CN101997727A - 一种通讯管理机主备机无缝切换的装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种通讯管理机主备机无缝切换的装置，该装置包括通讯管理机主机和通讯管理机备机，所述通讯管理机包括若干个物理通信接口、通讯媒体设备管理单元、报文收发缓存区单元、下行通讯媒体规约处理单元、实时数据库单元以及上行通讯媒体规约处理单元。本发明还提供一种通讯管理机主备机无缝切换的方法。本发明通过通讯管理机主备机无缝切换，确保通讯管理机备机时刻在模拟主机的工作状态，使主备机工作状态保持一致，且主机只要将当前上行或者下行通讯媒体链路上接收到的信息传送给备机，数据量小，传送实时好，能达到通讯管理机主备机无缝切换的目的，对确保重要监控场合系统的通讯可靠性和连续性具有重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种通讯管理机主备机无缝切换的装置及其方法。
背景技术
通讯管理机作为一种监控系统的通信枢纽，在各种工业自动化系统得到了广泛的运用，在一些对通讯可靠性要求高的场合，通常会采用通讯管理机主备连接方式。目前，通讯管理机主备切换普遍采用的方法是主机定时向备机发送平安(心跳)报文和实时数据库数据，当主机出现异常时，备机没有检测到主机的平安(心跳)报文，通讯管理机由主机切换到备机继续工作。由于实时数据库数据的数据量比较庞大，不能非常频繁地由主机发送给备机，且切换时主备机工作状态不一致，导致在切换时间内系统处于无监控状态，无法做到无缝切换，给系统埋下安全隐患。
发明内容
本发明的首要目的在于克服上述现有技术的缺点与不足，提供一种通讯管理机主备机无缝切换的装置。
本发明的另一个目的在于提供一种通讯管理机主备机无缝切换的方法。
为达上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种通讯管理机主备机无缝切换的装置，所述装置包括：通讯管理机主机、通讯管理机备机，所述通讯管理机主机与通讯管理机备机通过主备通讯链路相互连接，所述通讯管理机主机和通讯管理机备机具有相同的构造，只是所述通讯管理机主机的通讯媒体设备管理单元与所述通讯管理机备机的通讯媒体设备管理单元的功能不同，所述通讯管理机包括若干个物理通信接口、通讯媒体设备管理单元、报文收发缓存区单元、下行通讯媒体规约处理单元、实时数据库单元以及上行通讯媒体规约处理单元；
所述物理通信接口包括物理通信接口接收缓冲区和物理通信接口发送缓冲区，用于接收和发送报文信息；
当所述通讯媒体设备管理单元为通讯管理机主机的通讯媒体设备管理单元时，用于负责管理通讯管理机上所有物理通信接口的实际报文的收发；还用于从报文收发缓存区单元中取出报文和报文头信息，并去除报文头信息后放入相应的物理通信接口发送缓冲区；还用于定时把从物理通信接口接收缓冲区的报文加上报文头信息后放入所述报文收发缓存区单元中；
当所述通讯媒体设备管理单元为通讯管理机备机的通讯媒体设备管理单元时，用于负责管理主备通讯链路的实际报文接收与发送，在其它配置使用的上行和下行媒体通道上，将从报文收发缓存区单元中取出的这些通道的报文头类型为发送的报文并丢弃或者不处理；
所述报文收发缓存区单元，用于存储从所述通讯媒体设备管理单元传输过来的报文加上报文头信息，还用于存储从所述下行通讯媒体规约处理单元和所述上行通讯媒体规约处理单元根据规约处理后组成的报文加上报文头信息；
所述下行通讯媒体规约处理单元，用于根据配置使用的下行媒体通道链路数目和规约生成相应数量的下行通讯媒体规约处理程序，所述下行通讯媒体规约处理程序间是相互独立地运行通讯规约，分别从所述报文收发缓存区单元中取出属于本程序的报文按下行规约处理解析并把数据保存到实时数据库单元中；还用于根据下行规约处理后组成的报文加上报文头信息后放入报文收发缓存区单元中，供所述通讯媒体设备管理单元发送；
所述实时数据库单元用于存储按下行规约处理解析后的数据；
所述上行通讯媒体规约处理单元，用于根据配置使用的上行媒体通道链路数目和规约生成相应数量的上行通讯媒体规约处理程序，所述上行通讯媒体规约处理程序间是相互独立地运行通讯规约，分别从所述报文收发缓存区单元中取出属于本程序的报文按上行规约处理或者通过消息命令机制让下行通讯媒体规约处理单元进行处理；还用于从实时数据库单元中取出数据，按上行规约处理后组成报文加上报文头信息后放入报文收发缓存区单元中，供所述通讯媒体设备管理单元发送；
所述若干个通信接口与通讯媒体设备管理单元相互连接，所述通讯媒体设备管理单元与报文收发缓存区单元相互连接；
所述报文收发缓存区单元、下行通讯媒体规约处理单元、实时数据库单元以及上行通讯媒体规约处理单元依次相互连接；所述上行通讯媒体规约处理单元的输出端与报文收发缓存区单元相连接；
所述上行通讯媒体规约处理单元与下行通讯媒体规约处理单元通过消息命令机制相互连接。
所述报文头信息包括报文来源id、报文类型、报文等级、报文目的id以及报文长度，所述报文来源id标识产生报文的功能单元或者物理通道端口；所述报文类型标识报文是发送、接收或者事件处理；所述报文等级标识报文处理的优先级；所述报文目的id标识接收报文的功能单元或者物理通道端口；所述报文长度标识报文的数据长度。
一种通讯管理机主备机无缝切换的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)通讯管理机主机和通讯管理机备机的通讯媒体设备管理单元设置各物理通信接口的通信参数，分别根据是否为通讯管理机主机，选择不同的运行模式，如果为通讯管理机主机，则其通讯媒体设备管理单元正常管理所有配置使用的物理通信接口上报文的接收和发送，如果为通讯管理机备机，则其通讯媒体设备管理单元只管理主备通讯链路上报文的接收和发送；
(2)通讯管理机主机的通讯媒体设备管理单元将上行通讯媒体和下行通讯媒体中接收到的报文数据同时发送给通讯管理机主机的报文收发缓存区单元和通讯管理机备机的报文收发缓存区单元；
(3)通讯管理机主机的报文收发缓存区收到报文数据后，报文数据进入通讯管理机主机的下行通讯媒体规约处理单元并根据配置使用的下行媒体通道链路数目和规约生成相应数量的下行通讯媒体规约处理程序，并将属于本程序的报文数据按下行规约处理解析并把数据保存到实时数据库单元中，上行通讯媒体规约处理单元从实时数据库单元中取出数据并根据配置使用的上行媒体通道链路数目和规约生成相应数量的上行通讯媒体规约处理程序，将属于本程序的报文按上行规约处理或者通过消息命令机制让下行通讯媒体规约处理单元进行处理，处理后组成报文加上报文头信息后放入报文收发缓存区单元中，供所述通讯媒体设备管理单元发送，同时，通讯管理机备机接受到报文数据后，通讯管理机备机的通讯媒体设备管理单元对上行或者下行通讯链路从其报文收发缓存区单元中取出要发送的报文并丢弃，即通讯管理机备机的通讯媒体管理单元和报文收发缓存区单元完全模仿通讯管理机主机的通讯媒体管理单元和报文收发缓存区单元的工作状态；
(4)通讯管理机备机周期性的从主备通讯链路上接受通讯管理机主机的平安报文或者心跳报文；
(5)当通讯管理机备机连续三个定时时间周期内接收不到通讯管理机主机的平安报文或者心跳报文时，即将通讯管理机备机切换成通讯管理机主机，这时，只把通讯管理机备机的通讯媒体设备管理单元的工作状态切换成通讯管理机主机的通讯媒体设备管理单元的工作状态，即通讯管理机备机的通讯媒体设备管理单元正常管理通讯管理机备机上所有的物理通信接口的链路。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
本发明采用通讯管理机主备机无缝切换装置，确保通讯管理机备机时刻在模拟通讯管理机主机的工作状态，使通讯管理机主备机工作状态保持一致，且通讯管理机主机只要将当前上行或者下行通讯媒体链路上接收到的信息传送给通讯管理机备机，数据量小，传送实时好，能达到通讯管理机主备机无缝切换的目的，对确保重要监控场合系统的通讯可靠性和连续性具有重要的意义。
附图说明
图1是本发明一种通讯管理机主备机无缝切换的装置的结构示意图。
图2是图1所示装置的通讯管理机主机或通讯管理机备机的结构示意图。
图3是实施例1的下行规约媒体处理单元的功能示意图。
图4是实施例1的上行规约媒体处理单元的功能示意图。
图5是实施例1的报文头组成格式示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，一种通讯管理机主备机无缝切换的装置，该装置包括通讯管理机主机、通讯管理机备机，所述通讯管理机主机和通讯管理机备机通过主备通讯链路相互连接。
如图2所示，通讯管理机主机和通讯管理机备机具有相同的结构，其结构包括：
所述构造包括若干个物理通信接口、通讯媒体设备管理单元、报文收发缓存区单元、下行通讯媒体规约处理单元、实时数据库单元以及上行通讯媒体规约处理单元；
所述物理通信接口包括物理通信接口接收缓冲区和物理通信接口发送缓冲区，用于接收和发送报文信息；
当所述通讯媒体设备管理单元为通讯管理机主机的通讯媒体设备管理单元时，用于负责管理通讯管理机上所有物理通信接口的实际报文的收发；还用于从报文收发缓存区单元中取出报文和报文头信息，并去除报文头信息后放入相应的物理通信接口发送缓冲区；还用于定时把从物理通信接口接收缓冲区的报文加上报文头信息后放入所述报文收发缓存区单元中；
当所述通讯媒体设备管理单元为通讯管理机备机的通讯媒体设备管理单元时，用于负责管理主备通讯链路的实际报文接收与发送，在其它配置使用的上行和下行媒体通道上，将从报文收发缓存区单元中取出的这些通道的报文头类型为发送的报文丢弃或者不处理；
所述报文收发缓存区单元，用于存储从所述通讯媒体设备管理单元传输过来的报文加上报文头信息，还用于存储从所述下行通讯媒体规约处理单元和所述上行通讯媒体规约处理单元根据规约处理后组成的报文加上报文头信息；
所述下行通讯媒体规约处理单元，用于根据配置使用的下行媒体通道链路数目和规约生成相应数量的下行通讯媒体规约处理程序，所述下行通讯媒体规约处理程序间是相互独立地运行通讯规约，分别从所述报文收发缓存区单元中取出属于本程序的报文按下行规约处理解析并把数据保存到实时数据库单元中；还用于根据下行规约处理后组成的报文加上报文头信息后放入报文收发缓存区单元中，供所述通讯媒体设备管理单元发送；
所述实时数据库单元用于存储按下行规约处理解析后的数据；
所述上行通讯媒体规约处理单元，用于根据配置使用的上行媒体通道链路数目和规约生成相应数量的上行通讯媒体规约处理程序，所述上行通讯媒体规约处理程序间是相互独立地运行通讯规约，分别从所述报文收发缓存区单元中取出属于本程序的报文按上行规约处理或者通过消息命令机制让下行通讯媒体规约处理单元进行处理；还用于从实时数据库单元中取出数据，按上行规约处理后组成报文加上报文头信息后放入报文收发缓存区单元中，供所述通讯媒体设备管理单元发送；
所述若干个通信接口与通讯媒体设备管理单元相互连接，所述通讯媒体设备管理单元与报文收发缓存区单元相互连接；
所述报文收发缓存区单元、下行通讯媒体规约处理单元、实时数据库单元以及上行通讯媒体规约处理单元依次相互连接；所述上行通讯媒体规约处理单元的输出端与报文收发缓存区单元相连接；
所述上行通讯媒体规约处理单元与下行通讯媒体规约处理单元通过消息命令机制相互通信。
如图3所示，下行通讯媒体规约处理单元根据配置使用的下行媒体通道链路数目和规约生成相应数量的下行通讯媒体规约处理程序，各下行通讯媒体规约处理程序间相互独立地运行通讯规约，分别从报文收发缓存区单元中取出属于本程序的报文按规约处理解析并把数据保存到实时数据库单元；根据规约组成报文加上报文头信息后放入报文收发缓存区单元中，供所述的通讯媒体设备管理单元发送。
如图4所示，上行通讯媒体规约处理单元根据配置使用的上行媒体通道链路数目和规约生成相应数量的上行通讯媒体规约处理程序，各上行通讯媒体规约处理程序间相互独立地运行通讯规约，分别读取各自配置的要转发的数据点从实时数据库单元中取出数据，按上行规约组成报文加上报文头信息后放入报文收发缓存区单元中；从报文收发缓存区单元中取出属于本程序的报文按规约处理或者使用消息命令机制下行通讯媒体规约处理单元进行处理。
所述的报文头信息如图5所示，包括报文来源id，报文类型，报文等级，报文目的id，报文长度等，其中，报文来源id标识产生报文的功能单元或者物理通道端口，报文类型标识报文是发送、接收或者事件处理，报文等级标识报文处理的优先级，报文目的id标识接收报文的功能单元或者物理通道端口，报文长度标识报文的数据长度。
一种通讯管理机主备机无缝切换的方法，步骤如下：
(1)通讯管理机主机和通讯管理机备机的通讯媒体设备管理单元设置各物理通信接口通信参数，分别根据是否为通讯管理机主机，选择不同的运行模式，如果为通讯管理机主机，则其通讯媒体设备管理单元正常管理所有配置使用的物理通信接口上报文的接收和发送，如果为通讯管理机备机，则其通讯媒体设备管理单元只管理主备通讯链路上报文的接收和发送；
(2)通讯管理机主机的通讯媒体设备管理单元将上行通讯媒体和下行通讯媒体中接收到的报文数据同时发送给通讯管理机主机的报文收发缓存区单元和通讯管理机备机的报文收发缓存区单元；
(3)通讯管理机主机的报文收发缓存区收到报文数据后，报文数据进入通讯管理机主机的下行通讯媒体规约处理单元并根据配置使用的下行媒体通道链路数目和规约生成相应数量的下行通讯媒体规约处理程序，并将属于本程序的报文数据按下行规约处理解析并把数据保存到实时数据库单元中，上行通讯媒体规约处理单元从实时数据库单元中取出数据并根据配置使用的上行媒体通道链路数目和规约生成相应数量的上行通讯媒体规约处理程序，将属于本程序的报文按上行规约处理或者通过消息命令机制让下行通讯媒体规约处理单元进行处理，处理后组成报文加上报文头信息后放入报文收发缓存区单元中，供所述通讯媒体设备管理单元发送，同时，通讯管理机备机接受到报文数据后，通讯管理机备机的通讯媒体设备管理单元对上行或者下行通讯链路从其报文收发缓存区单元中取出要发送的报文并丢弃，即通讯管理机备机的通讯媒体管理单元和报文收发缓存区单元完全模仿通讯管理机主机的通讯媒体管理单元和报文收发缓存区单元的工作状态；
(4)通讯管理机备机周期性的从主备通讯链路上接受通讯管理机主机的平安报文或者心跳报文；
(5)当通讯管理机备机连续三个定时时间周期内接收不到通讯管理机主机的平安报文或者心跳报文时，即将通讯管理机备机切换成通讯管理机主机，这时，只把通讯管理机备机的通讯媒体设备管理单元的工作状态切换成通讯管理机主机的通讯媒体设备管理单元的工作状态，即通讯管理机备机的通讯媒体设备管理单元正常管理通讯管理机备机上所有的物理通信接口的链路。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种通讯管理机主备机无缝切换的装置，所述装置包括：通讯管理机主机、通讯管理机备机，所述通讯管理机主机与通讯管理机备机通过主备通讯链路相互连接，所述通讯管理机主机和通讯管理机备机包括若干个物理通信接口、通讯媒体设备管理单元、报文收发缓存区单元、下行通讯媒体规约处理单元、实时数据库单元以及上行通讯媒体规约处理单元，其特征在于，所述若干个通信接口与通讯媒体设备管理单元相互连接，所述通讯媒体设备管理单元与报文收发缓存区单元相互连接；
所述报文收发缓存区单元、下行通讯媒体规约处理单元、实时数据库单元以及上行通讯媒体规约处理单元依次相互连接；所述上行通讯媒体规约处理单元的输出端与报文收发缓存区单元相连接；
所述上行通讯媒体规约处理单元与下行通讯媒体规约处理单元通过消息命令机制相互连接。
2.根据权利要求1所述的一种通讯管理机主备机无缝切换的装置，其特征在于，所述物理通信接口包括物理通信接口接收缓冲区和物理通信接口发送缓冲区，用于接收和发送报文信息；
当所述通讯媒体设备管理单元为通讯管理机主机的通讯媒体设备管理单元时，用于负责管理通讯管理机上所有物理通信接口的实际报文的收发；还用于从报文收发缓存区单元中取出报文和报文头信息，并去除报文头信息后放入相应的物理通信接口发送缓冲区；还用于定时把从物理通信接口接收缓冲区的报文加上报文头信息后放入所述报文收发缓存区单元中；
当所述通讯媒体设备管理单元为通讯管理机备机的通讯媒体设备管理单元时，用于负责管理主备通讯链路的实际报文接收与发送，在其它配置使用的上行和下行媒体通道上，将从报文收发缓存区单元中取出的这些通道的报文头类型为发送的报文并丢弃或者不处理；
所述报文收发缓存区单元，用于存储从所述通讯媒体设备管理单元传输过来的报文加上报文头信息，还用于存储从所述下行通讯媒体规约处理单元和所述上行通讯媒体规约处理单元根据规约处理后组成的报文加上报文头信息；
所述下行通讯媒体规约处理单元，用于根据配置使用的下行媒体通道链路数目和规约生成相应数量的下行通讯媒体规约处理程序，分别从所述报文收发缓存区单元中取出属于本程序的报文按下行规约处理解析并把数据保存到实时数据库单元中；还用于根据下行规约处理后组成的报文加上报文头信息后放入报文收发缓存区单元中，供所述通讯媒体设备管理单元发送；
所述实时数据库单元用于存储按下行规约处理解析后的数据；
所述上行通讯媒体规约处理单元，用于根据配置使用的上行媒体通道链路数目和规约生成相应数量的上行通讯媒体规约处理程序，分别从所述报文收发缓存区单元中取出属于本程序的报文按上行规约处理或者通过消息命令机制让下行通讯媒体规约处理单元进行处理；还用于从实时数据库单元中取出数据，按上行规约处理后组成报文加上报文头信息后放入报文收发缓存区单元中，供所述通讯媒体设备管理单元发送。
3.根据权利要求2所述的一种通讯管理机主备机无缝切换的装置，其特征在于，所述报文头信息包括报文来源id、报文类型、报文等级、报文目的id以及报文长度，所述报文来源id标识产生报文的功能单元或者物理通道端口；所述报文类型标识报文是发送、接收或者事件处理；所述报文等级标识报文处理的优先级；所述报文目的id标识接收报文的功能单元或者物理通道端口；所述报文长度标识报文的数据长度。
4.一种通讯管理机主备机无缝切换的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)通讯管理机主机和通讯管理机备机的通讯媒体设备管理单元设置各物理通信接口的通信参数，分别根据是否为通讯管理机主机，选择不同的运行模式，如果为通讯管理机主机，则其通讯媒体设备管理单元正常管理所有配置使用的物理通信接口上报文的接收和发送，如果为通讯管理机备机，则其通讯媒体设备管理单元只管理主备通讯链路上报文的接收和发送；
(2)通讯管理机主机的通讯媒体设备管理单元将上行通讯媒体和下行通讯媒体中接收到的报文数据同时发送给通讯管理机主机的报文收发缓存区单元和通讯管理机备机的报文收发缓存区单元；
(3)通讯管理机主机的报文收发缓存区收到报文数据后，报文数据进入通讯管理机主机的下行通讯媒体规约处理单元并根据配置使用的下行媒体通道链路数目和规约生成相应数量的下行通讯媒体规约处理程序，并将属于本程序的报文数据按下行规约处理解析并把数据保存到实时数据库单元中，上行通讯媒体规约处理单元从实时数据库单元中取出数据并根据配置使用的上行媒体通道链路数目和规约生成相应数量的上行通讯媒体规约处理程序，将属于本程序的报文按上行规约处理或者通过消息命令机制让下行通讯媒体规约处理单元进行处理，处理后组成报文加上报文头信息后放入报文收发缓存区单元中，供所述通讯媒体设备管理单元发送，同时，通讯管理机备机接受到报文数据后，通讯管理机备机的通讯媒体设备管理单元对上行或者下行通讯链路从其报文收发缓存区单元中取出要发送的报文并丢弃，即通讯管理机备机的通讯媒体管理单元和报文收发缓存区单元完全模仿通讯管理机主机的通讯媒体管理单元和报文收发缓存区单元的工作状态；
(4)通讯管理机备机周期性的从主备通讯链路上接受通讯管理机主机的平安报文或者心跳报文；
(5)当通讯管理机备机接收不到通讯管理机主机的平安报文或者心跳报文时，即将通讯管理机备机切换成通讯管理机主机，这时，只把通讯管理机备机的通讯媒体设备管理单元的工作状态切换成通讯管理机主机的通讯媒体设备管理单元的工作状态，即通讯管理机备机的通讯媒体设备管理单元正常管理通讯管理机备机上所有的物理通信接口的链路。
5.根据权利要求4所述的一种通讯管理机主备机无缝切换的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的下行通讯媒体规约处理程序间是相互独立地运行通讯规约。
6.根据权利要求4所述的一种通讯管理机主备机无缝切换的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的上行通讯媒体规约处理程序间是相互独立地运行通讯规约。
7.根据权利要求4所述的一种通讯管理机主备机无缝切换的方法，其特征在于，所述步骤(5)中通讯管理机备机接收不到通讯管理机主机的平安报文或者心跳报文为通讯管理机备机连续三个定时时间周期内接收不到通讯管理机主机的平安报文或者心跳报文。
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