[发明专利]用于双向冗余环网中多节点间保持同步的同步主选择方法

说明书

一种用于双向冗余环网中多节点间保持同步的同步主选择方法，该方法的第一优先级条件是节点报文可送达的节点个数，第二优先级条件是从节点个数，第三优先级条件是节点硬件编号；所述的同步主选择方法的核心方法之第一优先级条件节点报文可送达的节点个数是指链路不完整或链路变动期间选择报文可送达节点个数最多的节点作为同步主；所述的同步主选择方法的核心方法之第二优先级是从节点个数是指当符合第一优先级条件的节点不唯一时，选择其中从节点个数最多的节点作为同步主；所述的同步主选择方法的核心方法之第三优先级是节点硬件编号是指当符合第一优先级条件和第二优先级条件的节点不唯一时，则选择其中硬件标识号码最小的节点作为同步主；该发明方法具有同步效果好、适应性强、规则简单、可靠性高等特点。

技术领域

本发明涉及电工技术领域，尤其涉及电工通信技术，特别是一种用于双向冗余环网中多节点间保持同步的同步主选择方法，用来解决双向冗余环网链路变动时的同步主选择问题。

背景技术

随着双向冗余环网在电工技术领域应用得越来越广泛，基于该网络架构的其它相关技术也逐渐开始进入人们的视野，而同步技术就是其中最基础最关键的一环。

组成环网的多台节点装置之间同步的最简单方式是人为指定主机，一主多从的同步方式，但是该方式在主机失效时会导致整个系统瘫痪，所以可用性不高；基于外部时钟或天上卫星的同步是一种简单的同步方式，但是该方式由于对外部装置有依赖性而无法被可靠性要求特别高的装置所接受，人们还是希望有一种不依赖于任何外部装置的方法，使得组成环网的多台节点装置之间保持同步，而且又不依赖于某一台特定主机。

该技术问题在数学上的对应模型是选举算法问题。选举是分布式系统中的一种常用的计算类型，它从进程集中选出一个进程执行特别的任务。例如，在分布式系统出现故障后，通常需要重新组织活动的节点使它们继续执行有用的任务。在这个重新组织和配置的过程中，选出一个协调者来管理这些操作。故障的检测通常是基于超时机制的。如果一个进程超过一定的时间没有收到协调者的响应，它就怀疑协调者出了故障并启动选举过程。选举在群服务器、负载平衡、重复数据更新、应急恢复、连接组和互斥等领域都有广泛应用。选举算法的实现中每个进程有相同的局部算法；.算法是分散式的，即，进程的任意非空子集都能开始一次计算；在每次计算中，算法达到终止配置。在每个可达的终止配置中，只有一个进程处于领导人状态，而其它所有进程处于失败状态。最后一个性质可以弱化，只要求有一个进程处于领导者状态。

常规的选举算法都是假定网络是运行正常或双向同时通断的工况，但是在双向冗余环网中，网络链接很可能是单向的和分块的，这就使得常规算法在实现选举时，要么统计信息不充分，要么无法将选举结果通知给环网上的所有成员。而本发明提出的技术方案则能最大程度上避免这类问题，特别适用于双向冗余环网上多个节点之间互相保持同步的工况。特别是在网络状态不完整时，最能发挥其技术优势和效果。

发明内容

本发明公开了一种用于双向冗余环网中多节点间保持同步的同步主选择方法，用来解决双向冗余环网链路变动时的同步主选择问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

一种用于双向冗余环网中多节点间保持同步的同步主选择方法，其特征在于，所述同步主选择方法包括以下步骤：

步骤1：双向冗余环网上的每个节点均接收环网上所有节点发出的同步状态信息报文，同步状态信息报文中包含该节点收到的同步状态信息报文统计和该节点选择的同步主节点；该同步状态信息报文内容为后续所有步骤判断使用的原始数据，该同步状态信息报文也称为原始报文；

步骤2：由步骤1收到的所有原始报文，按照第一优先级条件选择同步主，即：统计各个节点报文的可送达性，得到报文可送达节点个数最多的节点，如果可送达节点个数最多的节点是唯一的，那么该节点就被选作同步主，同步主选择方法执行完毕；如果符合条件的节点个数不唯一，那么进入步骤3；