[發(fā)明專利]一種具有冗余主備和負載均衡的多串口服務(wù)器系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110905811.6
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113347280B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張朋飛;周厚明
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢邁威通信股份有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L12/24
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 廉海濤

本發(fā)明公開了一種具有冗余主備和負載均衡的多串口服務(wù)器系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少兩個多串口服務(wù)器，用于通過主備信令通道進行主備選舉或通過控制信令通道進行負載均衡控制；至少一個串口設(shè)備，用于將串口數(shù)據(jù)上傳至多串口服務(wù)器，并接收多串口服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；及遠端服務(wù)器，用于將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)下發(fā)至多串口服務(wù)器，并接收多串口服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的串口數(shù)據(jù)。本發(fā)明通過主備信令通道進行多串口服務(wù)器主備選舉，實現(xiàn)在主服務(wù)器出現(xiàn)故障時能夠快速無縫切換至備服務(wù)器，提高工業(yè)設(shè)備的通信可靠度；并且通過控制信令通道進行多串口服務(wù)器負載均衡控制，實現(xiàn)能夠?qū)⒁宦反跀?shù)據(jù)連接至多路串口服務(wù)器，提高串口服務(wù)器的負載均衡性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)自動化總線通信領(lǐng)域，更具體地，涉及一種具有冗余主備和負載均衡的多串口服務(wù)器系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前工業(yè)現(xiàn)場仍然存在很多利用RS485/422/233,CAN等工業(yè)總線實現(xiàn)工業(yè)自動化數(shù)據(jù)采集和控制的工業(yè)自動化應(yīng)用；由于此類工業(yè)總線通常通信距離比較有限，無法滿足當(dāng)前工業(yè)4.0的需求；所以很多廠家推出了RS485/422/233轉(zhuǎn)Ethernet的串口服務(wù)器，以及CAN轉(zhuǎn)Ethernet的CAN服務(wù)器來利用無處不在的以太網(wǎng)技術(shù)，擴展工業(yè)現(xiàn)場總線的通信距離。

市面上比較常見的串口服務(wù)器是1/2/4/8/16/32口串口服務(wù)器；最多也是32口串口服務(wù)器；當(dāng)現(xiàn)場需要超過32口服務(wù)器時，將面臨無設(shè)備可用的場景。

目前的大多數(shù)串口服務(wù)器采用單片機實現(xiàn)，所以CPU和網(wǎng)絡(luò)處理能力相對較弱，當(dāng)一路串口的數(shù)據(jù)需要連接多路服務(wù)器時，可能成品串口服務(wù)器無法滿足要求，并且在單個CPU上通過總線擴展超過32口串口設(shè)備時，由于中斷過多，導(dǎo)致CPU負載過重，從而整機的性能下降，無法滿足多口交換機高波特率數(shù)據(jù)傳輸需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種具有冗余主備和負載均衡的多串口服務(wù)器系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種具有冗余主備和負載均衡的多串口服務(wù)器系統(tǒng)，包括：

至少兩個多串口服務(wù)器，用于通過主備信令通道進行主備選舉或通過控制信令通道進行負載均衡控制，將遠端服務(wù)器下發(fā)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至串口設(shè)備，并將所述串口設(shè)備上傳的串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述遠端服務(wù)器；

至少一個串口設(shè)備，用于將串口數(shù)據(jù)上傳至多串口服務(wù)器，并接收多串口服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；及

遠端服務(wù)器，用于將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)下發(fā)至多串口服務(wù)器，并接收多串口服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的串口數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述多串口服務(wù)器通過主備信令通道進行主備選舉時，

各多串口服務(wù)器之間通過主備信令通道進行握手，并通報對應(yīng)多串口服務(wù)器的健康權(quán)重值；

根據(jù)各多串口服務(wù)器的健康權(quán)重值選舉產(chǎn)生一個主多串口服務(wù)器，并將其它多串口服務(wù)器設(shè)置為備多串口服務(wù)器。

優(yōu)選地，所述多串口服務(wù)器的健康權(quán)重值的產(chǎn)生方法為：

在多串口服務(wù)器第一次啟動時，根據(jù)MAC地址，將當(dāng)前時間作為起點，生成一個隨機數(shù)，作為初始的健康權(quán)重值寫入flash；

設(shè)定多串口服務(wù)器的不同異常情況對應(yīng)的異常損失值，當(dāng)多串口服務(wù)器每出現(xiàn)一次異常時將當(dāng)前的健康權(quán)重值減去對應(yīng)的異常損失值，并將新的健康權(quán)重值寫入flash；

當(dāng)多串口服務(wù)器異常重啟時，寫入一個異常重啟標志位到flash中；

當(dāng)多串口服務(wù)器重啟時，通過讀取flash中的異常重啟標志位判斷多串口服務(wù)器是否發(fā)生了異常重啟；若是，則將當(dāng)前的健康權(quán)重值減去對應(yīng)的異常損失值，并將新的健康權(quán)重值寫入flash；否則不作處理。

優(yōu)選地，所述多串口服務(wù)器通過控制信令通道進行負載均衡控制時，