基于高可靠性綜合控制的冗余以太網研究與實現.pdf

1、以太網技術從誕生開始，就以其領先的技術優(yōu)勢被應用在多個行業(yè)的各個角落，從而一舉成為了當今局域網技術的主流。隨著以太網技術的持續(xù)發(fā)展與需求的廣泛提出，人們逐漸開始將以太網技術運用到一些可靠性相對較高的場合。其中，采用基于冗余結構的以太網能夠很好地提高網絡系統(tǒng)的整體可靠性，具有廣闊的應用前景。然而，以太網設計的本身并未定義冗余通信特性。這就需要人們對以太網進行冗余改造設計。為了滿足高可靠性的要求，必須從網絡拓撲結構、傳輸方式以及協議等多個方

2、面進行設計和優(yōu)化。具有高可靠性的冗余以太網設計研究如今已經引起了行業(yè)足夠的重視，成為一個備受關注的研究熱點。本文依托航空科學基金2011年度課題項目“可用于高可靠綜合控制的雙冗余以太網絡技術研究”，以設計與實現高可靠性綜合控制的雙冗余以太網為研究目的，開展了相關研究工作，主要研究內容和創(chuàng)新點如下：
　　1.在冗余以太網的拓撲結構的設計方面，采用了“節(jié)點冗余”和“網絡冗余”相結合的方式，以太網交換機之間采用環(huán)形的方式相連，而終端節(jié)點

3、的兩個網卡分別與兩個不同的以太網交換機進行連接，從而設計了整個網絡的拓撲結構。這樣保證了當某一條鏈路失效時，數據依舊可以從另外一條鏈路傳輸，從而提高網絡的可靠性。
　　2.在數據結構、協議與通信設計方面，修改傳統(tǒng)以太網絡數據包格式和TCP/IP協議，并在網絡應用層中添加冗余處理層來實現網絡通信需求。隨后，重點研究可用于高可靠綜合控制的雙冗余以太網絡通訊的方法和技術方案。從網絡發(fā)送端和接收端詳細地對網絡數據收發(fā)模式、冗余判斷方法進行

4、設計，并且采用冗余傳輸的方式，從而提高網絡的可靠性。
　　3.在高可靠綜合控制的雙冗余以太網絡通訊故障模式監(jiān)控、故障恢復機制等方面，針對全網的鏈路情況，設計了故障響應機制，對故障的節(jié)點或者鏈路做出及時的預警，并且能夠對網絡的故障及時做出相應的鏈路切換。同時，能夠識別網絡所出現的擴充情況，并及時更新網絡結構信息。
　　4.在高可靠雙冗余以太網實現與驗證方面，開發(fā)基于高可靠性綜合控制的冗余以太網控制軟件平臺，通過軟件可以實現對冗