综合船桥双冗余光纤网的研究

【摘要】本文针对当前综合船桥系统中网络类型多的特点,以搭建一体化船桥网络为目标,依据开放式系统互联(OSI)的层次模型,对综合船桥的网络进行分析。在物理层和传输层确定了综合船桥多网互联选用的网络设备和传输层协议,提出综合船桥双冗余光纤网的整体设计方案,并以该方案为基础,重点研究了一体化船桥网络中应用层数据接入以太网以及双环冗余网络的技术问题。在应用层设计了串口数据和二进制图像数据接入以太网的处理方案,并通过具体的串口语句实例,详细阐述了应用层数据自顶向下的封装流程。通过对传统的网络冗余技术的分析,以及对单环网技术的深入研究,得出这两种技术的冗余性都很难满足船桥数据网络对网络冗余性需求的结论,由此提出综合船桥网络采用双环冗余的方案,主干网由两个独立的环网组成,两环网传输相同的数据并互为热备份,该方案中每个节点配备双网卡各自连接到两个独立环网,在此基础上提出基于LINUX系统的节点冗余的设计方案,利用bonding技术在LINUX的驱动层虚拟一个网卡完成双网卡的绑定,发送端同时向两个环网的发送重复数据,并且在发送之前,在数据帧的有效负载尾部附加冗余过滤标签(RFT),接收端以RFT来识别收到的数据帧是否为重复数据帧,并通过重复数据过滤处理机制来过滤掉重复的数据帧,经过仿真测试,本文设计的重复数据帧处理方案可以在双环冗余网络使用。应用该节点冗余方案的综合船桥双环冗余网络中,在一个环路完全瘫痪且另一个环路出现单点故障的情况下,网络不需进行切换,无丢包,实现网络的无扰恢复。
【作者】王帅；
【导师】孙文力；
【作者基本信息】大连海事大学，交通运输工程，2014，硕士
【关键词】综合船桥；多网互联；冗余网络；

【参考文献】
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