CN202949446U - 一种适用于远控***的高可靠高实时性环形网络拓扑结构 - Google Patents

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李季
刘莉
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China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
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China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Beijing Institute of Near Space Vehicles System Engineering
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Abstract

本实用新型公开了一种适用于远控***的高可靠高实时性环形网络拓扑结构，其前端和后端各配置两台交换机，四台交换机构成环形结构，两台前端交换机分别通过多条单模光纤连接至两台后端交换机，两台前端交换机之间、两台后端交换机之间通过多条多模光纤连接；与交换机连接的网络终端设备通过六类屏蔽双绞线与对应的交换机进行连接。本实用新型大大提高了网络***的可靠性，搭建统一的平台，整合网络通信资源，降低了研制成本。

Description

一种适用于远控***的高可靠高实时性环形网络拓扑结构
技术领域
本实用新型属于电子计算机通讯技术领域，具体涉及一种适用于远控***的高可靠高实时性环形网络拓扑结构。
背景技术
传统的远控网络***并不是一个独立的***，而是每个分***内都有自己的远控网络子***，完成前后端远程指令调度和数据传输。网络拓扑大多采用单交换机直连的方式，造成单点故障，可靠性低。
为解决可靠性低问题，部分远控方案已经采用冗余备份网络***。但各个分***之间通信，仍需要搭建其他通信链路或进行交叉连接，造成网络拓扑复杂。同时由于各自采用冗余备份，造成资源利用率不足，成本过高。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种适合远程控制的高可靠实时网络通信拓扑，解决传统远程控制***中网络通信可靠性低，成本高的技术难题。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种适用于远控***的高可靠高实时性环形网络拓扑结构，如图2所示，前端和后端各配置两台交换机，四台交换机构成环形结构。两台前端交换机分别通过多条单模光纤连接至两台后端交换机，两台前端交换机之间、两台后端交换机之间通过多条多模光纤连接；与交换机连接的网络终端设备通过六类屏蔽双绞线与对应的交换机进行连接。
所述高可靠高实时性环形网络拓扑结构以后端交换机为根节点配置RSTP协议，同时在两台后端交换机之间配置HSRP热备份路由协议，形成主辅交换机冗余备份。
所述与前后端交换机相连的不同***划分在独立的VLAN里面，根据各自的VLAN配置RSTP。
所述与交换机连接的每台网络终端设备均安装2块网卡，2块网卡采用SFT模式分别连接不同交换机。
所述前后端主交换机之间、两台前端交换机之间、两台后端交换机之间连接的多条光纤配置为千兆以太网通道GEC。
所述后端台交换机可通过多条六类屏蔽双绞线与另一后端台交换机进行连接,同时配置为千兆以太网通道GEC。
本实用新型与现有技术相比有益效果为：（1）和直连方式相比，本拓扑采用多种冗余备份方式大大提高了网络***的可靠性；（2）和单一冗余备份的方式相比，本拓扑搭建统一的平台，整合网络通信资源，降低了研制成本。
附图说明
图1为传统的直连式远控网络***拓扑图。
图2为一种适用于远控***的高可靠高实时性环形网络拓扑结构示意图。
图3为以后端交换机C作为VLAN1的根交换机的拓扑结构示意图。
图4为以后端交换机D作为VLAN2的根交换机的拓扑结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。
传统的直连式远控网络***拓扑图如图1所示，采用单交换机直连的方式，造成单点故障，可靠性低。
一种适用于远控***的高可靠高实时性环形网络拓扑结构，如图2所示，前端和后端各配置两台交换机，四台交换机构成环形结构。前端交换机A、前端交换机B分别通过多条单模光纤连接至后端的后端交换机C、后端交换机D，前端两台交换机之间、后端两台交换机之间通过多条单/多模光纤连接；与交换机连接的网络终端设备通过六类屏蔽双绞线与对应的交换机进行连接。上述网络拓扑结构以后端交换机为根节点配置RSTP协议，即快速生成树协议；同时在两台后端交换机之间配置HSRP热备份路由协议，形成主辅交换机冗余备份。
为减少不同***关键信息碰撞的可能性，将不同分***信息传输通道尽可能进行隔离，因此将不同***划分在独立的VLAN（虚拟子网）里面，并且能根据各自的VLAN配置RSTP，如图3、图4所示：以后端交换机C作为VLAN1的根交换机，设置为默认的优先级；后端交换机D作为VLAN1的备份根交换机，设置为次高的优先级，并且后端交换机C和后端交换机D之间配置HSRP热备份路由协议，当根交换机出现故障时，第二优先级交换机切换至根交换机状态，并生成新的拓扑树结构，以保证网络通信的延续；对于VLAN2采用相反的配置方式。这样保证正常情况下VLAN1和VLAN2的数据传输通过不同的链路，以实现通信的独立性，如图3、图4所示。
考虑到网络通信***对可靠性的特殊要求，应尽量保证每个数据通道做到冗余，杜绝单点失效。因此在本网络设计中使用了双服务器网卡捆绑技术（TEAM），即与交换机连接的每台网络终端设备均安装2块网卡，2块网卡分别连接不同交换机，采用SFT（Switch Fault Tolerance）模式，当一块网卡出现故障或者与之相连的交换机或者线路出现故障时，SFT技术可自动将通信切换到另外一块网卡上。
为了提高网络通信***的可靠性，在前后端主交换机之间、两台前端交换机之间、两台后端交换机之间配置千兆以太网通道GEC。GEC指Gigabit EthernetChannel，含义是将两条或者两条以上的物理链路捆绑成一条逻辑线路来使用，此过程对用户是透明的。使用GEC有如下优点：（1）为互联的设备提供线路上的备份，提供了线路的高可用性，失效切换时间很短，对用户来说是透明的；（2）在两条物理线路上对数据流量进行负载分担，将流量随机的分配到每条物理线路上，从而增大线路带宽。
后端交换机E通过多条六类屏蔽双绞线与交换机D连接，实现一个用于浏览VLAN；单独使用一个交换机目的为了将浏览的信息限制在其VLAN内，不影响前后端通信。
上面对本实用新型的实施例对作了详细说明，上述实施方式仅为本实用新型的最优实施例，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种适用于远控***的高可靠高实时性环形网络拓扑结构，其特征在于前端和后端各配置两台交换机，四台交换机构成环形结构，两台前端交换机分别通过多条单模光纤连接至两台后端交换机，两台前端交换机之间、两台后端交换机之间通过多条多模光纤连接；与交换机连接的网络终端设备通过六类屏蔽双绞线与对应的交换机进行连接。 
2.如权利要求1所述的一种适用于远控***的高可靠高实时性环形网络拓扑结构，其特征在于以后端交换机为根节点配置RSTP协议，同时在两台后端交换机之间配置HSRP热备份路由协议，形成主辅交换机冗余备份。 
3.如权利要求2所述的一种适用于远控***的高可靠高实时性环形网络拓扑结构，其特征在于与前后端交换机相连的不同***划分在独立的VLAN里面，根据各自的VLAN配置RSTP。 
4.如权利要求1所述的一种适用于远控***的高可靠高实时性环形网络拓扑结构，其特征在于与交换机连接的每台网络终端设备均安装2块网卡，2块网卡采用SFT模式分别连接不同交换机。 
5.如权利要求1所述的一种适用于远控***的高可靠高实时性环形网络拓扑结构，其特征在于前后端主交换机之间、两台前端交换机之间、两台后端交换机之间连接的多条光纤配置为千兆以太网通道GEC。 
6.如权利要求1所述的一种适用于远控***的高可靠高实时性环形网络拓扑结构，其特征在于后端台交换机可通过多条六类屏蔽双绞线与另一后端台交换机进行连接，同时配置为千兆以太网通道GEC。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105610555A (zh) * 2016-02-19 2016-05-25 北京宇航***工程研究所 一种实用的***级冗余通信网络架构
CN111131933A (zh) * 2019-12-13 2020-05-08 中航光电科技股份有限公司 一种fc双冗余交换机配置管理装置及配置管理方法

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