[发明专利]一种具有冗余主备和负载均衡的多串口服务器系统

说明书

本发明公开了一种具有冗余主备和负载均衡的多串口服务器系统，该系统包括至少两个多串口服务器，用于通过主备信令通道进行主备选举或通过控制信令通道进行负载均衡控制；至少一个串口设备，用于将串口数据上传至多串口服务器，并接收多串口服务器转发的业务数据；及远端服务器，用于将业务数据下发至多串口服务器，并接收多串口服务器转发的串口数据。本发明通过主备信令通道进行多串口服务器主备选举，实现在主服务器出现故障时能够快速无缝切换至备服务器，提高工业设备的通信可靠度；并且通过控制信令通道进行多串口服务器负载均衡控制，实现能够将一路串口数据连接至多路串口服务器，提高串口服务器的负载均衡性。

技术领域

本发明涉及工业自动化总线通信领域，更具体地，涉及一种具有冗余主备和负载均衡的多串口服务器系统。

背景技术

目前工业现场仍然存在很多利用RS485/422/233,CAN等工业总线实现工业自动化数据采集和控制的工业自动化应用；由于此类工业总线通常通信距离比较有限，无法满足当前工业4.0的需求；所以很多厂家推出了RS485/422/233转Ethernet的串口服务器，以及CAN转Ethernet的CAN服务器来利用无处不在的以太网技术，扩展工业现场总线的通信距离。

市面上比较常见的串口服务器是1/2/4/8/16/32口串口服务器；最多也是32口串口服务器；当现场需要超过32口服务器时，将面临无设备可用的场景。

目前的大多数串口服务器采用单片机实现，所以CPU和网络处理能力相对较弱，当一路串口的数据需要连接多路服务器时，可能成品串口服务器无法满足要求，并且在单个CPU上通过总线扩展超过32口串口设备时，由于中断过多，导致CPU负载过重，从而整机的性能下降，无法满足多口交换机高波特率数据传输需求。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种具有冗余主备和负载均衡的多串口服务器系统。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种具有冗余主备和负载均衡的多串口服务器系统，包括：

至少两个多串口服务器，用于通过主备信令通道进行主备选举或通过控制信令通道进行负载均衡控制，将远端服务器下发的业务数据转发至串口设备，并将所述串口设备上传的串口数据转发至所述远端服务器；

至少一个串口设备，用于将串口数据上传至多串口服务器，并接收多串口服务器转发的业务数据；及

远端服务器，用于将业务数据下发至多串口服务器，并接收多串口服务器转发的串口数据。

优选地，所述多串口服务器通过主备信令通道进行主备选举时，

各多串口服务器之间通过主备信令通道进行握手，并通报对应多串口服务器的健康权重值；

根据各多串口服务器的健康权重值选举产生一个主多串口服务器，并将其它多串口服务器设置为备多串口服务器。

优选地，所述多串口服务器的健康权重值的产生方法为：

在多串口服务器第一次启动时，根据MAC地址，将当前时间作为起点，生成一个随机数，作为初始的健康权重值写入flash；

设定多串口服务器的不同异常情况对应的异常损失值，当多串口服务器每出现一次异常时将当前的健康权重值减去对应的异常损失值，并将新的健康权重值写入flash；

当多串口服务器异常重启时，写入一个异常重启标志位到flash中；

当多串口服务器重启时，通过读取flash中的异常重启标志位判断多串口服务器是否发生了异常重启；若是，则将当前的健康权重值减去对应的异常损失值，并将新的健康权重值写入flash；否则不作处理。

优选地，所述多串口服务器通过控制信令通道进行负载均衡控制时，