[发明专利]一种并行冗余网络中的报文去重方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种并行冗余网络中的报文去重方法、系统及计算机可读存储介质。通过边界区间窗口与位图表相结合来判断是否有报文乱序发生以及报文的收到与否，可以在网络状况稳定没有乱序的情况下，获得最佳性能；在网络抖动或不稳定，有乱序报文产生时，能正确处理乱序报文，在性能和内存需求上优于通过查询表格来去重的算法。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种并行冗余网络中的报文去重方法、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

为了保证网络通信的高可靠性，并行冗余网络技术（如IEC62439-3标准定义的PRP（Parallel Redundancy Protocol））已广泛应用于金融、国家电网等安全关键领域。并行冗余网络的主要原理是双网并行，每个节点通过两个物理网卡连接到两个相互隔离、并行的网络，发送数据时，发端给每个报文附加一个递增的序列号，通过两个物理网卡发送两份完全一样的报文到两个并行的网络，接收端根据源MAC地址和报文中的序列号进行去重，对于同源MAC和序列号的两个报文，先到的被接收并处理，后到的被丢弃。

接收端的去重处理是并行冗余网络的关键技术，现有的去重方法中：

一种是收到新报文时，通过比较新报文的序列号是否大于已收到历史报文的最大序列号。如果大于，则认为是新包，如果小于等于，则认为是重包。该方法简单高效，但是它的前提条件是网络中的报文都是按顺序到达的，它不能处理报文乱序的情况，如报文在乱序情况下以1-3-2-4的顺序被收到，接收端在收到序列号为2的报文时，由于已收到历史报文的最大序列号为3，序号2小于序号3，那2号报文就被错误地丢掉了。

另一种去重方法是查表的方式，在接收端建立一个表格，把已收到报文的序列号保存在表格中，收到新包时，在表格中查找新包的序列号，如果找到，则认为是重包，如果没找到，则认为是新包，并在表格中记录该序列号。该方法能够很好地处理报文乱序情况，但是要对每一个报文进行查表、建表，并且还要处理表格的动态增长和表项老化后的回收处理，在性能上有一定的损失，影响了报文的传输速率。另外表格的内存消耗也比较大。

有鉴于此，有必要引入一种新的报文去重方法，以实现不管网络报文是正序还是乱序的情况下，都能高效、正确地进行去重处理。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种并行冗余网络中的报文去重方法、系统及计算机可读存储介质，以实现不管网络报文是正序还是乱序的情况下，都能高效、正确地进行去重处理。

为实现上述目的，本发明提供的一种并行冗余网络中的报文去重方法，包括：

步骤S1，获取当前接收到的报文的序列号；

步骤S2，判断所述序列号与当前边界区间窗口的左边界值和右边界值之间的大小关系；其中，所述左边界值和所述右边界值的初始值均为第一个收到的报文对应的序列号；

步骤S31，在所述序列号小于等于所述左边界值或者所述序列号等于所述时右边界值，判断为重包；

步骤S32，在所述序列号大于所述右边界值时，判断为新包，并将所述右边界值更新为所述序列号，以及将所述序列号在位图表中对应的位表值修改为第一值；其中，所述位图表中存储有所述左边界值与所述右边界值之间的序列号对应的报文收到状态，其中，收到状态对应的记录值为第一值，未收到状态对应的记录值为第二值；

步骤S33，在所述序列号等于所述左边界值+1时，判断为新包，并将所述左边界值更新为所述序列号，以及将所述序列号在位图表中对应的位表值修改为第一值；

步骤S341，在所述序列号大于所述左边界值+1，且小于所述右边界值时，获取所述序列号在位图表中的对应位置及对应的位表值；

步骤S342，在所述位表值为所述第一值时，判断为重包；在所述位表值为所述第二值时，判断为新包，并将所述位表值修改为所述第一值。