CN112394662A - 一种变电站监控系统服务器角色确定方法及系统 - Google Patents

一种变电站监控系统服务器角色确定方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种变电站监控系统服务器角色确定方法及系统,用于解决变电站监控双套服务器的角色确定问题,通过在变电站监控系统两台服务器之间交互关键节点信息,定义服务器主机所属状态及交互过程,双方协商确定主备运行角色,进行主备角色确定及实时动态切换。运行过程中主服务器运行状态发生异常时,发生主备切换,异常服务器切换为备机,正常服务器切换为主,继续为操作员站提供监视、操作服务。通过本发明的上述确定方法,可有效解决变电站监控系统双机热备运行模式下的主备角色确定问题,提升变电站监控系统运行的可靠性。

Description

一种变电站监控系统服务器角色确定方法及系统
技术领域
本发明涉及计算机软件技术与电力系统自动化技术综合领域,尤其涉及一种变电站监控系统服务器角色确定方法及系统。
背景技术
变电站相关建设技术规范要求110kV以上电压等级变电站监控系统与辅控系统服务器采用双重化配置,即采用两台服务器互为备用的方式运行,以双机冗余机制保护监控系统应用服务的高可用性。正常运行时一台为主服务器,一台为备用服务器。
主服务器进行监控系统SCADA业务处理与数据分发,各操作员站客户端从主服务器获取运行数据进行监视与控制,备服务器中进行业务处理。当主服务器应用进程或系统自检(CPU、内存、网络等因素)发生异常时表示主服务器无法正常进行数据处理,此时要进行主备切换,备服务器切换为主服务进行业务数据处理,保证操作员站仍可进行正常的监盘。双机运行时,操作员站仅从主服务器处获取监视数据,当服务器发生异常时要及时进行主备切换,由于两台服务器的角色确定不完善,在发生异常时不能及时进行角色切换,使变电站监控系统失去监视,对变电站监控系统的安全运行产生重要影响。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题,本发明的目的在于提供一种变电站监控系统服务器角色确定方法及系统,用于解决变电站监控双套服务器的角色确定问题,提升监控系统运行的可靠性。
为达到上述目的,本发明提供了一种变电站监控系统服务器角色确定方法,包括步骤:
S1、监控系统两台服务器A机和B机在应用服务启动后,角色均默认为备机;
S2、进入稳定状态后,向对端服务器发送关键节点信息查询请求,并进入主动竞争状态;
S3、若A机先进入主动竞争状态,所述A机根据B机针对所述查询请求的回复信息进行关键节点信息判断,以确定主备状态,并通知B机;
S4、B机在接收到A机的主备状态后,进行角色判断,并进行相应切换;
S5、所述A、B机两台服务器主备角色确定后,从步骤S2开始进行周期轮询判断。
进一步的,若所述A机和B机同时进入主动竞争状态,两台服务器均收到关键节点信息查询请求,处于主动竞争状态时,本机进入稳定状态,在一个随机的时间间隔内重新从所述步骤S2开始,直至有一台服务器先进入主动竞争状态。
进一步的,若所述两台服务器之间的通讯网络断开超过一定时间,则两台服务器都将自身切换为主服务器;网络连接恢复后,重新从步骤S2开始进行判断,有一台切换为备机,两服务器以一主机一备机运行。
进一步的,所述关键节点信息包括核心应用进程信息和服务器状态自检信息。
进一步的,所述A机根据B机针对所述查询信息的回复信息进行关键节点信息判断,以确定主备状态,具体为:
若A机运行状态评价高于B机,则A机切换为主服务器,进入稳定状态,并通知B机本方主备状态;
若A机运行状态评价低于B机,则A机切换为备服务器,进入稳定状态,并通知B机本方主备状态;
若A机运行状态评价与B机运行状态评价相同,不进行角色切换,进入稳定状态,并通知B机本方主备状态。
进一步的,所述B机在接收到A机的主备状态后,进行角色判断,并进行相应切换,具体为:
若A机为主机,B机同时为主机时,B机切换为备机,进入稳定状态;
若A机为备机,B机同时为备机时,B机切换为主机,进入稳定状态;其它情况下,不进行角色切换,进入稳定状态。
进一步的,根据所述服务器的关键节点信息进行角色判断,运行状况进行动态切换,在各种运行条件下保证两台服务器的主机和备机运行角色。
进一步的,所述服务器的运行状态分为稳定状态、主动竞争状态、被动竞争状态和运行状态。
进一步的,所述运行状态表征交互报文处理过程。
根据本发明的另一个方面,提供一种变电站监控系统服务器角色确定系统,包括角色确定模块、关键节点信息处理模块和信息传输模块;其中,
所述角色确定模块,在应用服务启动后,将服务器角色均默认为备机,以及根据角色判断的结果,切换主备状态;
所述关键节点信息处理模块,生成关键节点信息查询请求并根据对方的回复信息判断主备状态,以及回复对方发送的关键节点信息查询请求;
所述信息传输模块,用于发送关键节点信息查询请求并接收针对该查询请求的回复信息,以及发送根据对方的查询请求的回复信息。
综上所述,本发明提供了一种变电站监控系统服务器角色确定方法,用于解决变电站监控双套服务器的角色确定问题,通过在变电站监控系统两台服务器之间交互关键节点信息,定义服务器主机所属状态及交互过程,双方协商确定主备运行角色,进行主备角色确定及实时动态切换。运行过程中主服务器运行状态发生异常时,发生主备切换,异常服务器切换为备机,正常服务器切换为主,继续为操作员站提供监视、操作服务。通过本发明的上述确定方法,可有效解决变电站监控系统双机热备运行模式下的主备角色确定问题,提升变电站监控系统运行的可靠性。
附图说明
图1是本发明监控系统服务器主备角色确定方案示意图;
图2是本发明变电站监控系统服务器角色确定方法流程图
图3是本发明监控系统服务器主备角色确定流程图;
图4是本发明监控系统服务器状态评价判断流程图;
图5是本发明监控系统服务器确认信息判断流程;
图6是本发明变电站监控系统服务器角色确定方法的构成示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
为了解决变电站监控双套服务器的角色确定问题,本发明提供了一种变电站监控系统服务器角色确定方法,通过在变电站监控系统两台服务器之间交互关键节点信息,定义服务器主机所属状态及交互过程,双方协商确定主备运行角色,进行主备角色确定及实时动态切换。
下面对本发明的技术方案进行详细说明。本发明针对变电站监控系统服务器双套配置时服务器主备运行角色分配问题,提供一种变电站监控系统服务器角色确定方法,所述监控系统服务器主备角色确定方案如图1所示。将服务器核心进程运行状态、网络状态、CPU、内存、磁盘等因素定义为自身的关键节点信息,作为服务器状态评价的依据。两台服务器周期向对端查询关键节点信息,收到节点查询请求的服务器向请求方返回自身的关键节点信息,以关键信息节点进行服务器的运行状态评价,根据运行状态评价来协商双方的主备运行角色。运行状态评价较高的服务器作为主服务器,较低的作为备服务器。角色确定依据实时运行状态评价进行实时切换,出现运行异常时,保证备用服务器切换为主继续对外提供服务,减少系统故障时间,提高监控系统服务的可用性。
该变电站监控系统服务器角色确定方法的主流程以及主机和备机的具体管理流程如图2和图3所示,以下描述中用A机、B机代表监控系统中的两台服务器,根据某些实施例,具体包括以下步骤:
(1)服务器角色服务启动成功后,角色服务进入稳定状态,默认为备机,可向对端服务器查询关键节点信息,并同时启动查询定时器。
(2)查询定时器调度后,角色服务进入主动竞争状态,通过消息服务并向对端服务器查询关键节点信息请求。
(3)先收到查询请求的服务器,取消查询定时器,角色服务进入被动竞争状态,不再发送关键节点信息查询请求,并通过消息服务向对端发送查询回复信息,包括自身的关键节点信息及主备状态。
(4)查询请求服务器收到对端的查询回复后,依据两侧服务器的关键节点信息分别对自身及对端进行服务器运行状态评价。
根据某些实施例,该服务器运行状态评价的具体流程如图4所所示,其中包括:
1)自身服务器运行状态评价高于对端服务器的运行评价,并且自身角色为备机时,角色服务将自身切换为主机运行角色,并通过消息服务向对端服务器发送确认信息,包括自身关键节点信息及主机和备机运行状态,角色服务进入稳定运行状态。
2)自身服务器运行状态评价高低于对端服务器的运行评价,并且自身角色为主机时,角色服务将自身切换为备机运行角色,并通过消息服务向对端服务器发送确认信息,包括自身关键节点信息及主机和备机运行状态,角色服务进入稳定运行状态。
3)自身服务器运行状态评价与对端服务器的运行评价相同时,不进行角色切换,并通过消息服务向对端服务器发送确认信息,包括自身关键节点信息及主机和备机运行状态,角色服务进入稳定运行状态。
(5)收到确认信息的服务器,根据两端服务器角色服务运行当前自身服务器的角色,进行角色判断,并进行相应切换。
根据某些实施例,该角色判断方法的具体流程如图5所示,其中包括:
1)对端服务器运行角色为主机,同时自身服务器运行角色为主机时,角色服务将自身服务器切换为备用;
2)对端服务器运行角色为主机,同时自身服务器运行角色为备机时,角色服务将自身服务器切换为主机。
根据某些实施例,如果所述步骤(2)中两台服务器同时进行主动竞争状态,则在该方法执行至步骤(3)时,两端的服务器都会收到查询请求,此时两端的服务器都会进入稳定状态,此时,在一个随机的时间间隔内重新发送查询请求,直到其中任意一台服务器先进入主动竞争状态。该实施例中,所述随机的时间间隔可以设置为0-10s。
根据某些实施例,两台服务器以一主机一备机的角色运行,周期进行关键信息节点交互判断,循环执行所述步骤(2)至步骤(5)的交互过程,进行实时主备机运行角色的管理、切换;
根据某些实施例,如果所述步骤(2)中两台服务器同时进入主动竞争状态时,即两台服务器均收到关键节点信息查询请求,处于主动竞争状态时,本机进入稳定状态,在一个随机的时间间隔内重新从所述的步骤(2)开始,直至有一台服务器先进入主动竞争状态。所述随机的时间间隔可以设置为1-5s。
根据某些实施例,在所述步骤(2)至步骤(5)中,如果对方服务器在预定时间内不响应关键节点信息交互时,进行信息重传,如果连续3次不响应,则认为对端服务器离线,将自身角色服务切换为主,以单机模式运行。周期进行关键信息节点交互判断,循环执行所述步骤(2)至步骤(5)的交互过程,若对端服务器网络恢复重新交互协商后以一主机一备机模式运行。所述预定时间可设置为5s。
根据某些实施例,如果两台服务器网络断开超过预定时间时,将本机切换为主服务器;网络连接恢复后,重新从步骤(2)开始进行判断,有一台切换为备机,两服务器以一主一备运行。所述预定时间可设置为15s。
根据本发明的另一个实施例,提供了一种变电站监控系统服务器角色确定系统,该系统的构成示意图如图6所示,包括:角色确定模块、关键节点信息处理模块和信息传输模块;其中,所述角色确定模块,在应用服务启动后,将服务器角色均默认为备机,以及根据角色判断的结果,切换主备状态;所述关键节点信息处理模块,生成关键节点信息查询请求并根据对方的回复信息判断主备状态,以及回复对方发送的关键节点信息查询请求;所述信息传输模块,用于发送关键节点信息查询请求并接收针对该查询请求的回复信息,以及发送根据对方的查询请求的回复信息。该角色确定系统中,各个模块的具体功能实现与本发明第一个实施例角色确定方法的各步骤相同,在此不再赘述。
综上所述,本发明涉及一种变电站监控系统服务器角色确定方法及系统,用于解决变电站监控双套服务器的角色确定问题,通过在变电站监控系统两台服务器之间交互关键节点信息,定义服务器主机所属状态及交互过程,双方协商确定主备运行角色,进行主备角色确定及实时动态切换。能够对运行过程中主服务器可能发生的异常状况进行及时响应,有效地解决了变电站监控系统双机热备运行模式下的主备角色确定问题,提升变电站监控系统运行的可靠性。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变电站监控系统服务器角色确定方法,其特征在于,包括步骤:
S1、监控系统两台服务器A机和B机在应用服务启动后,角色均默认为备机;
S2、进入稳定状态后,向对端服务器发送关键节点信息查询请求,并进入主动竞争状态;
S3、若A机先进入主动竞争状态,所述A机根据B机针对所述查询请求的回复信息进行关键节点信息判断,以确定主备状态,并通知B机;
S4、B机在接收到A机的主备状态后,进行角色判断,并进行相应切换;
S5、所述A、B机两台服务器主备角色确定后,从步骤S2开始进行周期轮询判断。
2.根据权利要求1所述的确定方法,其特征在于,若所述A机和B机同时进入主动竞争状态,两台服务器均收到关键节点信息查询请求,处于主动竞争状态时,本机进入稳定状态,在一个随机的时间间隔内重新从所述步骤S2开始,直至有一台服务器先进入主动竞争状态。
3.根据权利要求1所述的确定方法,其特征在于,若所述两台服务器之间的通讯网络断开超过一定时间,则两台服务器都将自身切换为主服务器;网络连接恢复后,重新从步骤S2开始进行判断,有一台切换为备机,两服务器以一主机一备机运行。
4.根据权利要求1所述的确定方法,其特征在于,所述关键节点信息包括核心应用进程信息和服务器状态自检信息。
5.根据权利要求1所述的确定方法,其特征在于,所述A机根据B机针对所述查询信息的回复信息进行关键节点信息判断,以确定主备状态,具体为:
若A机运行状态评价高于B机,则A机切换为主服务器,进入稳定状态,并通知B机本方主备状态;
若A机运行状态评价低于B机,则A机切换为备服务器,进入稳定状态,并通知B机本方主备状态;
若A机运行状态评价与B机运行状态评价相同,不进行角色切换,进入稳定状态,并通知B机本方主备状态。
6.根据权利要求5所述的确定方法,其特征在于,所述B机在接收到A机的主备状态后,进行角色判断,并进行相应切换,具体为:
若A机为主机,B机同时为主机时,B机切换为备机,进入稳定状态;
若A机为备机,B机同时为备机时,B机切换为主机,进入稳定状态;
其它情况下,不进行角色切换,进入稳定状态。
7.根据权利要求1所述的确定方法,其特征在于,根据所述服务器的关键节点信息进行角色判断,运行状况进行动态切换,在各种运行条件下保证两台服务器的主机和备机运行角色。
8.根据权利要求1所述的确定方法,其特征在于,所述服务器的运行状态分为稳定状态、主动竞争状态、被动竞争状态和运行状态。
9.根据权利要求8所述的确定方法,其特征在于,所述运行状态表征交互报文处理过程。
10.一种变电站监控系统服务器角色确定系统,其特征在于,包括角色确定模块、关键节点信息处理模块和信息传输模块;其中,
所述角色确定模块,在应用服务启动后,将服务器角色均默认为备机,以及根据角色判断的结果,切换主备状态;
所述关键节点信息处理模块,生成关键节点信息查询请求并根据对方的回复信息判断主备状态,以及回复对方发送的关键节点信息查询请求;
所述信息传输模块,用于发送关键节点信息查询请求并接收针对该查询请求的回复信息,以及发送根据对方的查询请求的回复信息。
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