CN103389919B - 一种基于冗余设备系统的数据处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种基于冗余设备系统的数据处理方法及装置，在将冗余设备中存储的数据替换为更新数据时，按照确定的更新顺序，依次对每个冗余设备中的数据进行替换，当一个冗余设备处于数据替换过程中时，其它冗余设备不进行数据的替换，从而保证当一个冗余设备处于更新的过程中时，其它冗余设备中存储的数据是确定且稳定的，因此，即使更新出现异常，也不会影响全部冗余设备的输出，又因为系统的输出由各个无数据替换故障的冗余设备的输出表决确定，所以，在更新发生异常的情况下，整个系统的输出不会受到影响。

Description

一种基于冗余设备系统的数据处理方法及装置

技术领域

本发明涉及工业控制领域，尤其涉及一种基于冗余设备系统的数据处理方法及装置。

背景技术

在基础控制系统和安全监控系统中，往往采用冗余设备系统保证安全性和可靠性，所谓冗余设备系统，是指采用两个或两个以上相同的设备同时工作，且互为备份的系统。

在对冗余设备系统进行更新时，一旦更新过程发生异常，则会导致数据及程序更新的失败，而影响冗余设备系统的最终输出的数据的准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于冗余设备系统的更新方法及装置，目的在于解决现有的冗余结构的系统因更新异常而导致的系统输出的数据不准确的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了以下技术特征：

一种基于冗余设备系统的数据处理方法，包括：

当更新数据下载完成后，确定冗余设备系统中各个设备的更新顺序；

依据所述更新顺序，依次将每个冗余设备中存储的数据替换为所述更新数据，当所述冗余设备系统中的一个冗余设备处于替换过程中时，所述冗余设备系统中的其它冗余设备不进行存储数据的替换；

依据每个无数据替换故障的冗余设备的输出数据，表决所述冗余设备系统的输出数据，所述每个冗余设备的输出数据由其存储的数据确定。

优选地，所述确定冗余设备系统中各个设备的更新顺序包括：

确定预设的设备编号的顺序为冗余设备系统中各个冗余设备的更新顺序。

优选地，所述确定冗余设备系统中各个设备的更新顺序包括：

确定预设的令牌传递的顺序为冗余设备系统中各个冗余设备的更新顺序。

优选地，所述依据所述每个无数据替换故障的冗余设备的输出数据，表决所述冗余设备系统的输出数据包括：

按照已更新输出数据和未更新输出数据，将所述每个无数据替换故障的冗余设备的输出数据分类，所述已更新输出数据为由替换为所述更新数据的存储数据确定的输出数据，所述未更新输出数据为由未进行替换的存储数据确定的输出数据；

分别统计所述已更新输出数据和未更新输出数据的个数；

将个数较多的类别对应的输出数据确定为所述冗余设备系统的输出数据。

优选地，所述方法还包括：

当所述已更新输出数据和未更新输出数据的个数相等时，将未更新输出数据确定为所述冗余设备系统的输出。

一种基于冗余设备系统的数据处理装置，包括：

更新顺序确定模块，用于当更新数据下载完成后，确定冗余设备系统中各个设备的更新顺序；

更新模块，用于依据所述更新顺序，依次将每个冗余设备中存储的数据替换为所述更新内容，当所述冗余设备系统中的一个冗余设备处于替换过程中时，所述冗余设备系统中的其它冗余设备不进行存储数据的替换；

表决模块，用户依据每个无数据替换故障的冗余设备的输出数据，表决所述冗余设备系统的输出数据，所述每个冗余设备的输出数据由其存储的数据确定。

优选地，所述更新顺序确定模块包括：

第一确定单元，用于确定预设的设备编号的顺序为各个冗余设备的更新顺序。

优选地，所述更新顺序确定模块包括：

第二确定单元，用于确定预设的令牌传递的顺序为冗余设备系统中各个冗余设备的更新顺序。

优选地，所述表决模块包括：

分类单元，用于按照已更新输出数据和未更新输出数据，将所述每个无数据替换故障的冗余设备的输出分类，所述已更新输出数据为由替换为所述更新数据的存储数据确定的输出数据，所述未更新输出数据为由未进行替换的存储数据确定的输出数据；

统计单元，用于分别统计所述已更新输出数据和未更新输出数据的个数；

第一表决单元，用于将个数较多的类别对应的输出数据确定为所述冗余设备系统的输出数据。

优选地，所述表决模块还包括：

第二表决单元，用于当所述已更新输出数据和未更新输出数据的个数相等时，将未更新输出数据确定为所述冗余设备系统的输出。

本发明实施例提供的一种基于冗余设备系统的数据处理方法及装置，在将冗余设备中存储的数据替换为更新数据时，按照确定的更新顺序，依次对每个冗余设备中的数据进行替换，当一个冗余设备处于数据替换过程中时，其它冗余设备不进行数据的替换，从而保证当一个冗余设备处于更新的过程中时，其它冗余设备中存储的数据是确定且稳定的，因此，即使更新出现异常，也不会影响全部冗余设备的输出，又因为系统的输出由各个无数据替换故障的冗余设备的输出表决确定，所以，在更新发生异常的情况下，整个系统的输出不会受到影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种基于冗余设备系统的数据处理方法的流程图；

图2为本发明实施例公开的又一种基于冗余设备系统的数据处理方法的流程图；

图3为本发明实施例公开的冗余设备系统的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的使用基于冗余设备系统的数据处理方法处理冗余设备系统中的数据的示意图；

图5为本发明实施例公开的一种基于冗余设备系统的数据处理装置的结构示意图；

图6为本发明实施例公开的又一种基于冗余设备系统的数据处理装置的结构示意图；

图7为本发明实施例公开的又一种基于冗余设备系统的数据处理装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种基于冗余设备系统的数据处理方法及装置，其核心发明点在于，在对各个冗余设备中的数据进行更新时，当一个冗余设备处于更新状态的情况下，其它冗余设备不进行更新，在更新的过程中，系统的最终输出由各个无数据替换故障的冗余设备的输出进行表决确定。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开的一种基于冗余设备系统的数据处理方法，如图1所示，包括：

S101：当更新数据下载完成后，确定冗余设备系统中各个设备的更新顺序；

S102：依据所述更新顺序，依次将每个冗余设备中存储的数据替换为所述更新数据，当所述冗余设备系统中的一个冗余设备处于替换过程中时，所述冗余设备系统中的其它冗余设备不进行存储数据的替换；

其中，一个冗余设备处于替换过程中，是指此设备正在进行数据的替换。本实施例中，此时，其它冗余设备不能进行存储数据的替换。

S103：依据所述每个无数据替换故障的冗余设备的输出数据，表决所述冗余设备系统的输出数据。

其中，所述每个冗余设备的输出由其存储的数据确定，通常，当数据更新发生故障时，系统会报错，正在更新的冗余设备会中止更新，此时，其中存储的数据已经发生不确定性的变化，所以，本实施例中，不作为表决的依据。

本实施例所述的方法，由于在一个冗余设备进行更新时，其它冗余设备不进行更新，所以，其它冗余设备中存储的数据处于确定且稳定的状态，又因为系统整体的输入由所有冗余设备的输出表决，因此，如果更新出现异常，则只影响正在更新的冗余设备中的数据，而其它冗余设备中的数据不受影响，所以，在进行表决时，大多数冗余设备中的数据是确定且稳定的，因此，不会影响系统的整体输出。所以，本实施例所述的方法，能够避免因更新异常而导致系统输出的准确性的问题。

本发明实施例公开的又一种基于冗余设备系统的数据处理方法，通常，冗余设备的下载管理器向冗余设备发起下载命令，在各个冗余设备当前允许下载时，将新的更新数据下载到设备中，并保存在设备的缓存区中，其中，更新数据可以包括业务数据和程序，下载管理器可以将更新数据下载到一个设备中，由此设备向其它设备发送，也可以将更新数据一并下载到所有的冗余设备中，如图2所示，本实施例所述的方法包括：

S201：当更新数据下载完成后，确定冗余设备系统中各个设备的更新顺序；

本实施例中，确定更新顺序的具体方式可以为：

将预设的设备编号的顺序确定为冗余设备系统中各个冗余设备的更新顺序，即按照预设的编号对各个设备进行更新。例如以如图3所式的三重冗余设备系统为例，其中，三个冗余设备预先设备的标号分别为1#、2#及3#，可以确定更新的顺序为1#设备、2#设备、3#设备。

或者，确定更新顺序的具体方式还可以为：

将预设的令牌的传递顺序确定为冗余设备系统中各个冗余设备的更新顺序为，即按照预设的令牌的传递顺序对各个设备进行更新，通常预设的令牌可以看作操作执行的标识，当一个冗余设备接收到令牌时即进行预设的操作，例如，图3中，令牌传递给2#设备，则2#设备进行存储数据的替换，2#设备替换完成后，令牌传递给1#设备，则1#设备进行存储数据的替换。

S202：依据所述更新顺序，依次将每个设备中存储的数据替换为所述更新内容，当所述冗余设备中的一个设备处于替换过程中时，所述冗余设备中的其它设备不进行存储数据的替换；

需要说明的是，本实施中，当一个冗余设备在数据替换的过程中出现异常时，则停止数据的替换过程，但不影响其它设备的数据的替换，例如，1#设备的数据更新出现异常，则停止其更新过程，按照更新顺序，2#设备进行更新。

S203：按照已更新输出数据和未更新输出数据，将所述每个冗余设备的输出数据分类；

其中，所述已更新输出数据为由替换为所述更新数据的存储数据确定的输出数据，所述未更新输出数据为由未进行替换的存储数据确定的输出数据，也就是说，已更新输出数据为已经进行数据更新的设备输出的数据，未更新输出数据为没有进行数据更新的设备输出的数据。

S204：分别统计所述已更新输出数据和未更新输出数据的个数；

S205:将个数较多的类别对应的输出数据确定为所述冗余设备系统的输出。

需要说明的是，当所述已更新输出数据和未更新输出数据的个数相等时，将未更新输出数据确定为所述冗余设备系统的输出。即本实施例的表决遵循从“多”从“旧”的原则，目的在于，尽可能地保证系统输出的准确性。

本发明实施例所述的方法，在进行冗余设备的更新时，依次将各个冗余设备进行更新，在系统的更新过程中，同时只能有一个冗余设备处于更新状态，自此基础上，配合多个无更新故障的设备的输出表决来确定系统的输出结果，即使更新过程发生异常，也不会影响系统的输出结果。

下面以图3所示的系统为例，对使用本实施例所述的方法进行数据处理的过程进行举例说明：

将图3中系统的更新过程具体分为4个阶段，如图4所示，其中三个冗余设备中更新前的数据和程序的信息特征码为A，更新后数据和程序的特征信息码为B的；1表示当前阶段内设备使用的是信息特征码为A的数据和程序，2表示当前阶段段内设备正在进行数据和程序的更新（由信息特征码为A的数据和程序更新至信息特征码为B的数据和程序），此时的数据和程序是不完整的，标记为X，3表示当前阶段段内设备使用的是信息特征码为B的数据和程序。

在阶段1，三个冗余设备都使用信息特征码为A的数据和程序正常工作，系统的整体输出的信息特征码由三个冗余设备的输出按三取二的多数表决算法确定为A。

当下载管理器完成对设备的数据和程序的下载过程后，可以确定冗余设备的更新顺序，进入阶段2——更新其中一个设备（例如1#设备）的数据和程序。

在阶段2，1#设备正在进行数据和程序的更新，其中的数据和程序的状态以X表示，2#和3#设备则使用信息特征码为A的数据和程序正常工作，此时系统的整体输出由2#和3#设备的输出确定为A，因而系统输出的数据的信息特征码仍然为A。

也就是说，在阶段2，已更新输出数据的个数为0，未更新输出数据的个数为2，所以，系统的输出为未更新的输出数据。

在阶段3，1#设备已经完成更新，其数据和程序的特征码变为B，2#设备正在进行数据和程序的更新，其信息特征码为X，3#设备使用信息特征码为A的数据和程序正常工作，此时系统输出由2#和3#设备的输出表决确定，因为A和B的数量均为1，因此，遵循“从旧”的原则，将系统输出的数据和程序的信息特征码确定为A。

在阶段4，2#设备已经完成了更新，其数据和程序的特征码变为了B，1#设备也使用信息特征码为B的数据和程序正常工作，3#设备正在进行数据和程序的更新，因此系统输出的数据和程序的信息特征码为B。

在阶段5，三个设备均完成了数据和程序的更新，其信息特征码均为B，因此，系统的输出为B。

基于以上的5个阶段，当更新出现异常时，例如阶段3中2#设备出现更新异常，也不会影响其它设备的正常更新和工作，系统输出的表决仍然不会受到影响。因此，使用本实施例所述的方法进行数据处理，能够在更新过程中出现故障时，仍然能够系统保证输出结果的正确性和安全性。

与上述方法实施例相对应地，本发明实施例还公开了一种基于冗余设备系统的数据处理装置，如图5所示，包括：

更新顺序确定模块501，用于当更新数据下载完成后，确定冗余设备系统中各个设备的更新顺序；

更新模块502，用于依据所述更新顺序，依次将每个冗余设备中存储的数据替换为所述更新内容，当所述冗余设备系统中的一个冗余设备处于替换过程中时，所述冗余设备系统中的其它冗余设备不进行存储数据的替换；

表决模块503，用于依据每个无数据替换故障的冗余设备的输出数据，表决所述冗余设备系统的输出数据，所述每个冗余设备的输出数据由其存储的数据确定。

本实施例所述的装置，当冗余设备的更新过程出现异常时，不会影响到系统的输出。

本发明实施例公开的又一种基于冗余设备系统的数据处理装置，如图6所示，包括：

第一确定单元601，用于确定预设的设备编号的顺序为冗余设备中各个设备的更新顺序；

更新模块602，用于依据所述更新顺序，依次将每个冗余设备中存储的数据替换为所述更新内容，当所述冗余设备系统中的一个冗余设备处于替换过程中时，所述冗余设备系统中的其它冗余设备不进行存储数据的替换；

分类单元603，用于按照已更新输出数据和未更新输出数据，将所述每个冗余设备的输出数据分类；

统计单元604，用于分别统计所述已更新输出数据和未更新输出数据的个数；

第一表决单元605，用于将个数较多的类别对应的输出数据确定为所述冗余设备系统的输出数据。

本发明实施例公开的又一种基于冗余设备系统的数据处理装置，如图7所示，包括：

第二确定单元701，用于确定预设的令牌传递的顺序为冗余设备系统中各个冗余设备的更新顺序；

分类单元702，用于按照已更新输出数据和未更新输出数据，将所述每个无数据替换故障的冗余设备的输出分类，所述已更新输出数据为由替换为所述更新数据的存储数据确定的输出数据，所述未更新输出数据为由未进行替换的存储数据确定的输出数据；

统计单元703，用于分别统计所述已更新输出数据和未更新输出数据的个数；

第一表决单元704，用于将个数较多的类别对应的输出数据确定为所述冗余设备系统的输出数据；

第二表决单元705，用于当所述已更新输出数据和未更新输出数据的个数相等时，将未更新输出确定为所述冗余设备系统的输出数据。

本实施例方法所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备（可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种基于冗余设备系统的数据处理方法，其特征在于，包括：

当更新数据下载完成后，确定冗余设备系统中各个设备的更新顺序；

依据所述更新顺序，依次将每个冗余设备中存储的数据替换为所述更新数据，当所述冗余设备系统中的一个冗余设备处于替换过程中时，所述冗余设备系统中的其它冗余设备不进行存储数据的替换，当一个冗余设备在数据替换的过程中出现异常时，则停止出现异常的冗余设备的数据的替换过程，并按照所述更新顺序，对所述出现异常的冗余设备的下一个冗余设备进行数据的替换过程；

依据每个无数据替换故障的冗余设备的输出数据，表决所述冗余设备系统的输出数据，所述每个冗余设备的输出数据由其存储的数据确定；

其中，所述依据所述每个无数据替换故障的冗余设备的输出数据，表决所述冗余设备系统的输出数据，具体包括：按照已更新输出数据和未更新输出数据，将所述每个无数据替换故障的冗余设备的输出数据分类，所述已更新输出数据为由替换为所述更新数据的存储数据确定的输出数据，所述未更新输出数据为由未进行替换的存储数据确定的输出数据；分别统计所述已更新输出数据和未更新输出数据的个数；将个数较多的类别对应的输出数据确定为所述冗余设备系统的输出数据；当所述已更新输出数据和未更新输出数据的个数相等时，将未更新输出数据确定为所述冗余设备系统的输出。

2.根据权利1所述的方法，其特征在于，所述确定冗余设备系统中各个设备的更新顺序包括：

确定预设的设备编号的顺序为冗余设备系统中各个冗余设备的更新顺序。

3.根据权利1所述的方法，其特征在于，所述确定冗余设备系统中各个设备的更新顺序包括：

确定预设的令牌传递的顺序为冗余设备系统中各个冗余设备的更新顺序。

4.一种基于冗余设备系统的数据处理装置，其特征在于，包括：

更新顺序确定模块，用于当更新数据下载完成后，确定冗余设备系统中各个设备的更新顺序；

更新模块，用于依据所述更新顺序，依次将每个冗余设备中存储的数据替换为所述更新数据，当所述冗余设备系统中的一个冗余设备处于替换过程中时，所述冗余设备系统中的其它冗余设备不进行存储数据的替换，当一个冗余设备在数据替换的过程中出现异常时，则停止出现异常的冗余设备的数据的替换过程，并按照所述更新顺序，对所述出现异常的冗余设备的下一个冗余设备进行数据的替换过程；

表决模块，用户依据每个无数据替换故障的冗余设备的输出数据，表决所述冗余设备系统的输出数据，所述每个冗余设备的输出数据由其存储的数据确定；

其中，所述表决模块具体包括：

分类单元，用于按照已更新输出数据和未更新输出数据，将所述每个无数据替换故障的冗余设备的输出分类，所述已更新输出数据为由替换为所述更新数据的存储数据确定的输出数据，所述未更新输出数据为由未进行替换的存储数据确定的输出数据；

统计单元，用于分别统计所述已更新输出数据和未更新输出数据的个数；

第一表决单元，用于将个数较多的类别对应的输出数据确定为所述冗余设备系统的输出数据；

第二表决单元，用于当所述已更新输出数据和未更新输出数据的个数相等时，将未更新输出数据确定为所述冗余设备系统的输出。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述更新顺序确定模块包括：

第一确定单元，用于确定预设的设备编号的顺序为各个冗余设备的更新顺序。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述更新顺序确定模块包括：

第二确定单元，用于确定预设的令牌传递的顺序为冗余设备系统中各个冗余设备的更新顺序。