[實用新型]基于DRP協議的工業以太網交換機

無效

• 申請號: 200720077519.5
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN201163781Y
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 包偉華;張慶軍
• 申請（專利權）人: 上海自動化儀表股份有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 俞宗耀

技術領域

本實用新型屬于網絡交換設備技術領域，具體涉及一種基于DRP協議的工業以太網交換機。

背景技術

以太網技術由于具有開放性、穩定性、成本低廉、傳輸速率高、易于組網等諸多優點，逐漸進入工業控制領域，成為自動化通信網絡的組成部分，而使用以太網目前最常用的設備就是以太網交換機。采用STP(生成樹)協議和RSTP(快速生成樹)協議的普通商業以太網交換機的網絡恢復時間是2秒到20秒，不能滿足工業控制網絡通信實時性的要求，

實用新型內容

本實用新型需要解決的技術問題是實現一種支持DRP協議(DistributedRedunancy?Protocol)的工業以太網交換機，能夠組成環網，并實現在環形網絡中的通信冗余，能夠快速地檢測環網中的鏈路故障和設備故障，并能夠建立新的網絡拓補來恢復網絡。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：基于DRP協議的工業以太網交換機，包括以太網接口、隔離模塊、交換處理單元模塊、防靜電雷擊保護模塊和電源模塊，其特征在于：還包括CPU控制管理模塊，所述CPU控制管理模塊與所述交換處理單元模塊連接。

所述CPU控制管理模塊與所述交換處理單元模塊可以通過以太網接口和SPI總線連接，

所述CPU控制管理模塊由ARM微處理器芯片AT91SAM7x256及其外圍電路組成。

所述CPU控制管理模塊由KS8995MAI芯片及其外圍電路組成組成。

其具體應用為：基于DRP協議的工業以太網交換機組成一個環形網絡，其中每臺交換機有2個端口連接在環網上，并被稱之為環端口，環端口有兩種狀態，分別是阻塞狀態和轉發狀態，處于轉發狀態的端口轉發所有的以太網報文，而處于阻塞狀態的端口僅轉發DRP協議報文。各交換機依據IEEE?1588協議進行時鐘同步，通過這種同步，交換機之間的時鐘可以實現亞微妙級的同步。之后網絡進入通信階段，各交換機除了交換普通的網絡數據報文外，還要依據組態分時發送DRP協議報文，即設備聲明報文和鏈路檢測報文(LinkCheck)。設備聲明報文用于檢測環網是否閉合，鏈路檢測報文用于檢測環形網絡中相鄰設備之間是否存在鏈路故障或者設備故障。每個設備都在其通信周期內同時向相鄰的交換機發送鏈路檢測報文。如果網絡正常，那么在一定的時間內，交換機設備會接收到相鄰設備所發送的檢測報文。如果有交換機設備在限定的時間內沒有收到相鄰設備發送的檢測報文，則表明網絡出現故障。此時發現網絡故障的交換機設備向整個網絡發送鏈路報警報文(LinkAlarm)，并啟用環網中備用的通信路徑，保證網絡的正常工作。

本實用新型的優點是：按照上述方法使用，可以快速檢測定位并修復網絡故障，任何一個交換機的通信鏈路故障都可以快速被發現并得到相應處理，不會影響整個系統中其他設備的通信，避免了主從式、令牌式通信控制方式中由于主站或令牌主站的故障引起的整個系統通信的故障。50臺采用DRP協議的工業以太網交換機組成的環網的網絡恢復時間是100毫秒，在性能上明顯優于普通以太網交換機，實現了工業以太網的高可用性組成環網。

附圖說明

圖1是DRP工業以太網交換機硬件框圖；

圖2是DRP工業以太網交換機電源模塊結構；

圖3是環形網絡結構示意圖；

圖4是DRP工業以太網交換機軟件工作流程。

圖中：隔離模塊1，交換處理功能模塊2，CPU控制管理模塊3，防靜電雷擊保護模塊4和電源模塊5。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方法對本實用新型作進一步詳細的描述：