网络双冗余快速切换的方法与制作流程
大屏幕显示系统双主机冗余控制设计与应用
现故障时立即启用备用计算机继续故障，
主 机在工 作 中出现致 命 问题 不能恢 复时 ， 自 障、大屏幕显示控制故障。
动切换由另外一台主机接管，保证两个主机
不在 同时 出现故 障时不影 响系统 正常工作 。
目前 ，控 制 系 统冗 余 通 常 采 用 并联 结 业 以太网中 。Ｈ Ｉ Ｍ 计算机通过工业 以太 网 故 障 时 停 止 发 送 心 跳 数 据 ， 此 时 对 方 计 构 ，如图１ 所示。并联结构的热备冗余是使 与Ｐ Ｃ Ｌ 通讯读取数据 ，大屏幕显示 系统通 算 机 无 法 正 常 接 收 到 心 跳 数 据 时 ， 系 统
若干同样单元并联运行，只有当组成系统的 过本地Ｄ Ｅ Ｄ 获取大屏幕显示数据 ，然后 通 进 行冗 余切换 ，并开 始 由切换后 计算机
并联 单元 全部失 效时系 统才会停 止工作 。 过 工业 以太 网将 数 据 发送 给 大 屏 幕 。 发送心跳数据。 软件 冗 余 工作 机 制 为 两 台 计算 机 同时
【 关键词】冗余；大屏幕显示控制系统
１ 引言 ．
备旁 比较醒 目的位置 ，显示 重要 过程数
两 台Ｈ Ｉ Ｍ 系统 分 别 以Ｄ Ｅ Ｄ 数据 接 口发送
在 工 程 应 用 中 ，室 内外 大屏 幕 显 示 屏 据 ， 指 导 操 作 员 进 行 机 旁 设 备 操 作 。 因 实 时 数据 给 大 屏 幕 显 示系 统 ， 同时 发送 运 基本 由计算机来完成数据接收与显示控制工 此 该 系 统 稳 定 运 行 ，显 得 尤 为 重 要 。 行状 态 信 号供大 屏 幕 显示 系统 自动 判 断Ｈ Ｉ Ｍ
２２ 无 线 传 感 器 网 络 的特 点 ． ２ ２ １ 传 感 器 节 点 体 积 小 ， 成 本 ．．
IEEE 802.1d介绍——Spanning Tree的工作方式
IEEE 802.1d介绍——Spanning Tree的工作方式二层数据网的自愈需求由来已久，早期的以太网Bridge 采用了基于MAC 地址在不同端口之间的转发，而每一个端口对应的是一个以太网的网段，也就是一个以太网的广播域，通过学习每个端口的MAC 地址表的方式，以太网Bridge 只转发不同端口间的通信。
但是由于Bridge 依赖的是运行网络中存在的MAC 地址和端口的对应表，所以一旦收到目的地址未知的数据包，它将利用广播的形式来寻址，这种方法使得它天生不能隔离广播包和组播包的通信，其后果就是在一个环形网络中造成数据流量以指数形式的增长，从而导致网络的瘫痪，这种现象也称为“广播风暴”。
可以说“广播风暴”的现象只存在于两点之间存在冗余链路的网络之中，而冗余链路的存在正是网络设计中大量存在的，这种设计的目的是当某一条链路失效时，另一条冗余的链路能够马上接管所有的工作。
为了解决“广播风暴”这一在二层数据网络中存在弊端，IEEE（电机和电子工程师学会）制定了802.1d的生成树协议（Spanning Tree），这种协议的本质就是消除网络拓扑中任意两点之间可能存在的重复路径，利用这种算法将两点之间存在的多条路经划分为“通信路径”和“备份链路”，数据的转发在“通信路径”上进行，而“备份链路”只用于链路的侦听，一旦发现“通信路径”失效时，将自动地将通信切换到“备份链路”上。
现代的二层以太网交换机和三层以太网交换机采用了硬件电路的设计，保证了每个端口的独享带宽，用户可以将它的每一个端口看作是一个独立的Bridge 端口，其二层的工作原理同Bridge 类似。
为了实现在用户接入层、汇聚层甚至城域网络范围内的高可靠性，网络中关键的拓扑设计往往采用冗余链路的设计，虽然也有其他的技术可以实现高效的网络收敛，但是大多数网络设计者还是采用了802.1d的方法，原因是Spanning Tree是一项简单而成熟的网络自愈技术。
网络防火墙的高可用性与冗余配置方法(九)
网络防火墙的高可用性与冗余配置方法随着互联网的迅猛发展，网络安全问题日益凸显。
作为保护网络安全的重要设备，网络防火墙的高可用性和冗余配置成为网络管理员关注的焦点。
本文将探讨网络防火墙的高可用性和冗余配置方法，以提高网络防护的效果和稳定性。
一、网络防火墙的高可用性网络防火墙的高可用性是指在出现故障或异常情况时，系统仍然能够保持连续工作和提供持续防护的能力。
为了提高网络防火墙的高可用性，可以采取以下几种措施。
1. 冗余部署冗余部署是实现高可用性的一种重要手段。
在网络防火墙中，可以通过配置主备模式或集群模式实现冗余部署。
主备模式下，主设备负责正常的流量处理，备设备处于待命状态，一旦主设备故障，备设备将迅速接管工作，确保网络的正常运行。
集群模式下，多个防火墙设备组成一个集群，共同接收和处理流量，若其中一台设备发生故障，其他设备会自动接管，实现互备。
2. 实时监控与故障检测通过实时监控网络防火墙的运行状态和性能指标，能够及时发现故障并采取措施。
常见的监控手段包括系统日志查看、性能监控工具的使用以及网络流量的分析等。
此外，还可以利用故障检测工具对网络防火墙进行主动探测，及时发现故障并进行修复。
3. 快速切换与故障恢复对于网络防火墙的故障切换和恢复，速度十分关键。
可以采用多种技术手段，如热备插拔、快速切换等，确保故障切换过程中对网络的影响尽可能小。
此外，有效的备份和恢复机制也是高可用性的重要组成部分，在故障发生后，能够迅速将系统恢复到正常工作状态。
二、网络防火墙的冗余配置方法冗余配置是网络防火墙实现高可用性的基础。
在冗余配置中，需要考虑以下几个方面。
1. 硬件冗余硬件冗余是指利用备用硬件设备来保障系统的稳定性和持续运行。
对于网络防火墙，可以采用双机备份模式或多机备份模式。
在双机备份模式中，两台防火墙设备通过链路互联，实现实时数据同步和状态同步，一旦主设备故障，备设备能够立即接管工作。
在多机备份模式中，通过配置多台防火墙设备，实现流量的负载均衡和故障切换，提高整个系统的可用性。
双冗余网卡高速切换的实现
为例 ，介 绍在Ｗｎｏ ｓ 作 系统 下 ，通 过在 网 ｉ ｗ操 ｄ
卡 驱动 中读取 寄存 器 ，快速检 测 网卡 故障 ，
从 而实现 双 冗 余 网卡 高速 切换 ，使双 冗 余 网
卡 的切换 时 间缩短 至 ７ ｍ ，大 大提 高切换 速 ０ｓ
度 ，从 而保 障各 类铁路 通 信设 备应 用的正 确
作系统下 ，若采用在应 用层实现双 网卡冗余 备份技术 ，
驱 动软件 设计分 ３ 部分 ：初 始化 、双冗余 网卡检 测 与切
其 网卡切换 的平 均 时间必然大 于 １ ０ 。要 实现双冗余 换 、数 据包接收与发送 。初始化 主要 是设 置 网卡 和驱动 ２ ｍｓ 网卡 的快速切换 ，提高 网络的可靠性 和实时性 ，最理 想 程序 的初始状态 ， 包 括初始化变量 、网卡复位及准备发 的办法 是在驱动程序 中实现 。因为操 作系统对 内核模 式 送 和接收 的数据包 等。而数据包 的接 收和发送 主要 是对 的软件 具有 更高的信任度 ，它 工作在ｒ ｇ级 ，可直接 访 网络上 的数据流进行 侦听 ，如果没有 ，则将数据 发送到 ｉ０ ｎ
备 份 网卡能 实时 、 自动地 完成切换 继续工作 。两块 网卡 键 和基础是 网络故障 的检 测 ，可通 过软件检查 、交换 机 使 用 同一个 物理地址 和 同一个 Ｉ地址 。从应用 程序角度 及 网络节点 的网卡协同处 理 ，共同完成。 Ｐ
ＣＨ｜ ＮＥＳＥ ＲＡ／ ＬＷＡＹｓ ２ ２ Ｊ （： ｏ Ｊ 。 ４
的特性 、类 型及驱动允许数据 传输 的方式等信 息 。现 以 网线断 开 、网络接 口松 动及故障等错误 。其原理是 ：当
Ｉｔ ｌ ２ ４ Ｇ 网络控制芯片为例 ，对双冗余 网卡驱动 的 网络链 路链接时 ，网线连接状 态寄存器 中信号为 ｌ 网 ｎｅ ５ ６ Ｂ ｒ８ ，
网络设备冗余和链路冗余-常用技术
网络设备及链路冗余部署——基于锐捷设备冗余技术简介随着Internet的发展，大型园区网络从简单的信息承载平台转变成一个公共服务提供平台。
作为终端用户，希望能时时刻刻保持与网络的联系，因此健壮，高效和可靠成为园区网发展的重要目标，而要保证网络的可靠性，就需要使用到冗余技术。
高冗余网络要给我们带来的体验，就是在网络设备、链路发生中断或者变化的时候，用户几乎感觉不到。
为了达成这一目标，需要在园区网的各个环节上实施冗余，包括网络设备，链路和广域网出口，用户侧等等。
大型园区网的冗余部署也包含了全部的三个环节，分别是：设备级冗余，链路级冗余和网关级冗余。
本章将对这三种冗余技术的基本原理和实现进行详细的说明。
8.2设备级冗余技术设备级的冗余技术分为电源冗余和管理板卡冗余，由于设备成本上的限制，这两种技术都被应用在中高端产品上。
在锐捷网络系列产品中，S49系列，S65系列和S68系列产品能够实现电源冗余，管理板卡冗余能够在S65系列和S68系列产品上实现。
下面将以S68系列产品为例为大家介绍设备级冗余技术的应用。
8.2.1S6806E交换机的电源冗余技术图 8-1 S6806E的电源冗余如图8-1所示，锐捷S6806E内置了两个电源插槽，通过插入不同模块，可以实现两路AC 电源或者两路DC电源的接入，实现设备电源的1＋1备份。
工程中最常见配置情况是同时插入两块P6800-AC模块来实现220v交流电源的1＋1备份。
电源模块的冗余备份实施后，在主电源供电中断时，备用电源将继续为设备供电，不会造成业务的中断。
注意：在实施电源的1＋1冗余时，请使用两块相同型号的电源模块来实现。
如果一块是交流电源模块P6800-AC，另一块是直流电源模块P6800-DC的话，将有可能造成交换机损坏。
8.2.2 S6806E交换机的管理板卡冗余技术图 8-2 S6806E的管理卡冗余如图8-2所示，锐捷S6806E提供了两个管理卡插槽，M6806-CM为RG-S6806E的主管理模块。
华三冗余组回切操作
华三冗余组回切操作
华三（H3C）冗余组回切操作是指在进行设备冗余配置时，为了确保主备设备能够无缝切换，进行的回切操作。
这个操作的主要目的是确保设备在主备切换后能够正常工作，并且不会对网络造成影响。
具体步骤如下：
1. 确认主备状态：首先需要确认当前主设备和备用设备的状态，包括它们之间的心跳检测、主备切换状态等。
2. 执行回切命令：在备用设备上执行回切命令，将备用设备切换为主设备。
这个过程通常需要输入特定的命令，如“switchover”等。
3. 验证回切结果：在执行回切命令后，需要验证回切是否成功，以及主备设备是否能够正常工作。
这包括检查设备的状态、网络连通性等。
4. 配置文件同步：如果之前有对主设备的配置改动，需要在回切后将配置文件同步到备用设备上，以保证网络的一致性。
5. 日志记录与监控：在整个回切过程中，需要记录相关的日志信息，以便后续分析和故障排查。
同时，也需要持续监控网络的状态，确保没有出现异常。
请注意，具体的操作步骤可能会根据不同的华三设备和版本有所不同。
在进行实际操作之前，建议先仔细阅读相关设备的操作手册或技术文档，并在充分理解的基础上进行操作。
如有必要，也可寻求专业技术人员的帮助。
简述切换流程
简述切换流程
切换流程（也称为转移流程或迁移流程）是指用户从一个系统、设备或操作方式转移到另一个系统、设备或操作方式时所需进行的步骤和方法。
切换流程通常可以分为以下几个步骤：
1. 确定需求和目标：用户需要明确自己的需求和目标，以便选择合适的目标系统、设备或操作方式。
2. 调研和评估：用户可以进行调研和评估，了解目标系统、设备或操作方式的特点、优劣势，以便做出合理的选择。
3. 准备工作：用户需要为切换做好准备工作，例如备份数据、导出设置、整理文件等。
4. 学习和培训：用户可能需要学习和培训，以熟悉和掌握目标系统、设备或操作方式的使用方法和技巧。
5. 迁移数据和设置：在切换的过程中，用户可能需要将原有系统、设备或操作方式中的数据和设置迁移到目标系统、设备或操作方式中。
6. 测试和调整：用户在切换完成后，需要进行测试和调整，以确保目标系统、设备或操作方式的功能和性能符合预期。
7. 适应和习惯：用户在切换后，需要适应和习惯新的系统、设备或操作方式的使用习惯和工作流程。
8. 反馈和改进：用户可以提供反馈和建议，以帮助改进目标系统、设备或操作方式的功能和用户体验。
切换流程的具体步骤和方法可以根据具体情况进行调整和定制，但上述步骤提供了一个一般的参考框架，可供用户在切换流程中参考和借鉴。
wincc冗余
三、WINCC 冗余系统的设置与实现一般情况下WINCC 都采用Server-Clients的模式，如图1没有Server2时的网络拓扑：Server1是HMI服务器，它一方面和PLC直接通讯采集、设定数据；另一方面和Clients通讯发布画面和数据给Clients；而Clients上的所有画面和数据全部来自Server1。
这样的优势是做系统开发时只需要在Server1开发一套系统，既可以发布给所有的Clients共享，而且数据管理和维护更合理和方便，可以把管理级和过程级清晰的分开。
但是缺点也是很明显的，那就是一旦Server1发生故障，则整个控制级就无法正常工作。
如果能象图中增加Server2，使其和Server1互为热备，则可以大大的降低系统的运行风险。
WINCC就提供了这样的解决方案即WINCC冗余系统。
（图1）WINCC冗余系统采用两台连接到一起的服务器协同工作，运行期间，两台服务器相互监控，可以及时的发现对方是否进入故障状态，如果一台服务器发生故障，则所有的客户端自动切换到仍然正常的服务器，从而保证所有客户端总可以进行对自动化系统的监视和操作。
在一台发生故障期间，正常的服务器继续完成系统内的信息、过程数据归档和记录；当故障服务器正常投入后，故障期间的归档记录会自动复制到恢复后的服务器，从而保证了服务器数据的完整和连续。
这一过程也称作恢复后同步。
冗余系统的基本需求：1．服务器需要安装Windows 2000 Server版，WINCC项目配置为多用户模式(Multi-user) 2．系统要求工作在时钟同步方式下。
最好整个系统包括过程级和控制级都进行时钟同步，最少要在过程级进行时钟同步。
如果控制级也要进行时钟同步，则需要安装WINCC的“Timesynchronization”选项。
3．从PLC来的报警信息必须包含时间帧信息，在PLC程序内用报警块触发信息就包含时间帧信息。
4．两个Server必须分别连接到PLC，这样下级的过程数据和信息可以并行的传送到Server 5．两个Server都需要安装WINCC “Redundancy”选项6．两个Server在功能的配置上需要完全相同7．每一个用户归档都要指定唯一的字段用来保存最后变化的时间时钟同步，简单的说就是在一个系统内所有的具有时钟的站点都工作在相同的时间系统上。
网络IP的地址冗余和故障恢复技术
网络IP的地址冗余和故障恢复技术在现代网络中，IP地址冗余和故障恢复技术扮演着至关重要的角色。
网络冗余技术旨在确保网络连接的高可用性和可靠性，而故障恢复技术则旨在快速恢复由于硬件故障或其他原因导致的网络中断。
本文将介绍网络IP的地址冗余和故障恢复技术的相关概念、原理以及常见方法。
一、地址冗余技术1.冗余概述冗余是指通过在网络中使用多个备用的IP地址来增加可用性和可靠性。
当主要IP地址不可用时，备用IP地址可以接管网络服务，从而实现故障转移。
冗余技术通常使用冗余路由器和冗余链路来实现。
2.冗余路由器冗余路由器是一种在网络中起到备份作用的设备，它可以监测主路由器的状态。
当主路由器发生故障时，冗余路由器可以自动接管网络服务，并将流量引导到备份IP地址。
3.冗余链路冗余链路是利用多个物理链路连接网络设备，当主链路发生故障时，备用链路可以立即接管网络流量。
冗余链路可以通过链路聚合或双链路备份来实现。
二、故障恢复技术1.故障检测和切换故障检测和切换是一种常用的故障恢复技术，它通过监测网络中的故障并切换到备用系统来恢复服务。
故障检测可以通过心跳机制或监测端口连通性来实现，一旦故障被检测到，切换机制会自动将流量转移到备用系统上。
2.冗余设备冗余设备是指在网络中使用备用的设备，以备份主设备的功能。
例如，可以安装冗余交换机，当主交换机发生故障时，备用交换机可以接管网络流量。
同样，还可以使用冗余服务器、冗余存储设备等来实现故障恢复。
3.虚拟化技术虚拟化技术是一种将物理资源抽象化、汇集和重新分配的技术。
它可以将多个物理设备虚拟化成一个逻辑设备，从而提供冗余和故障恢复的能力。
虚拟化技术可以实现虚拟路由器、虚拟交换机等，从而增强网络的可靠性和灵活性。
三、常见方法和应用场景1.多路径冗余多路径冗余是指在网络中同时使用多条路径传输数据，以增加可用性和冗余度。
例如，可以使用Equal Cost Multipath Routing (ECMP)来将流量分发到多个等价路径上，一旦某个路径发生故障，流量会自动切换到其他路径。
数字化变电站通信网络的组建与冗余方案
一
州 一 ￣ 一一 飞 今 州 一 、 一 去Ｊ 夭步‘ 义 弋夕
Ｅ Ｔ Ｃ Ｅ Ｔ Ｖ Ｅ Ｔ Ｅ Ｔ Ｃ Ｖ ＥＶ Ｅ Ｔ Ｔ Ｔ Ｃ Ｖ Ｔ Ａ
十 一一 一一 一 高压变电站／ 间隔一 一 州
可共享
传统间隔设备 传统过程设备
｝一 － 一一高压变电 间隔 站／ — 州 一
一 一中、 低压变电 间隔 一 一 一 一 日 站／ 一 一 一 一 一
图 １独立过程网络的数字化变电站
Ｆ ． Ｄ ｉｌ ｓｔｎ ｈ ｐ ｄｎ ｐ ｃ ｓ ｏ ｓ ｉ ｅ ｎｅｔ ｅ ｎｗｒ ｉｌ ｔ ｓ ｔｉ ｗ ｎ ｅ ｇ ｉ ａ ｕ ａｏ ｉ ｄ ｇ ｂ ｔ ｒ ｓ ｅ ｋ ｏ ｔ
层 ＩＤ与过程层设备之间根据不同间隔或功能划分 Ｅ
的 关键。 Ｎ Ｓ 就Ｃ Ｄ 而言， 在实现各项自 动化功能并满 足性能要求的 基础上， 需要对网络进行优化， 便促 以 进变电站自 动化系统的可靠性、 安全性及整体信息 化水平的提高， 最大程度的体现数字化变电站的建
设意义。 文中对 Ｃ Ｓ Ｄ 的组建和冗余方案及相关网络技 Ｎ 术展开了研究。
匕 止夔一二二品」 Ｓｉ ｗｃ ｔ ｈ
（） ａ 故障前
端 口５ 端口６
１ ９２ ．８ １ ．４ ５
（） ａ 故障前
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匕 一 Ｓｔ 二二 」 ｗｃ ｉ ｈ
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图 ３环网兄余协议示意
图 ５ Ｃ 协议示意 Ｌ Ｐ Ａ Ｆ ． Ｓｈｍ ｔ ｒ ｒ ｅｔｉ ｏ Ｌ Ｃ ｉ５ ｅ ａｃ ｅ ｎ ｔｎ Ａ Ｐ ｇ ｃ ｉ ｅ ｓ ａｏ ｆ ｐ
Ｔｒ Ｒ ｇ ｕ ｏｉ 、 ｂ ｎ 科动的Ｒｐ Ｒ ｇ ， ａｄｉ 等） ｉｎ 虽然实现细节不
H3C端口STPVRRP双机热备基础
STP（生成树协议）基础
VRRP（虚拟路由器冗余协议）基础
H3C设备STP和VRRP的集成方案
实际案例分析
单击添加标题
H3C设备基础
H3C设备概述
H3C设备特点：高可靠性、高性能、易用性。
H3C公司简介：成立于2003年，专注于网络技术研究和产品开发。
H3C主要产品：交换机、路由器、安全设备等。
STP协议通过禁用某些端口来构建一棵无环路的树形结构，以实现网络的可靠性。
STP协议采用BPDU（Bridge Protocol Data Unit）数据包来交换信息，以确定最佳路径。
STP协议通过比较路径的成本和端口状态等信息，来决定启用或禁用某些端口。
STP协议的端口状态
监听状态：端口可以接收BPDU报文，开始参与STP计算，但不转发数据帧
VRRP协议的工作原理
VRRP协议是一种路由冗余协议，用于实现网络设备的备份和故障转移
VRRP协议通过选举机制选择一个虚拟路由器作为主设备，负责转发数据包
在主设备出现故障时，备份设备会接管转发数据包的任务，保证网络连通性
VRRP协议支持多个备份设备，通过优先级和抢占模式实现负载均衡和故障恢复
VRRP协议的优先级和抢占模式
STP工作原理：STP通过禁用某些网络端口来构建一棵无环路的树形拓扑结构。
STP端口状态：STP定义了三种端口状态，包括禁用、阻塞和转发状态。
STP协议优缺点：STP可以消除网络环路，防止广播风暴，但可能会影响网络的可用性。
STP协议的工作原理
STP协议定义了网络中各个交换机之间的连接关系，以避免环路产生。
案例实施：介绍案例的具体实施步骤，包括设备选型、配置、测试等环节，以及实施过程中遇到的问题和解决方法。
网络防火墙的高可用性与冗余配置方法(七)
网络防火墙的高可用性与冗余配置方法概述：网络防火墙在现代信息安全中扮演着至关重要的角色，用于保护企业和个人用户的网络安全。
然而，网络防火墙的单点故障可能导致整个系统的瘫痪，因此确保网络防火墙的高可用性是至关重要的。
本文将探讨网络防火墙的高可用性问题，并介绍冗余配置方法，以提高网络防火墙的可用性。
1.冗余配置的意义和作用冗余配置是通过增加冗余部件或组件来提高系统的可用性。
在网络防火墙中，冗余配置可以通过备份设备、连接、电源和网络链路来实现。
冗余配置的作用在于：- 防止因单点故障导致网络防火墙的瘫痪，保证网络的连通性和正常运行。
- 提高系统对硬件、软件和人为故障的抵抗能力，减少维修和恢复时间。
- 提供弹性和容错能力，允许系统在故障发生时自动转换到备份设备或连接上。
2.设备级冗余配置方法主备模式主备模式是最常见的冗余配置方法之一。
在主备模式中，主设备负责处理正常的网络流量，备设备处于待命状态，以备主设备故障时快速切换。
主备模式的优点是简单易懂、实施容易，但也有一定的局限性，比如备设备处于待命状态时会产生资源浪费。
有状态设备集群有状态设备集群是在主备模式基础上发展而来的一种冗余配置方法。
有状态设备集群通过共享状态信息和负载均衡技术，实现对网络流量的分担和故障转移。
集群中的各个设备能够相互通信和同步流量信息，从而提高整个网络系统的可用性和性能。
3.链路级冗余配置方法热备份链路热备份链路是指在防火墙和网络设备之间设置冗余链路，当一条链路故障时，能够自动切换到备份链路上。
热备份链路一般使用协议实现链路的探测和切换，可以快速应对链路故障，确保网络连接的连续性和稳定性。
网络链路聚合网络链路聚合是将多个物理链路或逻辑链路绑定在一起，形成一个逻辑链路的冗余配置方法。
通过链路聚合，可以提高网络的带宽利用率和可用性，同时能够抵御链路故障对网络流量造成的影响。
4.电源和供电冗余配置方法电源和供电是网络设备正常运行的基础条件，因此也需要进行冗余配置以确保网络防火墙的高可用性。
dcs 冗余的逻辑
dcs 冗余的逻辑一、什么是DCS冗余逻辑DCS（Distributed Control System，分布式控制系统）冗余逻辑是指在自动化控制领域，通过设计多余的部件或系统，以确保主要控制系统的正常运行。
冗余逻辑是一种容错机制，当主要控制系统出现故障时，冗余部分可以接管并维持系统的正常运行。
二、DCS冗余逻辑的必要性在关键性的工业生产过程中，如石油、化工、电力等领域，DCS系统的可靠性至关重要。
由于生产过程的复杂性，单个控制系统出现故障可能会导致整个生产线瘫痪，造成严重的经济损失甚至危及人身安全。
因此，引入冗余逻辑以提高系统的可靠性变得尤为重要。
三、DCS冗余逻辑的实现方法1.硬件冗余：通过备份关键设备，如控制器、输入/输出模块、通信模块等，当主要设备故障时，备用设备可以自动接管，确保系统的持续运行。
2.软件冗余：通过编写备份程序或采用双份软件实现，当主程序出现故障时，备份程序可以自动启动，接管系统控制。
3.网络冗余：采用双网结构，主备网络互为备用，当主网络故障时，备用网络可以立即接管，保证数据的传输和控制指令的发布。
四、DCS冗余逻辑的应用场景1.关键生产线：对于生产线等重要环节，采用DCS冗余逻辑可以确保生产过程的稳定运行，降低因系统故障导致的生产损失。
2.安全关键系统：如核电站、化工厂等，DCS冗余逻辑可以确保在紧急情况下，系统能够自动切换到备用模式，保障设备和人员安全。
3.远程监控与控制：在远程监控和控制系统中，DCS冗余逻辑可以实现远程站点的主备切换，确保数据的实时传输和远程控制的稳定执行。
五、如何评估DCS冗余逻辑的有效性1.系统故障模拟：通过模拟系统故障，检验冗余逻辑的触发和切换是否正确、快速。
2.系统性能测试：在正常运行和故障状态下，评估系统的响应速度、数据传输稳定性等性能指标。
3.用户满意度调查：了解用户对冗余逻辑的实际应用效果和满意度。
六、总结与展望DCS冗余逻辑在提高控制系统可靠性方面具有重要意义。
VPN中的IP地址冗余备份方案
VPN中的IP地址冗余备份方案IP地址冗余备份方案是为了提高VPN（虚拟专用网络）的稳定性和可靠性而设计的。
通过使用IP地址冗余备份方案，可以保证在主IP地址故障或不可用时，能够快速、自动地切换到备用IP地址，从而实现对VPN服务的持续和可靠的访问。
本文将介绍VPN中的IP地址冗余备份方案的原理、实施方法和应用场景。
一、IP地址冗余备份方案的原理IP地址冗余备份方案基于主备（或多备）IP地址的设定和管理。
主IP地址作为VPN服务的主要访问入口，而备用IP地址则作为冗余备份，当主IP地址发生故障时会自动接管服务，确保用户的连通性。
该方案重点在于快速、无缝地切换IP地址，以确保VPN服务不中断。
二、IP地址冗余备份方案的实施方法1. 设置主备IP地址：首先，需要在VPN服务器端设置主备IP地址。
主IP地址为VPN服务的正常访问入口，而备用IP地址则是用于主IP故障时的切换。
在设置时，需遵循一定的规则，如主备IP地址需在同一子网中，且具有相同的子网掩码。
2. 配置路由与转发：其次，需要在网络设备上配置相应的路由和转发规则，以确保数据包在主IP故障时能够自动切换到备用IP。
配置路由规则时，需要指定备用IP地址作为下一跳地址，以将流量引导至备用IP。
3. 实施IP地址切换机制：为了实现IP地址的快速切换，可以采用心跳机制或VRRP（虚拟路由冗余协议）等技术。
心跳机制通过周期性发送心跳信号，检测主IP的可用性，并在故障发生时触发IP地址切换。
而VRRP技术则通过设定虚拟路由器ID和优先级的方式，实现了备用IP地址的自动接管。
三、IP地址冗余备份方案的应用场景1. 企业VPN网络：在企业内部建立VPN网络时，为了确保员工能够稳定、可靠地访问内部资源，可采用IP地址冗余备份方案。
这样即使主IP地址发生故障，仍能保持VPN服务的连通性，提高员工工作效率。
2. 数据中心网络：在数据中心网络中，各种应用和服务往往对网络的稳定性有较高要求。
石化企业网络整体解决方案
石化企业网络整体解决方案一、网络架构优化1.1网络拓扑结构我们需要对现有的网络拓扑结构进行梳理，确保每个部门、每个车间都能高效地接入网络。
采用星型拓扑结构，以核心交换机为中心，连接各个接入层交换机，再由接入层交换机连接到各个终端设备。
这样的结构简洁明了，便于管理和维护。
1.2网络设备升级1.3网络冗余设计为了保证网络的稳定性，我们需要对网络进行冗余设计。
关键设备采用双电源、双链路，确保在出现故障时，网络能够快速切换，不影响企业正常运行。
二、网络安全防护2.1防火墙部署在企业的网络边界部署防火墙，对进出企业网络的流量进行监控和过滤。
防止外部攻击者通过网络入侵企业内网，同时也防止内部敏感信息泄露。
2.2入侵检测系统部署入侵检测系统，实时监控网络流量，发现异常行为及时报警。
结合防火墙，形成一道坚实的防线。
2.3数据加密对于企业内部的敏感数据，采用加密技术进行保护。
确保数据在传输过程中不被窃取和篡改。
三、网络管理优化3.1网络监控采用专业的网络监控软件，实时监控网络运行状态。
发现网络拥堵、设备故障等问题，及时进行处理。
3.2故障排查建立完善的故障排查流程，当网络出现故障时，能够迅速定位问题，并及时解决。
3.3网络优化根据企业业务需求，定期对网络进行调整和优化，确保网络运行在最佳状态。
四、网络培训与维护4.1员工培训定期举办网络知识培训，提高员工对网络的认识和操作能力。
确保企业在网络方面的人力资源储备。
4.2网络维护建立专业的网络维护团队，负责日常网络维护工作。
定期检查网络设备，确保设备运行正常。
4.3技术支持与专业的网络技术公司合作，为企业提供技术支持。
在遇到技术难题时，能够迅速得到解决。
注意事项一：网络架构调整可能导致短期内的业务中断解决办法：在进行网络架构优化时，要精心规划实施步骤，尽量减少对现有业务的影响。
可以先在非高峰时段进行设备的更换和调试，确保新的网络架构在上线前经过充分的测试。
提前制定应急预案，一旦出现业务中断，能够迅速恢复服务。
210986587_水电IEC104_远动通信双机数据冗余的实现
文章编号:1006 2610(2023)01 0059 05水电IEC104远动通信双机数据冗余的实现刘 静1,王宇航2,蔡 杰2,陈 鹏2(1.国网四川映秀湾水力发电总厂,成都 611830;2.南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司,南京 210006)摘 要:针对水电工程中常规104远动通信中冗余通道切换可靠性不足的问题,分析了当前阶段水电站104远动通信双机模式下的不足,提出了采用 对上主备㊁对下双主”远动通信双机数据冗余方案,实现了主备通道热备用,保障双机通道切换的通信连续性和数据的一致性㊂应用表明:该方案可有效提升了电力调度自动化运行的稳定行㊁可靠行㊂关键词:水电站;104通信;双机;冗余中图分类号:TM622;TM73 文献标识码:A DOI :10.3969/j.issn.1006-2610.2023.01.011Realization of Dual System 's Data Redundancy in Telecontrol Communication by Hydropower IEC 104LIU Jing 1,WANG Yuhang 2,CAI Jie 2,CHEN Peng 2(1.State Grid Sichuan Yingxiuwan Hydropower General Plant ,Chengdu 611830,China ;2.Nari Group Corporation /State Grid Electric Power Research Institute ,Nanjing 210006,China ;)Abstract :Aiming at the problem of insufficient reliability of redundant channel switching in conventional 104telecommunication in hydro⁃power projects ,this paper analyzes the shortcomings in the 104telecommunication dual-system mode of hydropower station at the current stage ,and proposes a dual-system data redundancy scheme for remote communication of "upper active standby and lower dual active"telecommunication dual-system to realize hot standby of the main and standby channels and ensure the communication continuity and data consistency of dual-system channel switching.The application shows that this scheme can effectively improve the stability and reliability in power dispatching automation operation.Key words :hydropower station ;104communications ;dual system ;redundancy 收稿日期:2022-08-16 第一作者简介:刘静(1980-),女,重庆市人,工程师,主要从事电力系统自动化及水电厂自动控制工作. 通讯作者简介:王宇航(1986-),男,江苏省句容市人,高级工程师,主要从事电力系统通信及水电自动化方面的设计与研发工作. 基金项目:国家重点研发计划(2018YFB0905200).0 前 言近年来,随着国家电网 三型两网㊁世界一流”的战略目标的不断建设,智能电网已经成为我国未来电力建设的重点,信息化㊁自动化㊁互动化也成为新型电网的显著特点㊂在各个大型流域集控中心的陆续建设中,远动通信承担着梯级流域信息传输的重担,远动通信在电力系统调度自动化中的作用显得愈发重要㊂远动通信系统作为收集电站实时运行数据的重要节点,同时充当与上级调度系统通信联系的关键环节,是电网和流域调度自动化的重要基础和信息来源之一㊂远动信息的正确采集㊁预处理,可靠的传输才能保证远动通信的稳定性和可靠性,因此一般情况下水电站的远动通信系统均采用冗余的配置方式,而冗余配置模式下通信切换时的数据可靠性㊁完整性以及无扰动乃是远动通信处理的关键点和难点㊂104通信是远动通信的网络方式,承担着调度和流域自动化系统大数据㊁大流量的通信任务,也是调度和流域自动化系统中远动通信的发展方向㊂由95机电与金属结构 西北水电㊃2023年㊃第1期 ===============================================于水电站计算机监控系统数据采集的特性,远动数据 遥信㊁遥测”信号中的不带时标信息均为实时刷新数据,没有缓存记录的必要性㊂本文就104通信厂站端双机冗余配置时双机切换在通信上的处理㊁双机远动数据同步机制的实现等方面进行了讨论分析,提出采用"对上主备㊁对下双主"远动通信双机数据冗余的技术方案,实现主备通道热备用,保障双机通道切换的通信连续性和数据的一致性㊂1 现阶段水电站典型的104通信双机配置 国家能源局颁布的IEC-1042009版和2002版相比一个很大的不同是明确提出了网络通信通道之间的冗余,目前国内绝大部分水电站采用的计算机监控系统也均采用了这种配置模式,满足了104通信物理链路冗余的要求[1-2]㊂常规电站远动系统拓扑如图1所示㊂电站远动通信服务器一般采取冗余配置[3],配置两台远动通信服务器,对内通过电站计算机监控系统双网采集实时数据,对外与上级主站系统通过不同的物理链路(电网㊁电信等)进行沟通联系㊂两台远动服务器作为计算机监控系统的节点可以采用互相独立的配置方式或者互为备用的配置方式,采集电站实时的运行数据㊂其中互相独立的配置方式下双机没有任何联系,各自采集电站实时数据,建立各自相应的缓存空间,一旦某个通道中断或者停止激活导致主用链路进行了切换,一段时间后再恢复时,远动数据误发或者漏发的情况就可能会发生㊂而采用互为备用的配置方式,只有主机进行缓存数据的更新,从机被动接收主机同步的缓存信息,虽然一定程度上避免了双机切换时漏发情况的发生,但是当某台服务器的进程重启时仍然不能避免远动数据误发和漏发的情况存在㊂图1 常规电站远动系统拓扑 因此,目前水电站远动通信的配置模式虽然在一定程度上保证了远动通信的可靠性,但是这与真正意义上通信通道的冗余还有一定的差距,因为仅仅是物理链路的冗余还不能保证链路切换时数据的可靠性㊁完整性以及无扰动的要求,还需要做到104通信的 链路冗余㊁应用冗余”,实现远动通信的数据冗余㊂2 双机数据冗余模式的设计思路根据调度自动化相关的运行技术规范,远动通信系统任一网络通信异常和通信恢复的过程中不得向主站系统漏发㊁误发/重发远动信号㊂具体来说,06刘静,王宇航,蔡杰,陈鹏.水电IEC104远动通信双机数据冗余的实现===============================================就是要求104通信程序(或装置)支持链路切换后子站SOE历史事件信息在不重发㊁不漏发㊁不错发的基础上能够做到重新激活的通道自动重发,未得到主站确认的SOE历史信息这一功能,同时保证COS遥信信号实时㊁准确的上送㊂针对上述要求,结合IEC60870-5-104通信规范,在保证现代化大型水电项目下大数据远动通信的稳定性和可靠性的前提下,设计了远动通信 对上主备㊁对下双主”的双机数据冗余模式㊂冗余模式功能架构如图2所示㊂图2 冗余模式功能架构 该模式下两台远动通信机(通信进程)作为计算机监控系统的一部分,对下的站内通信采用双主模式,双机互相独立,分别接收计算机监控系统采集到的实时数据以及SOE事件消息,并针对SOE事件建立各自的SOE缓存空间㊂对上与主站系统通信采用主备模式,与主站通过STARTDT_ACT激活的链路为主用通道[4],未激活的链路为备用通道㊂两台远动通信机(通信进程)之间通过一定的机制进行数据的同步,形成 对上主备㊁对下双主”的双机数据冗余模式㊂3摇双机数据冗余模式的通信切换双机切换的通信连续性是双机数据冗余模式的主要性能指标, 对上主备”的模式实际就是对上通信的切换㊂对于IEC-104通信,因为双机的网络连接是分别建立维护的,并不需要TCP连接的切换㊂这种模式下双机均支持与主站建立TCP连接,因此厂站端主备通道的决定权在于主站系统,主站系统通过STARTDT_ACT激活的链路为主用通道,未激活的链路为备用通道㊂备用通道同样支持建立TCP 连接,这时是由U_TEST帧负责测试链路,保持链路热备用的状态㊂因此对于IEC-104通信,通信链路的切换时间取决于主站的U_STARTDT切换时间,对于子站完全可以实现链路的无缝切换㊂对下双主”的模式实际就是远动通信系统的站内通信㊁数据的实时刷新㊁缓存空间的更新,以及数据往调度主站进行传输等几个环节均是双主运行,互相独立㊂两侧缓存空间的独立维护保证了双机数据各自的完整性,双机两侧不再需要在有限的双机互联带宽上进行大流量的数据同步,这也为实现双机通道的快速切换提供了良好的环境[4]㊂实际上,通信进程启动后双机主备之间的切换16西北水电㊃2023年㊃第1期===============================================也就是通道的切换,仅需要完成本侧通信进程的启动或者链路的停止激活㊁对侧链路的通信进程的启动或者启动激活即可,两侧的实时数据库和缓存空间无需参与切换,因此对于子站通信切换瞬间的扰动最小㊂4摇双机数据冗余模式的数据同步通信切换的扰动最小不代表应用数据的无缝切换,采用 对上主备㊁对下双主”模式下通信的切换实质上只需要双机根据主备状态进行应用数据传输的切换即可,因此应用数据的无缝切换是实现双机数据冗余的关键[5-6]㊂为了实现应用数据在双机数据冗余模式下的无缝切换,满足两侧数据在切换前后应用定义上的一致性,就需要设计双机数据同步机制,实现切换时远动数据不误发重发㊁不漏发的应用效果㊂104通信的遥信㊁遥测数据中实际有双机两侧同步意义的只有SOE 信号㊂因此,需要进行双机应用数据同步的也仅仅只有SOE 事件信息㊂根据IEC -104的通信特点,只有子站已经发送的并且经过帧序列号确认的应用数据才可以认为已经被主站接收,双机应用数据(也就是SOE 缓存信息)虽然在不同的连接上被独立维护,但是其数据的属性定义是完全一样的[7-9]㊂因此,将当前主用通道中已经被主站确认的数据采用某种方式即时通知备用通道,即可完成SOE 缓存空间一致性的同步㊂另外一个同步过程发生在进程启动的瞬间,先启动的进程已经完成SOE 缓存空间的建立和维护,后启动的进程采用某种方式通知先启动的进程,并接收其全部SOE 缓存空间的同步,待完成同步后,再由其自身完成后续SOE 缓存空间的独立维护即可㊂图3描述了双机数据冗余模式下的同步及通信过程㊂图3 双机数据冗余模式下的同步及通信过程 图3中的A 过程,双机独立的刷新实时数据,接收SOE 事件信息,并在B 过程中建立各自的SOE26刘静,王宇航,蔡杰,陈鹏.水电IEC104远动通信双机数据冗余的实现===============================================事件缓存空间,再根据一定的策略对其进行维护更新㊂C过程中,进程启动的瞬间由先启动的进程向后启动的进程进行一次SOE事件缓存空间的全部同步工作,双机进程启动正常后,根据主站确认帧的发生,由主用通道向备用通道发送包含SOE三要素(点号㊁测值㊁时间)组成同步信息,由备用通道进程完成本侧SOE缓存空间的筛查整理工作,从而实现两侧SOE缓存空间的同步更新,保证通道切换前后两侧SOE缓存数据集的动态一致性㊂5 应用分析在实际的工程应用中,通过更换采用上述方法的新的远动通信机制的南方电网下属某电厂,在更换前平均每年,特别是在雷雨频发的季节,保护动作频繁,均会出现上送调度的SOE信号丢失或者重复发送的情况,导致电厂被调度考核㊂更换之后稳定运行了近两三年,目前仍未出现由于远动通信导致的SOE信号上送异常的现象㊂各种通信模式对比见表1㊂表1 各种通信模式对比内容冗余方式传统双机模式双机独立模式双机主备模式对上主备㊁对下双主”模式对上通信同时(仅主通道激活)备机不通信(不建链)同时(仅主通道激活)对下通信同时备机不通信同时实时库更新同时备机不更新同时缓存同步无切换时同步实时同步切换时间短长很短切换可靠性(漏发㊁重发)可能性大可能性小无漏发㊁重发表1比较了传统双机模式和新的 对上主备㊁对下双主”模式下的不同点㊂可见采用此方式时无论从双机切换的时间还是切换的可靠性来说,都做到了明显的改进㊂对于切换时间,采用新方式下的切换时间仅为通信端口的切换时间,大大减少了由于同步带来的切换时间长的问题;对于切换可靠性,由于新方式下采用实时同步的模式,在新的信号被主站确认的同时,双机就完成了缓存的同步,极大的降低了由于切换时差带来的缓存不一致的情况㊂6 结 语厂站端远动通信的双机数据冗余模式是关系电力系统远动通信质量的关键技术因素之一,本文给出了水电站远动通信双机数据冗余的技术方案,提出了 对上主备㊁对下双主”的冗余模式,该模式具有重要的实际应用价值,也是对目前水电站远动通信的重要改进,对保障电力调度自动化的稳定可靠运行有着重要的现实意义㊂通过该技术方案在实际工程中的实际应用分析可见,该 对上主备㊁对下双主”模式极大的保证了通道切换过程中数据的可靠性,保证数据的一致性,对建设坚强电网有着重要的意义㊂参考文献:[1] 能源局.远动设备及系统第5-104部分:传输规约采用标准传输规约集的IEC60870-5-101网络访问:DL/T634.5104-2009[S].北京:中国电力出版社,2009.[2] 中华人民共和国国家经济贸易委员会.远动设备及系统第5-104部分:传输规约采用标准传输规约集的IEC60870-5-101网络访问:DL/T634.5104-2002[S].北京:中国电力出版社, 2002.[3] 陈丹瑜,陈国飞,笃峻,等.对监控系统冗余配置模式的改进[J].电力系统保护与控制,2009,37(12):124-128. [4] 洪林,陈鹏.基于IEC104规约的水电厂远动通信实时性及安全性的优化措施[J].水电自动化与大坝监测,2014,38(03): 28-33.[5] 汤震宇,孙伯龙,刘鎏.厂站远动装置面向端口的冗余策略研究[J].电力系统控制与保护,2011,39(16):132-134. [6] 汤震宇,张桂阳,尤小明.远动IEC104通信通道冗余机制的探讨[J].电力系统通信,2010,31(07):40-41.[7] 高雪飞.基于104规约的远动网络通信可靠性原理探讨[J].无线互联科技,2016,19:9-10.[8] 梁竹靓,韩兵,彭永.IEC60870-5-104规约在分布式电力监控系统中的应用[J].电力系统保护与控制,2011,39(04):124-127.[9] 刘沛林.电网调度自动化系统中IEC104传输规约如何实现信息交换的网络化[J].电力系统自动化,2011(10):69-72. [10] 刘园园,贾荣兴,金勇,薛纪文.基于网络安全机制的IEC104的协议包设计与实践[J].电工技术,2015(01):112-114.36西北水电㊃2023年㊃第1期===============================================。
网络设备冗余和链路冗余常用技术(图文)
网络设备及链路冗余部署——基于锐捷设备8.1 冗余技术简介随着Internet的发展，大型园区网络从简单的信息承载平台转变成一个公共服务提供平台。
作为终端用户，希望能时时刻刻保持与网络的联系，因此健壮，高效和可靠成为园区网发展的重要目标，而要保证网络的可靠性，就需要使用到冗余技术。
高冗余网络要给我们带来的体验，就是在网络设备、链路发生中断或者变化的时候，用户几乎感觉不到。
为了达成这一目标，需要在园区网的各个环节上实施冗余，包括网络设备，链路和广域网出口，用户侧等等。
大型园区网的冗余部署也包含了全部的三个环节，分别是：设备级冗余，链路级冗余和网关级冗余。
本章将对这三种冗余技术的基本原理和实现进行详细的说明。
8.2设备级冗余技术设备级的冗余技术分为电源冗余和管理板卡冗余，由于设备成本上的限制，这两种技术都被应用在中高端产品上。
在锐捷网络系列产品中，S49系列，S65系列和S68系列产品能够实现电源冗余，管理板卡冗余能够在S65系列和S68系列产品上实现。
下面将以S68系列产品为例为大家介绍设备级冗余技术的应用。
8.2.1S6806E交换机的电源冗余技术图8-1 S6806E的电源冗余如图8-1所示，锐捷S6806E内置了两个电源插槽，通过插入不同模块，可以实现两路AC电源或者两路DC电源的接入，实现设备电源的1＋1备份。
工程中最常见配置情况是同时插入两块P6800-AC模块来实现220v交流电源的1＋1备份。
电源模块的冗余备份实施后，在主电源供电中断时，备用电源将继续为设备供电，不会造成业务的中断。
注意：在实施电源的1＋1冗余时，请使用两块相同型号的电源模块来实现。
如果一块是交流电源模块P6800-AC，另一块是直流电源模块P6800-DC的话，将有可能造成交换机损坏。
8.2.2 S6806E交换机的管理板卡冗余技术图8-2 S6806E的管理卡冗余如图8-2所示，锐捷S6806E提供了两个管理卡插槽，M6806-CM为RG-S6806E的主管理模块。
拒绝繁琐 网络设定快速换
拒绝繁琐网络设定快速换
初六香
【期刊名称】《网友世界》
【年(卷),期】2009(000)003
【摘要】应同室好友之邀加入到他们的局域网游戏大“混战”中。
连续几场酣畅淋漓的人兽大战后还是忍不住QQ好友的召唤重新更改IP后登陆校园网。
可每次这样切换都需要手动修改IP地址、子网掩码和网关，好不麻烦。
如果你也有类似的烦恼，那就赶快使用下面这款名为“IP Shifter”的软件吧。
【总页数】1页(P104)
【作者】初六香
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.基于链路层切换技术的网络层快速切换方法 [J], 徐志英
2.用于信号或函数逼近的子波神经网络快速收敛初值设定法 [J], 宋湘豫;陈建铭
3.一种双冗余网络快速切换方法 [J], 徐雄斌;杨胜钊;高焘
4.一种在网络地址转换后实现IPTV频道快速切换功能的技术方案 [J], 张冬青;郑智伦;徐江山
5.一种在网络地址转换后实现IPTV频道快速切换功能的技术方案 [J], 张冬青;郑智伦;徐江山
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本技术涉及一种网络双冗余快速切换的方法，涉及网络通信技术领域。
该方法只在驱动层就可实现网卡切换的动作，不需要更高层的模块协助处理，因此该方法只需要更改网卡的驱动即可实现，而对TCP/IP层的网络协议不做任何的变动，从而可以大大提高网络切换的速度，减少网路切换的时间开销，具体地，切换速度最大可达2倍的任务周期时间，切换时间稳定可调。
该方法在Windows、VxWorks、Linux操作系统中均已实现，满足性能要求。
权利要求书1.一种网络双冗余快速切换的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，系统进行初始化阶段，获取各网卡的硬件资源，并对各网卡做硬件初始化；步骤S2，将第一块网卡注册至系统中；步骤S3，将第一块网卡的注册数据记录到冗余组中的第一个位置；步骤S4，将工作网卡设定为第一块网卡；步骤S5，将第二块网卡注册到系统中；步骤S6，将第二块网卡的IP地址、MAC地址设置为与第一块网卡一致；步骤S7，将第二块网卡加到冗余组中；步骤S8，启动网络监视任务，在此任务中实现网卡连接状态的监视和网卡的切换。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S8中在驱动层实现网卡的切换。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S8中实现网卡的切换时，在发送时，网络层向驱动层通知从哪个设备指针发送数据，驱动层接到发送命令时，抛弃网络层传递的设备指针，而使用当前工作网卡的设备指针作为物理设备完成数据发送，并返回发送状态；在接收时，网络层向驱动层通知从哪个设备指针接收数据，驱动层接到接收命令时，抛弃网络层传递的设备指针，而使用当前工作网卡的设备指针作为物理设备完成数据接收，并返回发送状态。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S8中实现网卡的切换时，在层间的通讯通过返回状态来确认，只要实现网络层接口调用返回值的正确即可实现伪装欺骗。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S8中采用定期判断物理状态变化寄存器中网卡的连接状态，实现网卡的切换。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S8具体包括以下步骤：步骤S801，从当前冗余组中各个网卡的物理状态寄存器中读取各个网卡的连接状态，判断当前网卡状态是从断开Down到连接Up，还是从连接Up到断开Down，若是前者，则执行步骤S802，否则执行步骤S806；步骤S802，当前网卡状态是从断开Down到连接Up，此时检查当前网卡是否为工作网卡，若是，则工作网卡转到步骤S805；否则执行步骤S803；步骤S803，当前网卡不是工作网卡，此时检查工作网卡是否断线，若工作网卡连线，则不需要进行切换，转到步骤S810，否则执行步骤S804；步骤S804，工作网卡断线，则将工作网卡切换到当前网卡，通知交换机连接状态发生变化，转到步骤S810；步骤S805，此时网卡状态从Down到Up，且当前网卡是工作网卡，即前次网络断开两个网卡都是断线，通知网络层网卡连线，转到步骤S810；步骤S806，当前网卡连接状态从连接Up到断开Down，判断当前网卡是否为工作网卡；若不是则检查下一个网卡的工作状态，否则执行步骤S807；步骤S807，断开的是工作网卡，检查备份网卡是否连接；步骤S808，若备份网卡连接，则将工作网卡切换到备份网卡上，转到步骤S810，否则执行步骤809；步骤S809，判断备份网卡断线，通知网络层网卡断线；步骤S810，更新各个网卡的前次连接状态，以备下次判断使用。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法在Windows、VxWorks、Linux操作系统中实现。
8.一种网络双冗余快速切换的系统，其特征在于，包括：系统初始化模块，用于获取各网卡的硬件资源，并对各网卡做硬件初始化；第一网卡注册模块，用于将第一块网卡注册至系统中；第一网卡添加模块，用于将第一块网卡的注册数据记录到冗余组中的第一个位置；工作网卡设定模块，用于将工作网卡设定为第一块网卡；第二网卡注册模块，用于将第二块网卡注册到系统中；信息设置模块，用于将第二块网卡的IP地址、MAC地址设置为与第一块网卡一致；第二网卡添加模块，用于将第二块网卡加到冗余组中；网卡切换模块，用于启动网络监视任务，在此任务中实现网卡连接状态的监视和网卡的切换。
技术说明书一种网络双冗余快速切换的方法技术领域本技术涉及网络通信技术领域，具体涉及一种网络双冗余快速切换的方法。
背景技术随着网络技术的成熟，以太网已成为各种控制系统互连的主要媒介。
在某些特殊的应用场景中，为了提高系统的可靠性和抗毁性，需采用双冗余网络技术。
在双冗余网络中，每个节点都采用两块网卡，中间用两个交换机互连。
开始工作后，只有一个链路保持通讯，当某一个链路出现故障时(网卡工作、网线损坏或交换机故障)，操作系统自动将连接切换到另外一路没有故障的链路，网络通讯仍能正常运作，这一过程对用户来说是不可见的。
目前很多双冗余网卡的驱动都是基于应用层的，它们实现的方案是：利用操作系统提供的上层接口函数，实现对系统中网卡的动态加载与删除，其实质是将需要冗余的两路网络适配器设置为相同的MAC地址，并采用同一IP地址。
如果在系统启动时将两个网卡同时配置好，则会带来地址上的冲突，通常的实现方法是将其中一块网卡关闭，当需要切换时，先将当前网卡从系统列表中删除，再将第二块网卡加载到系统中，并配置相同的IP地址和MAC地址，由于经过的中间环节较多，势必会影响网络间相互切换的速度，切换时间上达不到工控指标上的要求。
同时在某些操作系统(如VxWorks)下，这样在上层进行切换，点对点通讯没有问题，但是会导致组播和广播失败。
此时就需要更改TCP/IP协议层的驱动，以适应这种情况。
技术内容(一)要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是：如何实现一种网络双冗余快速切换的方法，以提高网络切换的速度，减少网路切换的时间开销。
(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供了一种网络双冗余快速切换的方法，包括以下步骤：步骤S1，系统进行初始化阶段，获取各网卡的硬件资源，并对各网卡做硬件初始化；步骤S2，将第一块网卡注册至系统中；步骤S3，将第一块网卡的注册数据记录到冗余组中的第一个位置；步骤S4，将工作网卡设定为第一块网卡；步骤S5，将第二块网卡注册到系统中；步骤S6，将第二块网卡的IP地址、MAC地址设置为与第一块网卡一致；步骤S7，将第二块网卡加到冗余组中；步骤S8，启动网络监视任务，在此任务中实现网卡连接状态的监视和网卡的切换。
优选地，步骤S8中在驱动层实现网卡的切换。
优选地，步骤S8中实现网卡的切换时，在发送时，网络层向驱动层通知从哪个设备指针发送数据，驱动层接到发送命令时，抛弃网络层传递的设备指针，而使用当前工作网卡的设备指针作为物理设备完成数据发送，并返回发送状态；在接收时，网络层向驱动层通知从哪个设备指针接收数据，驱动层接到接收命令时，抛弃网络层传递的设备指针，而使用当前工作网卡的设备指针作为物理设备完成数据接收，并返回发送状态。
优选地，步骤S8中实现网卡的切换时，在层间的通讯通过返回状态来确认，只要实现网络层接口调用返回值的正确即可实现伪装欺骗。
优选地，步骤S8中采用定期判断物理状态变化寄存器中网卡的连接状态，实现网卡的切换。
优选地，步骤S8具体包括以下步骤：步骤S801，从当前冗余组中各个网卡的物理状态寄存器中读取各个网卡的连接状态，判断当前网卡状态是从断开Down到连接Up，还是从连接Up到断开Down，若是前者，则执行步骤S802，否则执行步骤S806；步骤S802，当前网卡状态是从断开Down到连接Up，此时检查当前网卡是否为工作网卡，若是，则工作网卡转到步骤S805；否则执行步骤S803；步骤S803，当前网卡不是工作网卡，此时检查工作网卡是否断线，若工作网卡连线，则不需要进行切换，转到步骤S810，否则执行步骤S804；步骤S804，工作网卡断线，则将工作网卡切换到当前网卡，通知交换机连接状态发生变化，转到步骤S810；步骤S805，此时网卡状态从Down到Up，且当前网卡是工作网卡，即前次网络断开两个网卡都是断线，通知网络层网卡连线，转到步骤S810；步骤S806，当前网卡连接状态从连接Up到断开Down，判断当前网卡是否为工作网卡；若不是则检查下一个网卡的工作状态，否则执行步骤S807；步骤S807，断开的是工作网卡，检查备份网卡是否连接；步骤S808，若备份网卡连接，则将工作网卡切换到备份网卡上，转到步骤S810，否则执行步骤809；步骤S809，判断备份网卡断线，通知网络层网卡断线；步骤S810，更新各个网卡的前次连接状态，以备下次判断使用。
优选地，所述方法在Windows、VxWorks、Linux操作系统中实现。
本技术还提供了一种网络双冗余快速切换的系统，包括：系统初始化模块，用于获取各网卡的硬件资源，并对各网卡做硬件初始化；第一网卡注册模块，用于将第一块网卡注册至系统中；第一网卡添加模块，用于将第一块网卡的注册数据记录到冗余组中的第一个位置；工作网卡设定模块，用于将工作网卡设定为第一块网卡；第二网卡注册模块，用于将第二块网卡注册到系统中；信息设置模块，用于将第二块网卡的IP地址、MAC地址设置为与第一块网卡一致；第二网卡添加模块，用于将第二块网卡加到冗余组中；网卡切换模块，用于启动网络监视任务，在此任务中实现网卡连接状态的监视和网卡的切(三)有益效果本技术提出了一种基于驱动的双冗余网卡切换方法，该方法只在驱动层就可实现网卡切换的动作，不需要更高层的模块协助处理，因此该方法只需要更改网卡的驱动即可实现，而对TCP/IP层的网络协议不做任何的变动，从而可以大大提高网络切换的速度，减少网路切换的时间开销，具体地，切换速度最大可达2倍的任务周期时间，切换时间稳定可调。
该方法在Windows、VxWorks、Linux操作系统中均已实现，满足性能要求。
附图说明图1为TCP/IP四层模型中网络各个层次的关系图；图2为本技术的双网卡冗余切换方法的总体流程示意图；图3为本技术的实施方式的在驱动层进行冗余切换的流程示意图。
具体实施方式为使本技术的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1所示给出的TCP/IP四层模型中网络各个层次的关系，包括应用层、传输层、网络层和物理层(实际网卡中，驱动层包含在物理层中，因此双冗余网卡驱动层冗余切换功能在这里实现)，各层间需要传递指示使用哪个网络设备指针进行操作。
图2绘示了本技术的实施方式的双网卡冗余切换方法的流程示意图，如图2所示，包括以下步骤：步骤S1，系统进行初始化阶段，获取各网卡的硬件资源，并对各网卡做基本的硬件初始步骤S2，将第一块网卡注册至系统中；步骤S3，将第一块网卡的注册数据记录到冗余组中的第一个位置；步骤S4，将工作网卡设定为第一块网卡；步骤S5，将第二块网卡注册到系统中；步骤S6，将第二块网卡的IP地址、MAC地址设置为与第一块网卡一致；步骤S7，将第二块网卡加到冗余组中；步骤S8，启动网络监视任务，在此任务中实现网卡连接状态的监视和网卡的切换。