[發(fā)明專利]雙網(wǎng)卡冗余切換方法及裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110201778.5
• 申請(qǐng)日: 2011-07-19
• 公開（公告）號(hào): CN102263660A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李家志;譚顯春;陳璇;趙杰;王興眾;汪雪蓮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子信息領(lǐng)域，具體涉及到一種電子設(shè)備的雙網(wǎng)卡冗余切換方法及裝置。

背景技術(shù)

服務(wù)器作為企業(yè)信息平臺(tái)的核心，其穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要，連接服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)鏈路是尤為重要的一環(huán)。冗余備份技術(shù)是對(duì)容易出錯(cuò)的硬件設(shè)備進(jìn)行冗余備份，當(dāng)其中一個(gè)設(shè)備由于某種原因不能正常工作時(shí)，另一個(gè)設(shè)備馬上就可以代替這個(gè)設(shè)備完成相同的功能。在對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信可靠性要求高的系統(tǒng)中，需要對(duì)網(wǎng)卡進(jìn)行雙冗余備份。當(dāng)正常通信的網(wǎng)卡或線路出現(xiàn)故障時(shí)能自動(dòng)地切換到備份網(wǎng)卡，這樣可以強(qiáng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)鏈路，減少故障率。

雙冗余切換一般采用兩種方法實(shí)現(xiàn)：一是在底層實(shí)現(xiàn)雙冗余的切換；二是在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)雙冗余的切換。

第一種方法，需要重新開發(fā)網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序，要求編程人員對(duì)網(wǎng)卡硬件有較深了解，難度大，且不同的網(wǎng)卡需要不同的驅(qū)動(dòng)程序，適應(yīng)性差。

第二種方法，是修改BSP(Board?Support?Packet，板級(jí)支持包)中網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序以及參數(shù)，在加載驅(qū)動(dòng)程序時(shí)能支持雙網(wǎng)卡，然后在應(yīng)用程序中發(fā)起一個(gè)進(jìn)程，監(jiān)測(cè)網(wǎng)卡的連接情況，當(dāng)工作網(wǎng)卡連接不暢時(shí)，立即切換到備份網(wǎng)卡。這種方法，在網(wǎng)上廣播報(bào)文較多時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致如下問題：

1)網(wǎng)絡(luò)阻塞，不能自恢復(fù)；

2)連接異常時(shí)，網(wǎng)絡(luò)切換過于頻繁，系統(tǒng)開銷大；

3)設(shè)備死機(jī)；

4)僅適用于同一類型的雙網(wǎng)卡，通用性較差。

VxWorks操作系統(tǒng)是一種具有工業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位的高性能嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，是嵌入式開發(fā)環(huán)境Tornado的關(guān)鍵組成部分，它為程序員提供了良好的可靠性和卓越的實(shí)時(shí)性，因此被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術(shù)及實(shí)時(shí)性要求極高的領(lǐng)域中。在VxWorks系統(tǒng)中，相同類型的網(wǎng)卡使用同一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序，網(wǎng)卡之間由NDIS提供的句柄來(lái)區(qū)別。NDIS調(diào)用NIC驅(qū)動(dòng)程序的接口函數(shù)時(shí)，都會(huì)把網(wǎng)卡的句柄傳入函數(shù)中。這就為在驅(qū)動(dòng)程序中實(shí)現(xiàn)冗余備份提供了基礎(chǔ)。雙網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)后與高層協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序綁定在一起，對(duì)應(yīng)用程序完全透明。(每個(gè)節(jié)點(diǎn)都采用多塊網(wǎng)卡或多個(gè)網(wǎng)口，中間用集線器或交換機(jī)互連，當(dāng)正常通信的網(wǎng)卡或線路出現(xiàn)故障時(shí)，該節(jié)點(diǎn)能自動(dòng)地切換到備份網(wǎng)卡，網(wǎng)絡(luò)仍能正常工作。具有冗余網(wǎng)卡的節(jié)點(diǎn)雖然有多塊網(wǎng)卡，多條通道，但對(duì)于高層應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，仍呈現(xiàn)單網(wǎng)卡的特征。具體來(lái)講，多塊網(wǎng)卡共有1個(gè)IP地址，1個(gè)報(bào)文處理程序。)但是如果采取這樣的方式我們必須要有VxWorks下的所用網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)程序，而對(duì)于一般的用戶而言，開發(fā)這樣一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序的難度是很大的。目前也有一些研究單位完成了這些工作，但是它們要求的價(jià)格過高，對(duì)于一般小型用戶承受不起。

因此，我們迫切需要一種價(jià)格低廉、能解決雙網(wǎng)卡冗余切換的方法，以保證服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)鏈路的持續(xù)穩(wěn)定工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙網(wǎng)卡冗余切換方法及裝置，該方法成本低，且使雙網(wǎng)卡的切換變得容易，保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行；該裝置能保證系統(tǒng)的通用性。

本發(fā)明為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案是：

一種雙網(wǎng)卡冗余切換方法，包括如下步驟：

(1)用網(wǎng)卡的配置程序，設(shè)置網(wǎng)卡的基本參數(shù)；

(2)在應(yīng)用程序中定義兩個(gè)網(wǎng)卡的裝載參數(shù)，該參數(shù)與(1)中的設(shè)置一致；

(3)在程序中利用MUX函數(shù)啟動(dòng)兩個(gè)網(wǎng)卡，對(duì)默認(rèn)優(yōu)先工作的網(wǎng)卡進(jìn)行配置；

(4)在應(yīng)用程序中發(fā)起一個(gè)任務(wù)，查詢當(dāng)前工作網(wǎng)卡的狀態(tài)以及需要時(shí)執(zhí)行網(wǎng)卡的冗余切換。

按上述方案，所述的步驟(4)的具體步驟為：

(4.1)查詢當(dāng)前工作網(wǎng)卡的狀態(tài)；

(4.2)判斷接口正常與否：正常，則回到(4.1)；若連接故障，則執(zhí)行(4.3)；

(4.3)查詢備份網(wǎng)卡的狀態(tài)；

(4.4)若備份網(wǎng)卡連接正常，則解除工作網(wǎng)卡的協(xié)議族，將工作網(wǎng)卡設(shè)為備份網(wǎng)卡，將原備份網(wǎng)卡配置為工作網(wǎng)卡，回到(4.1)；若備份網(wǎng)卡連接故障，則直接回到(4.1)。

按上述方案，所述的兩個(gè)網(wǎng)卡為同一類型網(wǎng)卡或不同類型的網(wǎng)卡。

按上述方案，所述的方法也適用于多個(gè)網(wǎng)卡之間的切換。

本發(fā)明還提供一種雙網(wǎng)卡冗余切換裝置，它包括：

用于設(shè)置網(wǎng)卡的基本參數(shù)的網(wǎng)卡配置裝置；

用于在應(yīng)用程序中定義兩個(gè)網(wǎng)卡的裝載參數(shù)，且使該參數(shù)與網(wǎng)卡配置裝置中的設(shè)置相一致的定義裝置；

用于在程序中利用MUX函數(shù)(muxDevLoad，muxDevStart)啟動(dòng)兩個(gè)網(wǎng)卡，并對(duì)默認(rèn)優(yōu)先工作的網(wǎng)卡進(jìn)行配置的啟動(dòng)裝置；