專利名稱：一種適用于遠控系統(tǒng)的高可靠高實時性環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結構的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子計算機通訊技術領域，具體涉及一種適用于遠控系統(tǒng)的高可靠高實時性環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結構。
背景技術：
傳統(tǒng)的遠控網(wǎng)絡系統(tǒng)并不是一個獨立的系統(tǒng)，而是每個分系統(tǒng)內(nèi)都有自己的遠控網(wǎng)絡子系統(tǒng)，完成前后端遠程指令調(diào)度和數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)絡拓撲大多采用單交換機直連的方式，造成單點故障，可靠性低。為解決可靠性低問題，部分遠控方案已經(jīng)采用冗余備份網(wǎng)絡系統(tǒng)。但各個分系統(tǒng)之間通信，仍需要搭建其他通信鏈路或進行交叉連接，造成網(wǎng)絡拓撲復雜。同時由于各自采用冗余備份，造成資源利用率不足，成本過高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種適合遠程控制的高可靠實時網(wǎng)絡通信拓撲，解決傳統(tǒng)遠程控制系統(tǒng)中網(wǎng)絡通信可靠性低，成本高的技術難題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案為:一種適用于遠控系統(tǒng)的高可靠高實時性環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結構，如圖2所示，前端和后端各配置兩臺交換機，四臺交換機構成環(huán)形結構。兩臺前端交換機分別通過多條單模光纖連接至兩臺后端交換機，兩臺前端交換機之間、兩臺后端交換機之間通過多條多模光纖連接；與交換機連接的網(wǎng)絡終端設備通過六類屏蔽雙絞線與對應的交換機進行連接。所述高可靠高實時性環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結構以后端交換機為根節(jié)點配置RSTP協(xié)議，同時在兩臺后端交換機之間配置HSRP熱備份路由協(xié)議，形成主輔交換機冗余備份。所述與前后端交換機相連的不同系統(tǒng)劃分在獨立的VLAN里面，根據(jù)各自的VLAN配置RSTP。所述與交換機連接的每臺網(wǎng)絡終端設備均安裝2塊網(wǎng)卡，2塊網(wǎng)卡采用SFT模式分別連接不同交換機。所述前后端主交換機之間、兩臺前端交換機之間、兩臺后端交換機之間連接的多條光纖配置為千兆以太網(wǎng)通道GEC。所述后端臺交換機可通過多條六類屏蔽雙絞線與另一后端臺交換機進行連接，同時配置為千兆以太網(wǎng)通道GEC。本實用新型與現(xiàn)有技術相比有益效果為:(I)和直連方式相比，本拓撲采用多種冗余備份方式大大提高了網(wǎng)絡系統(tǒng)的可靠性；(2)和單一冗余備份的方式相比，本拓撲搭建統(tǒng)一的平臺，整合網(wǎng)絡通信資源，降低了研制成本。

圖1為傳統(tǒng)的直連式遠控網(wǎng)絡系統(tǒng)拓撲圖。[0013]圖2為一種適用于遠控系統(tǒng)的高可靠高實時性環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結構示意圖。圖3為以后端交換機C作為VLANl的根交換機的拓撲結構示意圖。圖4為以后端交換機D作為VLAN2的根交換機的拓撲結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行進一步描述。傳統(tǒng)的直連式遠控網(wǎng)絡系統(tǒng)拓撲圖如圖1所示，采用單交換機直連的方式，造成單點故障，可靠性低。一種適用于遠控系統(tǒng)的高可靠高實時性環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結構，如圖2所示，前端和后端各配置兩臺交換機，四臺交換機構成環(huán)形結構。前端交換機A、前端交換機B分別通過多條單|吳光纖連接至后端的后端交換機C、后端交換機D,如端兩臺交換機之間、后端兩臺交換機之間通過多條單/多模光纖連接；與交換機連接的網(wǎng)絡終端設備通過六類屏蔽雙絞線與對應的交換機進行連接。上述網(wǎng)絡拓撲結構以后端交換機為根節(jié)點配置RSTP協(xié)議，SP快速生成樹協(xié)議；同時在兩臺后端交換機之間配置HSRP熱備份路由協(xié)議，形成主輔交換機冗余備份。為減少不同系統(tǒng)關鍵信息碰撞的可能性，將不同分系統(tǒng)信息傳輸通道盡可能進行隔離，因此將不同系統(tǒng)劃分在獨立的VLAN (虛擬子網(wǎng))里面，并且能根據(jù)各自的VLAN配置RSTP,如圖3、圖4所示:以后端交換機C作為VLANl的根交換機,設置為默認的優(yōu)先級；后端交換機D作為VLANl的備份根交換機,設置為次高的優(yōu)先級，并且后端交換機C和后端交換機D之間配置HSRP熱備份路由協(xié)議，當根交換機出現(xiàn)故障時，第二優(yōu)先級交換機切換至根交換機狀態(tài)，并生成新的拓撲樹結構，以保證網(wǎng)絡通信的延續(xù)；對于VLAN2采用相反的配置方式。這樣保證正常情況下VLANl和VLAN2的數(shù)據(jù)傳輸通過不同的鏈路，以實現(xiàn)通信的獨立性,如圖3、圖4所示。考慮到網(wǎng)絡通信系統(tǒng)對可靠性的特殊要求，應盡量保證每個數(shù)據(jù)通道做到冗余，杜絕單點失效。因此在本網(wǎng)絡設計中使用了雙服務器網(wǎng)卡捆綁技術(TEAM)，即與交換機連接的每臺網(wǎng)絡終端設備均安裝2塊網(wǎng)卡，2塊網(wǎng)卡分別連接不同交換機，采用SFT (SwitchFault Tolerance)模式，當一塊網(wǎng)卡出現(xiàn)故障或者與之相連的交換機或者線路出現(xiàn)故障時，SFT技術可自動將通信切換到另外一塊網(wǎng)卡上。為了提高網(wǎng)絡通信系統(tǒng)的可靠性，在前后端主交換機之間、兩臺前端交換機之間、兩臺后端交換機之間配置千兆以太網(wǎng)通道GEC。GEC指Gigabit Ethernet Channel,含義是將兩條或者兩條以上的物理鏈路捆綁成一條邏輯線路來使用，此過程對用戶是透明的。使用GEC有如下優(yōu)點:(1)為互聯(lián)的設備提供線路上的備份，提供了線路的高可用性，失效切換時間很短，對用戶來說是透明的；(2)在兩條物理線路上對數(shù)據(jù)流量進行負載分擔，將流量隨機的分配到每條物理線路上，從而增大線路帶寬。后端交換機E通過多條六類屏蔽雙絞線與交換機D連接，實現(xiàn)一個用于瀏覽VLAN ;單獨使用一個交換機目的為了將瀏覽的信息限制在其VLAN內(nèi)，不影響前后端通信。上面對本實用新型的實施例對作了詳細說明，上述實施方式僅為本實用新型的最優(yōu)實施例，但是本實用新型并不限于上述實施例，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。
權利要求1.一種適用于遠控系統(tǒng)的高可靠高實時性環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結構，其特征在于前端和后端各配置兩臺交換機，四臺交換機構成環(huán)形結構，兩臺前端交換機分別通過多條單模光纖連接至兩臺后端交換機，兩臺前端交換機之間、兩臺后端交換機之間通過多條多模光纖連接；與交換機連接的網(wǎng)絡終端設備通過六類屏蔽雙絞線與對應的交換機進行連接。
2.如權利要求1所述的一種適用于遠控系統(tǒng)的高可靠高實時性環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結構，其特征在于以后端交換機為根節(jié)點配置RSTP協(xié)議，同時在兩臺后端交換機之間配置HSRP熱備份路由協(xié)議，形成主輔交換機冗余備份。
3.如權利要求2所述的一種適用于遠控系統(tǒng)的高可靠高實時性環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結構，其特征在于與前后端交換機相連的不同系統(tǒng)劃分在獨立的VLAN里面，根據(jù)各自的VLAN配置RSTP。
4.如權利要求1所述的一種適用于遠控系統(tǒng)的高可靠高實時性環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結構，其特征在于與交換機連接的每臺網(wǎng)絡終端設備均安裝2塊網(wǎng)卡，2塊網(wǎng)卡采用SFT模式分別連接不同交換機。
5.如權利要求1所述的一種適用于遠控系統(tǒng)的高可靠高實時性環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結構，其特征在于前后端主交換機之間、兩臺前端交換機之間、兩臺后端交換機之間連接的多條光纖配置為千兆以太網(wǎng)通道GEC。
6.如權利要求1所述的一種適用于遠控系統(tǒng)的高可靠高實時性環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結構，其特征在于后端臺交換機可通過多條六類屏蔽雙絞線與另一后端臺交換機進行連接，同時配置為千兆以太網(wǎng)通道GEC。
專利摘要本實用新型公開了一種適用于遠控系統(tǒng)的高可靠高實時性環(huán)形網(wǎng)絡拓撲結構，其前端和后端各配置兩臺交換機，四臺交換機構成環(huán)形結構，兩臺前端交換機分別通過多條單模光纖連接至兩臺后端交換機，兩臺前端交換機之間、兩臺后端交換機之間通過多條多模光纖連接；與交換機連接的網(wǎng)絡終端設備通過六類屏蔽雙絞線與對應的交換機進行連接。本實用新型大大提高了網(wǎng)絡系統(tǒng)的可靠性，搭建統(tǒng)一的平臺，整合網(wǎng)絡通信資源，降低了研制成本。
文檔編號H04L12/42GK202949446SQ201220539309
公開日2013年5月22日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權日2012年10月22日
發(fā)明者李季, 劉莉 申請人:北京臨近空間飛行器系統(tǒng)工程研究所, 中國運載火箭技術研究院