網絡設備冗余專利技術研究

徐方南　蘇星曄

【摘要】 網絡設備冗余技術作為保證網絡健壯、高效和可靠的重要技術手段，其技術的發展直接影響到網絡設備的可靠穩定性。本文通過研究該專利技術的技術分支，著重介紹了網絡設備冗余技術的發展方向。

【關鍵詞】 網絡設備 設備冗余 可靠網絡 容災 備份

一、引言

網絡在建設初期僅進行命令以及簡單的文字信息傳輸。隨著網絡技術的不斷發展與應用，網絡逐漸從簡單的信息承載平臺轉變成一個服務提供平臺，為用戶提供強大的信息支撐。作為使用網絡的用戶，對網絡的實時有效性則有著越來越高的要求，希望網絡能夠時刻穩定運行，不出故障。因此，健壯、高效和可靠成為網絡發展的重要目標，而要保證網絡的可靠穩定性，則需要使用網絡設備冗余技術，也就是在同一節點設置重復配置的設備，共同或者切換工作，保障系統設備不停止運轉。高冗余網絡給用戶的體驗就是，在網絡設備、鏈路發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絡。為了達成這一目的，需要在網絡的各個設備環節上實施冗余，以減少網絡中可能出現的狀況帶來的影響。

二、網絡設備冗余專利技術的技術分支

2.1設備切換

2.1.1故障應對

1993年阿爾卡特有限公司（公開號FI933250A）首先提出了利用網絡設備冗余的設備切換技術來解決發生故障時的問題。其在網絡系統中通過交叉連接器進行數據保護：在第一輸入端口監控被接收的數據，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，以在此接收數據。

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

2.2設備并行

2.2.1故障應對

1993年GPT有限公司（公開號GB9225081A）首先提出了通過網絡設備冗余的設備并行處理來解決發生故障時的問題。其在網絡系統中對數據進行保護：系統中的數據是以多路復用的形式在系統的各端口之間傳輸的，在一條通信線路設備故障時，使用另一條通信線路設備，保持系統通信的連續性。

2.2.2性能提高

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

2.2.3錯誤糾正

2004年日本電氣株式會社（公開號WO2005074182A）首先提出了網絡設備冗余的設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據進行解碼，并糾正錯誤數據后合并，形成原始數據，也就是通過多個網絡設備并行傳輸不同編碼后的數據來進行錯誤糾正。

2.3 設備選擇

2.3.1 故障應對

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

2.3.2 性能提高

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

三、小結

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