[发明专利]基于SOA、RS485总线实现的双机热备份切换方法及热备份系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于SOA、RS485总线实现的切换方法及热备份系统。 

背景技术

随着工控技术的发展，实时监控软件的应用日益广泛，监控软件时刻保持对现场数据的监控，因此需要时刻保持监控软件必需具有高可靠性，一旦软件出现故障，必将造成实时数据的丢失，产生严重的后果。但是在这类系统中，由于各部分设计合理性，硬件可靠性等原因，又不可能保证系统的绝对稳定可靠，不出现任何问题，因此在这样的系统中，除了对程序本身进行优化外，进行系统的备份是通常选用的方案。当系统出现故障时，向另一套系统切换，设计一套行之有效的双机切换技术方案来保证整个系统的可靠，稳定运行。 

 传统双机热备的标准方案是基于存储共享的双机热备。 对于这种方式，采用两台服务器，使用共享的存储设备（磁盘阵列柜或存储区域网SAN），用于保证状态切换后的数据连续性，主备机间存在有基于TCP/IP Socket方式的心跳检测链路，主备机间通过不断的通讯联系来确保检测对机的系统是否正常。主机一旦出现故障，备机马上启动相关数据库服务或用户应用。这种模式决定了传统双机热备不可能达到秒级以上的切换时间。原因有下：     1、主备机的共享存储子系统，虽然存储系统是共享的，但并不意味着共享存储系统是可以同时访问的，当主机工作时，主机独占存储子系统的I/O的读写，此时备机是不可以访问磁盘阵列子系统的。只有当主备机发生切换时备机才能取得存储子系统的I/O的读写控制权，而这种读写的控制转换是需要时间的。一般来讲大约需要5-20秒的时间，如果系统缓存过大，会增加主机回写缓存的时间，切换时间会更长。 

2、备机接管主机时，需要启动备机的用户应用程序或数据库程序。这样启动这些服务程序所需的时间完全由机器的性能与应用程序的启动快慢有关。 

3、心跳检测链路并不是主机一旦宕机备机就会启动相关服务，而是主机宕机后，备机要经过反复验证后才可以确定主机确实已经停止工作或宕机了。而这个检测时间的安全阀值一般定为12秒左右，与此同时，部分数据必然会丢失。 

综上所述普通双机热备份产品在发一次切换的流程，大约花费的时间应在1-2分钟的时间。 

面向服务的架构是一种架构模型，它可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用。所有的功能或服务都使用 

描述语言加以定义，并且各自的接口采用独立方式定义，不受服务实现所在的硬件平台、操作系统和编程语言的影响。

WCF是使用托管代码建立和运行面向服务（Service Oriented）应用程序的统一框架。它使得开发者能够建立一个跨平台的安全、可信赖、事务性的解决方案，且能与已有系统兼容协作。并且，还具有如下优点： 

（1）生产效率高：

A、统一了现有各种分布式技术

B、基于属性（Attribute）的开发

C、与VS2005及以上版本无缝集成

（2）可交互性好：

A、广泛地支持WS_*系列规范

B、与现有微软分布式技术相互兼容

（3）面向服务的开发

A、编写松散耦合的服务变得更加容易

B、服务的行为及属性可以通过配置来指定

RS485总线：

RS485是一种支持多节点，接受高灵敏度且能适合远距离的数字通信总线标准。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种稳定、高效的双机热备份切换方法和热备份系统。 

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：提供了在一种基于SOA、RS485总线实现的双机热备份切换方法，其特征在于， 

控制台系统负责处理主机和从机切换，数据分布存储，协调发电站监控系统的主从机工作；

主机和从机通过控制台系统发送的信息和/或心跳线判断从机或主机是否异常，如果异常，则接管对方的任务；

主机和从机都启动了所有的任务线程，但：

主机承担查询数据任务，主机接收并处理该类数据后，将数据存储备份，同时将数据实时上送到控制台系统，控制台系统将数据存储备份后，然后分块将数据镜像到从机；

从机在监视主机的同时，又在实时接收监控数据，对数据进行过滤处理，只接收下位机智能监控设备主动上送的数据，同样，从机处理并备份数据，同时，将数据上送到控制台系统存储，控制台系统将数据存储备份后，然后分块将数据镜像到主机；从机实时备份主机数据，用户同样可以通过组态界面对数据进行监视。