一种Windows下双冗余网络切换方法技术

本发明专利技术属于冗余网络切换技术领域，具体涉及一种Windows下双冗余网络切换方法，该方法通过中间层协议的实现来屏蔽底层硬件的细节，双冗余网络中间层适配过程基于中间层适配模块来实施，所述中间层适配模块包括：驱动注册单元、虚拟小端口驱动单元和协议层驱动单元；该针对双冗余网卡的网络切换方法，其效果在于：能够在Windows系统下进行内核级无缝切换。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于冗余网络切换
，具体涉及，该方法通过中间层协议的实现来屏蔽底层硬件的细节，双冗余网络中间层适配过程基于中间层适配模块来实施，所述中间层适配模块包括：驱动注册单元、虚拟小端口驱动单元和协议层驱动单元；该针对双冗余网卡的网络切换方法，其效果在于：能够在Windows系统下进行内核级无缝切换。【专利说明】_种Windows下双冗余网络切换方法
本专利技术属于冗余网络切换
，具体涉及。
技术介绍
随着网络技术的成熟，具有价格低廉、连接方便等优点的以太网已成为各种控制系统接口互连的主要媒介。在某些特殊的应用场合，为了提高系统的可靠性和抗毁性，每个节点都采用两块网卡(或单板双卡)，中间用两个HUB或交换机互连。当某个节点一块网卡故障，或网线损坏，或其中一个HUB或交换机故障时，网络仍能正常运作。 将多块网卡虚拟成为一块网卡，称为链路绑定(Bonding)技术。目前与Bonding相关的技术有Sun的Trunking (链路聚集)技术、Cisco的Fast Ether Channel (FEC)技术、Intel 的 Advanced Network Service (IANS)和 Alteon 的 Fault Tolerance。但它们的解决方案都需要硬件上配置专用的芯片或指定厂家的网卡实现，其中Sun采用软硬件结合的方式。 并且，现在大多数操作系统，如Windows NT、Windows 98、VxWorks等，均支持多网卡，但均非冗余设计，每块网卡都有独立的物理地址和IP地址，以独立的形式让应用系统使用。因此，必须自行设计专用的网络驱动程序，以透明的形式提交高层应用系统使用，使其感觉不到双网卡的存在。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题 本专利技术要解决的技术问题是:如何针对当前系统对高可靠网络通讯的需求，提供一种基于Windows系统下网络驱动接口规范的双冗余网络自动切换方法。 ( 二 )技术方案 为解决上述技术问题，本专利技术提供，该方法通过中间层协议的实现来屏蔽底层硬件的细节，双冗余网络中间层适配过程基于中间层适配模块来实施，所述中间层适配模块包括:驱动注册单元、虚拟小端口驱动单元和协议层驱动单元；其中，所述驱动注册单元用于将虚拟小端口驱动和协议层驱动注册到Windows系统中；所述虚拟小端口驱动单元是上层协议层驱动程序和网卡驱动程序之间的夹层，对于协议层驱动来说，其表现为一组小端口，而对于底层NIC驱动来说，其表现为协议驱动程序；该虚拟小端口驱动单元的适配程序通过将底层双网卡虚拟成一个网卡的形式，向上层协议层表现一个端口，并且通过监听底层网卡的工作状态来完成无缝切换；所述协议层驱动单元用于接收上层应用的网络发送请求，并将该请求送达虚拟小端口驱动单元，同时将虚拟小端口驱动单元接收到的网络数据发送给TCP/IP协议栈； 具体而言，所述Windows下双冗余网络切换方法具体包括如下步骤: 步骤SI:由驱动注册单元进行驱动程序的注册；其包括: 步骤SlOl:初始化小端口属性特征数据结构； 步骤S102:向Windows系统注册一个小端口 ； 步骤S103:向Windows系统注册协议层驱动程序； 步骤S104:将协议层驱动程序与小端口驱动程序进行绑定； 步骤S2:由虚拟小端口驱动单元进行虚拟小端口驱动；其包括: 步骤S201:监听网络设备绑定事件，将关注的双网卡适配器信息进行保存，同时和小端口驱动程序进行绑定； 步骤S202:监听网卡状态变化事件，当一个网卡发生故障时，判断另一块网卡的工作状态，如果状态正常，则将当前网卡变量设置为另一块网卡，否则不进行操作； 步骤S3:由协议层驱动单元进行协议层驱动；其包括: 步骤S301:接收并反馈Windows系统关于网卡状态的查询； 步骤S302:将网络报文发送、网络状态查询函数注册到Windows系统中； 步骤S303:将网络报文接收函数注册到虚拟小端口驱动程序中； 步骤S304:等待网络报文的发送请求，并将该请求发送至虚拟小端口驱动程序； 步骤S305:等待虚拟小端口驱动单元发送的网络接收报文，并将该报文发送给TCP/IP协议栈。 (三)有益效果 与现有技术相比较，本专利技术具体涉及一种针对双冗余网卡的网络切换方法，其效果在于:能够在Windows系统下进行内核级无缝切换。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术提供的双冗余网络自动切换方案的整体架构图。 【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细描述。 为解决现有技术的问题，本专利技术提供，如图1所示，为了能够适应任意型号的双冗余网卡，该方法主要通过中间层协议的实现来屏蔽底层硬件的细节，双冗余网络中间层适配过程基于中间层适配模块来实施，所述中间层适配模块主要包括:驱动注册单元、虚拟小端口驱动单元和协议层驱动单元；其中，所述驱动注册单元用于将虚拟小端口驱动和协议层驱动注册到Windows系统中；所述虚拟小端口驱动单元是上层协议层驱动程序和网卡驱动程序之间的夹层，对于协议层驱动来说，其表现为一组小端口，而对于底层NIC驱动来说，其表现为协议驱动程序；该虚拟小端口驱动单元的适配程序通过将底层双网卡虚拟成一个网卡的形式，向上层协议层表现一个端口，并且通过监听底层网卡的工作状态来完成无缝切换；所述协议层驱动单元用于接收上层应用的网络发送请求，并将该请求送达虚拟小端口驱动单元，同时将虚拟小端口驱动单元接收到的网络数据发送给TCP/IP协议栈； 具体而言，所述Windows下双冗余网络切换方法具体包括如下步骤: 步骤SI:由驱动注册单元进行驱动程序的注册；其包括: 步骤SlOl:初始化小端口属性特征数据结构； 步骤S102:向Windows系统注册一个小端口 ； 步骤S103:向Windows系统注册协议层驱动程序； 步骤S104:将协议层驱动程序与小端口驱动程序进行绑定； 步骤S2:由虚拟小端口驱动单元进行虚拟小端口驱动；其包括: 步骤S201:监听网络设备绑定事件，将关注的双网卡适配器信息进行保存，同时和小端口驱动程序进行绑定； 步骤S202:监听网卡状态变化事件，当一个网卡发生故障时，判断另一块网卡的工作状态，如果状态正常，则将当前网卡变量设置为另一块网卡，否则不进行操作； 步骤S3:由协议层驱动单元进行协议层驱动；其包括: 步骤S301:接收并反馈Windows系统关于网卡状态的查询； 步骤S302:将网络报文发送、网络状态查询函数注册到Windows系统中； 步骤S303:将网络报文接收函数注册到虚拟小端口驱动程序中； 步骤S304:等待网络报文的发送请求，并将该请求发送至虚拟小端口驱动程序； 步骤S305:等待虚拟小端口驱动单元发送的网络接收报文，并将该报文发送给TCP/IP协议栈。 具体实施过程中，包括如下步骤: 步骤1.将具体应用过程中与双冗余网卡匹配地开发的虚拟小端口驱动程序dualnetDrv.dll 放入 c:\windows\system32\driver 目录下； 步骤2.进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Windows下双冗余网络切换方法，其特征在于，该方法通过中间层协议的实现来屏蔽底层硬件的细节，双冗余网络中间层适配过程基于中间层适配模块来实施，所述中间层适配模块包括：驱动注册单元、虚拟小端口驱动单元和协议层驱动单元；其中，所述驱动注册单元用于将虚拟小端口驱动和协议层驱动注册到Windows系统中；所述虚拟小端口驱动单元是上层协议层驱动程序和网卡驱动程序之间的夹层，对于协议层驱动来说，其表现为一组小端口，而对于底层NIC驱动来说，其表现为协议驱动程序；该虚拟小端口驱动单元的适配程序通过将底层双网卡虚拟成一个网卡的形式，向上层协议层表现一个端口，并且通过监听底层网卡的工作状态来完成无缝切换；所述协议层驱动单元用于接收上层应用的网络发送请求，并将该请求送达虚拟小端口驱动单元，同时将虚拟小端口驱动单元接收到的网络数据发送给TCP/IP协议栈；具体而言，所述Windows下双冗余网络切换方法具体包括如下步骤：步骤S1：由驱动注册单元进行驱动程序的注册；其包括：步骤S101：初始化小端口属性特征数据结构；步骤S102：向Windows系统注册一个小端口；步骤S103：向Windows系统注册协议层驱动程序；步骤S104：将协议层驱动程序与小端口驱动程序进行绑定；步骤S2：由虚拟小端口驱动单元进行虚拟小端口驱动；其包括：步骤S201：监听网络设备绑定事件，将关注的双网卡适配器信息进行保存，同时和小端口驱动程序进行绑定；步骤S202：监听网卡状态变化事件，当一个网卡发生故障时，判断另一块网卡的工作状态，如果状态正常，则将当前网卡变量设置为另一块网卡，否则不进行操作；步骤S3：由协议层驱动单元进行协议层驱动；其包括：步骤S301：接收并反馈Windows系统关于网卡状态的查询；步骤S302：将网络报文发送、网络状态查询函数注册到Windows系统中；步骤S303：将网络报文接收函数注册到虚拟小端口驱动程序中；步骤S304：等待网络报文的发送请求，并将该请求发送至虚拟小端口驱动程序；步骤S305：等待虚拟小端口驱动单元发送的网络接收报文，并将该报文发送给TCP/IP协议栈。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡佳，柴营，
申请(专利权)人：中国航天科工集团第三研究院第八三五七研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12