網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余專利技術(shù)研究

徐方南　蘇星曄

【摘要】 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余技術(shù)作為保證網(wǎng)絡(luò)健壯、高效和可靠的重要技術(shù)手段，其技術(shù)的發(fā)展直接影響到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可靠穩(wěn)定性。本文通過研究該專利技術(shù)的技術(shù)分支，著重介紹了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余技術(shù)的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 設(shè)備冗余 可靠網(wǎng)絡(luò) 容災 備份

一、引言

網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)初期僅進行命令以及簡單的文字信息傳輸。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展與應用，網(wǎng)絡(luò)逐漸從簡單的信息承載平臺轉(zhuǎn)變成一個服務提供平臺，為用戶提供強大的信息支撐。作為使用網(wǎng)絡(luò)的用戶，對網(wǎng)絡(luò)的實時有效性則有著越來越高的要求，希望網(wǎng)絡(luò)能夠時刻穩(wěn)定運行，不出故障。因此，健壯、高效和可靠成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要目標，而要保證網(wǎng)絡(luò)的可靠穩(wěn)定性，則需要使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余技術(shù)，也就是在同一節(jié)點設(shè)置重復配置的設(shè)備，共同或者切換工作，保障系統(tǒng)設(shè)備不停止運轉(zhuǎn)。高冗余網(wǎng)絡(luò)給用戶的體驗就是，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、鏈路發(fā)生中斷或者變化的時候，用戶幾乎感覺不到，依然能夠像往常一樣使用網(wǎng)絡(luò)。為了達成這一目的，需要在網(wǎng)絡(luò)的各個設(shè)備環(huán)節(jié)上實施冗余，以減少網(wǎng)絡(luò)中可能出現(xiàn)的狀況帶來的影響。

二、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余專利技術(shù)的技術(shù)分支

2.1設(shè)備切換

2.1.1故障應對

1993年阿爾卡特有限公司（公開號FI933250A）首先提出了利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余的設(shè)備切換技術(shù)來解決發(fā)生故障時的問題。其在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中通過交叉連接器進行數(shù)據(jù)保護：在第一輸入端口監(jiān)控被接收的數(shù)據(jù)，以檢測出錯條件；響應檢測的出錯條件，把首個輸出端口連接到第二輸入端口，以在此接收數(shù)據(jù)。

1997年埃克斯塞爾開關(guān)公司（公開號CA2280147A）提出了熱備份的改進的技術(shù)方案，給在遠距離通信系統(tǒng)中的硬件提供冗余：指定第一硬件裝置為現(xiàn)役裝置，指定第二硬件裝置為備用裝置，在現(xiàn)役裝置與備用裝置之間建立通信鏈路，利用鏈路把關(guān)于現(xiàn)役裝置配置的信息傳達給備用裝置，利用關(guān)于配置的信息把備用裝置配置成基本上與現(xiàn)役裝置相同，使現(xiàn)役裝置開始處理呼叫，傳達關(guān)于影響現(xiàn)役裝置工作狀態(tài)的事件的信息。

2.2設(shè)備并行

2.2.1故障應對

1993年GPT有限公司（公開號GB9225081A）首先提出了通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余的設(shè)備并行處理來解決發(fā)生故障時的問題。其在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)進行保護：系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是以多路復用的形式在系統(tǒng)的各端口之間傳輸?shù)模谝粭l通信線路設(shè)備故障時，使用另一條通信線路設(shè)備，保持系統(tǒng)通信的連續(xù)性。

2.2.2性能提高

2000年通信集合公司（公開號CA380386A）首次提出了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余的設(shè)備并行處理來實現(xiàn)性能提高，其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在不同時隙中選擇不同的編碼方式在各個單元中發(fā)送，能夠適用于自適應調(diào)制通信設(shè)備，不增加用戶住宅設(shè)備的復雜性，提高了網(wǎng)絡(luò)通信性能。

2.2.3錯誤糾正

2004年日本電氣株式會社（公開號WO2005074182A）首先提出了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余的設(shè)備并行來進行錯誤糾正，將信息分為多個部分，對各部分進行不同編碼，在接收端對各部分編碼后的數(shù)據(jù)進行解碼，并糾正錯誤數(shù)據(jù)后合并，形成原始數(shù)據(jù)，也就是通過多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備并行傳輸不同編碼后的數(shù)據(jù)來進行錯誤糾正。

2.3 設(shè)備選擇

2.3.1 故障應對

1998年日本電氣株式會社（公開號JPH10224470A）首先提出了利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余的設(shè)備選擇來解決故障應對的問題。其方案中的網(wǎng)絡(luò)自動交換系統(tǒng)包括多個通信處理單元，其隨機選擇一個有效的路線設(shè)備進行通信，從而使服務可以持續(xù)進行，而不管是否出現(xiàn)故障，也就是在多個數(shù)據(jù)通信裝置中選擇確定可用的裝置進行通信，提高通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

2.3.2 性能提高

1993年橫河電機株式會社（公開號JP169263A）首先提出了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余的設(shè)備選擇來解決負載平衡的問題。其系統(tǒng)中的通信站通過兩個通信線路與其他設(shè)備通信，根據(jù)其總線狀態(tài)表選擇其中一條線路設(shè)備進行通信，也就是在可用的線路設(shè)備中選擇一條線路設(shè)備進行通信，以使線路負載均衡，提高了通信性能。

三、小結(jié)

本文對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余專利技術(shù)的技術(shù)發(fā)展方向進行了分析，梳理了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余中各個主要技術(shù)分支及相關(guān)技術(shù)分支下的代表專利技術(shù)。目前在專利申請中，三種技術(shù)手段均以解決故障對應的問題居多，其也是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余技術(shù)的主要目的，除此之外，糾正錯誤和性能提高分列相應技術(shù)手段所達到目的的二三位。