[發明專利]一種Windows系統下PRP網絡連接方法

有效

• 申請號: 201710494889.7
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107332834B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 李忠安;篤峻
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種Windows系統下PRP(并行冗余協議)網絡連接方法：設計一種NDIS中間層驅動，此驅動內部實現PRP節點的鏈路冗余體LRE：驅動在協議棧上邊界生成一塊虛擬網卡，協議棧下邊界綁定到兩物理網卡，系統上層應用只與此虛擬網卡通信；兩物理網卡收到報文后，經過驅動冗余算法處理，將報文作為原始報文送給虛擬網卡，供上層應用使用；上層應用下發給虛擬網卡的報文，經驅動處理后，一分為二，分別由兩物理網卡轉發至外部PRP網絡中。本發明利用windows的NDIS驅動實現PRP節點的鏈路冗余體LRE，簡化了網絡連接方式，處理效率高，提高了冗余網絡的可靠性。

技術領域

本發明涉及一種Windows系統下PRP網絡連接方法，屬于電力工程的自動化通信技術領域。

背景技術

IEC 62439規定的并行冗余協議PRP由于安全可靠、實時切換、兼容常規并行雙網架構等優點，特別適用于電力系統變電站內部通信。目前變電站監控系統為了系統易用性，主機相當一部分采用了Windows操作系統，而目前Windows系統接入變電站PRP通信網絡，一般采用外置交換模塊(RedBox)的方法進行實現。但外置交換模塊的方式不僅增加了系統成本，而且增加了系統網絡連接，一定程度上減少了網絡冗余的效果，影響系統的可靠性。

NDIS是Windows網絡協議棧組件間的接口規范。它橫跨傳輸層、網絡層和數據鏈路層，是網卡(或網卡驅動)與上層協議(或應用)間的通信接口。所有發送到網絡和從網絡接受的報文都由NDIS通過，通過NDIS驅動可以任意修改、轉發系統的所有網絡報文。

發明內容

本發明的目的是：提供一種Windows系統下PRP網絡連接實現方法，簡化系統網絡連接，以解決目前PRP的應用中系統復雜、成本高、效果差問題。

本發明為解決上述技術問題而提供了一種windows系統下PRP網絡連接方法,該方法首先設計一種NDIS中間層驅動程序，安裝加載后，驅動程序生成一塊虛擬網卡，上層應用直接通過此網卡與外部網絡進行交互。同時驅動程序綁定到兩塊物理網卡，它們設置同樣的MAC地址，分別連接到外部PRP網絡的A、B網。

驅動程序綁定的物理網卡收到報文后，截取報文最后6個字節作為PRP標簽，取出標簽里的SeqNum、LanID以及幀頭的源MAC，查詢全局節點表，根據丟棄算法決定此幀報文是丟棄還是向轉給虛擬網卡，虛擬網卡收到報文后就轉發給上層協議棧及應用。

上層應用下發給虛擬網卡的報文，先復制成2份，并分別補上PRP標簽，填上當前的SeqNum等信息，分別通過驅動綁定的兩物理網卡轉發出去。

本發明的有益效果是：通過系統的NDIS驅動實現PRP協議的鏈路冗余體LRE，直接處理鏈路層報文，實現冗余發送與接收拋棄處理。接收報文時，物理雙網上接收到的報文經過PRP標簽識別、冗余拋棄處理后傳送到虛擬網卡處；發送報文時，虛擬網卡的報文經過復制并添加PRP標簽后，通過兩物理網卡轉發到PRP網絡上。本發明的PRP網絡連接方法能簡化網絡連接，實現報文的透明處理，且故障時無縫切換，能極大地提高變電站網絡通信的可靠性。

附圖說明

圖1是包含驅動的PRP系統協議棧層次結構圖，上層應用只與驅動的的虛擬網卡通信，驅動負責對接兩物理網卡，冗余處理由驅動進行。

圖2是PRP系統驅動協議層接收流程圖。

圖3是PRP系統驅動微端口層發送流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的NDIS驅動架構及里面PRP協議實現細節作進一步的說明。