一种支持应用软件动态迁移的FC网络通信系统的制作方法

本申请涉及机载通信网络的领域，尤其是涉及一种支持应用软件动态迁移的fc网络通信系统。

背景技术：

1、新一代综合化航电系统采用通用化、层次化、开放式的航电体系架构，支持系统内部通用处理、io等公用资源的共享，同时，采用高带宽、低延时和高可靠性的fc网络作为主干通信平台，为机载应用软件提供数据通信服务。

2、在以fc网络作为主干通信平台的航电系统网络架构中，节点与fc交换机物理相连构成星型交换网络拓扑，fc交换机作为网络系统中的核心部件为各节点提供数据交换支持；节点由主机和fc端系统构成。fc端系统作为通信接口为主机应用软件提供消息通信支持，根据其所连接的fc交换机端口配置相应的物理端口号port id；主机作为计算单元，为机载应用软件提供运行所需的软硬件环境，可插接一个或多个fc端系统。

3、在通信系统内的主机上运行的机载应用软件完成具体的任务功能，并通过调用fc端系统提供的通信服务与其它应用软件进行数据交换。直接基于物理网络部署应用软件，需要首先明确其自身所在节点物理位置，并了解与其具有通信关系的各个节点的物理位置或者相关配置，当应用软件从一个节点迁移至另一个节点后，需按照新的物理位置规划其通信路由；另一方面，当物理网络发生变化时，应用软件部署和路由关系也需要随之调整。综上，应用软件与节点位置紧耦合，使得应用软件开发人员难以脱离具体的物理网络开发上层应用软件，系统开发和测试非常复杂，难以适应日益复杂的综合化航电任务系统。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种支持应用软件动态迁移的fc网络通信系统，解决了现有技术中的问题，使得应用软件不受限于具体的物理位置，满足综合化航电系统对应用软件动态迁移的要求。

2、本申请提供的一种支持应用软件动态迁移的fc网络通信系统采用如下的技术方案：

3、一种支持应用软件动态迁移的fc网络通信系统，包括至少3个节点和至少1个交换机构成的星型fc网络结构，各个节点均包括主机，主机上设有fc端系统，主机上运行多个应用软件、fc端系统驱动软件和配套的网络管理软件；

4、每个节点上的网络管理软件用于获取所有应用软件的路由信息,所述路由信息包括：每个应用软件app id、每个应用软件绑定的消息通道msg id以及每个应用软件所在节点的fc端系统物理端口号port id；

5、当一个节点上需要发送数据的应用软件向另一个节点上的目的应用软件发送消息时，需要发送数据的应用软件调用fc端系统驱动软件以指定目的软件的app id，fc端系统驱动软件依据目的应用软件的app id和路由信息获取目的应用软件所在节点的fc端系统物理端口号和目的应用软件的消息通道msg id；

6、需要发送数据的应用软件所在的fc端系统驱动软件用于分时调用fc端系统底层硬件资源，将待发送的应用数据发送至交换机；

7、交换机用于依据待发送数据的目的应用软件的fc端系统物理端口号，将待发送的应用数据发送至目的应用软件所在节点的fc端系统，目的应用软件所在节点的fc端系统用于将待发送的应用数据搬移至与目的应用软件的msg id队列中；

8、目的应用软件用于调用fc端系统驱动软件从msg id的队列中接收应用数据。

9、可选的，应用软件在初始化时首先使用app id向所在节点的fc端系统注册消息通道msg id，由fc端系统驱动软件为应用软件自动分配消息通道msg id并完成app id和msgid的注册绑定。

10、可选的，星型fc网络结构包括普通节点、网络管理节点、备份网络节点和交换机。

11、可选的，fc端系统驱动软件用于分时调用fc端系统底层硬件资源，并采用标准的fc-ae-asm协议帧将待发送的应用数据发送至交换机。

12、可选的，应用软件所在节点为网络管理节点，由网络管理节点上的网络管理软件记录应用软件的app id和应用软件绑定的msg id，并将应用软件的app id、应用软件绑定的msg id与本节点fc端系统物理端口号port id组成的三元组{app id，msg id，port id}加入到管理节点周期广播发送的路由信息中，完成上网注册。

13、可选的，应用软件所在节点为普通节点，由普通节点上的网络管理软件向管理节点的网络管理软件发送上网注册请求，请求中携带待上网应用软件的app id以及其绑定的消息通道msg id；网络管理节点的网络管理软件收到上网注册请求后，获取发送请求的fc端系统物理端口号port id，并从请求中提取应用软件的app id和应用软件绑定的msg id，将请求中的{app id，msg id，port id}组成的三元组加入到路由信息中，并周期广播发送至全网络，完成上网注册；当非网络管理节点主动向网络管理节点申请下网时，网络管理节点的网络管理软件将非网络管理节点所注册的{app id，msg id，port id}信息从路由信息中剔除。

14、可选的，应用软件所在节点为备份网络管理节点，在系统运行正常情况下备份网络管理节点的上网注册和下网操作与普通节点相同，备份管理节点接收到网络管理节点发送的路由信息后保存路由信息的快照，并周期检查是否收到路由信息，如果连续n个周期均没有收到管理节点发送的路由信息，认为网络管理节点故障，则备份网络管理节点代替原有网络管理节点执行节点管理功能，周期向全网络广播发送路由信息。

15、综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

16、应用软件与所处节点位置解耦，无需关注物理网络的具体实现；网络重构对应用软件透明，应用软件无需做任何适应性修改即可完成动态迁移；实现逻辑清晰，过程调用简单，避免复杂的网络重构控制。

技术特征：

1.一种支持应用软件动态迁移的fc网络通信系统，其特征在于，包括至少3个节点和至少1个交换机构成的星型fc网络结构，各个节点均包括主机，主机上设有fc端系统，主机上运行多个应用软件、fc端系统驱动软件和配套的网络管理软件；

2.根据权利要求1所述的支持应用软件动态迁移的fc网络通信系统，其特征在于，应用软件在初始化时首先使用appid向所在节点的fc端系统注册消息通道msgid，由fc端系统驱动软件为应用软件自动分配消息通道msgid并完成appid和msgid的注册绑定。

3.根据权利要求1所述的支持应用软件动态迁移的fc网络通信系统，其特征在于，星型fc网络结构包括普通节点、网络管理节点、备份网络节点和交换机。

4.根据权利要求1所述的支持应用软件动态迁移的fc网络通信系统，其特征在于，fc端系统驱动软件用于分时调用fc端系统底层硬件资源，并采用标准的fc-ae-asm协议帧将待发送的应用数据发送至交换机。

5.根据权利要求3所述的支持应用软件动态迁移的fc网络通信系统，其特征在于，应用软件所在节点为网络管理节点，由网络管理节点上的网络管理软件记录应用软件的appid和应用软件绑定的msgid，并将应用软件的appid、应用软件绑定的msgid与本节点fc端系统物理端口号portid组成的三元组{appid，msgid，portid}加入到管理节点周期广播发送的路由信息中，完成上网注册。

6.根据权利要求3所述的支持应用软件动态迁移的fc网络通信系统，其特征在于，应用软件所在节点为普通节点，由普通节点上的网络管理软件向管理节点的网络管理软件发送上网注册请求，请求中携带待上网应用软件的app id以及其绑定的消息通道msg id；网络管理节点的网络管理软件收到上网注册请求后，获取发送请求的fc端系统物理端口号portid，并从请求中提取应用软件的appid和应用软件绑定的msg id，将请求中的{app id，msg id，portid}组成的三元组加入到路由信息中，并周期广播发送至全网络，完成上网注册；当非网络管理节点主动向网络管理节点申请下网时，网络管理节点的网络管理软件将非网络管理节点所注册的{app id，msg id，portid}信息从路由信息中剔除。

7.根据权利要求3所述的支持应用软件动态迁移的fc网络通信系统，其特征在于，应用软件所在节点为备份网络管理节点，在系统运行正常情况下备份网络管理节点的上网注册和下网操作与普通节点相同，备份管理节点接收到网络管理节点发送的路由信息后保存路由信息的快照，并周期检查是否收到路由信息，如果连续n个周期均没有收到管理节点发送的路由信息，认为网络管理节点故障，则备份网络管理节点代替原有网络管理节点执行节点管理功能，周期向全网络广播发送路由信息。

技术总结
本申请提供了一种支持应用软件动态迁移的FC网络通信系统，属于机载通信网络的技术领域，具体的系统为应用软件提供基于App I D的透明消息传输服务，使应用软件与物理位置解绑，应用软件无需关注底层网络实现细节，在发送和接收消息时，通过App I D标识和识别消息的目的和源，由FC网络通信系统负责消息的应用软件到应用软件的交付；应用软件从一个节点迁移到另一个新节点后，由FC网络通信系统负责重建路由信息，并保证应用迁移后，消息按照新的路由进行交换，路由重建过程对应用软件透明，由节点的网络管理软件自动完成。使得应用软件不受限于具体的物理位置，满足综合化航电系统对应用软件动态迁移的要求。

技术研发人员：李斌,王晓华,杨媛媛,李健,武华,武健
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15