CN103226483A - 基于soa、云存储实现的双机热备份系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于SOA、云存储的双机热备份系统，其特征在于，该双机热备份系统的框架基于SOA模型，包括：作为云服务端的控制台系统和至少一个作为客户端的变电站监控系统；控制台系统和变电站监控系统之间数据连接；所述控制台系统包括至少一个云存储服务端和数据储存器；所述变电站监控系统包括主机、从机和下位智能监控设备；主机和从机与下位机监控设备通过总线相连；所述主机、从机分别设置有数据储存器；主机、从机分别与云存储服务端数据连接。本发明避免了使用磁盘阵列单点故障的风险问题，克服了普通的软件热备份存在的服务器间的数据实时复制脆弱的问题和复杂的数据同步恢复问题，将整个切换时间提高到毫秒级，只需花费50ms—100ms。

Description

基于SOA、云存储实现的双机热备份系统及其方法

技术领域

本发明涉及基于SOA、云存储实现的双机热备份系统及其双机热备份方法。

背景技术

目前双机热备份主要有两种形式：一种是硬件级、一种是软件级。

普通硬件级双机热备的标准方案是基于存储共享的双机热备。 对于这种方式，采用两台服务器，使用共享的存储设备（磁盘阵列柜或存储区域网SAN）。在工作过程中，两台服务器将以一个虚拟的IP地址对外提供服务，依工作方式的不同，将服务请求发送给其中一台服务器承担。

对于这种方案，存在以下问题：

1.  增加了昂贵的存储设备投资。

2.  存在单点故障的风险，主机故障需然可以切换接管，但实际风险从主机转移到了共享磁盘上，一旦磁盘阵列故障，会导致整个系统不能工作，更严重的是数据会丢失。

3.  无法进行时间点恢复，主机删除数据就会从磁盘阵列上删除，无法对数据进行恢复。

4.  有一台长期处于后备状态，资源浪费。

普通软件级双机热备则是通过支持镜像的双机软件，将数据可以实时复制到另一台服务器上，这样同样的数据就在两台服务器上各存在一份，如果一台服务器出现故障，可以及时切换到另一台服务器

纯软件方式可以在一定程度上降低成本，但它也有非常明显的缺点：

　　1.可靠性相对较差，两服务器间的数据实时复制是一个比较脆弱的环节。

　　2.一旦某台服务器出现中断，恢复后还要进行比较复杂的数据同步恢复。并且，这个时段系统处于无保护状态。

3.没有事务机制，由于其复制是在文件和磁盘层进行的，复制是否成功不会影响数据库事务操作，因此有出现数据不完整变化的情况，这个存在着相当的风险。

4.从机长期处于后备状态，资源浪费。

 

相关术语解释：

SOA

面向服务的架构是一种架构模型，它可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用。所有的功能或服务都使用

描述语言加以定义，并且各自的接口采用独立方式定义，不受服务实现所在的硬件平台、操作系统和编程语言的影响。

是使用托管代码建立和运行面向服务（Service Oriented）应用程序的统一框架。它使得开发者能够建立一个跨平台的安全、可信赖、事务性的解决方案，且能与已有系统兼容协作。WCF具有如下优点：

（1）生产效率高：

统一了现有各种分布式技术

基于属性（Attribute）的开发

与VS2005及以上版本无缝集成

（2）可交互性好：

广泛地支持WS_*系列规范

与现有微软分布式技术相互兼容

（3）面向服务的开发

编写松散耦合的服务变得更加容易

服务的行为及属性可以通过配置来指定

云存储：

云存储在云计算 (cloud computing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念。云计算是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经计算分析之后将处理结果回传给用户。通过云计算技术，网络服务提供者可以在数秒之内，处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大的网络服务。 

云存储的概念与云计算类似，它是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前双机热备份的两种形式的上述问题。

为达到上述发明目的，本发明提供了一种基于SOA、云存储的双机热备份系统，其特征在于，

该双机热备份系统的框架基于SOA模型，包括

作为云服务端的控制台系统和至少一个作为客户端的变电站监控系统；

控制台系统和变电站监控系统之间数据连接；

所述控制台系统包括至少一个云存储服务端和数据储存器； 

所述变电站监控系统包括主机、从机和下位智能监控设备；主机和从机与下位机监控设备通过总线相连；所述主机、从机分别设置有数据储存器； 

主机、从机分别与云存储服务端数据连接。

所述云存储服务端为WCF服务端模块，所述主机和从机为WCF客户端。

云存储服务端设置有若干个云存储服务节点，用于对服务进行控制；每个云存储控制节点包括多个处理服务的逻辑模块。

本发明提供了一种上述系统采用的备份方法，包括以下步骤：

A1、开始；

A2、准备：云服务端启动服务和数据库；

A3、云服务端搜索局域网内已经启动的主机和从机，当搜索到已经启动的主机和从机，则进入步骤A4，同时等待即将启动的主机或者从机启动并进入步骤A6；

A4、云服务端验证主机和从机并身份并对其注册，然后进入步骤A5；

A5、云服务端通过注册信息，判断主从机以及所属的信息，通过步骤A2启动的服务协调主从机工作并分别备份数据；

A6、云服务端通过公告版服务向网内发送广播命令，启动监视程序等待主机和从机注册，然后进入步骤A7；

A7、主机和从机启动后，通过公告版服务定位云存储服务端位置，主动提交注册信息，然后进入步骤A5；

A8、结束。

主机和从机都启动了所有的任务线程，但：

主机主要承担查询数据任务，主机接收并处理该类数据后，将数据存储备份，同时将数据实时上送到云存储服务端，云存储服务端将数据存储备份后，然后分块将数据镜像到从机；

从机在监视主机的同时，又在实时接收监控数据，对数据进行过滤处理，只接收下位机智能监控设备主动上送的数据，同样，从机处理并备份数据，同时，将数据上送到云存储服务端存储，云存储服务端将数据存储备份后，然后分块将数据镜像到主机；从机同样实时备份主机数据，用户同样可以通过组态界面对数据进行监视。

主机和从机会启动向下位机智能监控设备写数据的写线程，该写线程是一个循环线程，包括如下具体步骤： 

B1、开始；

B2、启动写线程；

B3、判断是否为主机，如果是则进入步骤B4，如果不是则进入步骤B5；

B4、下发数据帧，然后进入步骤B6；

B5、下发数据帧被拦截，然后回到步骤B3；

B6、报文处理，然后进入步骤B7；

B7、数据处理，然后回到步骤B3。

主机和从机会启动在正常情况下从下位机智能监控设备读数据的读线程，该读线程是一个循环线程，包括如下具体步骤：

C1、开始；

C2、启动读线程；

C3、判断是否主机，如果是则进入步骤C4，如果否则进入步骤C6；

C4、接受数据报文，然后进入步骤C5；

C5、报文处理，然后进入步骤C8；

C6、接受数据帧，然后进入步骤C7；

C7、报文处理，然后进入步骤C8；

C8、数据处理，然后回到步骤C3。

主机和从机会启动读线程后，还会启动异常判断处理线程，用于判断对方是否异常并做出处理；主机或从机会通过控制台系统发送的信息判断从机或主机是否异常；如果正常则继续监听；如果主机或从机异常，则从机或主机立刻接受原来不接收的数据报文或数据帧，并对该数据报文或数据帧也进行处理，从而代替异常的主机或从机。

主机或从机通过控制台系统发送的信息判断从机或主机是否异常；主机或从机切换后，都需要重新向控制台系统注册，并通过注册信息进行标识，控制台系统需要对数据库数据进行检查，检查是否有数据丢失。 

所述异常判断处理线程包括如下具体步骤：

D1、开始；

D2、启动读线程；

D3、判断是否是主机，如果是则进入步骤D4，如果否则进入步骤D8；

D4、判断从机是否异常，如果是则进入步骤D5，如果否则回到步骤D3；

D5、接受正常情况下由从机接受的数据帧，然后进入步骤D6；

D6、报文处理，然后进入D7；

D7、数据处理，然后回到D4；

D8、判断主机是否异常，如果是则进入步骤D9，如果否则回到步骤D3；

D9、接受正常情况下由主机接受的数据报文，然后进入步骤D10；

D10、报文处理，然后进入D11；

D11、数据处理，然后回到D8。

综上所述：

1.    采用WCF实现SOA架构模型，结合云存储的理念，实现数据分布存储，并引入控制台系统程序协调工作，云存储服务端和数据储存器代替共享存储，不使用共享磁盘阵列，避免了使用磁盘阵列单点故障的风险问题。

2.    控制台系统可以为WEB服务器、手机或者另一个云存储服务端提供数据服务，

用户可以通过手机、因特网等对变电站进行实现监控。

3.    数据在多处均有备份，云服务端与云服务端之间，云服务端与客户端之间互操作，控制台系统协调各模块工作，实现数据相互备份，克服了普通的软件热备份存在的服务器间的数据实时复制脆弱的问题和复杂的数据同步恢复问题。

4.    从机分担主机负荷，不会出现传统双机热备中从机闲置的问题，主从机在正常情况下都在工作，用户可以在主机监控数据，同时也可以在从机监控数据。

5.    成本低，不需要购买价格昂贵的共享磁盘柜。

6.    没有事务机制，由于其复制是在文件和磁盘层进行的，复制是否成功不会影响数据。

7.    由于主从机所有任务线程都是启动的，不会再次启动而浪费时间，云服务端和主机或从机修改一个标志位就可以完成切换，因此能将整个切换时间提高到毫秒级，只需花费50ms—100ms，远远超过传统的双机切换时间。

附图说明

图1是单个发电站监控系统的组网以及各模块关系示意图；

图2是多个发电站监控系统的组网框图；

图3控制台系统（云服务端）部分界面图；

图4是控制台系统和主从机之间的逻辑图；

图5是数据分布存储图；

图6是主机和从机与智能监控设备通信时写流程图；

图7是主机和从机与智能监控设备通信时读流程图；

图8是当主机或者从机异常时读数据流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细地描述：

本发明的热备系统是基于SOA模型，SOA模型是面向服务的架构模型，本发明的数据存储采用云存储的理念，将各种监控数据分布存储在主机、从机、云存储务服端，WEB服务器等数据库，再通过控制台系统协调各存储器工作，服务采用微软的WCF（Windows Communication Foundation）实现，云存储服务端由多个WCF服务端模块组成，各变电站监控系统的主机和从机均采用WCF客户端的形式存在。

程序启动时，主机和从机分别向控制台系统注册，包括注册当前所属的变电站，以及主从机状态等信息，控制台系统根据注册信息，可准确定位到主从机的位置以及当前的运行状态。

正常情况下，主机和从机均运行，主机负责处理大部分数据处理，从机分担少部分数据处理，这样不会出现资源浪费，同时减小了主机负担。

如果其中一台主机或者从机异常，另一台将接管其任务，处理所有的数据。

控制台系统，主从机都会对数据进行存储，控制台系统将各站点数据存到数据库中，同时根据注册信息，将同一站点下的主从机数据进行相互镜像，让主机和从机都有完整的数据备份，这样，同样数据至少备有三份，即使主从机都出现异常了，数据仍然不会丢失，避免传统的双机热备数据单点故障的问题，一旦磁盘阵列故障，数据丢失后无法恢复。同时，因主从机都有完整的数据备份，主从机在不同地方（比如不同的工程师站），也可以得到完整的数据，实现用户在不同的地方值班，也会有完整的数据显示，同样的数据显示界面，同样的操作，根本感觉不到主从机区别。

控制台系统作为数据服务端，还可以为WEB服务器、手机、或者另一个云服务端等提供数据服务，控制台系统云存储服务端由多个WCF服务模块组成，向外部提供各种类型的数据访问接口。

下面结合附图详细描述本发明技术方案。

根据图1所示，该双机热备份系统的框架基于SOA模型，是通过wcf实现SOA架构。SOA模型是面向服务的架构模型，整个系统的核心是控制台系统，通过控制台系统实现数据分布存储，集合各存储器（主要指主从机、云服务端数据存储设备）协调工作，控制台系统主要由云存储服务端、云存储服务节点、数据储存设备等组成，其中云存储服务端又由多个WCF服务模块组成，不同的WCF服务可以分别部署在不同的PC机上，WCF服务端模块与服务端、WCF服务端模块与客户端、WCF客户端与客户端之间可以相互通信。同时WCF服务的行为及属性可以通过配置来指定，各自的接口采用独立方式定义，不受服务实现所在的硬件平台、操作系统和编程语言的影响，所以，控制台系统可为外部系统提供数据存储和业务访问，比如在WEB服务器或者手机上实现一个客户端，则用户可以通过因特网或者手机wifi查看某个地区的某个变电站的某条进线数据是否正常，或者远程遥控一个短路器等（当然对于数据的安全问题需要优先考虑），实现真正的变电站无人值守。而实现这些功能在该系统中并不复杂，主从机监控数据在云服务端有完整的备份，云服务端公共数据访问接口（应用接口层），客户端（访问层）通过协议（TCP、HTTP等）调用服务接口，可对数据进行访问，服务端将其中一个客户端数据转发到另外一个客户端，即控制台系统将主从机采集的监控数据转发到WEB服务器，手机等外部组件中，同理也可以将外部组件数据转发到主从机。

   图1为单个发电站监控系统下的主机和从机和整个系统的组网图，对于多个发电站监控系统的情况如图2所示。多个主机或者从机是根据不同的发电站监控系统在控制台系统中的注册信息进行标识（具体参见图4描述），控制台系统在通过不同的站点标识，协调各主机和主机、主机和从机之间工作，比如主机和从机都正常时，数据需要分别接收和发送，主机异常时，需要通知从机切换等。

    图3是控制台系统（实际中被命名为数据服务器）的一个界面图，控制台系统与其他组件通信主要采用WCF方式，（控制台系统）包括多个云存储服务端（云存储服务端为WCF服务端模块）和多个云存储控制节点（每个云存储控制节点包括多个处理服务的逻辑模块）组成，每个WCF服务端模块都有明确的任务，比如公告版服务模块（公布服务地址，注册主从机所属的站点等信息），实时数据服务模块（处理遥测、遥信等数据的服务），数据传输和文件传输服务模块（用于传输数据和文件，实现主从机数据镜像备份等功能的服务），事件管理服务（负责监视通道连接状态，通知主从机异常等功能）等，该控制台系统为双机热备提供服务只是其部分功能，本案重在描述双机热备的功能，所以其他功能模块在此不作介绍。

图4主要是控制台系统和主从机的程序逻辑流程图，当控制台系统启动时，首先启动公告版、数据传输、文件传输、SOE（事件顺序记录）等服务和数据库等准备工作，然后立即搜索局域网内已经启动的主机和从机，并通过服务回调接口，对各主机和从机进行注册，主机和从机必须注册其所属的站点（变电站），主从机标识等信息，控制台系统通过注册信息，对各子系统（各主从机）进行管理，包括各站点主从机数据在服务端存储对应的数据表存储位置，以及主从机之间数据的镜像处理等。当主机或者从机异常时，如果是从机异常，主机会直接接管从机的任务，主机本身的任务也不会放弃，即主机将之前主机和从机的任务全部完成；如果主机异常，首先从机会发生一个切换（切换为主机），接替主机的任务，完成所有的任务，上述两种情况，无论主机异常还是从机异常都需要重新向控制台系统注册，并通过注册信息进行标识，控制台系统需要对数据库数据进行检查，检查是否有数据丢失。

在搜索局域网内已经启动的主机和从机的同时，也通过公告服务向网内发送广播命令，启动监视程序等等待主机和从机注册；当主机和从机启动后，通过公告版服务定位WCF服务端模块位置，主动提交注册信息。

该流程具体包括如下步骤：

A1、开始；

A2、准备：云服务端启动服务和数据库；

A3、云服务端搜索局域网内已经启动的主机和从机，当搜索到已经启动的主机和从机，则进入步骤A4，同时等待即将启动的主机或者从机启动并进入步骤A6；

A4、云服务端验证主机和从机身份并对其注册，然后进入步骤A5；

A5、云服务端通过注册信息，判断主从机以及所属的信息，通过步骤A2启动的服务协调主从机工作并分别备份数据；

A6、云服务端通过公告版服务向网内发送广播命令，启动监视程序等待主机和从机注册，然后进入步骤A7；

A7、主机和从机启动后，通过公告版服务定位云存储服务端位置，主动提交注册信息，然后进入步骤A5；

A8、结束。

图5主要是数据在主机、从机和控制台系统之间的任务分布，在电力系统中，下位机智能监控设备上送的数据从传输方式分析可以分为两种：一种是被动上送，一种是主动上送，被动上送是需要监控系统通过下发查询或者控制命令帧，下位机监控设备根据命令帧回复数据，一般该类数据量较大，需要毫秒级刷新；而主动上送的数据量较少，且都是不定时上送，只有发生故障等情况才上送数据，而这种情况相对较少，我们在设计双机热备时与传统的双机热备不同，具体如下:

主机主要承担查询数据（包括遥测、遥信、累加量等）任务，以及下发控制命令帧（包括遥控、故障录波等）任务，主机接收并处理该类数据后，将数据存储备份，同时（通过WCF客户端）将数据实时上送到WCF服务端模块（云存储服务端），WCF服务端模块将数据再存储备份后，然后分块将数据镜像到从机。

从机表面上处于备用状态，但实际在分担主机的负荷，从机在监视主机的同时，又在实时接收监控数据，对数据进行过滤处理，只接收下位机智能监控设备主动上送的数据（比如SOE、事故报文等），同样，从机处理并备份数据，同时，将数据上送到WCF服务端模块存储，由WCF服务端模块将数据再存储备份后，然后分块将数据镜像到主机。从机同样实时备份主机数据，用户同样可以通过组态界面对数据进行监视，而并非完全处于闲置状态。

主机和从机实际上都启动了所有的任务线程，但只对于自己任务涉及的数据才真正发出。具体说明如下。

图6是主从机向下位机智能监控设备写线程（写数据的流程），写线程是一个循环线程，每10ms向下位智能监控设备写一次数据，由图4可知，无论是主机和从机，都会启动写线程，区别在于，主机会对写入下位机监控设备的数据（报文）进行处理，下发到对应的下位机监控设备中，而对于从机写入下位机监控设备的数据作了拦截，不下发到对应的监控设备中，而直接返回线程，也就是下位机智能监控设备收不到从机写入的数据。但如果主机发生了异常，从机切换为主机（通过图3中描述的过程中完成），该拦截将立即取消。由于任务线程是启动的，因此不会再次启动而浪费时间，这期间是时间非常短，就一个标志位就可以解决，花费的时间5ms内。

写线程包括如下具体步骤： 

B1、开始；

B2、启动写线程；

B3、判断是否为主机，如果是则进入步骤B4，如果不是则进入步骤B5；

B4、下发数据帧，然后进入步骤B6；

B5、下发数据帧被拦截，然后回到步骤B3；

B6、报文处理，然后进入步骤B7；

B7、数据处理，然后回到步骤B3。

图7是主从机读下位机数据流程，同样读线程也是一个循环线程，每10ms读一次数据，由图7可知，主机和从机都会启动读线程，而且主机和从机都会处理数据，因主机才可以向装置下发命令帧（参见图6的说明），所以主机完全承担了需要下发命令帧才可以得到的信息，比如遥测、遥信、累加量等，这部分信息是定时上送的，而且随时在变化，另一部分是遥控、定值修改等，这部分信息也需要下发命令帧，而这两部分信息占所有信息的80%以上，所以将处理这类信息的监控系统定义为主机。相反，从机处理装置自动上送的数据信息，比如soe、事故报文等，这部分信息只是偶尔发生，比如装置出现故障的情况下会发送事故报文信息。这样减轻了主机的负荷。该流程具体包括如下步骤：

C1、开始；

C2、启动写线程；

C3、判断是否为主机，如果是则进入步骤C4，如果不是则进入步骤C5；

C4、下发数据帧，然后进入步骤C 6；

C6、报文处理，然后进入步骤C 7；

C7、数据处理，然后回到步骤C 3；

C5、下发数据帧被拦截，然后回到步骤C 3。

图7是主机和从机都正常的情况下，主机或者从机分担任务，图8是当主机或者从机异常时的数据处理流程图，为了保证监控数据的完整，当主机或从机异常时，另一台必须处理所有的数据。因此在启动读线程后，主机和从机还会启动一个判断对方是否异常并做出处理的流程，简称异常判断处理线程，主机或从机会通过控制台系统发送的信息判断从机或主机是否异常；如果正常则继续监听；如果主机或从机异常，则从机或主机立刻接受原来不接收的数据报文或数据帧，并对该数据报文或数据帧也进行处理，从而代替异常的主机或从机。该异常判断处理线程具体步骤如下：

D1、开始；

D2、启动读线程；

D3、判断是否是主机，如果是则进入步骤D4，如果否则进入步骤D8；

D4、判断从机是否异常，如果是则进入步骤D5，如果否则回到步骤D3；

D5、接受正常情况下由从机接受的数据帧，然后进入步骤D6；

D6、报文处理，然后进入D7；

D7、数据处理，然后回到D4；

D8、判断主机是否异常，如果是则进入步骤D9，如果否则回到步骤D3；

D9、接受正常情况下由主机机接受的数据报文，然后进入步骤D10；

D10、报文处理，然后进入D11；

D11、数据处理，然后回到D8。

综上所述：

1.    采用WCF实现SOA架构模型，结合云存储的理念，实现数据分布存储，并引入控制台系统程序协调工作，云存储服务端和数据储存器代替共享存储，不使用共享磁盘阵列，避免了使用磁盘阵列单点故障的风险问题。

2.    控制台系统可以为WEB服务器、手机或者另一个云存储服务端提供数据服务，

用户可以通过手机、因特网等对变电站进行实现监控。

3.    数据在多处均有备份，云服务端与云服务端之间，云服务端  与客户端之间互操作，控制台系统协调各模块工作，实现数据相互备份，实现了普通的软件热备份存在的服务器间的数据实时复制脆弱的问题和复杂的数据同步恢复问题。

4.    从机分担主机负荷，不会出现传统双机热备中从机闲置的问题，主从机在正常情况下都在工作，用户可以在主机监控数据，同时也可以在从机监控数据。

5.    成本低，不需要购买价格昂贵的共享磁盘柜。

6.    没有事务机制，由于其复制是在文件和磁盘层进行的，复制是否成功不会影响数据。

7.    由于主从机所有任务线程都是是启动的，不会再次启动而浪费时间，云服务端和主机或从机修改一个标志位就可以完成切换，因此能将整个切换时间提高到毫秒级，只需花费50ms—100ms，远远超过传统的双机切换时间。

本发明并不限于上述实例，在本发明的权利要求书所限定的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。

Claims (10)

1.基于SOA、云存储的双机热备份系统，其特征在于，

该双机热备份系统的框架基于SOA模型，包括

作为云服务端的控制台系统和至少一个作为客户端的变电站监控系统；

控制台系统和变电站监控系统之间数据连接；

所述控制台系统包括至少一个云存储服务端和数据储存器； 

所述变电站监控系统包括主机、从机和下位智能监控设备；主机和从机与下位机监控设备通过总线相连；所述主机、从机分别设置有数据储存器； 

主机、从机分别与云存储服务端数据连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述云存储服务端为WCF服务端模块，所述主机和从机为WCF客户端。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：云存储服务端设置有若干个云存储服务节点，用于对服务进行控制；每个云存储控制节点包括多个处理服务的逻辑模块。

4.如权利要求1至3任一所述设备的双机热备份方法，其特征在于，包括以下步骤：

A1、开始；

A2、准备：云服务端启动服务和数据库；

A3、云服务端搜索局域网内已经启动的主机和从机，当搜索到已经启动的主机和从机，则进入步骤A4，同时等待即将启动的主机或者从机启动并进入步骤A6；

A4、云服务端验证主机和从机并身份并对其注册，然后进入步骤A5；

A5、云服务端通过注册信息，判断主从机以及所属的信息，通过步骤A2启动的服务协调主从机工作并分别备份数据；

A6、云服务端通过公告版服务向网内发送广播命令，启动监视程序等待主机和从机注册，然后进入步骤A7；

A7、主机和从机启动后，通过公告版服务定位云存储服务端位置，主动提交注册信息，然后进入步骤A5；

A8、结束。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：主机和从机都启动了所有的任务线程，但：

主机主要承担查询数据任务，主机接收并处理该类数据后，将数据存储备份，同时将数据实时上送到云存储服务端，云存储服务端将数据存储备份后，然后分块将数据镜像到从机；

从机在监视主机的同时，又在实时接收监控数据，对数据进行过滤处理，只接收下位机智能监控设备主动上送的数据，同样，从机处理并备份数据，同时，将数据上送到云存储服务端存储，云存储服务端将数据存储备份后，然后分块将数据镜像到主机；从机同样实时备份主机数据，用户同样可以通过组态界面对数据进行监视。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：主机和从机会启动向下位机智能监控设备写数据的写线程，该写线程是一个循环线程，包括如下具体步骤： 

B1、开始；

B2、启动写线程；

B3、判断是否为主机，如果是则进入步骤B4，如果不是则进入步骤B5；

B4、下发数据帧，然后进入步骤B6；

B5、下发数据帧被拦截，然后回到步骤B3；

B6、报文处理，然后进入步骤B7；

B7、数据处理，然后回到步骤B3。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：主机和从机会启动在正常情况下从下位机智能监控设备读数据的读线程，该读线程是一个循环线程，包括如下具体步骤：

C1、开始；

C2、启动读线程；

C3、判断是否主机，如果是则进入步骤C4，如果否则进入步骤C6；

C4、接受数据报文，然后进入步骤C5；

C5、报文处理，然后进入步骤C8；

C6、接受数据帧，然后进入步骤C7；

C7、报文处理，然后进入步骤C8；

C8、数据处理，然后回到步骤C3。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：主机和从机会启动读线程后，还会启动异常判断处理线程，用于判断对方是否异常并做出处理；主机或从机会通过控制台系统发送的信息判断从机或主机是否异常；如果正常则继续监听；如果主机或从机异常，则从机或主机立刻接受原来不接收的数据报文或数据帧，并对该数据报文或数据帧也进行处理，从而代替异常的主机或从机。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：主机或从机通过控制台系统发送的信息判断从机或主机是否异常；主机或从机切换后，都需要重新向控制台系统注册，并通过注册信息进行标识，控制台系统需要对数据库数据进行检查，检查是否有数据丢失。

10.根据权利要求8-9任一所述的方法，其特征在于：所述异常判断处理线程包括如下具体步骤：

D1、开始；

D2、启动读线程；

D3、判断是否是主机，如果是则进入步骤D4，如果否则进入步骤D8；

D4、判断从机是否异常，如果是则进入步骤D5，如果否则回到步骤D3；

D5、接受正常情况下由从机接受的数据帧，然后进入步骤D6；

D6、报文处理，然后进入D7；

D7、数据处理，然后回到D4；

D8、判断主机是否异常，如果是则进入步骤D9，如果否则回到步骤D3；

D9、接受正常情况下由主机接受的数据报文，然后进入步骤D10；

D10、报文处理，然后进入D11；

D11、数据处理，然后回到D8。

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