[发明专利]一种基于载波检测的10/100M以太网双网口切换方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络和信息技术技术领域，具体的说是一种基于载波检测的10/100M以太网双网口切换方法及装置。

背景技术

在某些特殊的应用场合，为了提高系统的可靠性和抗毁性，需采用双冗余网络技术，包括以下几种常见方法：

1、网卡和网络链路的双冗余。使用两个网卡和两条网络链路，应用软件定时检测网卡代表连接状态的寄存器，当发现连接错误时就激活备用网卡。目前主流操作系统(如WINDOWS、Linux)虽支持多网卡，但由于其不是实时操作系统，采用软件双网切换的方法从发现故障到切换到备份链路时间较长。网络故障的检测是软件完成的。

2、网口和网络链路的双冗余。使用一个网卡和2个RJ45接口，当使用者发现网络不工作时就手动或通过软件控制将网卡切换连接到备用链路上。网络故障的检测是使用者完成的。

网络常见故障一般分为芯片故障、网络接口松动和网线断开3类，星型总线结构的以太网线缆传输路径长，后2类网络链路的故障占有较高比例。目前的与双网口切换有关的专利一般是用于保证信息安全领域的双网隔离技术，即单台计算机需要实现在两个网络间的切换，如何采用双网卡或双网口切换方法实现计算机内外网的交替切换，从而使计算机既能够访问外部网络，又能够在内部网络上工作而不会将信息外泄。如中国专利局公布的专利号为200710105950.0的“一种网络计算机双网切换装置和切换方法”的发明专利，该类专利所描述的方法是用户根据工作需求，主动借助物理装置或软硬件装置在不同网络中切换。

发明内容

本发明的目的是研制一种在计算机和交换机之间提供2条互为备份的网络链路，采用硬件方式检测链路的工作状态，如果发现链路故障能够在与应用软件和操作系统无关的前提下自动切换到备用链路工作，利用链路冗余保证网络的正常运行，提高网络可靠性的基于载波检测的10/100M以太网双网口切换方法及装置。

本发明一种基于载波检测的10/100M以太网双网口切换方法，其核心是根据自动协商机制原理，采用硬件方法检测链路的工作状态，在与应用软件和操作系统无关的前提下，全硬件完成双冗余网口和链路的自动切换。

本发明一种基于载波检测的10/100M以太网双网口切换方法，充分利用自动协商机制的工作特点，采用硬件方法检测NLP脉冲或FLP脉冲，载波检测电路在指定时间内检测不到NLP脉冲或FLP脉冲时就通过继电器将当前工作链路切换到备份网络链路继续工作，保证了网络的正常运行。本方法步骤如下：根据IEEE 802.3的要求，为了维护链路的正常可用，所有的以太网网络设备必须支持自动协商机制，即使网络没有数据通讯，支持该协议的网络接口也要定期发送NLP脉冲或FLP脉冲(10M以太网发送NLP，100M以太网发送FLP)；如果在规定时间内，以太网网络芯片没有收到NLP脉冲或FLP脉冲，就进入DOWN状态；如果两次收到NLP脉冲或FLP脉冲，就转为UP状态。

本发明一种基于载波检测的10/100M以太网双网口切换装置，包括网络芯片、切换电路、载波检测电路、控制逻辑电路和变压器A和变压器B，所述网络芯片与切换电路和载波检测电路互连；切换电路与网络芯片、变压器A、变压器B、控制逻辑电路分别连接；载波检测电路检测当前工作链路的工作状态并将检测信息反馈到控制逻辑电路，控制逻辑电路将检测信息与状态判别依据比较如果链路正常则保持不变，否则向切换电路发出控制信号使切换电路从当前工作链路转换到备用工作链路，检测的过程是持续不断的。

本发明一种基于载波检测的10/100M以太网双网口切换装置，包括：网络芯片、切换电路、载波检测电路、控制逻辑电路、网络链路A和网络链路B，其中网络链路A由变压器A、RJ45插座A、UTP双绞线A和以太网交换机的端口A组成；网络链路B由变压器B、RJ45插座B、UTP双绞线B和以太网交换机的端口B组成。

所述网络芯片为DM9008型网络芯片，也适用于其它10/100M网络芯片。

所述切换电路由2片双刀双掷继电器G6A234P组成，两片G6A234P分别完成双绞线中TX差分信号和RX差分信号的切换。

所述载波检测电路为MAX907型双路电压比较器。

所述控制逻辑电路为ISP1032E型可编程逻辑器件及驱动隔离电路。