[發明專利]一種觸發式雙冗余網絡及其使用方法

在審

• 申請號: 201811590961.7
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109542823A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 杜會盈;茹運蕊;李德峰;胡爭爭;胡豪
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十七研究所
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40;G06F13/38
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

本發明公開了一種觸發式雙冗余網絡及其使用方法，包括CPU處理器、CPCI總線、邏輯切換模塊和板卡，CPU處理器通過CPCI總線分別電連接邏輯切換模塊和板卡，板卡包括并聯的主網絡接口卡和備份網絡接口卡，邏輯切換模塊與主網絡接口卡和備份網絡接口卡分別連接并讀取主網絡接口卡鏈路狀態和備份網絡接口卡鏈路狀態；本發明通過采用邏輯切換模塊讀取雙網卡狀態信息并由CPU處理器進行異常信息確認和線路切換控制的方法，能夠降低鏈路檢測網卡故障時所占用總線數據帶寬，保證網絡高速、高效的傳輸性能，且自動切換響應快，誤碼率低，有效滿足當前網絡通信領域高速、高效和高性能的使用要求。

技術領域

本發明涉及自動控制技術領域，尤其涉及一種觸發式雙冗余網絡及其使用方法。

背景技術

目前，隨著網絡通信技術的不斷發展，以太網作為高速、高效和高性能的通信方式,應用范圍越來越廣泛。同時，在航天和軍事應用領域的應用中，對網絡數據傳輸的可靠性和穩定性提出了更高的要求。

傳統網卡的故障監測主要包括鏈路檢測、自環檢測和數據交換檢測這三種模式其中，鏈路檢測通過查詢鏈路寄存器的值來判斷網卡當前連接狀態，自環檢測是指網卡通過自發自收數據來檢查網絡的連接狀態，數據交換檢測類似于自環檢測，不同的是網卡不是自發自收，而是針對網路中的另一個固定地址發送和接收數據。

傳統的三種故障監測模式中，自環檢測和數據交換檢測模式通常會占用網絡帶寬，從而影響到網絡的性能，因此一般情況下首選鏈路檢測。但是，傳統的鏈路檢測一般通過輪詢的方式進行數據I/O操作，而該I/O操作通常與網絡數據的傳輸占用同一條數據總線，極大地占用了數據的傳輸帶寬,極大降低了網絡高速、高效的傳輸性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種觸發式雙冗余網絡及其使用方法，能夠降低鏈路檢測網卡故障時所占用總線數據帶寬，保證網絡高速、高效的傳輸性能，且自動切換響應快，誤碼率低，有效滿足當前網絡通信領域高速、高效和高性能的使用要求。

本發明采用的技術方案為：

一種觸發式雙冗余網絡，包括CPU處理器、CPCI總線、邏輯切換模塊和板卡，CPU處理器電連接CPCI總線一端，CPCI總線另一端分別電連接邏輯切換模塊和板卡，板卡連接外部網絡通信設備，板卡包括并聯的主網絡接口卡和備份網絡接口卡，邏輯切換模塊與主網絡接口卡和備份網絡接口卡分別連接并讀取主網絡接口卡鏈路狀態和備份網絡接口卡鏈路狀態。

進一步地，所述邏輯切換模塊采用FPGA。

進一步地，所述邏輯切換模塊型號為HWD1270M。

進一步地，所述主網絡接口卡和備份網絡接口卡均包括依次連接的MAC控制器、PHY芯片、網絡變壓器和連接器，MAC控制器連接CPCI總線，連接器連接外部網絡通信設備；MAC控制器包括狀態寄存器、發送寄存器、接收寄存器和控制寄存器，邏輯切換模塊讀取狀態寄存器內容。

本發明還公開了一種觸發式雙冗余網絡的使用方法，包括以下步驟：

A、選定工作網卡：選擇主網絡接口卡和備份網絡接口卡中任一為工作網卡；

B、邏輯切換模塊定時讀取工作網卡的狀態信息，并記錄網卡狀態；

若工作網卡狀態正常，則邏輯切換模塊記錄工作網卡狀態為正常并重復步驟B；

若工作網卡狀態異常，則邏輯切換模塊更新工作網卡狀態為異常并進入下一步；

C、邏輯切換模塊通過CPCI總線向CPU處理器提出中斷請求；

D、CPU處理器讀取工作網卡狀態信息是否異常，若正常，則返回步驟B，若異常，則切換工作網卡并進入下一步；具體過程如下：