一种用于数据通讯的网络的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于数据通讯的网络，所述网络为环形拓扑结构，所述网络包括：一个数据中心、N个以太网节点和M条链路，N≥5，M≥12，N和M均为正整数，每个所述以太网节点通过环端口与相邻的以太网节点或所述数据中心相连，所述以太网节点之间或者所述以太网节点与所述数据中心之间通过至少一条所述链路进行数据通讯，所述N个以太网节点之间直接或者间接进行数据通讯；当至多3条所述链路出现故障时，每个所述以太网节点通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心，保证所述网络正常运行。本发明可以在其中至多3条链路出现故障时，保证网络正常运行，提高了网络的可靠性。
【专利说明】—种用于数据通讯的网络
【技术领域】
[0001]本发明涉及通讯【技术领域】，特别是涉及一种用于数据通讯的网络。
【背景技术】
[0002]工业化，指工业级系统，相对于其他级别系统(例如，民用级系统)而言，工业级系统稳定性更高。在环境比较恶劣的情况下，工业级系统的各项性能参数位于其他级别之上。
[0003]现有的一种较为普遍的工业化数据通讯网络结构如图1所示。该网络是一种同层网络，其数据传输方向为工业级交换机A —工业级交换机B —工业级交换机C —数据中心，工业级交换机A、工业级交换机B、工业级交换机C和数据中心之间通过三条数据链路连接，网络中的任一条链路发生故障必将导致距离数据中心较远的网络中断。例如，工业级交换机C与数据中心之间链路发生故障，则工业级交换机C以下的任何数据(包括工业级交换机A和工业级交换机B处的数据)都不能传输到数据中心；如果工业级交换机B和工业级交换机C之间的链路发生故障，则工业级交换机B以下的数据(包括工业级交换机A处的数据)将不能传输到数据中心。
[0004]该网络的可靠性较差，网络中任意一条链路发生故障，将导致整个网络或者部分网络不能正常运行。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种用于数据通讯的网络，以解决现有的网络可靠性差的问题。
[0006]为了解决上述问题，本发明公开了一种用于数据通讯的网络，所述网络为环形拓扑结构，所述网络包括:一个数据中心、N个以太网节点和M条链路，N彡5，M彡12，N和M均为正整数，每个所述以太网节点通过环端口与相邻的以太网节点或所述数据中心相连，所述以太网节点之间或者所述以太网节点与所述数据中心之间通过至少一条所述链路进行数据通讯，所述N个以太网节点之间直接或者间接进行数据通讯；
[0007]当至多3条所述链路出现故障时，每个所述以太网节点通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心，保证所述网络正常运行。
[0008]优选地，每个所述以太网节点兼容IEEE802.1协议，每个所述以太网节点包括至少一台工业级交换机；
[0009]当所述以太网节点包括两台工业级交换机时，所述两台工业级交换机互为主备。
[0010]优选地，当互为主备的两台工业级交换机不同时出现故障时，每个所述以太网节点通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心，保证所述网络正常运行。
[0011]优选地，当所述以太网节点包括两台工业级交换机时，每台工业级交换机至少包括2个光纤接口，所述链路为2芯单模光纤，所述以太网节点之间或者所述以太网节点与所述数据中心之间通过2根2芯单模光纤进行数据通讯，互为主备的两台工业级交换机之间通过网线连接。
[0012]优选地，当所述以太网节点包括一台工业级交换机时，每台工业级交换机至少包括4个光纤接口，所述链路为4芯单模光纤，所述以太网节点之间或者所述以太网节点与所述数据中心之间通过I根4芯单模光纤进行数据通讯。
[0013]优选地，当至少4条所述链路出现故障时，每个所述以太网节点通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心，保证所述网络正常运行，或，P个所述以太网节点通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心，P < N，P为正整数。
[0014]优选地，所述环端口为基于IEEE802.3协议的媒体访问控制的环端口 ；所述环端口由开放式系统互联协议中除媒体访问控制层之外的其他层提供技术承载。
[0015]与【背景技术】相比，本发明包括以下优点:
[0016]本发明提出的一种用于数据通讯的网络，其为环形拓扑结构，包括一个数据中心、N个以太网节点和M条链路，N彡5，M彡12，N和M均为正整数，每个以太网节点通过环端口与相邻的以太网节点或数据中心相连，以太网节点之间或者以太网节点与数据中心之间通过至少一条链路进行数据通讯，N个以太网节点之间直接或者间接进行数据通讯。
[0017]当网络中任意I条链路出现故障时，每个以太网节点均可以通过至少一个环端口和至少一条链路，将各自的数据直接或间接传输至数据中心，保证网络正常运行；当网络中任意2条链路出现故障时，每个以太网节点均可以通过至少一个环端口和至少一条链路，将各自的数据直接或间接传输至数据中心，保证网络正常运行；当网络中任意3条链路出现故障时，每个以太网节点均可以通过至少一个环端口和至少一条链路，将各自的数据直接或间接传输至数据中心，保证网络正常运行。
[0018]本发明提出的一种用于数据通讯的网络，可以在其中至多3条链路出现故障时，网络中的每个以太网节点处的数据均可以直接或间接地传输至数据中心，保证网络正常运行，提高了网络的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是现有的一种较为普遍的工业化数据通讯网络结构示意图；
[0020]图2是本发明实施例中一种用于数据通讯的网络的结构示意图；
[0021]图3是本发明实施例中另一种用于数据通讯的网络的结构示意图；
[0022]图4是本发明实施例中再一种用于数据通讯的网络的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0024]下面通过列举几个具体的实施例详细介绍本发明提供的一种用于数据通讯的网络。
[0025]冗余，指重复配置系统的一些部件，当系统发生故障时，冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作，由此减少系统的故障时间。
[0026]多重冗余，指系统中配置多套冗余部件，且多套冗余部件互为主备部件。
[0027]实施例一
[0028]详细介绍本发明实施例提供的一种用于数据通讯的网络。
[0029]参照图2，示出了本发明实施例中一种用于数据通讯的网络的结构示意图。
[0030]所述网络为环形拓扑结构，所述网络可以主要包括:一个数据中心100、N个以太网节点102和M条链路104，其中，N彡5，M彡12，N和M均为正整数。
[0031]每个所述以太网节点102通过环端口与相邻的以太网节点102或所述数据中心100相连，所述以太网节点102之间或者所述以太网节点102与所述数据中心100之间通过至少一条所述链路104进行数据通讯，所述N个以太网节点102之间直接或者间接进行数据通讯。
[0032]在实际应用中，所述以太网节点102可以由数据传输交换设备组成，所述链路104可以是光纤。其中，数据传输交换设备可以是带光模块的交换机、光纤收发器或者电口交换机。本发明实施例对以太网节点102和链路104的组成不做限制。
[0033]当所述网络中至多3条所述链路104出现故障时，每个所述以太网节点102通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路104，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心100，保证所述网络正常运行。
[0034]也就是说，当网络中任意I条链路104出现故障时，网络中N个以太网节点102处的数据均可以通过环端口和其他M-1条链路104传输至数据中心100 ;当网络中任意2条链路104出现故障时，网络中N个以太网节点102处的数据均可以通过环端口和其他M-2条链路104传输至数据中心100 ;当网络中任意3条链路104出现故障时，网络中N个以太网节点102处的数据均可以通过环端口和其他M-3条链路104传输至数据中心100。
[0035]需要说明的是，网络中的以太网节点102可以通过全部M条链路104传输数据至数据中心100，也可以只通过全部M条链路104中的部分链路104传输数据至数据中心100。同时，各以太网节点102之间的链路104可以不仅一条，图1对链路104条数不做限制。
[0036]综上所述，本发明实施例提出的一种用于数据通讯的网络，其为环形拓扑结构，包括一个数据中心、N个以太网节点和M条链路，N彡5，M彡12，N和M均为正整数，每个以太网节点通过环端口与相邻的以太网节点或数据中心相连，以太网节点之间或者以太网节点与数据中心之间通过至少一条链路进行数据通讯，N个以太网节点之间直接或者间接进行数据通讯。
[0037]当网络中任意I条链路出现故障时，每个以太网节点均可以通过至少一个环端口和至少一条链路，将各自的数据直接或间接传输至数据中心，保证网络正常运行；当网络中任意2条链路出现故障时，每个以太网节点均可以通过至少一个环端口和至少一条链路，将各自的数据直接或间接传输至数据中心，保证网络正常运行；当网络中任意3条链路出现故障时，每个以太网节点均可以通过至少一个环端口和至少一条链路，将各自的数据直接或间接传输至数据中心，保证网络正常运行。
[0038]本发明实施例提出的一种用于数据通讯的网络，可以在其中至多3条链路出现故障时，网络中的每个以太网节点处的数据均可以直接或间接地传输至数据中心，保证网络正常运行，提高了网络的可靠性。
[0039]实施例二
[0040]详细介绍本发明实施例提供的一种用于数据通讯的网络。
[0041]参照图3，示出了本发明实施例中一种用于数据通讯的网络的结构示意图。
[0042]所述网络为环形拓扑结构，所述网络可以主要包括:1个数据中心200、5个以太网节点202和17条链路204。
[0043]每个所述以太网节点202可以通过环端口与相邻的以太网节点202或所述数据中心200相连，所述以太网节点202之间或者所述以太网节点202与所述数据中心200之间通过至少一条所述链路204进行数据通讯，所述5个以太网节点202之间可以直接或者间接进行数据通讯。
[0044]其中，所述环端口可以为基于IEEE802.3协议的媒体访问控制的环端口 ；所述环端口可以由开放式系统互联协议中除媒体访问控制层之外的其他层提供技术承载。5个以太网节点202分别为A工业级交换机、B工业级交换机、C工业级交换机、D工业级交换机和E工业级交换机，每个所述以太网节点202兼容IEEE802.1协议，每个所述以太网节点202可以包括至少一台工业级交换机。
[0045]在本实施例中，5个以太网节点202均包括两台工业级交换机，当所述以太网节点202包括两台工业级交换机时，所述两台工业级交换机互为主备。即A工业级交换机包括A工业级交换机(主)和A工业级交换机(备)，A工业级交换机(主)和A工业级交换机(备)互为主备；同理，其他4个以太网节点202也是由互为主备的两台工业级交换机组成。
[0046]例如，当所述以太网节点202包括两台工业级交换机时，每台工业级交换机至少可以包括2个光纤接口，所述链路204可以为2芯单模光纤，所述以太网节点202之间或者所述以太网节点202与所述数据中心200之间可以通过2根2芯单模光纤进行数据通讯，互为主备的两台工业级交换机之间可以通过网线连接。
[0047]在实际应用中，所述以太网节点202可以由数据传输交换设备组成，所述链路204可以是光纤。其中，数据传输交换设备可以是带光模块的交换机、光纤收发器或者电口交换机。本发明实施例对以太网节点202和链路204的组成不做限制。
[0048]当所述网络中至多3条所述链路204出现故障时，每个所述以太网节点202通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路204，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心200，保证所述网络正常运行。
[0049]也就是说，当网络中任意I条链路204出现故障时，网络中5个以太网节点202处的数据均可以通过环端口和其他16条链路204传输至数据中心200 ;当网络中任意2条链路204出现故障时，网络中5个以太网节点202处的数据均可以通过环端口和其他15条链路204传输至数据中心200 ;当网络中任意3条链路204出现故障时，网络中5个以太网节点202处的数据均可以通过环端口和其他14条链路204传输至数据中心200。
[0050]需要说明的是，网络中的以太网节点202可以通过全部17条链路204传输数据至数据中心200，也可以只通过全部17条链路204中的部分链路204传输数据至数据中心200。
[0051]举例说明，以网络中任意3条链路204出现故障为例进行说明，其包含网络中任意I条或任意2条链路204出现故障的情况。假设网络中3条链路204出现故障，分别为B工业级交换机(主)和C工业级交换机(主)之间的光纤，B工业级交换机(备)和C工业级交换机(备)之间的光纤，以及B工业级交换机(主)和B工业级交换机(备)之间的网线。整个网络的数据传输方向为A工业级交换机一B工业级交换机一C工业级交换机一D工业级交换机一E工业级交换机一数据中心200，在3条链路204出现故障后的非常短时间内(ms级)，整个网络的数据传输方向将变为:B工业级交换机一A工业级交换机一数据中心200，C工业级交换机一D工业级交换机一E工业级交换机一数据中心200，整个网络依然能够正常运行。
[0052]当网络中至少4条所述链路204出现故障时，每个所述以太网节点202可以通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路204，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心200，保证所述网络正常运行，或，P个所述以太网节点202通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路204，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心200，P < N，P为正整数。
[0053]举例说明，假设网络中4条链路204出现故障，分别为B工业级交换机(主)和C工业级交换机(主)之间的光纤，B工业级交换机(备)和C工业级交换机(备)之间的光纤，B工业级交换机(主)和B工业级交换机(备)之间的网线，以及C工业级交换机(主)和C工业级交换机(备)之间的网线，与上述例子中3条链路204出现故障的情况相同，整个网络的数据传输方向将变为:B工业级交换机一A工业级交换机一数据中心200，C工业级交换机一D工业级交换机一E工业级交换机一数据中心200，整个网络依然能够正常运行。但是，如果B工业级交换机和C工业级交换机之间，以及C工业级交换机和D工业级交换机之间的4段光纤同时出现故障，则C工业级交换机下的所有数据将不能传输至数据中心 200。
[0054]当互为主备的两台工业级交换机不同时出现故障时，每个所述以太网节点202可以通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路204，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心200，保证所述网络正常运行。
[0055]这种情况比较容易理解，假设A工业级交换机(主)和B工业级交换机(主)，或者所有的工业级交换机(主)全部出现故障，那么原网络也依然正常运行。而当同一以太网节点202的主备工业级交换机同时故障时，则该以太网节点202的工业级交换机下的数据将不能传输至数据中心200，但其他以太网节点202可以正常运行。
[0056]综上所述，本发明实施例提出的一种用于数据通讯的网络，其为环形拓扑结构，包括一个数据中心、5个以太网节点和17条链路每个以太网节点通过环端口与相邻的以太网节点或数据中心相连，以太网节点之间或者以太网节点与数据中心之间通过至少一条链路进行数据通讯，5个以太网节点之间直接或者间接进行数据通讯。
[0057]当网络中任意I条链路出现故障时，每个以太网节点均可以通过至少一个环端口和至少一条链路，将各自的数据直接或间接传输至数据中心，保证网络正常运行；当网络中任意2条链路出现故障时，每个以太网节点均可以通过至少一个环端口和至少一条链路，将各自的数据直接或间接传输至数据中心，保证网络正常运行；当网络中任意3条链路出现故障时，每个以太网节点均可以通过至少一个环端口和至少一条链路，将各自的数据直接或间接传输至数据中心，保证网络正常运行。
[0058]本发明实施例提出的一种用于数据通讯的网络，可以在其中至多3条链路出现故障时，网络中的每个以太网节点处的数据均可以直接或间接地传输至数据中心，保证网络正常运行，提高了网络的可靠性。
[0059]实施例三
[0060]详细介绍本发明实施例提供的一种用于数据通讯的网络。
[0061]参照图4，示出了本发明实施例中一种用于数据通讯的网络的结构示意图。
[0062]所述网络为环形拓扑结构，所述网络可以主要包括:1个数据中心300、5个以太网节点302和12条链路304。
[0063]在本实施例中，5个以太网节点302均包括一台工业级交换机，每个以太网节点302均通过两个链路304与相邻的以太网节点302相连，或者与相邻的数据中心300相连。
[0064]每个所述以太网节点302可以通过环端口与相邻的以太网节点302或所述数据中心300相连，所述以太网节点302之间或者所述以太网节点302与所述数据中心300之间通过至少一条所述链路304进行数据通讯，所述5个以太网节点302之间可以直接或者间接进行数据通讯。
[0065]其中，所述环端口可以为基于IEEE802.3协议的媒体访问控制的环端口 ；所述环端口可以由开放式系统互联协议中除媒体访问控制层之外的其他层提供技术承载。5个以太网节点302分别为A工业级交换机、B工业级交换机、C工业级交换机、D工业级交换机和E工业级交换机，每个所述以太网节点302兼容IEEE802.1协议，每个所述以太网节点302可以包括至少一台工业级交换机。
[0066]例如，当所述以太网节点302包括一台工业级交换机时，每台工业级交换机至少可以包括4个光纤接口，所述链路304可以为4芯单模光纤，所述以太网节点302之间或者所述以太网节点302与所述数据中心300之间可以通过I根4芯单模光纤进行数据通讯。此时，I根4芯单模光纤可以作为两个链路304使用。
[0067]在实际应用中，所述以太网节点302可以由数据传输交换设备组成，所述链路304可以是光纤。其中，数据传输交换设备可以是带光模块的交换机、光纤收发器或者电口交换机。本发明实施例对以太网节点302和链路304的组成不做限制。
[0068]当所述网络中至多3条所述链路304出现故障时，每个所述以太网节点302通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路304，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心300，保证所述网络正常运行。
[0069]当网络中至少4条所述链路304出现故障时，每个所述以太网节点302可以通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路304，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心300，保证所述网络正常运行，或，P个所述以太网节点302通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路304，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心300，P < N，P为正整数。
[0070]当所述网络中至多3条所述链路304出现故障的情况，以及，当网络中至少4条所述链路304出现故障的情况，整个网络运行的原理与上述实施例二中介绍的相同，在此不再赘述，可参照上述实施例二中的技术方案。
[0071]综上所述，本发明实施例提出的一种用于数据通讯的网络，其为环形拓扑结构，包括一个数据中心、5个以太网节点和12条链路，每个以太网节点通过环端口与相邻的以太网节点或数据中心相连，以太网节点之间或者以太网节点与数据中心之间通过至少一条链路进行数据通讯，5个以太网节点之间直接或者间接进行数据通讯。
[0072]当网络中任意I条链路出现故障时，每个以太网节点均可以通过至少一个环端口和至少一条链路，将各自的数据直接或间接传输至数据中心，保证网络正常运行；当网络中任意2条链路出现故障时，每个以太网节点均可以通过至少一个环端口和至少一条链路，将各自的数据直接或间接传输至数据中心，保证网络正常运行；当网络中任意3条链路出现故障时，每个以太网节点均可以通过至少一个环端口和至少一条链路，将各自的数据直接或间接传输至数据中心，保证网络正常运行。
[0073]本发明实施例提出的一种用于数据通讯的网络，可以在其中至多3条链路出现故障时，网络中的每个以太网节点处的数据均可以直接或间接地传输至数据中心，保证网络正常运行，提高了网络的可靠性。
[0074]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0075]以上对本发明实施例所提供的一种用于数据通讯的网络，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种用于数据通讯的网络，其特征在于，所述网络为环形拓扑结构，所述网络包括:一个数据中心、N个以太网节点和M条链路，N彡5，M彡12，N和M均为正整数，每个所述以太网节点通过环端口与相邻的以太网节点或所述数据中心相连，所述以太网节点之间或者所述以太网节点与所述数据中心之间通过至少一条所述链路进行数据通讯，所述N个以太网节点之间直接或者间接进行数据通讯； 当至多3条所述链路出现故障时，每个所述以太网节点通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心，保证所述网络正常运行。
2.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，每个所述以太网节点兼容IEEE802.1协议，每个所述以太网节点包括至少一台工业级交换机； 当所述以太网节点包括两台工业级交换机时，所述两台工业级交换机互为主备。
3.根据权利要求2所述的网络，其特征在于，当互为主备的两台工业级交换机不同时出现故障时，每个所述以太网节点通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心，保证所述网络正常运行。
4.根据权利要求2所述的网络，其特征在于，当所述以太网节点包括两台工业级交换机时，每台工业级交换机至少包括2个光纤接口，所述链路为2芯单模光纤，所述以太网节点之间或者所述以太网节点与所述数据中心之间通过2根2芯单模光纤进行数据通讯，互为主备的两台工业级交换机之间通过网线连接。
5.根据权利要求2所述的网络，其特征在于，当所述以太网节点包括一台工业级交换机时，每台工业级交换机至少包括4个光纤接口，所述链路为4芯单模光纤，所述以太网节点之间或者所述以太网节点与所述数据中心之间通过I根4芯单模光纤进行数据通讯。
6.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，当至少4条所述链路出现故障时，每个所述以太网节点通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心，保证所述网络正常运行，或，P个所述以太网节点通过至少一个所述环端口和至少一条所述链路，将各自的数据直接或间接传输至所述数据中心，P < N，P为正整数。
7.根据权利要求1所述的网络，其特征在于，所述环端口为基于IEEE802.3协议的媒体访问控制的环端口 ；所述环端口由开放式系统互联协议中除媒体访问控制层之外的其他层提供技术承载。
【文档编号】H04L12/437GK104135416SQ201410399835
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2014年8月13日
【发明者】付家旗, 刘宝林, 李光辉, 张定恩, 李智滨, 孙弥 申请人:北京金鸿泰科技有限公司