[發(fā)明專利]一種基于平衡式通信CPU節(jié)點群的分布式遠動機系統(tǒng)與設計方法

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• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112650363A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 劉剛;張龍;晏先云;呂宏昌;陳秋榮;趙宇明
• 申請（專利權）人: 北京四方繼保工程技術有限公司;北京四方繼保自動化股份有限公司
• 主分類號: G06F1/18
• 分類號: G06F1/18;G06F9/445;G06F9/50
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 趙卿

1.一種基于平衡式通信CPU節(jié)點群的分布式遠動機，包括機箱、電源模塊、背板模塊、多組CPU節(jié)點插件；其特征在于：

所述電源、背板模塊及多組CPU節(jié)點插件均設置在機箱中；

每一CPU節(jié)點插件用于獨立完成遠動機的其中任意一個應用業(yè)務；

所述背板模塊為具備多個固定插件槽位的背板，多組CPU插件插入背板模塊的對應固定插件槽位形成多組CPU節(jié)點；

各個CPU節(jié)點通過背板實現(xiàn)通信業(yè)務功能；

所述電源模塊為各CPU節(jié)點提供所需電能。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于平衡式通信CPU節(jié)點群的分布式遠動機，其特征在于：

所述CPU節(jié)點插件通過插針結構連接到固定插件槽位，每個槽位有5個插針組合為槽位識別碼，槽位識別碼按照槽位順序號自然累加，互不相同；

各個插件通過C類IP地址在內網(wǎng)進行唯一性識別，C類地址的前三個字節(jié)固定，最后一個字節(jié)由槽位識別碼確定，當CPU插件固定在一個固定插件槽位后即實現(xiàn)了內部IP地址的自動鎖定。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于平衡式通信CPU節(jié)點群的分布式遠動機，其特征在于：

所述CPU節(jié)點分為主管理節(jié)點與備管理節(jié)點，當一臺遠動機中僅部署一個CPU節(jié)點時，該節(jié)點默認為管理節(jié)點；當一臺遠動機中部署CPU節(jié)點超過一個時，選擇其中一個運行業(yè)務消耗資源最低的CPU節(jié)點作為默認主管理節(jié)點，選擇運行業(yè)務消耗資源次低的一個CPU節(jié)點作為默認備管理節(jié)點；

當主管理節(jié)點故障時，備管理節(jié)點接替全部節(jié)點的管理工作，并挑選其余存活節(jié)點中的一個作為備用節(jié)點；只有當主備管理節(jié)點均故障時，遠動機才停止工作。

4.根據(jù)權利要求1-3所述的一種基于平衡式通信CPU節(jié)點群的分布式遠動機設計方法，其特征在于，

所述分布式遠動機設計方法包括以下步驟：

步驟1：設置多CPU節(jié)點，確定CPU節(jié)點插件模塊個數(shù)并依次插入背板槽位，其中每個CPU節(jié)點插件用以獨立完成遠動機的其中任意一個應用業(yè)務；

步驟2：創(chuàng)建以太網(wǎng)與串口通訊的動態(tài)前置組；

步驟3：分配主、備管理節(jié)點；

步驟4：分配數(shù)據(jù)指紋作為內部識別序號；

步驟5:下載配置文件至遠動機存儲器；

步驟6：CPU節(jié)點創(chuàng)建本節(jié)點IP地址并寫入操作系統(tǒng)；

步驟7：各節(jié)點插件運行節(jié)點管理程序。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種基于平衡式通信CPU節(jié)點群的分布式遠動機設計方法，其特征在于:

所述步驟1中，針對以太網(wǎng)轉發(fā)業(yè)務時，分配的CPU節(jié)點插件個數(shù)與分配的IP地址個數(shù)相同；

針對站內以太網(wǎng)通信設備接入業(yè)務時，如果單套設備冗余運行，按照該設備可提供的虛擬通信接口的數(shù)目分配CPU節(jié)點插件；如果兩套以上設備冗余運行，分配的CPU節(jié)點插件個數(shù)與冗余設備的個數(shù)相同；

當以串口方式進行站內數(shù)據(jù)采集業(yè)務或者出站轉發(fā)業(yè)務時，每個CPU節(jié)點插件提供一個同名串口，所需CPU節(jié)點插件個數(shù)與業(yè)務可提供的串口個數(shù)相同；

所述插件通過C類IP地址在內網(wǎng)進行唯一性識別，C類地址的前三個字節(jié)固定，最后一個字節(jié)由槽位識別碼確定，當CPU插件固定在一個固定插件槽位后即實現(xiàn)了內部IP地址的自動鎖定。

6.根據(jù)權利要求4或5所述的一種基于平衡式通信CPU節(jié)點群的分布式遠動機設計方法，其特征在于:

所述步驟2中，對于每個獨立的出站應用業(yè)務創(chuàng)建一個動態(tài)前置組；對于每類通信協(xié)議相同的設備，創(chuàng)建一個動態(tài)前置組；

對于以太網(wǎng)通信的動態(tài)前置組，動態(tài)前置組所包含的通道數(shù)目由虛擬遠端通信接口的數(shù)目確定；對于串口通信的動態(tài)前置組，動態(tài)前置組所包含的通道數(shù)目由消耗的遠動機同名串口數(shù)目確定。

7.根據(jù)權利要求4所述的一種基于平衡式通信CPU節(jié)點群的分布式遠動機設計方法，其特征在于:

所述步驟3中，如果只使用了一個CPU節(jié)點，則該節(jié)點默認為主管理節(jié)點；如果使用了超過一個CPU節(jié)點，則選擇一個運行業(yè)務消耗資源最低的CPU節(jié)點作為默認主管理節(jié)點，選擇一個運行業(yè)務消耗資源次低的CPU節(jié)點作為默認備管理節(jié)點。