[发明专利]基于scada系统的多中心冗余仲裁方法及系统

权利要求书

1.一种基于scada系统的多中心冗余仲裁方法，其特征在于，包括：

服务器分配序列号步骤：对服务器会根据优先级分配序列号；

主备切换步骤：根据服务器序列号的优先级进行活动节点的切换，选择优先级较高的服务器作为当前的活动节点；同时所有非活动节点会对接收心跳进行计数，延时则向所有节点发起投票请求，进行投票，选择新的活动节点。

2.根据权利要求1所述的基于scada系统的多中心冗余仲裁方法，其特征在于，所述服务器序列号从1开始，数字越小优先级越高，优先级越高的服务器在主备切换时越可能成为活动节点；

所有服务器分为四种状态：

活动节点：只有处于活动节点状态的服务器会提供服务；

非活动节点：处于非活动节点状态的服务器不提供服务；

竞选者：当非活动节点发起投票后成为竞选者，根据竞选结果转换成其他状态，不提供服务；

锁定：当非活动节点收到投票请求后变成锁定状态，根据竞选结果转换成其他状态，不提供服务；

所有服务器之间消息类型如下：

心跳消息，用于非活动节点确认活动节点状态；

心跳回复消息，用于活动节点确认是否有心跳冲突；

投票请求消息，用于询问其他节点是否同意这次选举；

投票请求回复消息，用于赞同或者反对某节点发起的选举；

通知消息，用于通知其他节点改变当前认为的活动节点序列号。

3.根据权利要求2所述的基于scada系统的多中心冗余仲裁方法，其特征在于，所述主备切换步骤包括：

心跳信息发送步骤：活动节点通过TCP协议向其他所有服务器发送心跳消息，所述心跳信息内容包含当前活动节点的序列号及发送心跳消息的序列号；

节点序列比对步骤：所有节点收到心跳消息后，将消息的活动节点序列号和本地认为的活动节点的序列号进行比对，选择优先级较高的作为当前的活动节点；

节点竞选步骤：所有非活动节点均对接收心跳进行计数，初始为0，若在第一预设时长内没有收到任何心跳消息，则计数加1，当计数达到预设计数阈值时，非活动节点认为活动节点下线，在等待第二预设时长乘以本机序列号的时间后，向所有节点发起投票请求，本机状态置为竞选者；

投票结果等待步骤：在服务器状态变为竞选者之后，等待投票结果，符合预设情况时结束等待；

节点状态变更步骤：服务器在竞选者状态下结束等待后，判断是否收到投票请求回复消息且无任何反对消息：若是，则将状态置为活动节点，进入通知消息发送步骤继续执行；否则，则状态置为非活动节点；

通知消息发送步骤：竞选者成为活动节点之后，向其余所有节点发送通知消息，内容为成为活动节点的序列号；

活动节点状态变更步骤：当活动节点收到通知消息时，会判断本机与消息内容的序列号的优先级，若消息内容更高，则本机状态置为非活动节点并且将认为的活动节点序列号改为消息内容，若本机优先级更高，则状态不改，并且回复通知消息，内容为本机序列号；

竞选者或锁定状态变更步骤：服务器在竞选者或锁定状态下收到通知消息时，将状态置为非活动节点，并将认为的活动节点序号改为消息内容中的序列号；

非活动节点状态变更步骤：服务器在非活动节点状态下收到通知消息时，判断本机的活动节点序列号与通知消息内容中的序列号进行优先级比较，若消息内容中的更高，则将本机的活动节点序列号改为为消息内容，若本机的活动节点优先级更高，则只回复通知消息，内容为本机的活动节点序列号；

计数判断步骤：非活动节点收到投票请求后，判断节点竞选步骤的计数是否达到预设计数阈值，若已经达则回复同意，回复同意后自身状态置为锁定状态；若还未达到，则回复不同意；

锁定状态下收到所有的投票请求都会回复不同意，收到任何心跳消息都会将状态置为非活动节点，根据心跳消息内容改变本地认为的活动节点序列号，若从变为锁定状态开始第四预设时长内未收到任何心跳消息，则状态重新置为非活动节点，心跳计数清零。