[發明專利]一種Windows下雙冗余網絡切換方法

在審

• 申請號: 201410715376.0
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN104503775A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 胡佳;柴營
• 申請（專利權）人: 中國航天科工集團第三研究院第八三五七研究所
• 主分類號: G06F9/445
• 分類號: G06F9/445;G06F13/38
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明屬于冗余網絡切換技術領域，具體涉及一種Windows下雙冗余網絡切換方法。

背景技術

隨著網絡技術的成熟，具有價格低廉、連接方便等優點的以太網已成為各種控制系統接口互連的主要媒介。在某些特殊的應用場合，為了提高系統的可靠性和抗毀性，每個節點都采用兩塊網卡(或單板雙卡)，中間用兩個HUB或交換機互連。當某個節點一塊網卡故障，或網線損壞，或其中一個HUB或交換機故障時，網絡仍能正常運作。

將多塊網卡虛擬成為一塊網卡，稱為鏈路綁定(Bonding)技術。目前與Bonding相關的技術有Sun的Trunking(鏈路聚集)技術、Cisco的Fast?Ether?Channel(FEC)技術、Intel的Advanced?Network?Service(IANS)和Alteon的Fault?Tolerance。但它們的解決方案都需要硬件上配置專用的芯片或指定廠家的網卡實現，其中Sun采用軟硬件結合的方式。

并且，現在大多數操作系統，如Windows?NT、Windows?98、VxWorks等，均支持多網卡，但均非冗余設計，每塊網卡都有獨立的物理地址和IP地址，以獨立的形式讓應用系統使用。因此，必須自行設計專用的網絡驅動程序，以透明的形式提交高層應用系統使用，使其感覺不到雙網卡的存在。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何針對當前系統對高可靠網絡通訊的需求，提供一種基于Windows系統下網絡驅動接口規范的雙冗余網絡自動切換方法。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供一種Windows下雙冗余網絡切換方法，該方法通過中間層協議的實現來屏蔽底層硬件的細節，雙冗余網絡中間層適配過程基于中間層適配模塊來實施，所述中間層適配模塊包括：驅動注冊單元、虛擬小端口驅動單元和協議層驅動單元；其中，所述驅動注冊單元用于將虛擬小端口驅動和協議層驅動注冊到Windows系統中；所述虛擬小端口驅動單元是上層協議層驅動程序和網卡驅動程序之間的夾層，對于協議層驅動來說，其表現為一組小端口，而對于底層NIC驅動來說，其表現為協議驅動程序；該虛擬小端口驅動單元的適配程序通過將底層雙網卡虛擬成一個網卡的形式，向上層協議層表現一個端口，并且通過監聽底層網卡的工作狀態來完成無縫切換；所述協議層驅動單元用于接收上層應用的網絡發送請求，并將該請求送達虛擬小端口驅動單元，同時將虛擬小端口驅動單元接收到的網絡數據發送給TCP/IP協議棧；

具體而言，所述Windows下雙冗余網絡切換方法具體包括如下步驟：

步驟S1：由驅動注冊單元進行驅動程序的注冊；其包括：

步驟S101：初始化小端口屬性特征數據結構；

步驟S102：向Windows系統注冊一個小端口；

步驟S103：向Windows系統注冊協議層驅動程序；

步驟S104：將協議層驅動程序與小端口驅動程序進行綁定；

步驟S2：由虛擬小端口驅動單元進行虛擬小端口驅動；其包括：

步驟S201：監聽網絡設備綁定事件，將關注的雙網卡適配器信息進行保存，同時和小端口驅動程序進行綁定；

步驟S202：監聽網卡狀態變化事件，當一個網卡發生故障時，判斷另一塊網卡的工作狀態，如果狀態正常，則將當前網卡變量設置為另一塊網卡，否則不進行操作；

步驟S3：由協議層驅動單元進行協議層驅動；其包括：

步驟S301：接收并反饋Windows系統關于網卡狀態的查詢；

步驟S302：將網絡報文發送、網絡狀態查詢函數注冊到Windows系統中；

步驟S303：將網絡報文接收函數注冊到虛擬小端口驅動程序中；

步驟S304：等待網絡報文的發送請求，并將該請求發送至虛擬小端口驅動程序；

步驟S305：等待虛擬小端口驅動單元發送的網絡接收報文，并將該報文發送給TCP/IP協議棧。

(三)有益效果

與現有技術相比較，本發明具體涉及一種針對雙冗余網卡的網絡切換方法，其效果在于：能夠在Windows系統下進行內核級無縫切換。

附圖說明

圖1是本發明提供的雙冗余網絡自動切換方案的整體架構圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、內容、和優點更加清楚，下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。