以太网传输速度高、安装容易、兼容性好,而且几乎支持所有常用的网络协议,多年来得到广泛应用,也逐渐推广到一些恶劣和极端环境下的通信任务中。在这些环境下,各硬件失效的概率增大,同时网络又要求不会因节点故障或链路失效而受影响。因此,对以太网的研究具有实际的工程应用价值。在很多工业应用场景中,网络应具有很高的可靠性以及零故障恢复时间,现在普遍通过增加网络冗余的方式来实现。然而,以太网协议和TCP/IP协议本身没有定义冗余的通信方式,因此冗余以太网通信得到广泛研究。双冗余以太网具有可行性,且可靠性高,但是在这方面的研究国内外并不是很多,很多理论和具体实现都需要进一步的研究与深入。本文依托航空科学基金课题项目“高可靠综合控制的双冗余以太网络技术研究”,以设计与实现高可靠双冗余以太网的同时进一步优化双冗余以太网、提高其性能为研究目的,开展相关的研究工作。主要研究内容和创新点如下:对相关的网络拓扑结构进行了研究、比较和分析,选择合适的拓扑结构构建网络平台,从而易于后期相关应用的实现。在高可靠双冗余以太网中应用组播,更改双冗余节点加入和离开组播组过程,同时对组播数据收发过程进行改进,从而支持不同通路模式下的组播通信。另外,在两个独立的网络中运行组播协议,形成两棵组播树,对组播数据包进行路由。通过对重要数据的冗余组播,在增加一些成本和牺牲一部分带宽的条件下,提高组播可靠性、降低其故障恢复时间。搭建网络平台并进行实验测试,验证冗余组播的可行性和可靠性。构建基于MPLS的高可靠双冗余以太网,主机节点通信之前预先建立两条路径,基于1+1保护方式,采用冗余LSP互为备份机制,把对重复数据的处理放在主机节点进行。更改主机节点的数据收发方式,使其支持冗余通信,并在不同通路模式下使用不同的LSP。在冗余通路模式下同时使用两条LSP发送相同的数据,以达到提高通信可靠性的目的。搭建基于MPLS的双冗余以太网并验证其可行性和可靠性。