專利名稱：一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的程控旁路保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電路保護(hù)技術(shù)，具體涉及一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的程控旁路保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)管理員在保證網(wǎng)絡(luò)安全性的同時(shí)，還要確保網(wǎng)絡(luò)一直是連通的。對(duì)于關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)分區(qū)，確保網(wǎng)絡(luò)的連通性尤為重要，需要對(duì)所有流量進(jìn)行針對(duì)惡意行為的檢測(cè)。高可用性解決方案可實(shí)現(xiàn)主設(shè)備與備份設(shè)備間的失效切換，在提供安全服務(wù)的同時(shí)減小網(wǎng)絡(luò)中斷的風(fēng)險(xiǎn)。但如果需要更進(jìn)一步的減小風(fēng)險(xiǎn)，例如因電源故障或安全設(shè)備故障造成的斷網(wǎng)，則需要采用設(shè)備故障旁路解決方案，雖然旁路后不能再提供安全保護(hù)，但在設(shè)備斷電或發(fā)生故障自動(dòng)繞過將確保網(wǎng)絡(luò)的連通性?，F(xiàn)有技術(shù)如i^ortinet公司提供的硬件旁路模塊，可安裝在單寬度擴(kuò)展插槽內(nèi)，提供4個(gè)以太網(wǎng)口，為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的兩個(gè)分區(qū)提供斷路保護(hù)?，F(xiàn)有技術(shù)中提供的網(wǎng)絡(luò)旁路功能或者模塊，往往采用與原網(wǎng)絡(luò)通路進(jìn)行并聯(lián)處理，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將網(wǎng)絡(luò)流量切換到旁路模塊，由于都采用繼電器控制，所以一般也僅支持較少數(shù)量的接口數(shù)而且需要冗余的網(wǎng)絡(luò)通信連接。此外，繼電器控制電路成本較高，控制模塊的體積也較大，失效切換的時(shí)間一般只能固定在毫秒級(jí)左右。由此可見，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)旁路技術(shù)具有以下問題(1)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)旁路模塊需要冗余的網(wǎng)絡(luò)連接，無法為正在使用的網(wǎng)絡(luò)接口提供旁路功能。(2)目前旁路電路普遍采用的繼電器進(jìn)行控制，具有成本高，控制電路的體積較大，支持網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)量小，旁路切換速度慢等缺點(diǎn)。(3)現(xiàn)有旁路方式并不靈活。假設(shè)某公司存在三個(gè)網(wǎng)絡(luò)分區(qū)，一個(gè)因特網(wǎng)出口，其中兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)分區(qū)為關(guān)鍵業(yè)務(wù)部門，必須保持之間的連通但也在有防護(hù)的條件下可通過訪問因特網(wǎng)，另一分區(qū)為DMZ向外提供服務(wù)。如果部分接口的MAC芯片發(fā)生故障，PHY接口依然正常，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備其他的接口也正常，依舊能夠提供安全防護(hù)功能。依照現(xiàn)有旁路方式，兩個(gè)業(yè)務(wù)部門還可以互相訪問，但是DMZ分區(qū)將直接暴露于因特網(wǎng)，很容易遭受到攻擊。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)旁路技術(shù)所存在的問題，而提供一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的程控旁路保護(hù)電路，該旁路保護(hù)電路利用高速開關(guān)芯片實(shí)現(xiàn)電路的開關(guān)功能，取代笨重的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)多路接口的開關(guān)工作。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案 一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的程控旁路保護(hù)電路，所述保護(hù)電路包括程控芯片、電子開關(guān)集成芯片、看門狗模塊、USB接口、物理接口通信信號(hào)處理模塊以及電池，所述電子開關(guān)集成芯片連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的媒體接口控制器和物理接口收發(fā)器，所述程控芯片連接所述電池和電子開關(guān)集成芯片，所述程控芯片通過USB接口連接外部監(jiān)控設(shè)備，所述程控芯片通過物理接口通信信號(hào)處理模塊連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的物理接口收發(fā)器，所述程控芯片通過看門狗模塊連接網(wǎng)路設(shè)備中的CPU，并連接網(wǎng)路設(shè)備中的電源。在本實(shí)用新型中的實(shí)例中，所述電子開關(guān)集成芯片包括第一組開關(guān)邏輯和第二組開關(guān)邏輯，所述第一組開關(guān)邏輯用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的媒體接口控制器和物理接口收發(fā)器之間的連接，所述第二組開關(guān)邏輯用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的物理接口收發(fā)器之間的連接。本實(shí)用新型提供的旁路電路，利用高速電子開關(guān)集成芯片，將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的電氣接口(如RJ45連接器)進(jìn)行程序控制，可以接收外部條件的輸入，結(jié)合多種保證系統(tǒng)高可用性的技術(shù)提供的反饋，自動(dòng)地定制各種旁路策略，在不需要冗余的網(wǎng)絡(luò)連接的條件下，實(shí)現(xiàn)任意兩個(gè)相鄰接口之間支持故障旁路、斷電旁路等功能。本實(shí)用新型與繼電器實(shí)現(xiàn)的旁路控制比較，使用高速電子開關(guān)集成芯片的方案具有成本較低、提高了開斷的效率、從實(shí)際運(yùn)用中解決了多接口開斷的復(fù)雜性問題、實(shí)現(xiàn)體積小，反應(yīng)速度可達(dá)到微秒級(jí)，使用壽命長(zhǎng)且能耗低等的特點(diǎn)。同時(shí)，利用開關(guān)芯片從而實(shí)現(xiàn)了大量接口的同步開關(guān)功能，解決了現(xiàn)有技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)少數(shù)接口通斷，實(shí)現(xiàn)了在大網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中應(yīng)用的通信連接通斷。再者，本實(shí)用新型利用開關(guān)芯片實(shí)現(xiàn)了可編程控制，編程使用的開關(guān)邏輯可以更復(fù)雜但使用起來更方便。最后，本實(shí)用新型具有外設(shè)控制接口，能夠通過外部監(jiān)控設(shè)備監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)通信從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況控制開關(guān)電路
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。參見圖1，本實(shí)用新型提供的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的程控旁路保護(hù)電路100包括程控芯片 101、電子開關(guān)集成芯片102、看門狗模塊103、USB接口 105、物理接口通信信號(hào)處理模塊104 以及電池106。其中，電子開關(guān)集成芯片102用于控制連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的媒體接口控制器 (MAC) 600和物理接口收發(fā)器(PHY) 500之間開閉路情況。程控芯片101為整個(gè)保護(hù)電路的控制核心，其控制連接電池106和電子開關(guān)集成芯片102，并通過USB接口 105連接外部監(jiān)控設(shè)備400，以及通過物理接口通信信號(hào)處理模塊104連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的物理接口收發(fā)器500，其還通過看門狗模塊103連接網(wǎng)路設(shè)備中的 CPU200，并連接網(wǎng)路設(shè)備中的電源300?；谏鲜龇桨?，本實(shí)用新型的具體實(shí)施如下參見圖1，該實(shí)施例中涉及4 口交換機(jī)，四口交換機(jī)由CPU200通過總線與交換控制器700相連，交換控制器700為4個(gè)MAC芯片600提供基于片上的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀的緩存，每個(gè)物理接口 PHY500與對(duì)應(yīng)的MAC芯片600連接，對(duì)外提供數(shù)據(jù)通訊服務(wù)。為了能夠提供旁路功能，在MAC芯片600與物理接口 PHY500之間利用高速電子開關(guān)集成芯片101形成本實(shí)用新型中的旁路電路100。電子開關(guān)集成芯片101包括第一組開關(guān)邏輯和第二組開關(guān)邏輯，第一組開關(guān)邏輯包括開關(guān)邏輯A-D，第二組開關(guān)邏輯包括開關(guān)邏輯E-G。其中，MACl與PHYl的開閉路情況由開關(guān)邏輯A控制，MAC2與PHY2的開閉路情況由開關(guān)邏輯B控制，依此類推，支持接口數(shù)量增加。PHYl與PHY2之間的開閉路情況由開關(guān)邏輯E控制，PHY2與PHY3之間的開閉路情況由開關(guān)控制邏輯F控制，依此類推，支持接口數(shù)量增加。在實(shí)際上接口之間的連接較多， 如RJ45連接器有8個(gè)引腳，每個(gè)引腳均需要與開關(guān)邏輯相連接，但開關(guān)邏輯狀態(tài)是一致的。正常情況下開關(guān)邏輯ABCD處于閉路狀態(tài)，ER；處于開路狀態(tài)，提供與原來網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相同功能。旁路電路中，程控芯片101接收來自外部輸入條件，結(jié)合以下多種保證系統(tǒng)高可用性的技術(shù)提供的反饋，自動(dòng)地定制各種旁路策略?？撮T狗模塊WatchDOgl03提供的系統(tǒng)故障信號(hào)WatchDog模塊103與CPU200通過總線連接，內(nèi)部包含自檢技術(shù)器，定時(shí)向CPU發(fā)送中斷信號(hào)，若CPU多次未及時(shí)處理，可以判斷系統(tǒng)處于故障階段，將系統(tǒng)故障信號(hào)發(fā)送給程控芯片101。電源300提供斷電故障信號(hào)當(dāng)電源斷電時(shí)為了保障旁路電路能夠快速地進(jìn)行旁路切換，會(huì)將斷電信號(hào)發(fā)送給程控芯片101，程控芯片101會(huì)及時(shí)啟用電池106供電，保證高速電子開關(guān)集成芯片102的信號(hào)供應(yīng)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的策略進(jìn)行旁路控制。外部監(jiān)控設(shè)備400通過串口或者USB接口 105傳入控制信號(hào)程控芯片101也接受來自外部監(jiān)控設(shè)備400的控制信號(hào)，當(dāng)外部的防火墻和入侵檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)出攻擊情況，可通過串口或者USB接口 105輸入將某個(gè)分區(qū)與黑洞分區(qū)進(jìn)行旁路命令，使網(wǎng)絡(luò)流量全部引至黑洞達(dá)到攻擊隔離的作用，形成針對(duì)于網(wǎng)絡(luò)攻擊的立體防御。物理接口通信信號(hào)處理模塊104，將物理接口收發(fā)器(PHY)500上的發(fā)送 (Tranceive)和接收(Receive)管腳連接到專門的處理模塊，根據(jù)管腳的電氣信號(hào)判斷網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障情況，如某個(gè)PHY接口中發(fā)送(Tranceive)管腳一段時(shí)間內(nèi)沒有電氣信號(hào)，則可以判定該MAC芯片發(fā)生故障，程控芯片101綜合各方面情況制定出對(duì)應(yīng)的旁路策略。程控芯片會(huì)將各種旁路策略信息轉(zhuǎn)化為高速電子開關(guān)集成芯片控制信號(hào)，在任意兩個(gè)相鄰接口之間進(jìn)行旁路控制。該實(shí)施例中，旁路電路提供以下控制命令
權(quán)利要求1.一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的程控旁路保護(hù)電路，其特征在于，所述保護(hù)電路包括程控芯片、電子開關(guān)集成芯片、看門狗模塊、USB接口、物理接口通信信號(hào)處理模塊以及電池，所述電子開關(guān)集成芯片連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的媒體接口控制器和物理接口收發(fā)器，所述程控芯片連接所述電池和電子開關(guān)集成芯片，所述程控芯片通過USB接口連接外部監(jiān)控設(shè)備，所述程控芯片通過物理接口通信信號(hào)處理模塊連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的物理接口收發(fā)器，所述程控芯片通過看門狗模塊連接網(wǎng)路設(shè)備中的CPU，并連接網(wǎng)路設(shè)備中的電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的程控旁路保護(hù)電路，其特征在于，所述電子開關(guān)集成芯片包括第一組開關(guān)邏輯和第二組開關(guān)邏輯，所述第一組開關(guān)邏輯用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的媒體接口控制器和物理接口收發(fā)器之間的連接，所述第二組開關(guān)邏輯用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的物理接口收發(fā)器之間的連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的程控旁路保護(hù)電路，該保護(hù)電路包括程控芯片、電子開關(guān)集成芯片、看門狗模塊、USB接口、物理接口通信信號(hào)處理模塊以及電池，所述電子開關(guān)集成芯片連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的媒體接口控制器和物理接口收發(fā)器，所述程控芯片連接所述電池和電子開關(guān)集成芯片，所述程控芯片通過USB接口連接外部監(jiān)控設(shè)備，所述程控芯片通過物理接口通信信號(hào)處理模塊連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的物理接口收發(fā)器，所述程控芯片通過看門狗模塊連接網(wǎng)路設(shè)備中的CPU，并連接網(wǎng)路設(shè)備中的電源。本實(shí)用新型利用高速開關(guān)芯片實(shí)現(xiàn)電路的開關(guān)功能，取代笨重的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)多路接口的開關(guān)工作。
文檔編號(hào)G05B19/042GK202042898SQ20112015714
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者侯強(qiáng), 王剛 申請(qǐng)人:公安部第三研究所