本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種網(wǎng)絡(luò)旁路裝置及其處理方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)器大多用到網(wǎng)絡(luò)旁路功能，主要用于防火墻、網(wǎng)閘等設(shè)備在軟件維護期及故障時能保證外網(wǎng)與內(nèi)網(wǎng)之間的暢通，每兩個網(wǎng)口之間可以架設(shè)一組網(wǎng)絡(luò)旁路通道，網(wǎng)絡(luò)旁路由獨立的控制器管理，不依賴于主系統(tǒng)工作。

隨著服務(wù)器處理性能的日益增強，網(wǎng)口數(shù)量隨之增多，對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)旁路通道數(shù)量也大幅度增加。

由于網(wǎng)絡(luò)旁路由獨立的控制器管理，通道數(shù)的增加會導(dǎo)致需求的控制器管腳數(shù)量的增加。受常規(guī)控制芯片的管腳限制，單一的控制芯片能管理的網(wǎng)絡(luò)旁路通道數(shù)量受一定限制，比如：現(xiàn)在使用的網(wǎng)絡(luò)旁路方案中，網(wǎng)絡(luò)旁路通道數(shù)量最多為8個。

同時，在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)旁路方案中，為了實現(xiàn)雙機熱備功能，采用了全自鎖繼電器的方案實現(xiàn)(每組網(wǎng)絡(luò)旁路通道需8個自鎖繼電器)，但在異常掉電時需要有額外的電能推動繼電器的動作。當網(wǎng)絡(luò)旁路通道數(shù)量增加時，自鎖繼電器數(shù)量成倍增加，自鎖繼電器數(shù)量達到一定的程度，異常掉電時電容器的儲能將不足以推動自鎖繼電器的動作，進而導(dǎo)致設(shè)備的異常。

目前網(wǎng)絡(luò)旁路處理方法主要存在以下兩種：

1、通過控制器數(shù)量的堆疊，增加網(wǎng)絡(luò)旁路通道數(shù)量；采用一部分通道采用自鎖繼電器，支持雙機熱備功能；另一部分采用普通繼電器，不支持雙機熱備功能，通過這樣的方式來減少斷電時需要推動工作的繼電器數(shù)量，從而降低 斷電時需求的電能總量(只有自鎖繼電器需要在斷電時消耗電能推動其切換狀態(tài))。

該方法主要存在以下缺點：要求每個控制器的處理能力都較高，都能獨立實現(xiàn)所屬網(wǎng)絡(luò)旁路通道的全部控制功能，從而導(dǎo)致在旁路通道數(shù)量較多時控制器及外圍電路數(shù)量較多，成本的增加。控制邏輯較為松散，應(yīng)用層軟件需要訪問多個控制器來實現(xiàn)具體操作，軟件訪問效率低，且出現(xiàn)故障較難定位，需要同步控制時一致性差(因為傳輸總線同一時間只能訪問其中的一個控制器)。需要進行參數(shù)配置時必須每個控制器單獨配置一遍，操作較為繁瑣。對于雙機熱備的應(yīng)用受到一定的限制，雙機熱備的應(yīng)用時只有部分網(wǎng)口能接入工作。

2、將多個網(wǎng)絡(luò)旁路通道合用一組控制線，使幾路網(wǎng)絡(luò)旁路通道聯(lián)動，以減少網(wǎng)絡(luò)旁路控制器管腳的占用；由于執(zhí)行單元——繼電器的數(shù)量無法縮減，通過增加電源電流驅(qū)動能力和增加儲能電容器的容量來實現(xiàn)斷電時提供更多的電能推動自鎖繼電器的動作。

該方法主要存在以下缺點：用戶的可獨立操作性差，幾路網(wǎng)絡(luò)旁路通道只能聯(lián)動，不能獨立操作；需要定制電源，增加了電源方面的成本，通用性較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中每個控制器的運算量過大而導(dǎo)致成本過高、而且操作控制和故障定位困難，同時自鎖繼電器需求量過多的缺陷，提供一種網(wǎng)絡(luò)旁路裝置及其處理方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

構(gòu)造一種網(wǎng)絡(luò)旁路裝置，包括：

控制器單元，包括連接于處理端且與所述處理端進行數(shù)據(jù)交換的主芯片及與所述主芯片交換數(shù)據(jù)的多個從芯片；其中，每一所述從芯片用于管理與之相連的多個網(wǎng)絡(luò)旁路通道，并與所述主芯片進行數(shù)據(jù)交換；

驅(qū)動器單元，連接于所述控制器單元與執(zhí)行器單元之間，所述驅(qū)動器單元用于通過所述多個網(wǎng)絡(luò)旁路通道連接于所述從芯片，依據(jù)所述控制器單元下發(fā)的數(shù)據(jù)驅(qū)動所述執(zhí)行器單元工作；

所述執(zhí)行器單元，通過差分線連接于網(wǎng)絡(luò)端，所述執(zhí)行器單元用于處理與所述網(wǎng)絡(luò)端交互的網(wǎng)絡(luò)差分信號。

在本發(fā)明所述的網(wǎng)絡(luò)旁路裝置中，所述主芯片包括：

主芯片初始化模塊，用于初始化主芯片的IO及RAM，讀取Flash數(shù)據(jù)及配置IO狀態(tài)，從而依據(jù)所述配置IO狀態(tài)更新自身狀態(tài)；

標記模塊，用于依次判斷所述多個從芯片是否存在，若存在，則初始化存在的從芯片，若不存在，則標記不存在的從芯片；

主芯片控制模塊，用于判斷主系統(tǒng)是否啟動、所述主系統(tǒng)是否接收用戶指令、所述從芯片是否中斷、所述主系統(tǒng)是否關(guān)閉，并控制所述主芯片按照預(yù)設(shè)值向所述從芯片下達命令、按照所述指令下達命令、按照中斷狀態(tài)處理數(shù)據(jù)變更、按照預(yù)設(shè)值更新所述主芯片的數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明所述的網(wǎng)絡(luò)旁路裝置中，每一所述從芯片包括：

從芯片初始化模塊，用于初始化從芯片的IO及RAM，并置于中斷狀態(tài)以向所述主芯片請求數(shù)據(jù)，置于網(wǎng)絡(luò)工作初始狀態(tài)；

從芯片控制模塊，用于判斷是否接收到所述主芯片指令、WDT是否開啟、所述WDT是否溢出、主系統(tǒng)是否關(guān)閉，并控制所述從芯片按照所述主芯片指令向所述網(wǎng)絡(luò)旁路通道下達命令、所述WDT計數(shù)、置于旁路狀態(tài)、向主芯片發(fā)送中斷信號、按照預(yù)設(shè)值向所述網(wǎng)絡(luò)旁路通道下達命令。

在本發(fā)明所述的網(wǎng)絡(luò)旁路裝置中，所述執(zhí)行器單元包括第一繼電器及多個第二繼電器；

所述第一繼電器用于將所述網(wǎng)絡(luò)端的網(wǎng)絡(luò)差分信號置于可控狀態(tài)，從而于斷電時將所述網(wǎng)絡(luò)差分信號置于旁路狀態(tài)或直通狀態(tài)；

每一所述第二繼電器用于將所述網(wǎng)絡(luò)端的網(wǎng)絡(luò)差分信號切換至旁路狀態(tài)。

在本發(fā)明所述的網(wǎng)絡(luò)旁路裝置中，所述驅(qū)動器單元包括：

電流放大電路，用于驅(qū)動所述第二繼電器工作；

H-Bridge電路，用于獲得正負可逆電流脈沖信號以驅(qū)動所述第一繼電器工作。

另一方面，提供一種網(wǎng)絡(luò)旁路裝置的處理方法，提供上述網(wǎng)絡(luò)旁路裝置， 包括：

主芯片與所述處理端進行數(shù)據(jù)交換，并與多個從芯片交換數(shù)據(jù)；

每一所述從芯片管理與之相連的多個網(wǎng)絡(luò)旁路通道；

驅(qū)動器單元通過所述多個網(wǎng)絡(luò)旁路通道連接于所述從芯片，并依據(jù)所述控制器單元下發(fā)的數(shù)據(jù)驅(qū)動執(zhí)行器單元工作；

所述執(zhí)行器單元處理與網(wǎng)絡(luò)端交互的網(wǎng)絡(luò)差分信號。

在本發(fā)明所述的處理方法中，所述主芯片與所述處理端進行數(shù)據(jù)交換，并與多個從芯片交換數(shù)據(jù)的步驟包括以下子步驟：

S11、初始化主芯片的IO及RAM，讀取Flash數(shù)據(jù)及配置IO狀態(tài)，從而依據(jù)所述配置IO狀態(tài)更新自身狀態(tài)；所述步驟S11包括以下子步驟：

S110、所述主芯片上電啟動；

S111、初始化所述主芯片的IO；

S112、讀取Flash數(shù)據(jù)；

S113、初始化所述主芯片的RAM；

S114、讀取配置IO狀態(tài)；

S115、依據(jù)所述配置IO狀態(tài)更新所述主芯片的狀態(tài)；

S12、依次判斷所述多個從芯片是否存在，若存在，則初始化存在的從芯片，若不存在，則標記不存在的從芯片；所述步驟S12包括以下子步驟：

S121、判斷序號為p的從芯片是否存在，若否，轉(zhuǎn)至步驟S122，若是，轉(zhuǎn)至步驟S123；

S122、標記序號為p的從芯片不存在，令p＝p+1，轉(zhuǎn)至步驟S121；

S123、初始化序號為p的從芯片，令p＝p+1，轉(zhuǎn)至步驟S121；

S13、判斷主系統(tǒng)是否啟動、所述主系統(tǒng)是否接收用戶指令、所述從芯片是否中斷、所述主系統(tǒng)是否關(guān)閉，并控制所述主芯片按照預(yù)設(shè)值向所述從芯片下達命令、按照所述指令下達命令、按照中斷狀態(tài)處理數(shù)據(jù)變更、按照預(yù)設(shè)值更新所述主芯片的數(shù)據(jù)；所述步驟S13包括以下子步驟：

S131、判斷主系統(tǒng)是否啟動，若是，轉(zhuǎn)至步驟S132，若否，轉(zhuǎn)至步驟133；

S132、所述主芯片按照預(yù)設(shè)值向所述從芯片下達命令；

S133、判斷所述主系統(tǒng)是否接收用戶指令，若是，轉(zhuǎn)至步驟S134，若否，轉(zhuǎn)至步驟S135；

S134、所述主芯片按照所述指令向所述從芯片下達命令；

S135、判斷所述從芯片是否中斷，若是，轉(zhuǎn)至步驟S136，若否，轉(zhuǎn)至步驟S137；

S136、按照中斷狀態(tài)處理數(shù)據(jù)變更；

S137、判斷所述主系統(tǒng)是否關(guān)閉，若是，轉(zhuǎn)至步驟S138，若否，轉(zhuǎn)至步驟S131；

S138、按照預(yù)設(shè)值更新所述主芯片的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)至步驟S131。

在本發(fā)明所述的處理方法中，所述每一所述從芯片管理與之相連的多個網(wǎng)絡(luò)旁路通道的步驟包括以下子步驟：

S21、初始化從芯片的IO及RAM，并置于中斷狀態(tài)以向所述主芯片請求數(shù)據(jù)，置于網(wǎng)絡(luò)工作初始狀態(tài)；所述步驟S21包括以下子步驟：

S210、所述從芯片上電啟動；

S211、初始化所述從芯片的IO；

S212、所述從芯片置于中斷狀態(tài)以向所述主芯片請求數(shù)據(jù)；

S213、初始化所述從芯片的RAM；

S214、將所述從芯片置于網(wǎng)絡(luò)工作初始狀態(tài)；

S22、判斷是否接收到所述主芯片指令、WDT是否開啟、所述WDT是否溢出、主系統(tǒng)是否關(guān)閉，并控制所述從芯片按照所述主芯片指令向所述網(wǎng)絡(luò)旁路通道下達命令、所述WDT計數(shù)、置于旁路狀態(tài)、向主芯片發(fā)送中斷信號、按照預(yù)設(shè)值向所述網(wǎng)絡(luò)旁路通道下達命令；所述步驟S22包括以下子步驟：

S221、判斷所述從芯片是否接收到所述主芯片指令，若是，轉(zhuǎn)至步驟S222，若否，轉(zhuǎn)至步驟S223；

S222、控制所述從芯片按照所述主芯片指令向所述網(wǎng)絡(luò)旁路通道下達命令；

S223、判斷所述WDT是否開啟，若是，轉(zhuǎn)至步驟S224，若否，轉(zhuǎn)至步驟S228；

S224、控制所述WDT計數(shù)；

S225、判斷所述WDT是否溢出，若是，轉(zhuǎn)至步驟S226，若否，轉(zhuǎn)至步驟S228；

S226、將所述從芯片置于旁路狀態(tài)；

S227、所述從芯片向所述主芯片發(fā)送中斷信號，并等待所述主芯片響應(yīng)所述中斷信號并清理終端標志；

S228、判斷主系統(tǒng)是否關(guān)閉，若是，轉(zhuǎn)至步驟S229，若否，轉(zhuǎn)至步驟S221；

S229、控制所述從芯片按照預(yù)設(shè)值向所述網(wǎng)絡(luò)旁路通道下達命令，轉(zhuǎn)至步驟S221。

在本發(fā)明所述的處理方法中，所述執(zhí)行器單元包括第一繼電器及多個第二繼電器；所述執(zhí)行器單元處理與網(wǎng)絡(luò)端交互的網(wǎng)絡(luò)差分信號的步驟包括以下子步驟：

S41、所述第一繼電器將所述網(wǎng)絡(luò)端的網(wǎng)絡(luò)差分信號置于可控狀態(tài)，從而于斷電時將所述網(wǎng)絡(luò)差分信號置于旁路狀態(tài)或直通狀態(tài)；

S42、每一所述第二繼電器將所述網(wǎng)絡(luò)端的網(wǎng)絡(luò)差分信號切換至旁路狀態(tài)。

在本發(fā)明所述的處理方法中，所述驅(qū)動器單元通過所述多個網(wǎng)絡(luò)旁路通道連接于所述從芯片，并依據(jù)所述控制器單元下發(fā)的數(shù)據(jù)驅(qū)動執(zhí)行器單元工作的步驟包括以下步驟：

S31、通過電流放大電路驅(qū)動所述第二繼電器工作；

S32、通過H-Bridge電路獲得正負可逆電流脈沖信號以驅(qū)動所述第一繼電器工作。

上述公開的一種網(wǎng)絡(luò)旁路裝置及其處理方法具有以下有益效果：級聯(lián)式旁路控制器結(jié)構(gòu)設(shè)計，既增加網(wǎng)絡(luò)旁路通道數(shù)量，上層軟件、參數(shù)配置，又能進行統(tǒng)一控制，級聯(lián)式旁路控制器分工運作，每個控制器需求的運算性能大幅度降低，可采用低成本的控制器實現(xiàn)。所有數(shù)據(jù)資料的管理由同一個控制器負責(zé)，數(shù)據(jù)可以集中獲取和下發(fā)，操作控制和故障定位都非常簡單。同時，創(chuàng)新的普通繼電器加自鎖繼電器組合的網(wǎng)絡(luò)旁路執(zhí)行機構(gòu)，在不增加繼電器數(shù)量的基礎(chǔ)上，既實現(xiàn)了針對雙機熱備的應(yīng)用功能要求，又大幅度減少了自鎖繼電器的數(shù) 量，從降低了在斷電瞬間需要推動自鎖繼電器工作的電能，使得常規(guī)ATX(Advanced Technology Extended)電源即能滿足要求。

附圖說明

圖1a為本發(fā)明提供的主系統(tǒng)工作在網(wǎng)絡(luò)旁路關(guān)閉模式的示意圖；

圖1b為本發(fā)明提供的主系統(tǒng)工作在網(wǎng)絡(luò)旁路模式的示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)旁路裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的控制器單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的執(zhí)行器單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)旁路裝置的處理方法的流程圖；

圖6為本發(fā)明提供的主芯片的工作流程圖；

圖7為本發(fā)明提供的從芯片的工作流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種網(wǎng)絡(luò)旁路裝置1及其處理方法，其目的在于，解決多通道網(wǎng)絡(luò)旁路(如40路通道)成本高的問題，避免多個獨立控制器堆疊導(dǎo)致的高成本、結(jié)構(gòu)松散、軟件執(zhí)行效率低、故障定位困難等缺陷，同時解決自鎖繼電器數(shù)量過多導(dǎo)致斷電情況下電源儲能不夠用的問題，實現(xiàn)可靠一體化通用方案。

網(wǎng)絡(luò)旁路裝置1在網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)器整機架構(gòu)中所處位置如圖1a及圖1b所示，圖1a為本發(fā)明提供的主系統(tǒng)100工作在網(wǎng)絡(luò)旁路關(guān)閉模式的示意圖，圖1b為本發(fā)明提供的主系統(tǒng)100工作在網(wǎng)絡(luò)旁路模式的示意圖。其中，圖1a工作在網(wǎng)絡(luò)旁路關(guān)閉模式(即處理端2正常工作模式)，圖1b工作在網(wǎng)絡(luò)旁路模式(即處理端2不介入工作模式)。

參見圖2，圖2為本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)旁路裝置1的結(jié)構(gòu)示意圖。網(wǎng)絡(luò)旁路裝置1為了實現(xiàn)其功能，又可以分解為控制器單元11、驅(qū)動器單元12、執(zhí)行 器單元13三個部分。

控制器單元11，包括連接于處理端2且與所述處理端2進行數(shù)據(jù)交換的主芯片及與所述主芯片交換數(shù)據(jù)的多個從芯片；其中，每一所述從芯片用于管理與之相連的多個網(wǎng)絡(luò)旁路通道113，并與所述主芯片進行數(shù)據(jù)交換；

驅(qū)動器單元12，連接于所述控制器單元11與執(zhí)行器單元13之間，所述驅(qū)動器單元12用于通過所述多個網(wǎng)絡(luò)旁路通道113連接于所述從芯片，依據(jù)所述控制器單元11下發(fā)的數(shù)據(jù)驅(qū)動所述執(zhí)行器單元13工作；

所述執(zhí)行器單元13，通過差分線連接于網(wǎng)絡(luò)端3，所述執(zhí)行器單元13用于處理與所述網(wǎng)絡(luò)端3交互的網(wǎng)絡(luò)差分信號。

綜上，控制器單元11負責(zé)與處理端2的數(shù)據(jù)交互，網(wǎng)絡(luò)旁路相關(guān)數(shù)據(jù)的管理，以及控制命令的下達。驅(qū)動器單元12負責(zé)將控制器單元11下達的命令轉(zhuǎn)換為驅(qū)動執(zhí)行器單元13的信號。執(zhí)行單元負責(zé)網(wǎng)絡(luò)信號的通路連接方向。

參見圖3，圖3為本發(fā)明提供的控制器單元11的結(jié)構(gòu)示意圖，該方案針對網(wǎng)絡(luò)旁路通道113數(shù)量增加過多時，單一的控制器芯片管腳數(shù)量是無法滿足要求的，比如，現(xiàn)有技術(shù)中，采用FPGA(Field-Programmable Gate Array)控制8通道網(wǎng)絡(luò)旁路的方案，每個通道至少需要2根自鎖繼電器的控制線、2根指示燈線，外加與處理端2通信的總線、擴展存儲芯片的總線、組合邏輯控制線等，一共需要超過40個IO(In/Out)管腳來排布所需求的功能。如果將通道數(shù)量擴展到40組，則需要的控制芯片IO管腳數(shù)量將超過170個，給控制器芯片的選型造成了相當?shù)碾y度，同時也會給PCB(Printed Circuit Board)布線增加一定的復(fù)雜度，成本會大幅度增加。

因此，本實施例將控制器單元11分解為兩級進行處理。具體的，第一級控制器111為網(wǎng)絡(luò)旁路控制器的主芯片，一個網(wǎng)絡(luò)旁路系統(tǒng)100中只有一個主芯片，負責(zé)與處理端2的數(shù)據(jù)交換，網(wǎng)絡(luò)旁路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的存取以及第二級控制器112的管理。第二級控制器112為網(wǎng)絡(luò)旁路控制器的從芯片，一個網(wǎng)絡(luò)旁路系統(tǒng)100中可以有一個或多個從芯片(本實施案例中為1-10個從芯片，最多為10個)，從芯片不直接與處理端2交換數(shù)據(jù)，而是負責(zé)與主芯片交換數(shù)據(jù)，同時管理自己所負責(zé)的部分網(wǎng)絡(luò)旁路通道113(本實施案例中每個從芯片管理 4個網(wǎng)絡(luò)旁路通道113，因此最多可以支持到40個通道)，下達相關(guān)命令給自己所負責(zé)的網(wǎng)絡(luò)旁路通道113的驅(qū)動器單元12，其中包含了自己所負責(zé)的部分網(wǎng)絡(luò)旁路通道113的Watchdog計數(shù)等工作。

由于第一級控制器111只做數(shù)據(jù)管理，第二級控制器112只管理少部分網(wǎng)絡(luò)旁路通道113，因而對需求的控制器芯片的運算能力要求大為降低，IO管腳數(shù)量也相對較少，單個控制芯片的成本大幅度下降，選型較為容易。本實施案例中采用入門級的Cortex-M0級的ARM芯片，替代的還可以是單片機、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA等類型芯片。本實施案例中主芯片與從芯片之間采用12C協(xié)議配合中斷線進行通信，數(shù)據(jù)訪問的發(fā)起由主芯片控制發(fā)出，而當從芯片狀態(tài)發(fā)生改變時(比如，Watchdog“看門狗”超時溢出)，從芯片通過中斷線通知主芯片。

控制器分為兩級之后，軟件工作流程相對比較復(fù)雜，第一級控制器111(主芯片)和第二級控制器112(從芯片)均有獨立的軟件工作流程(即功能模塊)。

具體的，所述主芯片包括以下功能模塊：

主芯片初始化模塊，用于初始化主芯片的IO及RAM(random access memory)，讀取Flash數(shù)據(jù)及配置IO狀態(tài)，從而依據(jù)所述配置IO狀態(tài)更新自身狀態(tài)；

標記模塊，用于依次判斷所述多個從芯片是否存在，若存在，則初始化存在的從芯片，若不存在，則標記不存在的從芯片；

主芯片控制模塊，用于判斷主系統(tǒng)100是否啟動、所述主系統(tǒng)100是否接收用戶指令、所述從芯片是否中斷、所述主系統(tǒng)100是否關(guān)閉，并控制所述主芯片按照預(yù)設(shè)值向所述從芯片下達命令、按照所述指令下達命令、按照中斷狀態(tài)處理數(shù)據(jù)變更、按照預(yù)設(shè)值更新所述主芯片的數(shù)據(jù)。

每一所述從芯片包括以下功能模塊：

從芯片初始化模塊，用于初始化從芯片的IO及RAM，并置于中斷狀態(tài)以向所述主芯片請求數(shù)據(jù)，置于網(wǎng)絡(luò)工作初始狀態(tài)；

從芯片控制模塊，用于判斷是否接收到所述主芯片指令、WDT(WatchDog Timer，看門狗)是否開啟、所述WDT是否溢出、主系統(tǒng)100是否關(guān)閉，并 控制所述從芯片按照所述主芯片指令向所述網(wǎng)絡(luò)旁路通道113下達命令、所述WDT計數(shù)、置于旁路狀態(tài)、向主芯片發(fā)送中斷信號、按照預(yù)設(shè)值向所述網(wǎng)絡(luò)旁路通道113下達命令。

在兩級控制器中，都單獨處理了主系統(tǒng)100關(guān)閉的控制信號，其中第一級控制器111進行了更新數(shù)據(jù)的動作，第二級控制器112進行了按預(yù)設(shè)值下命令的動作，而沒有采用由第一級控制器111向第二級控制器112發(fā)命令的方式，目的是為了提高主系統(tǒng)100關(guān)閉的控制信號發(fā)出后，網(wǎng)絡(luò)旁路控制器整體的處理速度，以便于在最短的時間內(nèi)推動自鎖繼電器的動作。主系統(tǒng)100關(guān)閉可能是正常關(guān)機或者異常斷電，如果是異常斷電則電源的儲能有限，需要網(wǎng)絡(luò)旁路控制器的快速響應(yīng)。

參見圖4，圖4為本發(fā)明提供的執(zhí)行器單元13的結(jié)構(gòu)示意圖，所述執(zhí)行器單元13包括第一繼電器131(即自鎖繼電器)及多個第二繼電器132(即普通繼電器)；如此設(shè)置的原因為：電口千兆網(wǎng)絡(luò)信號分為4對差分線，網(wǎng)絡(luò)旁路執(zhí)行單元用8個繼電器來控制這4對差分線的通路。最初的網(wǎng)絡(luò)旁路執(zhí)行單元由8個普通繼電器組成，對應(yīng)的控制端(觸點)分為常閉觸點和常開觸點，網(wǎng)絡(luò)旁路狀態(tài)采用常閉觸點接通，因此最初的網(wǎng)絡(luò)旁路機構(gòu)在斷電后只能處于網(wǎng)絡(luò)旁路狀態(tài)，不可控制，不能適用于雙機熱備的環(huán)境，好處是在異常斷電時不需要額外的電能推動繼電器動作，繼電器自動將常閉觸點閉合。

針對上述雙機熱備的應(yīng)用的缺陷，本實施例改用8個自鎖繼電器控制網(wǎng)絡(luò)旁路，用脈沖信號觸發(fā)繼電器狀態(tài)的改變，不再存在常閉觸點和常開觸點。但這種情況下，在異常斷電時需要額外的電能推動繼電器動作。當網(wǎng)絡(luò)旁路通道113數(shù)量增加時，自鎖繼電器的數(shù)量成倍增加，對應(yīng)的驅(qū)動電流相應(yīng)成倍增加。以單顆繼電器23mA電流為例，當網(wǎng)絡(luò)旁路通道113達到40個時，繼電器數(shù)量達到320個，電流高達7.36A。斷電后要以這樣大的電流推動繼電器動作是相當困難的。

因此，結(jié)合兩種網(wǎng)絡(luò)旁路執(zhí)行單元的優(yōu)缺點，每個網(wǎng)絡(luò)旁路通道113采用7個普通繼電器加1個自鎖繼電器組合的方式來實現(xiàn)。在斷電時，7個普通繼電器將3對網(wǎng)絡(luò)差分信號切換到旁路狀態(tài)，而剩余的1個自鎖繼電器控制的關(guān) 鍵1對網(wǎng)絡(luò)差分信號將處于可控狀態(tài)，在斷電瞬間系統(tǒng)100利用剩余電能將其置于網(wǎng)絡(luò)旁路模式或者直通模式。通過這種方式，大大減少了自鎖繼電器的數(shù)量，減小了斷電時需要推動自鎖繼電器動作的電流

綜上，所述第一繼電器131用于將所述網(wǎng)絡(luò)端3的網(wǎng)絡(luò)差分信號置于可控狀態(tài)，從而于斷電時將所述網(wǎng)絡(luò)差分信號置于旁路狀態(tài)或直通狀態(tài)；

每一所述第二繼電器132用于將所述網(wǎng)絡(luò)端3的網(wǎng)絡(luò)差分信號切換至旁路狀態(tài)。

驅(qū)動器單元12分為兩部分，一部分通過電流放大驅(qū)動普通繼電器工作，另一部分通過H-Bridge電路獲得正負可逆的大電流脈沖信號驅(qū)動自鎖繼電器工作。具體的，所述驅(qū)動器單元12包括：

電流放大電路，用于驅(qū)動所述第二繼電器132工作；

H-Bridge電路，用于獲得正負可逆電流脈沖信號以驅(qū)動所述第一繼電器131工作。

參見圖5，圖5為本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)旁路裝置1的處理方法的流程圖；該處理方法采用上述網(wǎng)絡(luò)旁路裝置1實現(xiàn)，包括以下步驟：

S1、主芯片與所述處理端2進行數(shù)據(jù)交換，并與多個從芯片交換數(shù)據(jù)；參見圖6，圖6為本發(fā)明提供的主芯片的工作流程圖，S1包括以下子步驟S11-S13：

S11、初始化主芯片的IO及RAM，讀取Flash數(shù)據(jù)及配置IO狀態(tài)，從而依據(jù)所述配置IO狀態(tài)更新自身狀態(tài)；所述步驟S11包括以下子步驟S110-S115：

S110、所述主芯片上電啟動；

S111、初始化所述主芯片的IO；

S112、讀取Flash數(shù)據(jù)；

S113、初始化所述主芯片的RAM；

S114、讀取配置IO狀態(tài)；

S115、依據(jù)所述配置IO狀態(tài)更新所述主芯片的狀態(tài)；

S12、依次判斷所述多個從芯片是否存在，若存在，則初始化存在的從芯片，若不存在，則標記不存在的從芯片；所述步驟S12包括以下子步驟 S121-1S123：

S121、判斷序號為p的從芯片是否存在，若否，轉(zhuǎn)至步驟S122，若是，轉(zhuǎn)至步驟S123；

S122、標記序號為p的從芯片不存在，令p＝p+1，轉(zhuǎn)至步驟S121；

S123、初始化序號為p的從芯片，令p＝p+1，轉(zhuǎn)至步驟S121；該處以圖3所示的控制器單元11的結(jié)構(gòu)示意圖為例，首先對從芯片加上序號1-10，并令p＝1，每判斷完一個從芯片則p+1，直至判斷完所有的從芯片為止。

S13、判斷主系統(tǒng)100是否啟動、所述主系統(tǒng)100是否接收用戶指令、所述從芯片是否中斷、所述主系統(tǒng)100是否關(guān)閉，并控制所述主芯片按照預(yù)設(shè)值向所述從芯片下達命令、按照所述指令下達命令、按照中斷狀態(tài)處理數(shù)據(jù)變更、按照預(yù)設(shè)值更新所述主芯片的數(shù)據(jù)；所述步驟S13包括以下子步驟S131-S138：

S131、判斷主系統(tǒng)100是否啟動，若是，轉(zhuǎn)至步驟S132，若否，轉(zhuǎn)至步驟133；

S132、所述主芯片按照預(yù)設(shè)值向所述從芯片下達命令；

S133、判斷所述主系統(tǒng)100是否接收用戶指令，若是，轉(zhuǎn)至步驟S134，若否，轉(zhuǎn)至步驟S135；

S134、所述主芯片按照所述指令向所述從芯片下達命令；

S135、判斷所述從芯片是否中斷，若是，轉(zhuǎn)至步驟S136，若否，轉(zhuǎn)至步驟S137；

S136、按照中斷狀態(tài)處理數(shù)據(jù)變更；

S137、判斷所述主系統(tǒng)100是否關(guān)閉，若是，轉(zhuǎn)至步驟S138，若否，轉(zhuǎn)至步驟S131；

S138、按照預(yù)設(shè)值更新所述主芯片的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)至步驟S131。

S2、每一所述從芯片管理與之相連的多個網(wǎng)絡(luò)旁路通道113；參見圖7，圖7為本發(fā)明提供的從芯片的工作流程圖。所述S2包括以下子步驟S21-S22：

S21、初始化從芯片的IO及RAM，并置于中斷狀態(tài)以向所述主芯片請求數(shù)據(jù)，置于網(wǎng)絡(luò)工作初始狀態(tài)；所述步驟S21包括以下子步驟：

S210、所述從芯片上電啟動；

S211、初始化所述從芯片的IO；

S212、所述從芯片置于中斷狀態(tài)以向所述主芯片請求數(shù)據(jù)；

S213、初始化所述從芯片的RAM；

S214、將所述從芯片置于網(wǎng)絡(luò)工作初始狀態(tài)；

S22、判斷是否接收到所述主芯片指令、WDT是否開啟、所述WDT是否溢出、主系統(tǒng)100是否關(guān)閉，并控制所述從芯片按照所述主芯片指令向所述網(wǎng)絡(luò)旁路通道113下達命令、所述WDT計數(shù)、置于旁路狀態(tài)、向主芯片發(fā)送中斷信號、按照預(yù)設(shè)值向所述網(wǎng)絡(luò)旁路通道113下達命令；所述步驟S22包括以下子步驟：

S221、判斷所述從芯片是否接收到所述主芯片指令，若是，轉(zhuǎn)至步驟S222，若否，轉(zhuǎn)至步驟S223；

S222、控制所述從芯片按照所述主芯片指令向所述網(wǎng)絡(luò)旁路通道113下達命令；

S223、判斷所述WDT是否開啟，若是，轉(zhuǎn)至步驟S224，若否，轉(zhuǎn)至步驟S228；

S224、控制所述WDT計數(shù)；

S225、判斷所述WDT是否溢出，若是，轉(zhuǎn)至步驟S226，若否，轉(zhuǎn)至步驟S228；

S226、將所述從芯片置于旁路狀態(tài)；

S227、所述從芯片向所述主芯片發(fā)送中斷信號，并等待所述主芯片響應(yīng)所述中斷信號并清理終端標志；

S228、判斷主系統(tǒng)100是否關(guān)閉，若是，轉(zhuǎn)至步驟S229，若否，轉(zhuǎn)至步驟S221；

S229、控制所述從芯片按照預(yù)設(shè)值向所述網(wǎng)絡(luò)旁路通道113下達命令，轉(zhuǎn)至步驟S221。

S3、驅(qū)動器單元12通過所述多個網(wǎng)絡(luò)旁路通道113連接于所述從芯片，并依據(jù)所述控制器單元11下發(fā)的數(shù)據(jù)驅(qū)動執(zhí)行器單元13工作；所述步驟S3包括以下步驟S31-S32：

S31、通過電流放大電路驅(qū)動所述第二繼電器132工作；

S32、通過H-Bridge電路獲得正負可逆電流脈沖信號以驅(qū)動所述第一繼電器131工作。

S4、所述執(zhí)行器單元13處理與網(wǎng)絡(luò)端3交互的網(wǎng)絡(luò)差分信號。所述步驟S4包括以下子步驟S41-S42：

S41、所述第一繼電器131將所述網(wǎng)絡(luò)端3的網(wǎng)絡(luò)差分信號置于可控狀態(tài)，從而于斷電時將所述網(wǎng)絡(luò)差分信號置于旁路狀態(tài)或直通狀態(tài)；

S42、每一所述第二繼電器132將所述網(wǎng)絡(luò)端3的網(wǎng)絡(luò)差分信號切換至旁路狀態(tài)。

綜上，本申請的有益效果至少有以下兩點：

1、級聯(lián)式旁路控制器結(jié)構(gòu)設(shè)計，既增加網(wǎng)絡(luò)旁路通道113數(shù)量，上層軟件、參數(shù)配置又能進行統(tǒng)一控制，級聯(lián)式旁路控制器分工運作，每個控制器需求的運算性能大幅度降低，可采用低成本的控制器實現(xiàn)。所有數(shù)據(jù)資料的管理由同一個控制器負責(zé)，數(shù)據(jù)可以集中獲取和下發(fā)，操作控制和故障定位都非常簡單。

2、創(chuàng)新的普通繼電器+自鎖繼電器組合的網(wǎng)絡(luò)旁路執(zhí)行機構(gòu)，在不增加繼電器數(shù)量的基礎(chǔ)上，每組旁路采用7個普通繼電器+1個自鎖繼電器的方式，既實現(xiàn)了針對雙機熱備的應(yīng)用功能要求，又大幅度減少了自鎖繼電器的數(shù)量，從降低了在斷電瞬間需要推動自鎖繼電器工作的電能，使得常規(guī)ATX電源即能滿足要求。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。