專利名稱：一種多主機(jī)網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種多主機(jī)網(wǎng)關(guān)，該網(wǎng)關(guān)可支持民航傳統(tǒng)主機(jī)協(xié)議及開放協(xié)議。
背景技術(shù)：
早期的大型機(jī)系統(tǒng)，包括主機(jī)和終端設(shè)施兩部分，為了讓主機(jī)資源可以被充分的 利用，采用分時處理的方法，主機(jī)被掛接多個終端，多個終端可以同時利用主機(jī)資源，每個 終端認(rèn)為主機(jī)資源是其獨(dú)占的，并不知道還有其他終端也在利用主機(jī)資源。民航主機(jī)和其終端之間通信的協(xié)議，通常為P1024B和P1024C。這兩種協(xié)議的主要 特點(diǎn)都是主從式協(xié)議，即僅當(dāng)主機(jī)主動詢問終端時，終端才可以把數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)。主機(jī)詢 問時，會發(fā)送輪詢信息，然后多個終端按照嚴(yán)格的邏輯和規(guī)則回應(yīng)主機(jī)的詢問。P1024B和 P1024C雖然都是主從式協(xié)議，但是在消息格式，邏輯規(guī)則，信號傳輸標(biāo)準(zhǔn)和糾錯機(jī)制有著極 大的區(qū)別。國內(nèi)航信使用的是P1024C協(xié)議，資料相對豐富，但P1024B協(xié)議參考資料寥寥無 幾，給系統(tǒng)的開發(fā)增加了不少難度。目前現(xiàn)有的技術(shù)方案是SITA公司的CUTE(共用終端環(huán) 境)系統(tǒng)和ARINC公司的iMUSE(多用戶系統(tǒng)環(huán)境)系統(tǒng)，均為國外比較成熟的多主機(jī)產(chǎn)品， 他們的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)能支持P1024B協(xié)議和P1024C協(xié)議。現(xiàn)有的SITA CUTE系統(tǒng)和ARINC iMUSE系統(tǒng)雖然能夠支持P1024B協(xié)議和P1024C 協(xié)議，但也存在一些缺點(diǎn)，主要包括以下方面1.備份切換機(jī)制不夠靈活現(xiàn)有系統(tǒng)均有備份切換機(jī)制，當(dāng)主系統(tǒng)某一線路端口出現(xiàn)問題時，需要切換到備 份系統(tǒng)的相應(yīng)線路端口，只能將主系統(tǒng)所有線路全部切換到備份系統(tǒng)，不能實(shí)現(xiàn)單一線路 端口的切換，而使系統(tǒng)上其他正常線路不受影響。而且切換備份的操作需要人工干預(yù)，不能 做到自動判斷和處理。Angel CUE系統(tǒng)(中國航信離港多主機(jī)共用系統(tǒng))網(wǎng)關(guān)采用適配器方式驅(qū)動線路 端口數(shù)據(jù)，每個線路端口數(shù)據(jù)由單獨(dú)的適配器驅(qū)動，配置靈活易于管理，可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)線路 的切換。主系統(tǒng)和備份系統(tǒng)的線路一一對應(yīng)，備系統(tǒng)的每一條線路同樣由單獨(dú)的適配器來 驅(qū)動，系統(tǒng)以及線路的備份配置均存在Angel CUE的數(shù)據(jù)庫中，Angel CUE的通訊服務(wù)器會 根據(jù)前端應(yīng)用的連接請求選擇對應(yīng)的線路適配器。當(dāng)主系統(tǒng)的某一端口出現(xiàn)問題時，主適 配器會拒絕通訊服務(wù)器的連接請求，這時通訊服務(wù)器會嘗試連接此線路的備份適配器，備 份適配器驅(qū)動備份線路端口數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)線路的切換，其他正常的線路不會受到影響，仍由主 適配器以及主線路提供數(shù)據(jù)。由于Angel CUE系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)采用雙機(jī)熱備方式，并且主/備適 配器之間有互相監(jiān)測功能，所以可以做到切換的完全自動性，不需要人工干預(yù)。2.不支持開放式MATIP (基于IP的航空業(yè)通訊協(xié)議)協(xié)議現(xiàn)有系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)均為傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)，只支持傳統(tǒng)主機(jī)協(xié)議，不支持開放式MATIP協(xié)議。 MATIP對傳統(tǒng)主機(jī)協(xié)議P1024B協(xié)議和P1024C協(xié)議進(jìn)行了封裝，定義了自己消息格式和會話 機(jī)制，基于TCPIP來傳輸，這樣主機(jī)就可以通過前置協(xié)議處理器直接接入IP網(wǎng)絡(luò)，MATIP協(xié) 議的使用是傳統(tǒng)主機(jī)走向開放化的表現(xiàn)。
Angel CUE系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)支持MATIP協(xié)議，MATIP協(xié)議是建立在TCP/IP基礎(chǔ)之上的端 到端的協(xié)議，它在TCP/IP基礎(chǔ)上定義了航空數(shù)據(jù)通訊類型，他的實(shí)現(xiàn)不需要任何特殊的設(shè) 備或者網(wǎng)絡(luò)，可以通過開放式網(wǎng)絡(luò)直接與航空公司主機(jī)建立MATIP連接，擺脫傳統(tǒng)設(shè)備和 線纜的束縛，充分享受開放式網(wǎng)絡(luò)的益處。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，擺脫民航傳統(tǒng)主機(jī)協(xié)議P1024B(ALC)， P1024C(UTS)的神秘性和復(fù)雜性給新一代民航系統(tǒng)發(fā)展帶來的束縛，為了實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)主機(jī)協(xié) 議到基于IP的開放協(xié)議的互轉(zhuǎn)，同時能夠支持開放的MATIP協(xié)議，本專利發(fā)明人自主研發(fā) 了一種多主機(jī)網(wǎng)關(guān)，解決了上述問題，為新一代多主機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本發(fā)明的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)包括服務(wù)器、通訊卡、傳統(tǒng)協(xié)議接入服務(wù)模塊和開放協(xié)議 接入模塊，其特征在于，所述服務(wù)器為機(jī)架式服務(wù)器，具有雙網(wǎng)卡和雙電源裝置；所述通訊 卡與傳統(tǒng)主機(jī)接入通訊設(shè)備通訊，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)主機(jī)數(shù)據(jù)的收發(fā)；所述傳統(tǒng)協(xié)議接入服務(wù)模塊 包括三層傳統(tǒng)協(xié)議適配器層，傳統(tǒng)協(xié)議處理層，板卡驅(qū)動層；所述開放協(xié)議接入模塊包括 MATIP(開放協(xié)議)適配器層，通過所述MATIP適配器層和以太網(wǎng)可以直接與航空公司主機(jī) 進(jìn)行通訊，MATIP協(xié)議的解析和處理都在MATIP適配器中完成。根據(jù)本發(fā)明的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)，其中所述服務(wù)器的操作系統(tǒng)為Linux。根據(jù)本發(fā)明的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)，其中所述通訊卡為美國Digi公司生產(chǎn)的SYNC/570高 速串口卡，每塊板卡通過擴(kuò)展可以連接4條EIA-232標(biāo)準(zhǔn)通訊線纜，每個網(wǎng)關(guān)服務(wù)器配有2 塊通訊卡，可以同時連接8條物理線路。根據(jù)本發(fā)明的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)，其中所述傳統(tǒng)協(xié)議適配器層負(fù)責(zé)前端的接入請求以及 私有協(xié)議數(shù)據(jù)到傳統(tǒng)協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，所述傳統(tǒng)協(xié)議處理層負(fù)責(zé)IP協(xié)議棧到傳統(tǒng)協(xié)議棧 的操作；所述板卡驅(qū)動層負(fù)責(zé)通訊板卡的驅(qū)動和數(shù)據(jù)收發(fā)。根據(jù)本發(fā)明的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)，其中所述傳統(tǒng)協(xié)議適配器層和MATIP適配器層部署在 獨(dú)立的適配器服務(wù)器上，傳統(tǒng)協(xié)議處理層和板卡驅(qū)動層則部署到網(wǎng)關(guān)硬件服務(wù)器上。根據(jù)本發(fā)明的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)，采用雙機(jī)熱備份，包括三通設(shè)備、主接入服務(wù)器、主適 配器服務(wù)器、主網(wǎng)關(guān)、備份接入服務(wù)器、備份適配器服務(wù)器、備份網(wǎng)關(guān)；同一時刻只有一組服 務(wù)器處于可用狀態(tài)，另外一組處于備用狀態(tài)；主適配器服務(wù)器與備份適配器服務(wù)器互相監(jiān) 測，在主適配器服務(wù)器或主線路出現(xiàn)故障時，其會主動拒絕前端的連接請求，而備份適配器 服務(wù)器在發(fā)現(xiàn)其對應(yīng)的主適配器服務(wù)器拒絕連接時，它會主動連接備份網(wǎng)關(guān)，接管通訊處 理工作，不影響到同一網(wǎng)關(guān)上其他端口的數(shù)據(jù)通訊。


參照如下附圖將更加易于理解本發(fā)明圖1所示為本發(fā)明的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)的服務(wù)器與通訊卡；圖2為本發(fā)明的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)的傳統(tǒng)協(xié)議接入服務(wù)模塊和開放協(xié)議接入模塊示意 圖；圖3為本發(fā)明的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)的雙機(jī)熱備份示意圖。
具體實(shí)施例方式在Angel CUE系統(tǒng)中，使用了本發(fā)明的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)作為通訊平臺與外航主機(jī)之間 進(jìn)行傳統(tǒng)協(xié)議以及MATIP協(xié)議的通訊。如圖1所示，本發(fā)明的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)具有硬件服務(wù)器1和通訊卡2。硬件服務(wù)器1選 用機(jī)架式服務(wù)器，具有雙網(wǎng)卡和雙電源裝置，并且具有良好穩(wěn)定性和耐用性，選用Linux作 為操作系統(tǒng)，具有良好的性能和穩(wěn)定性。其核心的通訊卡2選用Digi公司的SYNC/570高 速串口卡，每塊通訊卡2通過擴(kuò)展可以連接4條EIA-232標(biāo)準(zhǔn)通訊線纜，每個網(wǎng)關(guān)服務(wù)器配 有2塊通訊卡2，可以同時連接8條物理線路。Digi SYNC/570板卡負(fù)責(zé)與傳統(tǒng)主機(jī)接入通 訊設(shè)備通訊，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)主機(jī)數(shù)據(jù)的收發(fā)。如圖2所示本發(fā)明的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)的傳統(tǒng)協(xié)議接入服務(wù)模塊3和開放協(xié)議接入模塊 4。傳統(tǒng)協(xié)議接入模塊3的結(jié)構(gòu)分為三層傳統(tǒng)協(xié)議適配器層5，傳統(tǒng)協(xié)議處理層6，板卡驅(qū) 動層7。傳統(tǒng)協(xié)議適配器層5負(fù)責(zé)前端的接入請求以及私有協(xié)議數(shù)據(jù)到傳統(tǒng)協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換；傳統(tǒng)協(xié)議處理層6負(fù)責(zé)IP協(xié)議棧到傳統(tǒng)協(xié)議棧的操作；板卡驅(qū)動層7負(fù)責(zé)通訊板卡的 驅(qū)動和數(shù)據(jù)收發(fā)。開放協(xié)議接入模塊4包括MATIP (開放協(xié)議)適配器層，結(jié)構(gòu)比較簡單， 因?yàn)镸ATIP協(xié)議為IP層協(xié)議，不需要特殊的通訊設(shè)備，所以通過MATIP適配器層8和以太 網(wǎng)可以直接與航空公司主機(jī)進(jìn)行通訊，MATIP協(xié)議的解析和處理都在MATIP適配器中完成。 在網(wǎng)關(guān)軟件的部署方面，傳統(tǒng)協(xié)議適配器層5和MATIP適配器層8的功能與網(wǎng)關(guān)硬件無關(guān)， 所以將其部署到獨(dú)立的適配器服務(wù)器上，傳統(tǒng)協(xié)議處理層6和板卡驅(qū)動層7則部署到網(wǎng)關(guān) 硬件服務(wù)器上。本發(fā)明的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)的另一個特點(diǎn)就是其完備的雙機(jī)熱備份機(jī)制，其雙機(jī)熱備 份部署方案圖見圖3，包括三通設(shè)備15、主接入服務(wù)器9、主適配器服務(wù)器10、主網(wǎng)關(guān)11、 備份接入服務(wù)器12、備份適配器服務(wù)器13、備份網(wǎng)關(guān)14。圖3中的16為專用網(wǎng)絡(luò)連接， 17為外航主機(jī)。受到物理線路/同一連接配置下MATIP連接數(shù)目的限制，熱備方案采用 Active-Mandby方式，即同一時刻只有一組服務(wù)器處于可用狀態(tài)，另外一組處于備用狀態(tài)。 由于主/備適配器服務(wù)器10和13之間采用了互相監(jiān)測的機(jī)制，所以在主適配器服務(wù)器10 或主線路出現(xiàn)故障時，其會主動拒絕前端的連接請求，而備份適配器服務(wù)器13在發(fā)現(xiàn)其對 應(yīng)的主適配器服務(wù)器10拒絕連接時，它會主動連接備份網(wǎng)關(guān)14，接管通訊處理工作，完全 不需要人工判斷和干預(yù)。由于每一套主/備適配器服務(wù)器10和13是針對于網(wǎng)關(guān)的一個物 理線路端口，而不是網(wǎng)關(guān)連接的所有端口，所以可以做到單獨(dú)線路端口的切換，不會影響到 同一網(wǎng)關(guān)上其他端口的數(shù)據(jù)通訊。
權(quán)利要求
1.一種多主機(jī)網(wǎng)關(guān)，包括服務(wù)器、通訊卡、傳統(tǒng)協(xié)議接入服務(wù)模塊和開放協(xié)議接入模 塊，其特征在于所述服務(wù)器為機(jī)架式服務(wù)器，具有雙網(wǎng)卡和雙電源裝置；所述通訊卡與傳統(tǒng)主機(jī)接入通訊設(shè)備通訊，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)主機(jī)數(shù)據(jù)的收發(fā)；所述傳統(tǒng)協(xié)議接入服務(wù)模塊包括三層傳統(tǒng)協(xié)議適配器層，傳統(tǒng)協(xié)議處理層，板卡驅(qū)動層；所述開放協(xié)議接入模塊包括MATIP適配器層，通過所述MATIP適配器層和以太網(wǎng)可以 直接與航空公司主機(jī)進(jìn)行通訊，MATIP協(xié)議的解析和處理都在MATIP適配器中完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)，其中所述服務(wù)器的操作系統(tǒng)為Linux。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)，其中所述通訊卡通過擴(kuò)展可以連接4條 EIA-232標(biāo)準(zhǔn)通訊線纜，每個網(wǎng)關(guān)服務(wù)器配有2塊通訊卡，可以同時連接8條物理線路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)，其中所述傳統(tǒng)協(xié)議適配器層負(fù)責(zé)前端的接入請 求以及私有協(xié)議數(shù)據(jù)到傳統(tǒng)協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，所述傳統(tǒng)協(xié)議處理層負(fù)責(zé)IP協(xié)議棧到傳統(tǒng) 協(xié)議棧的操作；所述板卡驅(qū)動層負(fù)責(zé)通訊板卡的驅(qū)動和數(shù)據(jù)收發(fā)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)，其中所述傳統(tǒng)協(xié)議適配器層和開放協(xié)議適配器 層部署在獨(dú)立的適配器服務(wù)器上，傳統(tǒng)協(xié)議處理層和板卡驅(qū)動層則部署到網(wǎng)關(guān)硬件服務(wù)器 上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任何一個所述的多主機(jī)網(wǎng)關(guān)，采用雙機(jī)熱備份，包括三通設(shè)備、 主接入服務(wù)器、主適配器服務(wù)器、主網(wǎng)關(guān)、備份接入服務(wù)器、備份適配器服務(wù)器、備份網(wǎng)關(guān)； 同一時刻只有一組服務(wù)器處于可用狀態(tài)，另外一組處于備用狀態(tài)；主適配器服務(wù)器與備份 適配器服務(wù)器互相監(jiān)測，在主適配器服務(wù)器或主線路出現(xiàn)故障時，其會主動拒絕前端的連 接請求，而備份適配器服務(wù)器在發(fā)現(xiàn)其對應(yīng)的主適配器服務(wù)器拒絕連接時，它會主動連接 備份網(wǎng)關(guān)，接管通訊處理工作，不影響到同一網(wǎng)關(guān)上其他端口的數(shù)據(jù)通訊。
全文摘要
一種多主機(jī)網(wǎng)關(guān)包括服務(wù)器、通訊卡、傳統(tǒng)協(xié)議接入服務(wù)模塊和開放協(xié)議接入模塊。所述服務(wù)器為機(jī)架式服務(wù)器，具有雙網(wǎng)卡和雙電源裝置；所述通訊卡與傳統(tǒng)主機(jī)接入通訊設(shè)備通訊，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)主機(jī)數(shù)據(jù)的收發(fā)；所述傳統(tǒng)協(xié)議接入服務(wù)模塊包括三層傳統(tǒng)協(xié)議適配器層，傳統(tǒng)協(xié)議處理層，板卡驅(qū)動層；所述開放協(xié)議接入模塊包括MATIP適配器層，通過所述MATIP適配器層和以太網(wǎng)可以直接與航空公司主機(jī)進(jìn)行通訊，MATIP協(xié)議的解析和處理都在MATIP適配器中完成。本發(fā)明的網(wǎng)關(guān)采用雙機(jī)熱備份，包括三通設(shè)備、主接入服務(wù)器、主適配器服務(wù)器、主網(wǎng)關(guān)、備份接入服務(wù)器、備份適配器服務(wù)器、備份網(wǎng)關(guān)。
文檔編號H04L12/66GK102118327SQ201010624579
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者丁玎, 何曉文, 張博, 張波, 徐毅, 李星, 江洵, 王欣明, 王輝, 蔡海燕, 趙森, 馬骉, 高新 申請人:中國民航信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司