一种列车冗余动态配置方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及列车以太网技术领域，尤其涉及一种列车冗余动态配置方法及系统。
【背景技术】
[0002]传统的CAN总线技术已经不能完全满足列车的信息通讯要求，首先现场总线的通讯速率较低，一次传输的信息量较少，不能满足大信息量的传输需求；其次由于设备的不断更新，网络拓扑越来越复杂，现场总线的组网灵活性差；并且随着列车监控及检测技术的发展，现场总线无法满足更多的设备需要和地面设备进行通信的要求。因此，随着以太网技术的飞速发展，工业以太网已经取代传统的CAN总线广泛应用于列车通讯中。
[0003]目前，工业以太网技术在列车通信系统中的应用比较完善的一种方法为列车拓扑发现协议(Train Topology Discovery Protocol, TTDP)技术,该技术主要规定了列车以太网骨干网络的拓扑和发现。其拓扑方式中对骨干交换机进行了静态的冗余备份，主要规定如下:
[0004]1.一辆列车由至少一个车组组成，每个车组内可能有多节车厢，相对于网络，每个车组拥有至少一个骨干交换机；
[0005]2.骨干交换机通过2?4条干线聚合线串联在一起，组成骨干侧网络，在同一个VLAN里，由多条干线聚合线通过干线端口提供的bypass功能,实现了干线的冗余；
[0006]3.每个骨干交换机配置一个业务子网，组成子网侧(Consist Network, CN),与骨干网在不同的VLAN中；
[0007]4.当需要对骨干交换机进行冗余时，将两个骨干交换机配置在同一子网中，并将两个骨干交换机的子网侧连接在一起，软件上通过配置VRRP实现网关的备份功能；
[0008]5.初始化运行后系统自动的配置各交换机的骨干网侧IP、子网侧IP、VRRP配置、路由生成、动态主机配置协议(Dynamic Host Configurat1n Protocol, DHCP)以及其他服务。
[0009]6.当主骨干交换机掉电时,干线聚合线启动bypass功能,直接透过掉电的骨干交换机，骨干网侧物理上就能恢复通信，子网侧物理上是连接了两个骨干交换机的，直接可以恢复，软件上骨干网侧和子网侧都通过VRRP协议，实现网关的切换。
[0010]如图所示，图1为当前TTDP技术的一个组网结构示意图，列车由车组Tl、车组T2和车组T3组成，车组Tl中包含骨干交换机SI?S3，车组T2包含骨干交换机S4，车组T3包含骨干交换机S5和S6，设备El?E6分别为下挂在骨干交换机SI?S6的终端设备，其中，在车组出厂前通过静态配置将车组I中的骨干交换机SI和骨干交换机S2的子网连在一起组成VLAN1，实现了两个骨干交换机的互相备份。同样的通过静态配置将车组T3中的骨干交换机5和骨干交换机6组成VLAN4也能实现相互备份，但是车组Tl中的骨干交换机S3和车组T2中的骨干交换机S4各自组成的VLAN2和VLAN3无法实现冗余备份功能。
[0011]因此，在现有技术中由于协议设计上的规定，只能在车组出厂前静态配置每个车组中的各个骨干交换机之间的冗余，维护人员只有非常的熟悉每个交换机的端口连接关系，才能准确的配置每个骨干交换机的冗余，对维护人员的要求较高，另外，不同的车组之间由于属于不同的子网，而无法实现车组之间骨干交换机的冗余备份功能，但在实际使用过程中，列车的车组因为各种原因经常需要进行重组，而且在车组的连接处相对容易出现故障，因此，现有的静态配置骨干交换机冗余的方法，无法满足列车灵活组网的需求，浪费了人力资源，并且效率较低。
【发明内容】
[0012]本发明实施例提供一种列车冗余动态配置方法及系统，用以解决现有技术中列车只能在车组出厂前静态配置冗余，无法实现列车车组网动态配置冗余的问题。
[0013]本发明实施例提供一种列车冗余动态配置方法，骨干交换机间连接有子网冗余线，骨干交换机与子网冗余线连接的端口分别为子网冗余第一端口和子网冗余第二端口，骨干交换机与终端设备连接的端口为子网端口，子网端口分别与子网冗余第一端口和子网冗余第二端口 bypass,该方法包括:
[0014]第一骨干交换机判断自身是否位于列车车头或车尾位置；
[0015]当第一骨干交换机判断自身位于列车车头或车尾位置时，第一骨干交换机识别通过子网冗余线与其连接的第二骨干交换机；
[0016]第二骨干交换机根据通过子网冗余线与第一骨干交换机连接的第一子网冗余端口，将自身的第二子网冗余端口阻塞。
[0017]本发明实施例提供一种列车冗余动态配置方法，骨干交换机间连接有子网冗余线，骨干交换机与子网冗余线连接的端口分别为子网冗余第一端口和子网冗余第二端口，骨干交换机与终端设备连接的端口为子网端口，子网端口分别与子网冗余第一端口和子网冗余第二端口 bypass,该方法包括:
[0018]第一骨干交换机根据自身保存的与其进行冗余备份的第二骨干交换机的ID ；
[0019]识别与其相邻的骨干交换机的ID是否与所述第二骨干交换机的ID相同；
[0020]当与其相邻的交换机骨干交换机的ID与所述第二骨干交换机的ID相同时，第一骨干交换机根据通过子网冗余线与第二骨干交换机连接的子网冗余端口，将自身的另一侧的子网冗余端口阻塞。
[0021]本发明实施例提供一种列车冗余动态配置系统，骨干交换机间连接有子网冗余线，骨干交换机与子网冗余线连接的端口分别为子网冗余第一端口和子网冗余第二端口，骨干交换机与终端设备连接的端口为子网端口，子网端口分别与子网冗余第一端口和子网冗余第二端口 bypass,该系统包括:
[0022]第一骨干交换机，用于判断自身是否位于列车车头或车尾位置；当判断自身位于列车车头或车尾位置时，识别通过子网冗余线与其连接的第二骨干交换机；
[0023]第二骨干交换机，用于根据通过子网冗余线与第一骨干交换机连接的第一子网冗余端口，将自身的第二子网冗余端口阻塞。
[0024]本发明实施例提供一种列车冗余动态配置系统，骨干交换机间连接有子网冗余线，骨干交换机与子网冗余线连接的端口分别为子网冗余第一端口和子网冗余第二端口，骨干交换机与终端设备连接的端口为子网端口，子网端口分别与子网冗余第一端口和子网冗余第二端口 bypass,该系统包括:
[0025]第一骨干交换机，用于根据自身保存的与其进行冗余备份的第二骨干交换机的ID ;识别与其相邻的骨干交换机的ID是否与所述第二骨干交换机的ID相同；当与其相邻的交换机骨干交换机的ID与所述第二骨干交换机的ID相同时，第一骨干交换机根据通过子网冗余线与第二骨干交换机连接的子网冗余端口，将自身的另一侧的子网冗余端口阻塞；
[0026]第二骨干交换机，用于通过子网冗余线向第一骨干交换机发送自身的ID。
[0027]本发明实施例提供一种列车冗余动态配置方法及系统，在该方法中，骨干交换机间连接有子网冗余线，骨干交换机与子网冗余线连接的端口分别为子网冗余第一端口和子网冗余第二端口，骨干交换机与终端设备连接的端口为子网端口，子网端口分别与子网冗余第一端口和子网冗余第二端口 bypass，该方法包括:第一骨干交换机判断自身是否位于列车车头或车尾位置；当第一骨干交换机判断自身位于列车车头或车尾位置时，第一骨干交换机识别通过子网冗余线与其连接的第二骨干交换机；第二骨干交换机根据通过子网冗余线与第一骨干交换机连接的第一子网冗余端口，将自身的第二子网冗余端口阻塞。由于在本发明实施例中各骨干交换机之间通过子网冗余线进行连接，每个骨干交换机的子网端口分别与子网冗余第一端口和子网冗余第二端口 bypass，通过设置骨干交换机其中一个子网冗余端口阻塞，完成相邻骨干交换机的相互备份，从而实现了骨干交换机的动态冗余配置，保证了列车以太网的可靠性，提高了列车组网的灵活性。
【附图说明】
[0028]图1为现有技术中列车网络的组网结构示意图；
[0029]图2为本发明实施例提供的一种列车冗余串行动态配置过程示意图；
[0030]图3为本发明实施例提供的一种列车冗余串行动态配置详细过程示意图；
[0031]图4为本发明实施例提供的一种列车冗余并行动态配置过程示意图；
[0032]图5为本发明实施例提供的一种列车冗余并行动态配置的组网结构示意图；
[0033]图6为本发明实施例提供的一种列车冗余串行动态配置系统的结构示意图；
[0034]图7为本发明实施例提供的一种列车冗余并行动态配置系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]本发明为了解决列车组网过程中能够实现骨干交换机的冗余动态配置，提高列车组网的灵活性，保证列车通信的可靠性，提供了一种列车冗余动态配置方法及系统。
[0036]下面结合说明书附图，