[发明专利]一种高可靠全冗余网络链路系统及实现方法

说明书

本发明公开了一种高可靠全冗余网络链路系统及实现方法，属于网络安全技术领域，所述系统包括：1个以上计算单元、2个以上交换单元、PRP模块，所述计算单元的内部网络通过PRP模块连接至交换单元。本发明实现了网络的完全冗余，任意一个计算单元、PRP模块、交换单元故障或损坏，均可实现零故障切换时间、零丢包，有效提升了计算机的网络可靠性。

技术领域

本发明涉及网络安全技术领域，具体提供一种高可靠全冗余网络链路系统及实现方法。

背景技术

网络主要是由全部的节点设备以及设备之间的连接组成的。因此，网络中的故障也主要包括节点设备的故障与连接故障两种。常见的节点设备的故障有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。

在很多行业和企业用户里，对网络都有实时性的要求，比如金融、证券、航空、铁路、邮政以及一些企业用户等，他们的网络是不允许出现故障的，一旦出现故障，那将带来非常巨大的经济损失；但网络涉及到的环节非常多，比如说线路、基带Modem、电信的设备等，这些都有可能出现问题，任何一个环节出现问题，都会导致整个网络传输运行的停止。所以应该给用户提供冗余的网络，作为重要的网络设备――路由器，就是通过备份来实现网络的冗余，确保网络的畅通。

IEC 62439规定的并行冗余协议PRP由于安全可靠、实时切换、兼容常规并行双网架构等优点，特别适用于电力系统变电站内部通信。目前变电站监控系统为了系统易用性，主机相当一部分采用了Windows操作系统，而目前Windows系统接入变电站PRP通信网络，一般采用外置交换模块(RedBox)的方法进行实现。但外置交换模块的方式不仅增加了系统成本，而且增加了系统网络连接，一定程度上减少了网络冗余的效果，影响系统的可靠性。

发明内容

本发明主要针对以上问题，提供了一种高可靠全冗余网络链路系统及实现方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种高可靠全冗余网络链路系统，所述系统包括：

1个以上计算单元、2个以上交换单元、PRP(并联冗余网络)模块，所述计算单元的内部网络通过PRP(并联冗余网络)模块连接至交换单元。

所述计算单元对外提供两路GMAC接口，

所述PRP模块一端连接至计算单元的一路RGMII接口，另外一端连接至交换单元对外的网络接口。

所述PRP模块遵循IEC 62439-3标准中并行冗余协议(Parallel RedundancyProtocol，PRP)，实现以太网物理层PHY的功能。

4所述PRP模块采用国产FPGA架构设计，集成到计算单元主板上，并在FPGA内部实现PRP协议。

所述PRP模块提供一路独立的RGMII接口，用于与以太网网卡的MAC接口连接；

对外提供两路1000BASE-X标准的双冗余以太网接口(2路互为冗余)，与支持PRP协议的网络节点互连，实现双冗余通信，并兼容普通网络节点。

所述计算单元采用FT-2000/4处理器架构，所述交换单元采用国产CTC8096交换芯片架构。

一种高可靠全冗余网络链路实现方法，所述方法的实现涉及1个以上计算单元、2个以上交换单元、PRP(并联冗余网络)模块，其中：

所述计算单元的内部网络通过PRP(并联冗余网络)模块连接至交换单元。

所述计算单元采用FT-2000/4处理器架构，对外提供两路GMAC接口；

所述交换单元采用国产CTC8096交换芯片架构；