電站計算機監控系統網絡拓撲研究

　　由擴展環型網絡組成的監控系統，各網絡節點通過環型鏈路交換數據，利用兩條環鏈構成冗余，除現地單元、操作員站外的其他應用計算機屬于另一個TCP/IP網，主站與應用程序這些功能計算機通過協議轉換連接到兩個網絡中．網絡工作原理如下：
　　此種網絡拓撲結構較適合于無主結構，若應用為有主結構，TCP/IP網段的信息交換將由于主站性能限制而受到遲滯，對應用快速性不利．
　　在無主結構模式下，現地控制單元實時采集各種信號并針對故障信號采取相應處理，主站作為數據服務器，記錄各現地控制單元節點數據，操作員站在環網上直接與現地控制單元通訊，傳送數據與命令．在環網之外的TCP/IP網絡通過與主站、應用程序工作站通訊，取得各種信息并可發送命令．
　　擴展環型網絡的優點是在結構上，分層應用明顯，各節點功能清楚，系統安全性能高，兩個不同協議網段間的故障互相沒有影響，網絡穩定性好．缺點結構相對復雜，網絡投入較大，開發應用程序時，需考慮到兩個網段的不同協議．目前國內某在建大型水電站的計算機監控系統采用的就是這種結構．

四、軟件冗余設計
　　硬件冗余只是在結構構成上實現了故障切換，而建立在硬件基礎上的操作系統及應用程序系統也需要實現冗余，這樣才能在硬件故障時有效偵測到，并終止冗余中故障一方的監視控制功能，防止異常事件發生，所以監控系統中的雙機冗余如主站與現地單元均需要在內部的運行軟件上加以實現軟件冗余．
　　軟件冗余較多利用Socket通訊和“進程間通訊”（InterProcess Communication IPC）結合的設計概念[1],即冗余的兩計算機運行的同樣的操作系統及應用程序，互相利用運行中的程序即進程的數據通訊，并判斷對方的工作狀態，并作出相應的應用處理．本文給出常見的軟件設計框圖及部分判斷執行代碼。

　　軟件冗余除了在應用程序上的實現外，還有基于特定操作系統平臺的應用程序，這些操作系統內含服務冗余設計，就無須應用程序上的軟件冗余設計，如Windows2000 Advanced Server內部就集成了故障轉移功能：即如果群集中的某個節點失敗，其他節點可以繼續提供服務，從失敗處繼續進行，且對于客戶端來說，關鍵的應用程序和資源仍然可用。

五　結語
　　結合本文上面的分析，電站監控系統的網絡拓撲有著與與普通計算機網絡的很大結構不同，同時網絡應用程序也有較大區別，本文根據電站監控系統網絡的應用需求特殊性，從較多網絡構成拓撲中選出較具代表性的網絡結構，提出網絡的組成特征及針對性較高的軟件冗余步驟設計，以滿足實際需要。