一种实用的系统级冗余通信网络架构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络通信技术领域，特别涉及一种实用的系统级冗余通信网络架构，用于实现运载火箭地面运距离测发控平台系统的网络通信。
【背景技术】
[0002]新一代运载火箭总控网络系统作为地面测试发控系统重要组成部分，承担火箭地面测试测试发控设备网络互连、测试信息共享、状态监视、测试进程控制，并为测试和发射提供故障诊断。总控网络系统将计算机技术、网络技术和信息处理技术应用于运载火箭测试和发射，在实现各系统远程信息交换基础上，通过测试进程统一控制、信息综合管理和应用，实现地面测试发控系统一体化设计。
[0003]目前，运载火箭发射场、总装测试厂地面测发网络采用了大量的有线接入方式，主要采用以太网通信技术为主，具有高速、远控、可靠等优点。随着网络技术的不断发展，计算机网络已经成为很多计算机应用系统的重要甚至关键支撑技术，其安全性、可靠性直接影响着相应系统本身的安全性和可靠性。而对于测发控通信网络来说，网络的故障不但会造成巨大的经济损失，而且会引发其他更严重的后果。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种实用的系统级冗余通信网络架构，该网络架构中的主干网交换机、接入交换机、测试设备网卡和传输链路均采用冗余设计，可以解决网络交换机、网线、网卡等设备及组件单点故障造成的通信系统失效问题，可大大提高测发控网系统的可靠性。
[0005]本发明的上述目的通过以下技术方案实现:
[0006]—种实用的系统级冗余通信网络架构，包括前端交换机Ql、前端交换机Q2、后端交换机Hl和后端交换机H2，其中:前端交换机Ql和前端交换机Q2为采用VSS协议的冗余交换机，且通过两对万兆光纤连接，所述两个前端交换机与发射场内的前端测试设备连接，所述前端测试设备具有冗余网卡;后端交换机Hl和后端交换机H2为采用VSS协议的冗余交换机，且通过两对万兆光纤连接，所述两个后端交换机与后端测试设备连接，所述后端测试设备具有冗余网卡;前端交换机Ql和后端交换机Hl之间通过M对千兆光纤连接，前端交换机Q2和后端交换机H2之间也通过M对千兆光纤连接，且所述2M对千兆光纤通过GEC技术捆绑为I个以太网通道;M为正整数。
[0007]在上述的实用的系统级冗余通信网络架构中，前端测试设备和或后端测试设备采用TEAM技术实现冗余网卡。
[0008]上述的实用的系统级冗余通信网络架构还包括部署在前端的NI对接入层交换机和部署在后端的N2对接入层交换机;其中，互为冗余的每对前端接入层交换机之间通过网线连接，并与后端交换机Hl和后端交换机H2进行环形连接，然后通过快速生成树协议实现接入层网络冗余;互为冗余的每对后端接入层交换机之间通过网线连接，并与前端交换机Ql和前端交换机Q2进行环形连接，然后通过快速生成树协议实现接入层网络冗余;NI和N2为整数。
[0009]在上述的实用的系统级冗余通信网络架构中，前端交换机Q1、前端交换机Q2、后端交换机H1、后端交换机H2和N1+N2对接入层交换机均为三层网络交换机。
[0010]在上述的实用的系统级冗余通信网络架构中，三层网络交换机采用静态路由设置。
[0011]在上述的实用的系统级冗余通信网络架构中，前端交换机Q1、前端交换机Q2、后端交换机H1、后端交换机H2和N1+N2对接入层交换机均安装有互为冗余的双电源模块。
[0012]本发明与现有技术相比的优点在于:
[0013](I)、本发明的主干网交换机采用VSS技术实现冗余，两台互为冗余的网络交换机等效于虚拟交换机，具有相同IP地址，因此可以在较短的时间内实现故障切换;而且虚拟交换机进行数据通信时，不需要进行交换机IP切换和判断，可以有效降低对CPU和内存等资源的占用；另外VSS技术从逻辑层面简化了网络拓扑，互为冗余的交换机共用一个网关地址，实现了无环路通信，可有效提高通信网络系统的可靠性；
[0014](2)、在本发明中，连接主干网前后端交换机的光纤采用GEC技术捆绑为I个以太网通道，可以有效展宽通信网络的数据传输带宽，提高信息传输速率，从而降低了前后端通信的传播时延。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的系统级冗余通信网络架构的原理框图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明:
[0017]对于运载火箭发射场与总装测试厂的地面测发控网络，网络故障会造成发射中止或推迟，因此为了提高网络可靠性，并降低网络通信时延，本发明提供了一种实用的系统级冗余通信网络架构。
[0018]如图1所示的原理框图，在本发明的系统级冗余通信网络架构中，前端交换机Q1、前端交换机Q2、后端交换机Hl和后端交换机H2构成前后端的主干网络，接入层交换机用于将远距离前端测试设备接入通信网络。
[0019]其中，前端交换机Ql和前端交换机Q2在前端，互为冗余;后端交换机Hl和后端交换机H2在后端，互为冗余。这四个网络交换机是本发明前后端主干网络的核心层。该主干网络交换机采用思科公司的VSS(虚拟交换系统)为前后端测试设备提供一个可靠的网管，S卩:前端交换机Ql和前端交换机Q2为采用VSS协议的冗余交换机，且通过两对万兆光纤连接;后端交换机Hl和后端交换机H2为采用VSS协议的冗余交换机，且通过两对万兆光纤连接。在使用VSS时，一组交换机的工作在逻辑上表现为网络上的一个虚拟交换机，具有共同的网关IP，在网络配置中，将其中一台交换机设置为“活交换机”，当“活交换机”失效时，则用冗余的交换机取代它作为新的“活交换机”。
[0020]在主干网络中，前端交换机Ql和后端交换机Hl之间通过M对千兆光纤连接，前端交换机Q2和后端交换机H2之间也通过M对千兆光纤连接。这2M对千兆光纤通过GEC技术捆绑为I个以太网通道，M为正整数。其中，GEC(Gigabit Ethernet Channel)是将两条或2条以上的物理链路捆绑成一条逻辑线路来使用，此过程对用户是通明的。GEC在两条物理线路上对数据流量进行负载分担，将流量随机分配到每条物理线路上。一方面增大了线路带宽，更主要的是为互联设备提供了线路上的备份，提供了线路的高可用性，失效切换时间大约在10微妙左右。在本实施例中，分别米用4对千兆光纤连接前端交换机Ql和后端交换机Hl，以及前端交换机Q2和后端交换机H2，这8对千兆光缆通过GEC技术捆绑为I个以太网通道，因此这8对千兆光纤互为冗余，对数据流量进行负载分担，交换机将流量随机分配到每对千兆光纤上，从而增大了线路带宽