本发明涉及一种铁路信号系统的主备切换方法，尤其是涉及一种基于铁路安全通信协议的仿真系统主备切换方法。
背景技术：
在铁路信号系统安全通信的应用中，本地系统主备机与目标安全系统主备机采用双网交叉互连。行业标准的安全通信协议常见的有rssp1，rssp2等通信协议。例如列控中心主备系与联锁主备机通过双网建立4个通信层链路，安全层采用rssp1协议。
在安全系统实际运行过程中，系统只接收主系的数据，备系作为热备，当主系发生错误后，备系会升为主系，因此经常会有主系和备系进行切换的场景，即备系升为主系，主系降级为备系的情况。
经过检索，中国专利公开号cn110380915a，公开了一种基于安全通信协议的热备冗余监测装置，具体包括切换模块和同步模块，所述同步模块，包括两个互为冗余的轨道交通信号设备，其中一个设备作为主机，另一个作为备机，主机输出数据并周期性地与备机进行数据交互，备机周期性地接收主机发送的同步数据并进行处理，将自身的运算结果与主机的运算结果进行比较，根据比较结果切换备机的设备状态；所述切换模块，获取两个轨道交通信号设备的设备状态，进行主备机的设备状态切换。其目的是解决现有技术中的主备机出现故障难以快速定位、容易出现双主问题及切换方式单一的技术问题，但是在实际的切换场景中，经常会出现由于主备切换导致与对方系统通信中断的情况，无法实现被测系统真实环境模拟。
技术实现要素：
本发明的目的就是提供一种基于铁路安全通信协议的仿真系统主备切换方法，用于解决安全通信协议的在双机切换而导致的安全通信中断和应用数据中断问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
根据本发明的一个方面，提供了一种基于铁路安全通信协议的仿真系统主备切换方法，包括以下步骤：
步骤s1：初始化系统，选择外部仿真系统模拟的仿真协议；
步骤s2：编写自动切换或者手动切换脚本，并发送切换命令；
步骤s3：在执行切换命令前，仿真系统的主备系要进行数据同步；
步骤s4：当仿真系统的主系和备系接收到切机指令后，同时确认主备已经同步，将自己的角色分别转换为备系或主系；
步骤s5：记录切换过程中的网络信息。
作为优选的技术方案，所述的步骤s1中的仿真协议包括rssp1、rssp2和fsfb2协议。
作为优选的技术方案，所述的步骤s1具体包括以下步骤：
s101)通过不同的进程或线程分别模拟外部系统的主系和备系；
s102)模拟外部的单个系统分别与被测系统的主系和备系建立连接；
s103)对于rssp1协议，外部系统发送的安全层消息中包含了主/备机标志；
s104)对于rssp2协议，外部系统发送的安全层消息完全相同。
作为优选的技术方案，所述的步骤s2中的手动切换具体为：通过人工控制发送主备切换命令。
作为优选的技术方案，所述的步骤s2中的自动切换具体为：通过测试脚本定时发送主备切换命令，实现拷机时候的场景模拟。
作为优选的技术方案，所述的步骤s3中同步的数据包括：
s301)模拟的外部系统的主系和备系每周期进行协议安全层数据的同步
s302)模拟的外部系统的主系和备系每周期进行应用数据的同步。
作为优选的技术方案，所述的s301中同步的数据包括安全层连接状态，当前周期时间戳信息和安全校验信息。
作为优选的技术方案，当主备切换时，能够根据同步信息来校验从被测系统收到的安全数据，避免因为时间戳和安全校验数据错误导致的数据校验失败。
作为优选的技术方案，所述的s302的同步，能够保证模拟的外部系统主系和备系发送和接收数据的一致性。
作为优选的技术方案，所述的步骤步骤s5自动记录切换过程的网络数据，当安全连接中断时，提供连接中断的现场日志，记录安全连接断开的原因供分析。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明解决了安全通信协议的在双机切换而导致的安全通信中断和应用数据中断问题；
2)本发明可实现了多种安全通信协议的主备切换模拟，便于测试被测系统的稳定性；
3)本发明采用了自动切换的方式，便于长时间拷机模拟，以测试被测系统的稳定性；
4)本发明采用了脚本控制，编写灵活，可实现手动和自动两种方式；
5)本发明采用了自动记录功能，便于问题查找。
附图说明
图1为双网交叉互联图；
图2为本发明主备切换示意图；
图3为本发明主备切机的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明一种安全通信协议仿真系统的主备切换方法，解决了安全通信协议的在双机切换而导致的安全通信中断和应用数据中断问题，架构如图2。
本发明的具体过程如下：
步骤s1：初始化系统，选择外部仿真系统模拟的仿真协议，例如rssp1/rssp2/fsfb2协议；
s101)通过不同的进程或线程分别模拟外部系统的主系和备系，a机和b机。
s102)模拟的外部的单个系统分别与被测系统的主系和备系建立连接。
s103)对于rssp1协议，外部系统发送的安全层消息中包含了主/备，a/b机标志。
s104)对于rssp2协议，外部系统发送的安全层消息完全相同。
步骤s2：编写自动或者手动切换脚本，并发送切换命令；
s201)手动切换，手动通过人工控制发送主备切换命令；
s202)自动切换，自动切换可以通过测试脚本定时发送主备切换命令，实现拷机时候的场景模拟。
步骤s3：在执行切换命令前，仿真系统的主备系要进行数据同步，同步的数据主要包括：
s301)模拟的外部系统的主系和备系每周期进行协议安全层数据的同步。同步的数据应包含安全层连接状态，当前周期时间戳信息和安全校验信息等。这样当主备切换时，能够根据同步信息来校验从被测系统收到的安全数据，避免因为时间戳和安全校验数据错误导致的数据校验失败，从而导致安全连接断开的问题。
s302)模拟的外部系统的主系和备系每周期进行应用数据的同步。这样能够保证模拟的外部系统主系和备系发送和接收数据的一致性。在故障测试场景中，也需要支持主系和备系发送数据的不一致。
步骤s4：当仿真系统的主系和备系接收到切机指令后，同时确认主备已经同步，将自己的角色分别转换为备系/主系
步骤s5：记录切换过程中的网络信息：自动记录切换过程的网络数据，当安全连接中断时，提供连接中断的现场日志，记录安全连接断开的原因供分析。
具体实施例
参考图3，执行步骤s1，建立rssp1主备切换仿真系统；
通过s101建立不同的进程分别模拟rssp1的外部系统的主系和备系，a机和b机。
建立仿真测试系统后，通过步骤s102与被测系统的主系和备系建立连接。
对于rssp1协议，外部仿真系统发送的安全层消息中包含了主/备，a/b机标志。
在仿真系统中，可以有多种组合，例如a机主，b机备，或者b机主，a机备；
先启动的为主系，此实例中将a机设为主，b机设为备；
通过步骤s2：编写自动或者手动切换脚本，并发送切换命令，在执行切换命令前，通过步骤s3仿真系统的主备系要进行数据同步。在安全层的结构中，需要对主备系统安全协议数据同步，以保证在切换后，安全链接不会中断。安全层数据
在切换过程中，需要通过步骤5记录网络消息，用来分析问题。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
1.一种基于铁路安全通信协议的仿真系统主备切换方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤s1：初始化系统，选择外部仿真系统模拟的仿真协议；
步骤s2：编写自动切换或者手动切换脚本，并发送切换命令；
步骤s3：在执行切换命令前，仿真系统的主备系要进行数据同步；
步骤s4：当仿真系统的主系和备系接收到切机指令后，同时确认主备已经同步，将自己的角色分别转换为备系或主系；
步骤s5：记录切换过程中的网络信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于铁路安全通信协议的仿真系统主备切换方法，其特征在于，所述的步骤s1中的仿真协议包括rssp1、rssp2和fsfb2协议。
3.根据权利要求2所述的一种基于铁路安全通信协议的仿真系统主备切换方法，其特征在于，所述的步骤s1具体包括以下步骤：
s101)通过不同的进程或线程分别模拟外部系统的主系和备系；
s102)模拟外部的单个系统分别与被测系统的主系和备系建立连接；
s103)对于rssp1协议，外部系统发送的安全层消息中包含了主/备机标志；
s104)对于rssp2协议，外部系统发送的安全层消息完全相同。
4.根据权利要求1所述的一种基于铁路安全通信协议的仿真系统主备切换方法，其特征在于，所述的步骤s2中的手动切换具体为：通过人工控制发送主备切换命令。
5.根据权利要求1所述的一种基于铁路安全通信协议的仿真系统主备切换方法，其特征在于，所述的步骤s2中的自动切换具体为：通过测试脚本定时发送主备切换命令。
6.根据权利要求1所述的一种基于铁路安全通信协议的仿真系统主备切换方法，其特征在于，所述的步骤s3中同步的数据包括：
s301)模拟的外部系统的主系和备系每周期进行协议安全层数据的同步
s302)模拟的外部系统的主系和备系每周期进行应用数据的同步。
7.根据权利要求6所述的一种基于铁路安全通信协议的仿真系统主备切换方法，其特征在于，所述的s301中同步的数据包括安全层连接状态，当前周期时间戳信息和安全校验信息。
8.根据权利要求7所述的一种基于铁路安全通信协议的仿真系统主备切换方法，其特征在于，当主备切换时，能够根据同步信息来校验从被测系统收到的安全数据，避免因为时间戳和安全校验数据错误导致的数据校验失败。
9.根据权利要求6所述的一种基于铁路安全通信协议的仿真系统主备切换方法，其特征在于，所述的s302的同步，能够保证模拟的外部系统主系和备系发送和接收数据的一致性。
10.根据权利要求9所述的一种基于铁路安全通信协议的仿真系统主备切换方法，其特征在于，所述的步骤步骤s5自动记录切换过程的网络数据，当安全连接中断时，提供连接中断的现场日志，记录安全连接断开的原因供分析。
技术总结