专利名称：双机热备平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种双机热备平台。
背景技术：
随着计算机技术的发展，各行业对设备的可用性和可靠性的要求越来越高。为了尽量保障系统的可靠性和可用性，容错技术显得越来越重要。双机热备技术作为容错技术的一个重要分支在各行业中得到了广泛应用。双机热备的工作原理即故障隔离。简单的讲，高可用(热备)就是一种利用故障点转移的方式来保障业务的连续性，其业务的恢复不是在原服务器，而是在备用服务器。热备不具有修复故障服务器的功能，而只是将故障隔离。目前铁路行业市场上比较成熟的双机热备大都采用软硬件结合的方式来实现，这主要是由于硬件的设计可以保证主机的唯一性，软件的设计可以保证主备机之间的快速的数据交换与数据同步。以下举两个双机热备平台的例子:1、计算机联锁系统操表机双机热备实现方案计算机联锁系统的操作表示机倒机单元是双机热备硬件实现的主要部件，它的主要功能是:实现硬件倒机逻辑控制，保证在任一时刻，只有一台操作表示机处于主用状态；实现人机界面设备连接电缆的倒换，保证其与当前主用的操作表示机相连；提供“一键式”的人工切换开关。倒机单元主要通过继电器组成的逻辑电路来实现上述的功能。操作表示机软件用来完成主备机故障检查，主备机正常运行与故障情况下的处理。2、TDC S (Train Operation Dispatching Command System,列车调度指挥系统)车站分机双机热备系统列车调度指挥系统车站分机双机热备系统由两套独立供电电源、两套网络处理控制器、两套开关量采集板和一块双机热备切换板组成，实现了站场码位采集、串口通信、网络通信等的双机热备功能，提高了列车调度指挥系统整体的可靠性和可维护性。其双机热备切换板由仲裁逻辑电路和切换通道组合而成，通过相应的外部配线和软件组合来实现通道热备切换功能。该系统双机热备切换的原理为:双机热备切换板通过A、B机热备口的数据来裁决哪一个为主机及何时发生主备机的热备切换。当主机向双机热备切换板连续发数据时，双机热备切换板总会保持其主机状态不变；备机在接收主机数据的同时，一直向双机热备切换板发送主备机热备切换的请求；只有当主机不向双机热备切换板发送状态保持数据,并且备机一直向双机热备切换板请求主备切换时,主备机才会发生热备切换。上述两种双机热备实现方案中，对于计算机联锁系统操作表示机双机热备实现方案，如果操作表示机倒机单元一旦出现故障，则当操作表示机A，B之间需要进行主备切换时，倒机单元无法完成该项工作，即无法完成倒机逻辑控制功能，会降低系统的可靠性。对于列车调度指挥系统车站分机双机热备系统来说，当双机热备切换板出现故障时，同样无法进行双机之间主备状态的仲裁和切换，会对整个系统的正常运行带来影响。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是提供一种双机热备平台，以克服现有技术中由于单一控制方式导致的倒机单元或双机热备切换板等出现故障则双机之间无法进行主备切换的缺陷。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种双机热备平台，包括:第一机、第二机以及分别设置于第一机和第二机内的双机热备控制模块；所述第一机和第二机均可作为主机或备机，且均安装有数据采集卡；所述第一机和第二机分别通过所述数据采集卡与切换板插箱连接；所述切换板插箱的面板上设有人工开关；所述人工开关用于控制所述第一机和第二机的主备状态。进一步地，所述人工开关设有第一位、第二位和自动位三个位置；所述人工开关拨向第一位时，第一机为主机，第二机为备机、断电或维修状态；所述人工开关拨向第二位时，第二机为主机，第一机为备机、断电或维修状态；所述人工开关拨向自动位时，由双机热备控制模块控制第一机和第二机的主备状态。进一步地，所述人工开关故障时，由所述双机热备控制模块控制所述第一机和第二机的主备状态。进一步地，所述切换板插箱中还设有主备机串口通道切换模块，用于控制主机向外部设备输出数据以及备机不向外部设备输出数据，所述第一机和第二机均可接收外部设备串口发送的数据。进一步地，所述切换板插箱还包括切换板插箱信息上传模块，所述切换板插箱信息上传模块将切换板插箱的状态信息发送至第一机和第二机，由主机来判断切换板插箱是否故障。进一步地，所述切换板插箱处于故障状态时，主机将切换板插箱故障的信息发送给维护系统，并由双机热备控制模块执行主备机的正常切换。进一步地，所述切换板插箱的面板上设有第一机指示灯、第二机指示灯和切换板插箱指示灯，分别用于指示第一机、第二机以及切换板插箱的状态。进一步地，所述第一机指示灯包括第一机主状态指示灯、第一机备状态指示灯和第一机维修状态指示灯；所述第二机指示灯包括第二机主状态指示灯、第二机备状态指示灯和第二机维修状态指示灯；所述切换板插箱指示灯包括切换板插箱正常工作状态指示灯和切换板插箱故障状态指示灯。进一步地，所述切换板插箱中设有逻辑判断单元，所述逻辑判断单元用于控制第一机指示灯、第二机指示灯和切换板插箱指示灯的显示。(三)有益效果本实用新型提供的双机热备平台结构简单，操作方便，采用两种控制方式实现主备机的切换，切换板插箱上的人工开关提供硬件主备切换功能，当人工开关故障时，设置于第一机和第二机中的双机热备控制模块也可以执行主备机的正常切换，克服了由于单一控制方式导致的倒机单元或双机热备切换板等故障则主备机无法正常切换的缺陷。
图1为本实用新型一种双机热备平台的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为
基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。需要说明的是，图1中A代表外网红网，B代表外网蓝网。如图1所示，本实用新型提供的一种双机热备平台包括:第一机、第二机以及分别设置于第一机和第二机内的双机热备控制模块；第一机和第二机为两台相互独立的计算机，均可作为主机或备机，都能够独立工作，且第一机和第二机中均安装有数据采集卡，第一机和第二机均通过数据采集卡与切换板插箱连接；切换板插箱的面板上设有人工开关，人工开关用于控制第一机和第二机所处主备状态，双机热备控制模块依靠双机热备平台软件来执行主备机的切换操作，双机热备平台软件运行在第一机和第二机中。第一机和第二机中哪个为主机，哪个为备机，由人工开关进行设置，或由双机热备控制模块决定。具体的，人工开关提供主备机切换功能，以便由人工来指定平台中哪台热备处于主状态，哪台处于备状态。切换板插箱的前面板上设有三个开关位置，分别是:第一位、第二位和自动位；人工开关拨向第一位 ，则第一机为主机，第二机为备机、断电或维修状态 ’人工开关拨向第二位，则第二机为主机，第一机为备机、断电或维修状态；人工开关拨向自动位，则由设置在第一机和第二机中的双机热备控制模块判断决定第一机和第二机中那个为主机那个为备机的主备状态。当人工开关故障时，双机热备控制模块也可以执行主备机的正常切换，因此本实用新型提供的双机平台很好地解决了由于单一控制方式导致的倒机单元或双机热备切换板等故障则主备机无法正常切换的情况，大大提高了系统的可靠性和可用性。切换板插箱中还设有主备机串口通道切换模块和逻辑判断单元，主备机串口通道切换模块能够接收逻辑判断单元发送的串口通道切换信息，并执行相应的操作。当第一机为主机时，该模块控制第一机串口向外部设备输出数据，第二机处于备机状态，第二机串口不向外部设备发送数据；当第二机为主机时，该模块控制第二机串口向外部设备输出数据，第一机处于备机，第一机串口不向外部设备发送输出。外部设备串口发出的数据，第一机和第二机都可以接收。切换板插箱还包括切换板插箱信息上传模块，切换板插箱信息上传模块通过数据采集卡的模拟量通道，把切换板插箱的状态信息传送给第一机和第二机，由处于主状态的第一机或第二机来判断切换板插箱是否故障。切换板插箱的状态信息主要是其关键节点的状态信息(例如，切换板的电源是否得电，芯片是否正常工作等)，切换板插箱的状态有两种:正常工作状态和故障状态。当切换板插箱处于故障状态时，由设置在第一机和第二机中的双机热备控制模块执行主备机的切换功能，并由处于主状态的第一机或第二机把切换板插箱故障的信息发送给维护系统。切换板插箱上还设有第一机指示灯、第二机指示灯和切换板插箱指示灯，分别用于指示第一机、第二机以及切换板插箱的状态。具体的，第一机指示灯包括第一机主状态指示灯、第一机备状态指示灯和第一机维修状态指示灯；第二机指示灯包括第二机主状态指示灯、第二机备状态指示灯和第二机维修状态指示灯；切换板插箱指示灯包括切换板插箱正常工作状态指示灯和切换板插箱故障状态指示灯，切换板插箱正常工作状态指示灯用于显示切换板插箱是否已经上电并开始正常工作。切换板插箱中的逻辑判断单元用于控制第一机指示灯、第二机指示灯和切换板插箱指示灯等各种指示灯的显示。外网红网、外网蓝网通过以太网和第一机和第二机进行通信，第一机和第二机之间也通过以太网进行数据交互和主备状态的检查。第一机和第二机的RS422串口，通过屏蔽线缆和切换板插箱连接。在第一机和第二机中安装数据采集卡，利用数据采集卡的数字I/O通道向切换板插箱传送主备机工作状态信息和串口通道切换信息(即由第一机还是第二机向外部设备传输数据)，由接收到主备机工作状态信息的逻辑判断单元确定切换板插箱面板指示灯的显示；串口通道切换信息首先由逻辑判断单元接收，然后发送给主备机串口通道切换模块，由接收到串口通道切换信息的主备机串口通道切换模块控制向外输出主机的串口数据。切换板插箱中的逻辑判断单元和主备机串口通道切换模块由FPGA(Field — Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)来实现。本实用新型提供的双机热备平台结构简单，操作方便，采用两种控制方式实现主备机的切换，切换板插箱上的人工开关提供硬件主备切换功能，当人工开关故障时，设置在第一机和第二机中的双机热备控制模块也可以执行主备机的正常切换，解决了由于单一控制方式导致的倒机单元或双机热备切换板等故障则主备机无法正常切换的情况。此外，硬件切换板插箱提供各种指示灯来显示目前双机热备平台中双机的工作状态(即哪台为主机、哪台为热备机)以及切换板插箱的状态；为了满足系统对于串口数据传输的要求，切换板插箱还设有主备机串口通道切换模块，该模块提供串口通道切换功能，确保任一时刻只有主机的串口数据向外传输。同时，还具有切换板插箱信息上传模块，将切换板插箱的状态传给主机和备机，并由主机检查切换板插箱是否正常工作，此功能大大提高了双机热备平台的可靠性和可用性。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种双机热备平台，其特征在于，包括:第一机、第二机以及分别设置于第一机和第二机内的双机热备控制模块；所述第一机和第二机均可作为主机或备机，且均安装有数据采集卡；所述第一机和第二机分别通过所述数据采集卡与切换板插箱连接；所述切换板插箱的面板上设有人工开关；所述人工开关用于控制所述第一机和第二机的主备状态。
2.如权利要求1所述的双机热备平台，其特征在于，所述人工开关设有第一位、第二位和自动位三个位置；所述人工开关拨向第一位时，第一机为主机，第二机为备机、断电或维修状态；所述人工开关拨向第二位时，第二机为主机，第一机为备机、断电或维修状态；所述人工开关拨向自动位时，由双机热备控制模块控制第一机和第二机的主备状态。
3.如权利要求2所述的双机热备平台，其特征在于，所述人工开关故障时，由所述双机热备控制模块控制所述第一机和第二机的主备状态。
4.如权利要求1所述的双机热备平台，其特征在于，所述切换板插箱中还设有主备机串口通道切换模块，用于控制主机向外部设备输出数据以及备机不向外部设备输出数据，所述第一机和第二机均可接收外部设备串口发送的数据。
5.如权利要求1所述的双机热备平台，其特征在于，所述切换板插箱还包括切换板插箱信息上传模块，所述切换板插箱信息上传模块将切换板插箱的状态信息发送至第一机和第二机，由主机来判断切换板插箱是否故障。
6.如权利要求5所述的双机热备平台，其特征在于，所述切换板插箱处于故障状态时，主机将切换板插箱故障的信息发送给维护系统，并由双机热备控制模块执行主备机的正常切换。
7.如权利要求1所述的双机热备平台，其特征在于，所述切换板插箱的面板上设有第一机指示灯、第二机指示灯和切换板插箱指示灯，分别用于指示第一机、第二机以及切换板插箱的状态。
8.如权利要求7所述的双机热备平台，其特征在于，所述第一机指示灯包括第一机主状态指示灯、第一机备状态指示灯和第一机维修状态指示灯；所述第二机指示灯包括第二机主状态指示灯、第二机备状态指示灯和第二机维修状态指示灯；所述切换板插箱指示灯包括切换板插箱正常工作状态指示灯和切换板插箱故障状态指示灯。
9.如权利要求8所述的双机热备平台，其特征在于，所述切换板插箱中设有逻辑判断单元，所述逻辑判断单元用于控制第一机指示灯、第二机指示灯和切换板插箱指示灯的显/Jn ο
专利摘要本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种双机热备平台。该双机热备平台包括第一机、第二机以及分别设置于第一机和第二机内的双机热备控制模块；所述第一机和第二机均可作为主机或备机，且均安装有数据采集卡；所述第一机和第二机分别通过所述数据采集卡与切换板插箱连接；所述切换板插箱的面板上设有人工开关；所述人工开关用于控制所述第一机和第二机的主备状态。本实用新型提供的双机热备平台结构简单，操作方便，人工开关提供硬件主备切换功能，当人工开关故障时，设置在第一机和第二机中的双机热备控制模块也可以执行主备机的正常切换，克服了倒机单元或双机热备切换板故障则主备机无法正常切换的缺陷。
文档编号H04L12/24GK203027276SQ20122067876
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月10日 优先权日2012年12月10日
发明者张斌, 胡妃俨, 赵育东, 简锐锋 申请人:北京交控科技有限公司