[发明专利]一种基于组播协议的以太网热备热切换的冗余方法

说明书

本发明公开了一种基于组播协议的以太网热备热切换的冗余方法，其包括以下步骤：步骤1：构建计算机A与计算机B的网络拓扑结构，计算机A的2个以太网接口分别连接交换机A和交换机B，计算机B的2个以太网接口同时分别连接交换机A和交换机B；交换机A与交换机B之间用两路配置为端口聚合的链路相连接；步骤2：计算机A与计算机B之间进行网络报文的发送与接收。本发明完成了计算机A和计算机B之间热备热切换的冗余连接，使得在双冗余链路中在只有1个连接出现故障时，不存在通信中断时间。

技术领域

本发明属于嵌入式软件开发技术领域，涉及一种基于组播协议的以太网热备热切换的冗余方法。

背景技术

在嵌入式开发领域，以太网的应用越来越多。尽管以太网有传输带宽大的优势，但是由于本身不具备错误处理能力，因此在需要传输可靠性的应用场景下需要额外的设计来保证。

以太网最常见的可靠性设计方法就是链路冗余设计。以太网链路冗余设计常用的方法有负载均衡和多网切换的方法。这些常见的方法往往都有一个重要的设计指标——切换时间。也就是说，常见的以太网链路冗余设计，在其中一路链路出现故障时，往往存在一个时间段是通信中断的。这种情况会极大地影响以太网冗余链路的可靠性。

综上所述，设计一种热备热切换的、切换时不存在通信中断的以太网冗余方法，对于提高嵌入式软件系统中以太网通信的可靠性是很有意义的。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种基于组播协议的以太网热备热切换的冗余方法，以实现在单广播域的以太网两路以上的冗余链路中有一路链路发生故障时，以太网通信不存在任何中断时间。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于组播协议的以太网热备热切换的冗余方法，其包括以下步骤：

步骤1：构建计算机A与计算机B的网络拓扑结构

计算机A的2个以太网接口分别连接交换机A和交换机B，计算机B的2个以太网接口同时分别连接交换机A和交换机B；交换机A与交换机B之间用两路配置为端口聚合的链路相连接；

步骤2：计算机A与计算机B之间进行网络报文的发送与接收

计算机A通过2个以太网接口向计算机B发送网络报文、计算机B通过2个以太网接口接收并汇总来自计算机A的网络报文的方法，和计算机B通过2个以太网接口向计算机A发送网络报文、计算机A通过2个以太网接口接收并汇总来自计算机B的网络报文的方法相同。

其中，所述计算机A的两个以太网接口和计算机B的两个以太网接口，共计4个以太网接口配置为相同的组播地址。

其中，所述计算机A向计算机B发送网络报文时，网络报文内容追加报文序号，即网络报文的主体包括报文序号和内容两部分。

其中，所述计算机A向计算机B发送一个网络报文，称为一次报文发送；每一次报文发送，有独立的报文序号。

其中，所述计算机A的两个以太网接口记为A1和A2，计算机B的两个以太网接口记为B1和B2；在一次报文发送中，需要发送的网络报文被复制为两个报文序号及内容完全相同的两个网络报文副本，一个报文副本由以太网接口A1通过组播，分发给以太网接口B1和B2；另一个报文副本由以太网接口A2同样通过组播，分发给以太网接口B1和B2。

其中，所述计算机A向计算机B发送一个网络报文，计算机B则由以太网接口B1和B2汇总接收到4个相同的报文副本；报文序号起始位0，由4个字节共16位二进制数组成；在连续N次的报文发送中，一次报文发送的报文序号，是上一次发送的序号加1，报文序号从0到N-1完成发送，即N次报文发送，生成序号从0到N-1的报文4N个。