[发明专利]一种多业务一体化双冗余网络系统

说明书

技术领域

本发明属于网络通信技术领域，尤其涉及一种多业务一体化双冗余网络系统。

背景技术

随着科学技术领域的快速发展，现代工业网络对网络设备的可靠性和有效性的要求越来越高，而目前网络应用一般多是采用总线型结构或星型等结构的单网络连通方式，其中大部分的网络设备都处于同一个机房内。这些网络系统相对比较简单，但存在以下缺陷：（1）网络系统承载单点故障，无法抗拒灾难性故障，如机房断电、设备瘫痪等。（2）网络设备和网络链路存在着单点故障，其中网络失效的环节/部件有：交换机或其端口、网卡、电缆和连接器等，网络设备故障包括硬件故障和软件故障（如操作系统崩溃，内存溢出，路由协议不收敛等）。因此当局部线路或网络节点出现故障时，网络将无法正常通信，这对于一些对实时性、可靠性要求较高的行业（如金融/证券、航空/航天、造船、铁路、国防装备等），这种情况是不可接受的。

为解决上述问题，目前工业领域中常用的冗余技术是双冗余以太网技术，其原理如图1所示，交换机A和交换机B互连构成一交换机组，客户端主机采用双卡a、b分别与交换机A和交换机B相连，形成双连接通道。网络在运行时，一个通道工作，另外一个作为备用通道在网络出现故障时进行切换。该方法能够有效实现网络冗余，保证整个网络的正常通信。但同时存在着一定的缺陷，在该方法中客户端主机负责着所有的综合网络业务传输，包括数据信息传输、视频信息传输、语音信息传输等，由于所有业务数据按统一标准传输，而每种网络业务所要求的传输性能不一（如实时性、可靠性等），例如在传输视频语音的同时，数据传输常常出现“发卡、停顿”现象。这将导致网络的可靠性、实时性受到不利影响，且随着网络应用中通信节点数目以及网络业务的增加，网络的故障率相应较高。因此，急需一种各种网络传输业务分开保障、实时性强、可靠性高的综合一体化网络系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种多业务一体化双冗余网络系统，提高网络可靠性和实时性。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种多业务一体化双冗余网络系统，其特征在于：它由网络核心层、网络接入层和网络用户层通过以太网连接而成；其中网络核心层包括多对核心层交换机，网络接入层包括按业务类型划分的4种接入层交换机，每种接入层交换机成对配置后与一对核心层交换机连接，并提供4种网络业务接口；网络用户层，按业务类型与对应的接入层交换机成对双冗余连接。

按上述方案，所述的网络核心层由若干个核心层交换机柜全网状互连而成，每个核心层交换机柜由核心层交换机级联组成。

按上述方案，所述的网络用户层由节点计算机和外围业务设备组成，节点计算机与接入层交换机成对双冗余连接，外围业务设备按业务类型与节点计算机相连接。

按上述方案，所述的4种接入层交换机为数据业务交换机、传感器视频业务交换机、电视视频业务交换机和语音业务交换机。

本发明的有益效果为：

1、本发明对所有网络交换传输归纳为四种网络业务，用于实现多个系统的多业务一体化集成设计，按业务设置网络节点；减小了彼此业务间的相互影响，易于分别管理，并按照每种业务的传输特征确定有关数据流量/数据带宽/数据延时/故障恢复时间等网络特性，采用服务区分策略，满足了一体化网络信息承载需求，实现了以业务通信性能优先的目的。

2、本发明的网络接入层和网络用户层采用双冗余以太网连接，当局部线路或网络节点出现故障时，自动切换到冗余网络，保证整个网络的正常通信；同时网络核心层和网络接入层使用机房备份、设备冗余、物理链路冗余、虚拟链路捆绑等方式进一步提高了网络的可靠性。

3、本发明根据网络传输功能划分的四大业务包容了所有的网络业务应用，不再关注这些业务具体针对哪个系统，实时性好，可靠性高，可应用于多种行业领域。

附图说明

图1为传统双冗余以太网系统结构示意图。

图2为本发明的网络系统层次构成示意图。

图3为网络核心层与接入层的连接示意图。

图4为数据业务交换机与网络用户层的连接示意图。

图5为传感器视频业务交换机与网络用户层的连接示意图。

图6为电视视频业务交换机与网络用户层的连接示意图。

图7为语音业务交换机与网络用户层的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步阐述和说明：