以太网交换机的主备切换系统和切换方法技术方案

本发明专利技术实施例涉及一种以太网交换机的主备切换系统和切换方法,所述装置包括：第一链路光信号检测单元，对第一链路的光信号进行检测，并输出第一检测信号；第一链路中断检测单元，对所述第一链路的链路状态进行检测并输出第二检测信号；第二链路光信号检测单元，对第二链路的光信号进行检测，并输出第三检测信号；第二链路中断检测单元，对所述第二链路的链路状态进行检测，并输出第四检测信号；预处理单元，在所述第一检测信号和/或第二检测信号发生状态改变时输出中断触发信号；处理器，根据所述中断触发信号产生链路切换控制信号，用以将所述本地交换机的以太网接入端口由连接第一链路的第一端口切换为连接第二链路的第二端口。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种以太网通信
，尤其涉及一种以太网交换机的主备切换系统和切换方法。
技术介绍
随着网络技术的迅速发展，以太网的网络通信得到了广泛应用。网络通信在追求高速的同时，对通信的可靠性和稳定性也有严格的要求。因此，在某些特定的网络中，要求采用冗余备份网口，即实现通过两条链路与网络相连，其中一条用于工作，另一条用于备份。在当前工作链路断开后，能够自动切换到备份链路上进行网络通信。为了不影响通信质量，对切换时间提出了要求，需要在规定的时间范围内完成切换。从目前技术看，交换机设备一般采用以太网操作维护管理(Operation,Administration&Management，OAM)技术(符合Y1731、802.1ag协议)，通过CCM消息报文连续性检测机制来探测当前物理通道是否畅通，CCM消息报文时间间隔为最小为3.3ms，如果接收方在连续三个CCM报文接收时间内无法接收到消息报文，则断定该物理连接链路故障，并发送CCM报文通知发送方，启动并触发端口切换，通过这种机制可以从业务层面确保链路的可靠性。采用此种技术方案，目前有如下三种选择来实现：一是采用特殊的千兆网络交换芯片，在芯片内部会有集成的专用中央处理器(CPU)来进行OAM协议的控制，采用特殊的微码即可以实现千兆以太网链路的主备倒换功能。缺点是采用此方案会加大硬件的研发成本费用。二是采用一个专门外置的用于OAM网络协议控制的CPU，在此CPU上专门运行OAM协议，此方案与上面的方案基本上是一样的，只不过是相比较而言，硬件研发成本会有稍许的降低，但此方案会增加相应的软件研发成本。三是采用一片外置的现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGateArray，FPGA)来进行相应的OAM网络协议控制。同样，此方案也要增加软硬件开发成本。因此，无论采用现有的哪种方案，采用以太网OAM方式来保障链路的可靠性，都有其相应的缺陷，包括要求网络上的设备都要支持OAM；要在本地交换机和对端交换机进行相应的网络的设置，如设置相关的维护域、维护集等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种以太网交换机的主备切换系统和切换方法，无需复杂的链路控制协议来保障链路的可靠性，实现起来简单易行，可缩短产品研发成本和时间，同时也不需要更多的硬件支持，从而节省了硬件成本。为实现上述目的，在第一方面，本专利技术提供了一种以太网交换机的主备切换系统，包括：第一链路光信号检测单元，对第一链路的光信号进行检测，并输出第一检测信号；其中，所述第一链路为当前状态下的主链路；第一链路中断检测单元，对所述第一链路的链路状态进行检测，并输出第二检测信号；第二链路光信号检测单元，对第二链路的光信号进行检测，并输出第三检测信号；所述第二链路为当前状态下的备链路；第二链路中断检测单元，对所述第二链路的链路状态进行检测，并输出第四检测信号；预处理单元，接收所述第一检测信号、第二检测信号、第三检测信号和第四检测信号；在当前状态下，当所述第一检测信号和/或第二检测信号发生状态改变时，所述预处理单元输出中断触发信号；处理器，接收所述中断触发信号，并根据所述中断触发信号产生链路切换控制信号；本地交换机，接收所述链路切换控制信号，根据所述链路切换控制信号将所述本地交换机的以太网接入端口由连接第一链路的第一端口切换为连接第二链路的第二端口。优选的，所述处理器根据预设时间间隔生成状态查询信号，并将所述状态查询信号发送给所述本地交换机；所述本地交换机根据所述状态查询信号获取所述第一链路的链路状态的状态信息和所述第二链路的链路状态的状态信息，并将所述第一链路的链路状态的状态信息和第二链路的链路状态的状态信息按照所述预设时间间隔依次发送给所述处理器；所述处理器根据所述第一链路的链路状态的状态信息和第二链路的链路状态的状态信息确定是否进行链路切换；其中，当所述第一链路的链路状态的状态信息发生改变时，所述处理器产生链路切换控制信号。进一步优选的，当所述第二链路的链路状态的状态信息发生改变时，所述处理器产生故障信号，用以提示所述备链路出现异常。优选的，在产生链路切换控制信号之后，所述处理器生成地址解析协议ARP报文，并将所述ARP报文通过本地交换机的第二端口连接的第二链路发送给上级交换机；其中，所述ARP报文包括第二端口的媒体访问控制MAC地址信息。优选的，在产生链路切换控制信号之后，所述处理器在MAC地址表中删除所述第一端口的MAC地址信息，并添加所述第二端口的MAC地址信息。在第二方面，本专利技术提供了一种以太网交换机的主备切换方法，包括：对第一链路的光信号进行检测，输出第一检测信号，并且，对所述第一链路的链路状态进行检测，输出第二检测信号；其中，所述第一链路为当前状态下的主链路；并且对第二链路的光信号进行检测，输出第三检测信号，并且，对所述第二链路的链路状态进行检测，输出第四检测信号；所述第二链路为当前状态下的备链路；在当前状态下，当所述第一检测信号和/或第二检测信号发生状态改变时，生成中断触发信号，使得处理器根据所述中断触发信号产生链路切换控制信号，从而将本地交换机的以太网接入端口由连接第一链路的第一端口切换为连接第二链路的第二端口。优选的，在端口切换前，所述方法还包括：根据预设时间间隔生成状态查询信号；根据所述状态查询信号，按照所述预设时间间隔依次获取所述第一链路的链路状态的状态信息和所述第二链路的链路状态的状态信息；当所述第一链路的链路状态的状态信息发生改变时，所述处理器产生链路切换控制信号。进一步优选的，所述方法还包括：当所述第二链路的链路状态的状态信息发生改变时，生成故障信号，用以提示所述备链路出现异常。优选的，在产生链路切换控制信号之后，所述方法还包括：生成地址解析协议ARP报文，并将所述ARP报文通过本地交换机的第二端口连接的第二链路发送给上级交换机；其中，所述ARP报文包括所述第二端口的媒体访问控制MAC地址信息。优选的，在产生链路切换控制信号之后，所述方法还包括：在MAC地址表中删除所述第一端口的MAC地址信息，并添加所述第二端口的MAC地址信息。本专利技术实施例提供的以太网交换机的主备切换系统，无需复杂的链路控制协议来保障链路的可靠性，实现起来简单易行，可缩短产品研发成本和时间，同时也不需要更多的硬件支持，从而节省了硬件成本。附图说明图1为本专利技术实施例提供的以太网交换机的主备切换系统的应用场景示意图；图2为本专利技术实施例提供的以太网交换机的主备切换系统的结构框图；图3为本专利技术实施例提供的以太网交换机的主备切换方法流程图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。本专利技术实施例提供的以太网交换机的主备切换系统，可以应用于专用网络或者小型控制网络中。具体可以如图1所示。设备1至设备11连接在主备切换系统的下联端口，通过主备切换系统1接入网络。主备切换系统1包括控制模块101和本地交换机102。本地交换机102中的上联端口P12、P16互为主备冗余端口，分别用于连接到交换机2和交换机3。交换机2和交换机3分别连接路由器1和路由器2。这两台路由器可以作为网关设备，为简单起见，两台路由器也是冗余备份，故采用相同的网络MAC和IP。主备切换系统1通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以太网交换机的主备切换系统，其特征在于，所述主备切换系统包括：第一链路光信号检测单元，对第一链路的光信号进行检测，并输出第一检测信号；其中，所述第一链路为当前状态下的主链路；第一链路中断检测单元，对所述第一链路的链路状态进行检测，并输出第二检测信号；第二链路光信号检测单元，对第二链路的光信号进行检测，并输出第三检测信号；所述第二链路为当前状态下的备链路；第二链路中断检测单元，对所述第二链路的链路状态进行检测，并输出第四检测信号；预处理单元，接收所述第一检测信号、第二检测信号、第三检测信号和第四检测信号；在当前状态下，当所述第一检测信号和/或第二检测信号发生状态改变时，所述预处理单元输出中断触发信号；处理器，接收所述中断触发信号，并根据所述中断触发信号产生链路切换控制信号；本地交换机，接收所述链路切换控制信号，根据所述链路切换控制信号将所述本地交换机的以太网接入端口由连接第一链路的第一端口切换为连接第二链路的第二端口。

【技术特征摘要】
1.一种以太网交换机的主备切换系统，其特征在于，所述主备切换系统包括：第一链路光信号检测单元，对第一链路的光信号进行检测，并输出第一检测信号；其中，所述第一链路为当前状态下的主链路；第一链路中断检测单元，对所述第一链路的链路状态进行检测，并输出第二检测信号；第二链路光信号检测单元，对第二链路的光信号进行检测，并输出第三检测信号；所述第二链路为当前状态下的备链路；第二链路中断检测单元，对所述第二链路的链路状态进行检测，并输出第四检测信号；预处理单元，接收所述第一检测信号、第二检测信号、第三检测信号和第四检测信号；在当前状态下，当所述第一检测信号和/或第二检测信号发生状态改变时，所述预处理单元输出中断触发信号；处理器，接收所述中断触发信号，并根据所述中断触发信号产生链路切换控制信号；本地交换机，接收所述链路切换控制信号，根据所述链路切换控制信号将所述本地交换机的以太网接入端口由连接第一链路的第一端口切换为连接第二链路的第二端口。2.根据权利要求1所述的以太网交换机的主备切换系统，其特征在于，所述处理器根据预设时间间隔生成状态查询信号，并将所述状态查询信号发送给所述本地交换机；所述本地交换机根据所述状态查询信号获取所述第一链路的链路状态的状态信息和所述第二链路的链路状态的状态信息，并将所述第一链路的链路状态的状态信息和第二链路的链路状态的状态信息按照所述预设时间间隔依次发送给所述处理器；所述处理器根据所述第一链路的链路状态的状态信息和第二链路的链路状态的状态信息确定是否进行链路切换；其中，当所述第一链路的链路状态的状态信息发生改变时，所述处理器产生链路切换控制信号。3.根据权利要求2所述的以太网交换机的主备切换系统，其特征在于，当所述第二链路的链路状态的状态信息发生改变时，所述处理器产生故障信号，用以提示所述备链路出现异常。4.根据权利要求1或2所述的以太网交换机的主备切换系统，其特征在于，在产生链路切换控制信号之后，所述处理器生成地址解析协议ARP报文，并将所述ARP报文通过本地交换机的第二端口连接的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：于辉，宋海明，何代钦，李亿博，马恩彪，
申请(专利权)人：北京国基科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11