一种可拓展的运载火箭地面测控网络拓扑结构制造技术

一种可拓展的运载火箭地面测控网络拓扑结构，包括主干网和多个扩展环路子网络，主干网包括四台相同的网络交换机SWA、SWA′、SWB和SWB′，其中SWA和SWA′为一组且互为冗余热备份，SWB和SWB′为一组且互为冗余热备份，SWA和SWA′之间、SWB和SWB′之间、SWA和SWB之间、SWA′和SWB′之间均通过双光纤连接，SWA和SWB′之间、SWA′和SWB之间通过单路光纤连接；每个扩展环路子网络均包括两台相同的网络交换机，之间采用单路光纤连接，同时这两台交换机与主干网中的一组交换机之间也采用单路光纤连接，使得该扩展环路子网络与主干网中的一组交换机形成了冗余的环形结构。本实用新型专利技术网络结构能够实现快速的故障切换和网络自愈，保证了地面测控网络的健壮性和可靠性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种可拓展的运载火箭地面测控网络拓扑结构，主要应用于运载火箭的地面测控网络，属于运载火箭电气系统设计领域。
技术介绍
目前，现役运载火箭地面测发控模式通常为远控模式，在这种远控的测发控模式下，运载火箭的地面测控设备的部署位置通常分为前端和后端。前端设备部署在火箭附近IOOm的区域内，用于火箭测试数据的采集；后端设备部署在远端，通常距离火箭的距离大于3km，用于测试数据的接收、分析及测发流程指挥等。前、后端的设备均连接到地面测控网络上，通过地面测控网络进行数据的交換。由于上述的使用方式，致使现在的地面测控网络拓扑结构的设计通常采用2+2模式，即前端两台交換机，后端两台交換机，前端、后端的两台交換机互为冗余，四台交換机通过千兆双光缆联成环路，实现了远距离、高可靠的网络数据传输。但是此种网络拓扑结构决定了运载火箭的地面测控设备只能集中部署在I 2个地点，不适用于分布式的地面测发控系统。随着新型运载火箭地面测控模式由集中式向分布式转变，原有的地面测控网络的拓扑结构已经不适用于新型的地面测控系统。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了ー种可拓展的运载火箭地面测控网络拓扑结构，采用双冗余设计，具备自适应、可重构能力，能够承受全部的一度故障及部分的二度故障，在可扩展的基础上，进ー步加强了可靠性、安全性设计。本技术的技术解决方案是ー种可拓展的运载火箭地面测控网络拓扑结构，包括主干网和多个扩展环路子网络，主干网包括四台相同的网络交换机SWA、SWA'、SWB和SWB'，其中SWA和SWA'为ー组且互为冗余热备份，SffB和SWB'为ー组且互为冗余热备份，SWA和SWA'之间通过双光纤连接，SWB和SWB'之间通过双光纤连接，SWA和SWB之间通过双光纤连接，SM'和SWB'之间通过双光纤连接，SWA和SWB'之间通过单路光纤连接，SWA'和SWB之间通过单路光纤连接；每个扩展环路子网络均包括两台相同的网络交換机，所述两台交換机之间采用单路光纤连接，同时这两台交換机与主干网中的一组交换机之间也采用单路光纤连接，使得该扩展环路子网络与主干网中的一组交换机形成了环形结构。所述扩展环路子网络中的两台相同的网络交換机互为冗余热备份。本技术与现有技术相比的优点在于本技术可扩展网络拓扑结构是基于三层技术的火箭地面测控网络的扩展，满足了运载火箭地面测控的多点、分布式测控需求。同时采用了快速生成树协议，合理的设置了 “根”交換机，当扩展的环路子网络发生故障时能够实现快速的故障切換和网络自愈，在满足型号扩展需求的基础上，保证了地面测控网络的健壮性和可靠性。附图说明图I为本技术网络拓扑结构组成示意具体实施方式本技术所述的网络拓扑结构是描述运载火箭地面测控网络ー类的网的主要网络交换设备的连接关系，是地面测控网的核心，网络拓扑结构设计的合理性和正确性直接影响到地面测控网络的实时性和可靠性，同时网络拓扑结构的可扩展性也直接影响到地 面测控网络的可扩展性，通常在地面测控网络设计之初，会首先根据需求进行网络拓扑结构的设计和验证。可扩展的网络拓扑结构设计思路采用主干结构与扩展结构相结合的方式，即4+2n的拓扑结构。其中4是指四台相同的网络交换机，是网络拓扑结构的基础，这四台网络交换机，两两为一組，部署在ー处，互为冗余热备份；2n是网络拓扑结构中可扩展部分，2指的是两台相同的网络交换机构成ー个扩展组，两台交換机互为冗余热备份，ー个扩展组根据需求与相应的主干的两台互为冗余的交換机相连接，完成网络结构的扩展本技术提供了ー种可拓展的运载火箭地面测控网络拓扑结构，如图I所示，包括主干网NI和多个扩展环路子网络KB1、KB2、KA1、KA2，扩展环路子网络可以根据需要扩展，通过对主干网络进行扩展将原有的ニ层主干网扩展为三层网络，主干网NI包括四台相同的三层网络交换机Sm、SWA'、SffB和SWB'，其中SWA和SWA'为ー组且互为冗余热备份，SffA为主，SWA’为从，之间通过双光纤连接；SWB和SWB'为ー组且互为冗余热备份，SffB为主，SWB'为从，之间也通过双光纤连接；网络交換机之间的光纤连接采用网状全互联方式，这两组之间共有6条链路连接。每组主设备与主设备、从设备与从设备分别采用两条光纤链路连接，同时各组之间的主设备和从设备之间采用交叉线(单路光纤)互连，即=SWA和SWA'之间通过双光纤连接，SffB和SWB'之间通过双光纤连接，SffA和SWB之间通过双光纤连接，SWA'和SWB'之间通过双光纤连接，SWA和SWB'之间通过单路光纤连接，SWA'和SWB之间通过单路光纤连接；同组内两两冗余的网络交换机采用双机冗余热备份技术，在主设备故障的状态下，可自动进行主从切换，提高了网络交换设备的可靠性；主干网拓扑结构内的网络交換机之间的光纤连接采用网状全互联方式，提高链路连接的可靠性；同时主干网采用浮动静态路由技术，在故障的情况下能够实现通信链路的快速切換、自动重构，保证了整个主干网络通信的可靠性。主干网网络拓扑结构的设计采用了双机热备份技术、网状全互联及浮动静态路由技术从设备、链路、网络通信三个层面加强了主干网络的健壮性，保证了主干网络的可靠性每个扩展环路子网络均包括两台相同的网络交換机，两台交換机一主、ー备，所述两台交換机之间采用单路光纤连接，同时这两台交換机与主干网中的一组交换机之间也采用单路光纤连接，使得该扩展环路子网络与主干网中的一组交换机形成了环形结构。扩展环路子网络中的两台相同的网络交換机互为冗余热备份。扩展环路子网络的网络交換机通过光纤与对应的主干网网络交換机相连接，构成扩展网络环路，将与扩展子网络主交換机相连的主干网网络交換机设为“根”交換机。当环中任意线路或设备(除去根交換机)发生故障时瞬时倒换数据传输路径，实现快速故障切換和网络自愈。以扩展环路子网络KAl为例，说明扩展子网络的工作原理。主干网网络交换机SWA负责正常状态下主干网和扩展的环路子网络进行数据交换；交換机SWA在A-KAl-KAl' -B-A环中充当快速生成树“根”交換机，监控扩展环路子网络KAl的运行状态，当环中任意线路或设备(除去SWA)发生故障时瞬时倒换数据传输路径，实现快速故障切換和网络自愈。交換机SWB负责SWA故障状态下主干网和扩展的环路子网络进行数据交换；交換机SWB在A-KAl-KAl' -B-A环中充当快速生成树“备份根”交换机(SWA的冗余热备份设备)，备份监控扩展环路子网络KAl的运行状态，当该环中SWA及其直连线路发生故障时瞬时倒换数据传输路径，实现快速故障切換和网络自愈。 本技术说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技木。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种可拓展的运载火箭地面测控网络拓扑结构，其特征在于包括主干网和多个扩展环路子网络，主干网包括四台相同的网络交换机Sm、SffA,、SffB和SWB'，其中SWA和SWA'为ー组且互为冗余热备份，SWB和SWB'为ー组且互为冗余热备份，SWA和SWA'之间通过双光纤连接，SWB和SWB'之间通过双光纤连接，SWA和SWB之间通过双光纤连接，SWA'和SWB^之间通过双光纤连接，SWA和SWB^...

【专利技术属性】
技术研发人员：白冰，吕明，刘烽，刘巧珍，安雪岩，侯彦娇，徐西宝，易航，邵宇，
申请(专利权)人：北京宇航系统工程研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：实用新型
国别省市：