一種運(yùn)載火箭地面測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)的數(shù)據(jù)組播傳輸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)組播傳輸方法，尤其涉及一種運(yùn)載火箭地面測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)的數(shù)據(jù)組播傳輸方法，屬于有線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]組播技術(shù)是IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N重要方式，組播技術(shù)有效的解決了單點(diǎn)發(fā)送多點(diǎn)接收的問題，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)中點(diǎn)到多點(diǎn)的高效數(shù)據(jù)傳送，能夠大量節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬、降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。
[0003]目前運(yùn)載火箭地面測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)中采用PM-DM協(xié)議(IPPIM Dense-ModeMulticast，密集模式組播)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)組播傳輸，P頂-DM協(xié)議采用泛洪-剪枝機(jī)制實(shí)現(xiàn)組播傳輸，即首先將組播數(shù)據(jù)推送給全網(wǎng)絡(luò)所有的主機(jī)，形象的來說如同發(fā)洪水一樣，如果網(wǎng)絡(luò)的某個(gè)主機(jī)不想接收這個(gè)組播數(shù)據(jù)，便將這條傳組播輸路徑刪去，只保留想要接收組播數(shù)據(jù)的分支路徑，刪去的路徑又可以通過嫁接機(jī)制重新接收組播數(shù)據(jù)流，這個(gè)過程每三分鐘重復(fù)一次。在組播傳輸過程中需要進(jìn)行RPF檢查機(jī)制避免路由環(huán)路的產(chǎn)生。(RPF逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)檢查機(jī)制，如果該主機(jī)在接收路徑上，則RPF檢查通過，數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)發(fā))。密集模式組播在冗余性、實(shí)時(shí)性等方面具有較大優(yōu)勢，但由于運(yùn)載火箭系統(tǒng)龐大，包含多個(gè)分系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，各分系統(tǒng)組播需求增大，組播數(shù)據(jù)通信量龐大，密集模式組播對各分系統(tǒng)內(nèi)部的組播需求(組播數(shù)量、傳輸帶寬、通信模型等)未進(jìn)行協(xié)調(diào)，由于“泛洪-剪枝”等機(jī)制導(dǎo)致在組播通信中存在資源消耗大、周期性泛洪，最終引起網(wǎng)絡(luò)通信擁塞丟包等問題出現(xiàn)。在XX-5型號(hào)初樣階段電氣匹配試驗(yàn)過程中，以測量分系統(tǒng)為例，測量分系統(tǒng)存在大量的組播數(shù)據(jù)通信(前端一后端、后端一后端，兩種通信模型同時(shí)存在)，由于采用PM-DM協(xié)議，總控網(wǎng)交換機(jī)沒有相應(yīng)的控制和過濾措施，致使測量分系統(tǒng)組播在整個(gè)火箭前后端網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)子網(wǎng)(前端、后端所有VLAN)中全面泛洪。大量的組播數(shù)據(jù)在總控網(wǎng)中周期性蔓延(每三分鐘執(zhí)行一次泛洪過程)，最終導(dǎo)致總控網(wǎng)資源(CPU資源)消耗殆盡，控制系統(tǒng)PLC網(wǎng)絡(luò)端口堵塞，導(dǎo)致通信中斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種運(yùn)載火箭地面測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)的數(shù)據(jù)組播傳輸方法，避免了 “泛洪-剪枝”模式，最大程度降低了總控網(wǎng)資源消耗，杜絕了網(wǎng)絡(luò)通信擁塞丟包問題，能夠有效保證網(wǎng)絡(luò)通信正?？煽?。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種運(yùn)載火箭地面測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)的數(shù)據(jù)組播傳輸方法，包括如下步驟:
[0006](I)確定運(yùn)載火箭測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)中用于數(shù)據(jù)組播傳輸?shù)慕粨Q機(jī)，將上述交換機(jī)的console 口通過console線與配置計(jì)算機(jī)連接；
[0007](2)在所述配置計(jì)算機(jī)上輸入ip multicast-routing命令以及ip igmp ssm-mapenable命令，使交換機(jī)能夠通過配置實(shí)現(xiàn)在組播數(shù)據(jù)源和組播地址之間建立匹配的組播通道；
[0008](3)根據(jù)運(yùn)載火箭測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)中組播數(shù)據(jù)流的傳輸路徑，對交換機(jī)進(jìn)行配置，使每個(gè)組播數(shù)據(jù)源對應(yīng)交換機(jī)上確定的組播地址，與每個(gè)組播數(shù)據(jù)源對應(yīng)的數(shù)據(jù)讀取終端能夠從對應(yīng)的組播地址讀取數(shù)據(jù)；
[0009](4)運(yùn)載火箭測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)中每個(gè)組播數(shù)據(jù)源將要傳輸?shù)慕M播數(shù)據(jù)流按照步驟(3)的配置發(fā)送到交換機(jī)上確定的組播地址，數(shù)據(jù)讀取終端從交換機(jī)對應(yīng)的組播地址讀取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)的數(shù)據(jù)組播傳輸。
[0010]所述根據(jù)運(yùn)載火箭測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)中組播數(shù)據(jù)流的傳輸路徑，對交換機(jī)進(jìn)行配置的方法為:
[0011](2.1)將每個(gè)用于數(shù)據(jù)組播傳輸?shù)慕粨Q機(jī)劃分為若干子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)對應(yīng)運(yùn)載火箭一個(gè)分系統(tǒng)；
[0012](2.2)根據(jù)組播數(shù)據(jù)流的傳輸路徑確定組播數(shù)據(jù)源所在的分系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)讀取終端，在對應(yīng)的交換機(jī)上進(jìn)行以下配置:
[0013](a)在與該分系統(tǒng)相對應(yīng)的子網(wǎng)內(nèi)配置組播地址，用于接收組播數(shù)據(jù)源發(fā)送的組播數(shù)據(jù)；
[0014](b)為該組播地址配置允許的數(shù)據(jù)讀取終端，使所述組播數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)讀取終端均能夠從該組播地址讀取數(shù)據(jù)。
[0015]所述步驟(2.2)中，如果組播數(shù)據(jù)流是從運(yùn)載火箭測發(fā)控系統(tǒng)前端網(wǎng)絡(luò)到前端網(wǎng)絡(luò)或從后端網(wǎng)絡(luò)到后端網(wǎng)絡(luò)，則進(jìn)行配置的交換機(jī)為組播數(shù)據(jù)流經(jīng)過的交換機(jī);如果組播數(shù)據(jù)流是從前端網(wǎng)絡(luò)到后端網(wǎng)絡(luò)或從后端網(wǎng)絡(luò)到前端網(wǎng)絡(luò)，則組播數(shù)據(jù)流經(jīng)過的交換機(jī)包括中間交換機(jī)和終端交換機(jī)，進(jìn)行配置的交換機(jī)為終端交換機(jī)，所述中間交換機(jī)是指與組播數(shù)據(jù)源交互的交換機(jī)，用于從組播數(shù)據(jù)源向終端交換機(jī)組播地址轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，終端交換機(jī)是指與數(shù)據(jù)讀取終端交互的交換機(jī);所述前端網(wǎng)絡(luò)是指運(yùn)載火箭發(fā)射場區(qū)各個(gè)分系統(tǒng)和總控網(wǎng)前端交換機(jī)所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，而后端網(wǎng)絡(luò)是指運(yùn)載火箭指揮大廳各個(gè)分系統(tǒng)和總控網(wǎng)后端交換機(jī)所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0017](I)本發(fā)明直接在交換機(jī)上配置組播地址，組播數(shù)據(jù)源把數(shù)據(jù)發(fā)送到預(yù)先設(shè)定的組播地址，且交換機(jī)對能夠從該組播地址讀取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)讀取終端做了定義，使得每一個(gè)組播都有確定的源和組播地址，從源到組播地址都是單一路徑，不存在采用PM-DM方法的“泛洪-裁剪”模式，杜絕了持續(xù)大量非逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的訪問和處理帶來的CHJ利用率過高的問題，避免了由于“泛洪-剪枝”等機(jī)制導(dǎo)致在組播通信中存在資源消耗大、周期性泛洪、網(wǎng)絡(luò)通信擁塞丟包等問題，最大程度降低了總控網(wǎng)資源消耗，杜絕了網(wǎng)絡(luò)通信擁塞丟包問題。
[0018](2)本發(fā)明針對運(yùn)載火箭系統(tǒng)龐大，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，各分系統(tǒng)組播需求大的現(xiàn)狀，將交換機(jī)劃分為多個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)對應(yīng)一個(gè)分系統(tǒng)，對于某個(gè)分系統(tǒng)的組播數(shù)據(jù)源，只需要在交換機(jī)的對應(yīng)子網(wǎng)上配置組播地址，通過指定組播數(shù)據(jù)源和其對應(yīng)的組播地址解決了組播地址分配問題，實(shí)現(xiàn)了任意源組播良好共存互不影響。
[0019](3)本發(fā)明針對運(yùn)載火箭總控網(wǎng)前后端網(wǎng)絡(luò)，對跨網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的情況，僅對與數(shù)據(jù)終端交互的交換機(jī)進(jìn)行配置，中間交換機(jī)只起轉(zhuǎn)發(fā)作用，從而減輕交換機(jī)負(fù)擔(dān)，提高了數(shù)據(jù)組播傳輸?shù)男?，增?qiáng)了組播過程的安全性和穩(wěn)定性，能夠有效保證網(wǎng)絡(luò)通信正?？煽?，對運(yùn)載火箭總控網(wǎng)系統(tǒng)組播應(yīng)用的安全性和性能有著重要的意義。
[0020](4)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了客戶端指定組播源的傳輸服務(wù)，適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，網(wǎng)絡(luò)通信模式復(fù)雜程度大，數(shù)據(jù)流量大的型號(hào)總控網(wǎng)系統(tǒng)，在XX-5型號(hào)試樣階段中，應(yīng)用本發(fā)明方法極大地降低了 CPU利用率和交換機(jī)硬件資源消耗率，減輕了交換機(jī)的負(fù)擔(dān)，對正常執(zhí)行數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)提供了保障，從而實(shí)現(xiàn)前后端正常通信，可在各運(yùn)載型號(hào)上推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本發(fā)明的方法流程圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的應(yīng)用示例圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]針對目前運(yùn)載火箭測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)基于PIM-DM協(xié)議的數(shù)據(jù)組播傳輸由于“泛洪-剪枝”等機(jī)制導(dǎo)致在組播通信中存在資源消耗大、周期性泛洪，最終引起網(wǎng)絡(luò)通信擁塞丟包等問題，本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于運(yùn)載火箭測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)的數(shù)據(jù)組播傳輸方法，如圖1所示，該方法包括如下步驟:
[0024](I)確定運(yùn)載火箭測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)中用于數(shù)據(jù)組播傳輸?shù)慕粨Q機(jī)，將上述交換機(jī)的console 口通過console線與配置計(jì)算機(jī)連接；
[0025](2)在所述配置計(jì)算機(jī)上輸入ip multicast-routing以及ip igmp ssm-mapenable，實(shí)現(xiàn)對步驟(I)確定的交換機(jī)的組播模式設(shè)置；當(dāng)總控網(wǎng)中組播數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)讀取終端的版本低于IGMP協(xié)議V3時(shí)，還需要通過配置交換機(jī)開啟支持ssm-map功能；
[0026](3)根據(jù)運(yùn)載火箭測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)中組播數(shù)據(jù)流的傳輸路徑，對交換機(jī)進(jìn)行配置，使每個(gè)組播數(shù)據(jù)源對應(yīng)交換機(jī)上確定的組播地址，每個(gè)組播地址對應(yīng)多個(gè)數(shù)據(jù)讀取終端，使每個(gè)組播數(shù)據(jù)源通過交換機(jī)上確定的組播地址將組播數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給對應(yīng)的數(shù)據(jù)讀取終端；
[0027]具體配置過程為:
[0028](2.1)將每個(gè)用于數(shù)據(jù)組播傳輸?shù)慕粨Q機(jī)劃分為若干子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)對應(yīng)運(yùn)載火箭一個(gè)分系統(tǒng)，運(yùn)載火箭的分系統(tǒng)包括控制分系統(tǒng)、測量分系統(tǒng)、動(dòng)力分系統(tǒng)、發(fā)射支持分系統(tǒng)和加注分系統(tǒng)。
[0029](2.2)如果組播數(shù)據(jù)流是從測發(fā)控系統(tǒng)前端網(wǎng)絡(luò)到前端網(wǎng)絡(luò)或從后端網(wǎng)絡(luò)到后端網(wǎng)絡(luò)，則進(jìn)入步驟(2.3);如果組播數(shù)據(jù)流是從前端網(wǎng)絡(luò)到后端網(wǎng)絡(luò)或從后端網(wǎng)絡(luò)到前端網(wǎng)絡(luò)，則進(jìn)入步驟(2.4);前端網(wǎng)絡(luò)是指運(yùn)載火箭發(fā)射場區(qū)各個(gè)分系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備和總控網(wǎng)前端交換機(jī)所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，而后端網(wǎng)絡(luò)是指運(yùn)載火箭指揮大廳各個(gè)分系統(tǒng)的各個(gè)設(shè)備和總控網(wǎng)后端交換機(jī)所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò);通常前、后端相距幾公里。前后端網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了對運(yùn)載火箭發(fā)射過程的遠(yuǎn)程控制能力。
[0030](2.3)根據(jù)組播數(shù)據(jù)流的傳輸路徑確定組播數(shù)據(jù)源所在的分系統(tǒng)、組播數(shù)據(jù)流經(jīng)過的交換機(jī)以及數(shù)據(jù)讀取終端，此時(shí)組播數(shù)據(jù)流經(jīng)過的交換機(jī)為單臺(tái)前端交換機(jī)，在該單臺(tái)前端交換機(jī)上進(jìn)行以下配置:
[0031](a)在與該分系統(tǒng)相對應(yīng)的子網(wǎng)內(nèi)配置組播地址，用于接收組播數(shù)據(jù)源發(fā)送的組播數(shù)據(jù)；
[0032](b)為該組播地址配置允許的數(shù)據(jù)讀取終端，使所述組播數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)讀取終端均能夠從該組播地址讀取數(shù)據(jù)；
[0033](2.4)根據(jù)組播數(shù)據(jù)流的傳輸路徑確定組播數(shù)據(jù)源所在的分系統(tǒng)、組播數(shù)據(jù)流經(jīng)過的中間交換機(jī)和終端交換機(jī)以及數(shù)據(jù)讀取終端，在終端交換機(jī)上進(jìn)行以下配置:
[0034](a)在與組播數(shù)據(jù)源所在分系統(tǒng)相對應(yīng)的子網(wǎng)內(nèi)配置組播地址，用于接收組播數(shù)據(jù)源通過中間交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)的組播數(shù)據(jù)；
[0035](b)為該組播地址配置允許的數(shù)據(jù)讀取終端，使所述組播數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)讀取終端均能夠從該組播地址讀取數(shù)據(jù)；
[0036]組播數(shù)據(jù)流經(jīng)過的中間交換機(jī)是指與組播數(shù)據(jù)源交互的交換機(jī)，終端交換機(jī)指與數(shù)據(jù)讀取終端交互的交換機(jī)。以從前端網(wǎng)絡(luò)到后端網(wǎng)絡(luò)為例，前端交換機(jī)即為中間交換機(jī)，后端交換機(jī)即為終端交換機(jī)。
[0037](4)運(yùn)載火箭測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)中每個(gè)組播數(shù)據(jù)源將要傳輸?shù)慕M播數(shù)據(jù)流按照步驟(3)的配置發(fā)送到對應(yīng)交換機(jī)確定的組播地址，數(shù)據(jù)讀取終端從交換機(jī)對應(yīng)的組播地址讀取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)的數(shù)據(jù)組播傳輸。
[0038]實(shí)施例:
[0039]運(yùn)載火箭地面測發(fā)控系統(tǒng)總控網(wǎng)主要分為前端網(wǎng)絡(luò)和后端網(wǎng)絡(luò)兩大部分。每一端都分為控制分系統(tǒng)、測量分系統(tǒng)、動(dòng)力分系統(tǒng)、發(fā)射支持分系統(tǒng)和加注分系統(tǒng)?？偪鼐W(wǎng)負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的搭建和所有系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)工作，由于各分系統(tǒng)組播需求增大，組播數(shù)據(jù)通信量龐大，采用本發(fā)明方法在如此錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)各個(gè)分系統(tǒng)內(nèi)和系