[發明專利]雙機熱備系統主備模式切換的方法

有效

• 申請號: 202011623778.X
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112822039B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 王東光;牛治綠
• 申請（專利權）人: 英賽克科技（北京）有限公司
• 主分類號: H04L45/247
• 分類號: H04L45/247;H04L45/28;H04L69/163;H04L41/0668
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 黃謙;車江華

本發明公開一種雙機熱備系統主備模式切換的方法，該方法包括：通過所述第一單向網閘的單向隔離卡提供參考電平，所述參考電平用于所述第一單向網閘的外端機向內端機同步主備模式；當所述第一單向網閘的外端機切換至備模式時，通過所述第一單向網閘的外端機配置第一參考電平；當所述第一單向網閘的內端機檢測到所述第一參考電平時切換至備模式。本發明通過高低電平的配合，單向網閘的內端機和外端機能迅速知道對方的狀態是主模式還是備模式，從而調整自己的狀態，完美的解決了單向網閘不能實時同步內端機和外端機主備狀態的問題，真正意義上實現了單向網閘的內端機和外端機的同步主備切換，提高了單向網閘主備切換效率。

技術領域

本發明涉及工控安全技術領域，尤其涉及一種雙機熱備系統主備模式切換的方法。

背景技術

在工業生產活動中，管理信息網一般采集工業生產網的關鍵數據生成監控信息。但是為保障生產網的安全性，防止非法入侵，可以使用單向網閘實現工業生產網向管理信息網單向發送數據。

單向網閘采用“2+1”模型架構設計，即雙主機(內端機和外端機)和單向隔離部件，將數據從工業生產網(內端機一側)向管理信息網(外端機一側)擺渡。一般實現原理是，內端機收到網絡數據后，進行應用層數據剝離，采用私有通訊協議，僅將應用層數據單向擺渡到外端機，外端機再根據配置轉發應用層數據。

單向網閘作為數據傳輸的重要節點，一旦出現單點故障(Single?Points?ofFailure，簡稱SPOF)，可能導致信息傳輸失敗，嚴重的可能引起網絡故障。雙機熱備技術可以有效解決單點故障的問題，由兩臺單向網閘進行主備模式部署。正常工作時，兩臺單向網閘設備分別工作于主模式和備模式。主模式的設備正常工作時，備模式工作的設備待命，并接收主模式設備的同步信號。當主模式設備工作異常時會向備模式設備發送主備切換命令，或者主模式設備異常后不能發送周期同步信號，備模式設備收到主備切換命令或者接收同步信號超時后，認為主模式設備故障，備模式設備切換為主模式，替代主模式設備進行數據傳輸服務。

但是需要注意的是，當對于工作在主模式下的單向網閘的故障是由外端機異常所導致時，需要將該故障單向網閘的外端機切換至備模式，同時將該故障單向網閘的內端機切換至備模式。但是由于單向網閘中內端機和外端機之間是單向通信的關系，所以無法響應于外端機的模式切換來控制相應內端機進行模式切換。

為解決以上問題，現有技術中有兩種方法：

方法1、采用了雙向網閘(內端機和外端機之間雙向通信)替換單向網閘。如圖1所示為采用雙向網閘的雙機熱備系統原理框圖。如圖1所示，兩臺形成主備關系的雙向網閘，工作于主模式的雙向網閘的一側(例如，外端機)出現故障時，可以通過TCP協議通知雙向網閘的另一側(例如，內端機)切換到備模式，實現網閘兩側模式協同一致。但是，由于外端機能夠向內端機發送數據通信，導致了安全隱患的存在。

方法2、如圖2所示為采用轉換傳輸路徑方式的雙機熱備系統原理框圖。如圖2所示，使用轉換傳輸路徑的方法來繞開故障主機，但是效率低且耗費資源(需要三臺主機同時工作來傳輸數據)。

如果單向網閘沒有一個有效的方法同步內外端機主備模式，那么當1號設備內端機發生故障，就會切換成備模式，2號設備內端機就會切換成主模式，而此時的1號設備外端機無法得知內端機已切換到備模式而認為自己還是主模式，2號設備外端機無法得知內端機已切換為主模式而認為自己還是備模式，這就導致雙主設備的存在，而數據也無法正常傳輸(如圖3)；通過轉換數據傳輸路徑(如圖2)的方式雖然可以保證數據的正常傳輸，但是多了一臺設備的轉發，不僅數據傳輸效率變低、延時變長、耗費資源，而且沒有真正意義上的實現單向網閘內端機和外端機的主備同步切換。

發明內容

本發明實施例提供一種雙機熱備系統主備模式切換的方法、電子設備及計算機可讀存儲介質，用于至少解決上述技術問題之一。