为从站状态在环网工作后，需要根据转发并接收到的M-Test报文，监视并记录高优先级设备的生存状态。当它发现高优先设备发送的M-Test报文超时的时候，它会重新进入PRE-M角色，并发动新的主站竞选，实现了多主的备份和冗余的管理。当新的处于PRE-M模式的设备加入到网络时，新加入的主站与当前工作的主站进行优先级比较，选出优先级高的作为主站，优先级低的自动转为从站。具体的，新加入的PRE-M模式的设备启动后，在收到当前工作的主站发送的M-Test报文后，会将报文中的优先级与自身的进行比较，如果比自己高，就放弃PRE-M的角色，进入从站的角色；如果比自己低，则发M-TEST-N负响应报文，当前工作的主站收到负响应报文M-TEST-N后，将记录高优先级PRE-M设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环形网络中多主共存的方法，其特征在于，所述方法包括：S1：通过多个主站和从站形成环形网络，对主站和从站进行初始化，并且价格主站的状态调整为PRE‑M状态；S2：竞选主站，各主站之间两两相互比较各自的优先级，优先级低的自动转为从站，直至选出最高优先级作为主站。

【技术特征摘要】
1.一种环形网络中多主共存的方法，其特征在于，所述方法包括：S1：通过多个主站和从站形成环形网络，对主站和从站进行初始化，并且价格主站的状态调整为PRE-M状态；S2：竞选主站，各主站之间两两相互比较各自的优先级，优先级低的自动转为从站，直至选出最高优先级作为主站。2.根据权利要求1所述的一种环形网络中多主共存的方法，其特征在于，S1中对从站和主站初始化，对主站和从站进行常规网络设备参数进行配置，并对各主站设置优先级参数。3.根据权利要求1所述的一种环形网络中多主共存的方法，其特征在于，S2中两两比较优先级的具体方法为：S21：所有的主站通过两个环端口向环网发送包含自己优先级的M-TEST报文，当主站收到自己发出的M-TEST报文后，不再转发；当PRE-M收到其它主站发出的M-TEST报文后，进行优先级比较，如果接收到优先级低于自己的优先级，则发送负响应报文M-TEST-N；如果当两个设备优先级的参数一样的时候，比较设备的MAC地址，MAC地址越小，设备的优先级就越高；S22：收到响应报文M-TEST-N的PRE-M设备，将记录高优先级PRE-M设备的MAC地址和优先级，并将角色转换为从站,并将自己的环端口从阻塞状态改变为转发状态，同时发送M-TOPOLOGY...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆军，张瑜，
申请(专利权)人：苏州拓康自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32