网络设备冗余专利技术研究

徐方南　苏星晔

【摘要】 网络设备冗余技术作为保证网络健壮、高效和可靠的重要技术手段，其技术的发展直接影响到网络设备的可靠稳定性。本文通过研究该专利技术的技术分支，着重介绍了网络设备冗余技术的发展方向。

【关键词】 网络设备 设备冗余 可靠网络 容灾 备份

一、引言

网络在建设初期仅进行命令以及简单的文字信息传输。随着网络技术的不斷发展与应用，网络逐渐从简单的信息承载平台转变成一个服务提供平台，为用户提供强大的信息支撑。作为使用网络的用户，对网络的实时有效性则有着越来越高的要求，希望网络能够时刻稳定运行，不出故障。因此，健壮、高效和可靠成为网络发展的重要目标，而要保证网络的可靠稳定性，则需要使用网络设备冗余技术，也就是在同一节点设置重复配置的设备，共同或者切换工作，保障系统设备不停止运转。高冗余网络给用户的体验就是，在网络设备、链路发生中断或者变化的时候，用户几乎感觉不到，依然能够像往常一样使用网络。为了达成这一目的，需要在网络的各个设备环节上实施冗余，以减少网络中可能出现的状况带来的影响。

二、网络设备冗余专利技术的技术分支

2.1设备切换

2.1.1故障应对

1993年阿尔卡特有限公司（公开号FI933250A）首先提出了利用网络设备冗余的设备切换技术来解决发生故障时的问题。其在网络系统中通过交叉连接器进行数据保护：在第一输入端口监控被接收的数据，以检测出错条件；响应检测的出错条件，把首个输出端口连接到第二输入端口，以在此接收数据。

1997年埃克斯塞尔开关公司（公开号CA2280147A）提出了热备份的改进的技术方案，给在远距离通信系统中的硬件提供冗余：指定第一硬件装置为现役装置，指定第二硬件装置为备用装置，在现役装置与备用装置之间建立通信链路，利用链路把关于现役装置配置的信息传达给备用装置，利用关于配置的信息把备用装置配置成基本上与现役装置相同，使现役装置开始处理呼叫，传达关于影响现役装置工作状态的事件的信息。

2.2设备并行

2.2.1故障应对

1993年GPT有限公司（公开号GB9225081A）首先提出了通过网络设备冗余的设备并行处理来解决发生故障时的问题。其在网络系统中对数据进行保护：系统中的数据是以多路复用的形式在系统的各端口之间传输的，在一条通信线路设备故障时，使用另一条通信线路设备，保持系统通信的连续性。

2.2.2性能提高

2000年通信集合公司（公开号CA380386A）首次提出了网络设备冗余的设备并行处理来实现性能提高，其网络系统，在不同时隙中选择不同的编码方式在各个单元中发送，能够适用于自适应调制通信设备，不增加用户住宅设备的复杂性，提高了网络通信性能。

2.2.3错误纠正

2004年日本电气株式会社（公开号WO2005074182A）首先提出了网络设备冗余的设备并行来进行错误纠正，将信息分为多个部分，对各部分进行不同编码，在接收端对各部分编码后的数据进行解码，并纠正错误数据后合并，形成原始数据，也就是通过多个网络设备并行传输不同编码后的数据来进行错误纠正。

2.3 设备选择

2.3.1 故障应对

1998年日本电气株式会社（公开号JPH10224470A）首先提出了利用网络设备冗余的设备选择来解决故障应对的问题。其方案中的网络自动交换系统包括多个通信处理单元，其随机选择一个有效的路线设备进行通信，从而使服务可以持续进行，而不管是否出现故障，也就是在多个数据通信装置中选择确定可用的装置进行通信，提高通信网络的可靠性。

2.3.2 性能提高

1993年横河电机株式会社（公开号JP169263A）首先提出了网络设备冗余的设备选择来解决负载平衡的问题。其系统中的通信站通过两个通信线路与其他设备通信，根据其总线状态表选择其中一条线路设备进行通信，也就是在可用的线路设备中选择一条线路设备进行通信，以使线路负载均衡，提高了通信性能。

三、小结

本文对网络设备冗余专利技术的技术发展方向进行了分析，梳理了网络设备冗余中各个主要技术分支及相关技术分支下的代表专利技术。目前在专利申请中，三种技术手段均以解决故障对应的问题居多，其也是网络设备冗余技术的主要目的，除此之外，纠正错误和性能提高分列相应技术手段所达到目的的二三位。