[发明专利]双网口多板卡网络热备份装置

说明书

本发明公开的一种双网口多板卡网络热备份装置，旨在提供一种实时性强、热备份可靠性高的热备份装置。本发明通过下述技术方案实现：每个备交换板的备网口通过机箱备网线相连远端网络设备的备网口，机箱背板的高速差分信号线与其他信号处理板相连的主交换机、被交换板，在远端网络设备与每个信号处理板卡之间形成主备两条网络通道；内置于信号处理板的主网络通信网络热备份软件随时通过备用网络通道将变化的数据进行发送；每个信号处理板卡通过与远端网络相连接的固定端口检测通断，与主交换板、被交换板相连的ARM处理器实时监测信号板与远端网络设备之间网络通道的连接性，当其中一条网络通道出现断开时，自动切换到另一条网络通道。

技术领域

本发明涉及一种目前广泛应用于测控、通信等领域网络，特别涉及通信整机设计领域的双网口多板卡网络热备份装置。

背景技术

网络服务器是显系统最重要的设备，它是显示系统与外界信息传输的咽喉。任一环节出问题都会导致信息中断，使系统瘫痪。网络服务器驱动软件时实现热备份较繁琐，一般只设计l台备机作为冷备份使用。冷备份的缺点是显而易见的，要把各路的电缆插头和同线插头从故障机上拔下插到备份机上，再把机器引导起来，网络数据大量丢失，不符合实时要求。嵌入式实时系统广泛应用于通信电子、航空航天、物联网等领域。嵌入式系统的稳定性、可靠性至关重要。多板卡协同工作及热备份设计过程中涉及到的心跳机制、控制信息设计、信息同步及IP冲突检测技术等关键问题。随着技术的发展，双网口热备份网络通信装置因其能够形成快速无缝网络备份应用越来越广泛。双网口热备份网络通信装置其基本工作原理是通过对通过两个网口、两条线的一条路线进行数据通信，当此条网络路线出现逻辑错误或者物理错误时启用另外一条通路继续进行数据通信。如果当前使用的网络出现逻辑错误或者物理错误,传统的备份做法是系统应用软件关闭当前连接，打开另一个网口，从而实现数据的继续通信。传统的备份做法只能在应用层发现并进行网络路线切换操作，在实时性要求比较高的领域，比如实时测控通信等领域有一定局限性。

为了保证通信系统长时间无故障运行，整个系统的关键部件必须采用主备热备份的工作方式。信号处理板卡采用主、备双板双网口结构，能够支持板卡热拔插、主备板方式进行无缝切换，以响应多客户端连接的可靠性。为了实现无缝切换，必须在装置的硬件和软件方面进行物理和逻辑的快速相应设计。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种实现简单、实时性强、热备份可靠性高、规模可扩展的双网口多板卡网络热备份装置。

本发明的上述目的可以通过以下措施来达到，一种双网口多板卡网络热备份装置，包括：设置在机箱中的信号处理板卡和交换板卡，其特征在于：多块信号处理板与主交换板、被交换板通过机箱背板相连，并通过机箱背板的高速差分信号线与其他信号处理板相连主交换机和被交换板；每个信号处理板上的主、备网口分别通过各自的主网线、备网线相连对应的主交换板和被交换板的网口，主交换板输出端上的主网口通过机箱主网线相连于远端网络设备的信号处理板，每个备交换板的备网口通过机箱备网线相连远端网络设备的备网口，在远端网络设备与每个信号处理板卡之间形成主备两条网络通道；主交换板、被交换板上的网络处理器和远端网络设备建立以TCP、UDP为协议基础的网络链接，内置于信号处理板的主网络通信网络热备份软件随时通过备用网络通道将变化的数据进行发送，保证网络通信两端的内存数据始终保持一致；每个信号处理板卡通过与远端网络相连接的固定端口检测通断，与主交换板、被交换板相连的ARM处理器实时监测信号板与远端网络设备之间网络通道的连接性，信号处理板通过网络热备份软件网络通断判断逻辑监测网络通断并进行网通的道切换，当其中一条网络通道出现断开时，网络通信自动切换到另一条网络通道，当目前使用的网络出现逻辑错误或者物理错误时，网络热备份软件根据信号处理板卡的网络处理器不同，采用不同网络的通断判断逻辑，立即重新与网络接人设备建立连接。

本发明相比于现有技术的有益效果是：