CN101222405B - 可用于快速恢复环网冗余的模块及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种模块及其使用方法，特别是一种适用于光纤通信领域，无需配置主设备及可快速恢复环网冗余的模块及其利用该模块实现快速恢复环网冗余的方法。在环路模块中设有两路数据接口电路，联网后，各个模块分别通过数据接口电路向两个方向输出模块地址，相邻模块收到后与自身地址进行比较，并通过一定的算法实现所有联网模块地址统一，以判断网络连接正常，根据最大或最小地址判断出一个虚拟主设备，在虚拟主设备处断开其中一路，采 用另一路进行通信，保持其他设备两路数据接口电路均联通，当有网络节点增加或减少后，则重新按上述算法检测、判断。本发明环路实现简单，算法收敛、简单，环路闭合和断开都能正常稳定工作，环路恢复时间快。
Description
所属技术领域
本发明公开一种模块及其使用方法，特别是一种适用于光纤通信领域，无需配置主设备及可快速恢复环网冗余的模块及其利用该模块实现快速恢复环网冗余的方法。
背景技术
目前，在我国环网冗余技术种类很多，但大多数冗余技术复杂，环网中往往采用主从设备结构，环路断开后再想恢复必须依靠主设备控制才能进行，一旦当主设备产生故障时，环路管理将无法实现，以导致整个环网网络产生瘫痪。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的环网冗余技术中采用主从设备结构，当主设备故障时，环路管理将无法实现的缺点，本发明提供一种可快速恢复环网冗余的模块及其利用该模块实现快速恢复环网冗余的方法，在环路模块中设有两路数据接口电路，联网后，各个模块分别通过数据接口电路向两个方向输出模块地址，相邻模块收到后与自身地址进行比较，并通过一定的算法实现所有联网模块地址统一，以判断网络连接正常，然后断开其中一路，采用另一路进行通信，当有网络节点增加或减少后，则重新按上述算法检测网络。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种可用于快速恢复环网冗余的模块，模块包括环路处理单元、设备通信接口、网管接口、复用解复器、串型解串器和数据接口电路，复用解复器、串型解串器和数据接口电路分别设置有两组，数据接口电路数据端口与串型解串器的数据端口连接，串型解串器的数据端口与复用解复器的数据端口连接，复用解复器连接在环路处理单元的数据端口上，设备通信接口和网管接口分别连接在环路处理单元的数据端口上。
一种实现快速恢复环网冗余的方法，该方法包括：
A、为每一个模块分配一个独立的通信地址；
B、系统上电，先暂时关闭数据通道和网管通道，保持握手通道打开，同时通过两组复用解复器、串型解串器、数据接口电路分别输出本模块的当前通信地址；
C、模块通过数据接口电路接收其它模块传输来的通信地址信息，并与自身地址信息进行比较，如果接收地址大于自身地址，则用接收地址替换自身地址，如果接收地址小于或等于自身地址，则保持原自身地址不变；
D、将地址信息通过另一个数据接口电路发出，直至所有模块中的地址都一致为止，以判断为环路连通，将地址最大地址的设备虚拟为主设备，并在主设备处，将主设备的一个数据接口电路断开，另一个数据借口电路保持联通，其他设备两路数据接口电路均保持联通；
E、恢复数据通道和网管通道打开；
F、当环路中增加或减少模块时，根据上述步骤重新检测网络连通。
一种实现快速恢复环网冗余的方法，该方法包括：
A、为每一个模块分配一个独立的通信地址；
B、系统上电，先暂时关闭数据通道和网管通道，保持握手通道打开，同时通过两组复用解复器、串型解串器、数据接口电路分别输出本模块的当前通信地址；
C、模块通过数据接口电路接收其它模块传输来的通信地址信息，并与自身地址信息进行比较，如果接收地址小于自身地址，则用接收地址替换自身地址，如果接收地址大于或等于自身地址，则保持原自身地址不变；
D、将地址信息通过另一个数据接口电路发出，直至所有模块中的地址都一致为止，以判断为环路连通，将地址最小地址的设备虚拟为主设备，并在主设备处，将主设备的一个数据接口电路断开，另一个数据借口电路保持联通，其他设备两路数据接口电路均保持联通；
E、恢复数据通道和网管通道打开；
F、当环路中增加或减少模块时，根据上述步骤重新检测网络连通。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的数据接口电路为光纤接口电路。
本发明的有益效果是：本发明环路实现简单，无须主从设置即可实现环路管理，解环恢复实现快，随用户使用的环路接口形式不同，环路信息加载分离技术不同即可运用于各种通信领域。而且算法收敛、简单，环路闭合和断开都能正常稳定工作，环路恢复时间快。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明电路结构框图。
图2为本发明环路连接示意图。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
请参看附图1，本发明中的模块包括环路处理单元、设备通信接口、网管接口、复用解复器、串型解串器、数据接口电路，环路处理单元的数据端口上连接有设备通信接口，用于模块所使用的设备联网，以及在联网设备之间传递信息等，设备通信接口形式多种多样，可以为现有技术中的各种网络通信接口，如：10M/100M电路接口、光纤接口等。环路处理单元的数据端口上还连接有网管接口，网管接口用来实现环路通信接口的数据码流中复用和解复用环路网管信息，还用来实现环路握手信息等。环路处理单元的数据端口上还连接有通信接口，通信接口由复用解复器、串型解串器、数据接口电路组成，主要负责数据的收发，其功能和连接方式与现有技术中的相同，每个模块中连接有两套相同的通信接口。数据接口电路可为10M/100M电路接口、光纤接口等。
请参看附图2，采用本发明中的模块实现环网冗余的具体方法如下。本实施例中以4个设备为例进行说明，联网后假设设备1的地址为1，设备2的地址为2，设备3的地址为3，设备4的地址为4，各个网络设备的地址都应确保在网络中是唯一的，不可重复。本发明在实现时，系统上电后，先将各个设备中的数据通道和网管通道关闭，只保留握手信息通道打开，以保证系统上电初始时不会有数据和网管信息在网络间传输，以免系统在初始状态即发生故障而引起数据丢失等，而保留握手信息通道打开，以便于网络设备间传递握手信息，进行网络检测。然后每个网络设备均将自身的地址(该地址即为环路握手信息)分别通过两个通信接口向外输出给相邻的设备，设备接收到相邻设备发送来的地址后，与自身地址进行比较，如果接收地址大于(小于)自身地址，则用相邻地址代替自身地址，如果接收地址小于或等于(大于或等于)自身地址，则保持自身地址不变(按照上述算法，整个网络各个设备中必定会有一个设备的地址不发生变化，即最大(小)地址设备)，假设当前设备接收相邻设备发送来的地址是通过数据接口电路A，则更新后的地址信息由数据接口电路B发出给相邻设备，假设当前设备接收相邻设备发送来的地址是通过数据接口电路B，则更新后的地址信息由数据接口电路A发出给相邻设备，直至所有设备内的地址都一致为止，所有的环路设备中最终都只存在一个设备地址，即为所有设备中最大(或最小)的设备的地址，则认定环路为一个闭合回路。此时，整个网络为环网状态，如果使整个网络正常工作，则需要将环网中的设备的一端断开，使整个网络呈链网结构。如上述握手过程所述，整个环网中必含有一个最大(小)地址，最大(小)地址设备判断时，只需判断其自身地址有无被改变，即可将该设备判断为大(小)地址设备。在环路检测完成时，环网里各个设备中的最大(小)地址的设备即被系统软件默认为环网系统中的虚拟主设备，由其对环网设备进行管理。虚拟设备确定后，由虚拟主设备将其两个数据接口电路中的一个断开，其他各个设备中的两个数据接口电路均保持连接，此时，整个网络即为链网冗余状态，然后网络中各个设备恢复数据和网管信息的传输通道，网络正常工作，进行数据传输。当链网中有某处断开时(如线路故障或设备故障等)，在断开处相关设备检测到接口连接失败，该设备立即向另一个接口电路发送环路保留地址，该地址为所有设备最大(或最小)地址，由于保留地址为所有设备最大(或最小)地址，经过上述握手信息的传递之后，故障处的设备地址肯定是整个网络中最大(或最小)的。随着上述的算法，环路最终只存在一个地址(即保留地址)在数据接口电路A和数据接口电路B双方向传送，由于没有设备地址与该保留地址一致，因此该故障处的设备即取代原链网中的虚拟主设备，即故障处的设备被虚拟成整个网络中的主设备，原虚拟主设备恢复为网络中的一般设备，故障处的设备将其故障一端的数据接口电路断开，使整个网络在此处恢复为链网状态，继续进行数据和网管信息的传输，网络恢复工作。即使网络中存在多处断点，经过上述握手信息的传递之后，可将整个网络分割成多个子网络继续工作，只是子网络与子网络之间不可通信而已。当网络中的故障点恢复后，则整个网络中的设备重新传递原设备地址，重新判断主设备，重新收敛。
本发明中，当一个数据接口电路接收地址信息时，另一个数据接口电路同时也接收地址信息，进行相同的操作，以使环路检测速度更快，收敛时间等于二分之一的网络设备总数乘以握手信息在两个相邻网络设备间传递的时间。当环路节点被改变时(即环路中的设备有增加或减少时)，只要环路闭合，将重复上述过程检测环路，上述过程将很快使环路重新收敛，并很快稳定。
本发明上述过程中所提到的正常情况下，虚拟主设备断开其一路数据接口电路时，其算法可多种多样。可在系统初始时即设定，如果该设备为虚拟主设备时，固定断开数据接口电路A或固定断开数据接口电路B。或是，在软件中设定，如果数据接口电路接收到相邻设备发来的地址时，接收地址大于自身地址时，该数据接口电路保持联通，接收地址小于或等于自身地址时，该数据接口电路断开。
本发明实现过程中所传递的地址只是为了检测环路和判断虚拟主设备时采用的一种握手信息，而并非是各个设备在网络中采用的IP地址。
本发明的目的旨在于，将网络连接成环网，使环网中各个设备均具有主设备能力，通过在环网中传递握手信息，判断环网联通，并通过握手信息的传递判断出一个虚拟的主设备对环网进行管理，并在虚拟主设备处将一个数据接口电路断开，使整个网络呈链网状态，以保持网络稳定工作。当网络中出现故障节点时，通过算法实现故障节点处虚拟为主设备，以保证网络正常的环网冗余工作。
本发明可广泛替代现有技术中的主从结构环网冗余设备，应用于各个通信领域，尤其是光纤通信领域。
Claims (6)
1.一种可用于快速恢复环网冗余的模块，其特征是：所述的模块包括环路处理单元、设备通信接口、网管接口、复用解复器、串型解串器和数据接口电路，复用解复器、串型解串器和数据接口电路分别设置有两组，数据接口电路数据端口与串型解串器的数据端口连接，串型解串器的数据端口与复用解复器的数据端口连接，复用解复器连接在环路处理单元的数据端口上，设备通信接口和网管接口分别连接在环路处理单元的数据端口上。
2.根据权利要求1所述的可用于快速恢复环网冗余的模块，其特征是：所述的数据接口电路为光纤接口电路。
3.一种采用如权利要求1中所述的模块实现快速恢复环网冗余的方法，其特征是：所述的该方法包括：
A、为每一个模块分配一个独立的通信地址；
B、系统上电，先暂时关闭数据通道和网管通道，保持握手通道打开，同时通过两组复用解复器、串型解串器、数据接口电路分别输出本模块的当前通信地址；
C、模块通过数据接口电路接收其它模块传输来的通信地址信息，并与自身地址信息进行比较，如果接收地址大于自身地址，则用接收地址替换自身地址，如果接收地址小于或等于自身地址，则保持原自身地址不变；
D、将地址信息通过另一个数据接口电路发出，直至所有模块中的地址都一致为止，以判断为环路连通，将地址最大地址的设备虚拟为主设备，并在主设备处，将主设备的一个数据接口电路断开，另一个数据接口电路保持联通，其他设备两路数据接口电路均保持联通；
E、恢复数据通道和网管通道打开；
F、当环路中增加或减少模块时，根据上述步骤重新检测网络连通。
4.根据权利要求3所述的快速恢复环网冗余的方法，其特征是：所述的数据接口电路采用光纤接口电路。
5.一种采用如权利要求1中所述的模块实现快速恢复环网冗余的方法，其特征是：所述的该方法包括：
A、为每一个模块分配一个独立的通信地址；
B、系统上电，先暂时关闭数据通道和网管通道，保持握手通道打开，同时通过两组复用解复器、串型解串器、数据接口电路分别输出本模块的当前通信地址；
C、模块通过数据接口电路接收其它模块传输来的通信地址信息，并与自身地址信息进行比较，如果接收地址小于自身地址，则用接收地址替换自身地址，如果接收地址大于或等于自身地址，则保持原自身地址不变；
D、将地址信息通过另一个数据接口电路发出，直至所有模块中的地址都一致为止，以判断为环路连通，将地址最小地址的设备虚拟为主设备，并在主设备处，将主设备的一个数据接口电路断开，另一个数据接口电路保持联通，其他设备两路数据接口电路均保持联通；
E、恢复数据通道和网管通道打开；
F、当环路中增加或减少模块时，根据上述步骤重新检测网络连通。
6.根据权利要求5所述的快速恢复环网冗余的方法，其特征是：所述的数据接口电路采用光纤接口电路。
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