[实用新型]一种多冗余智能转换模块

说明书

本实用新型提供一种多冗余智能转换模块；解决了现有的双冗余网络设计传输可靠性低、网络切换时间长、软件驱动层通用性差、兼容性差等问题。本实用新型包括总线控制器，还包括DMA控制器及冗余选择切换控制器；DMA控制器与总线控制器通信连接DMA控制器的发送端及其接收端均与冗余选择切换控制器通信连接；冗余选择切换控制器通信连接有并行设置的多个MAC控制器；每个MAC控制器均连接有PHY芯片。本实用新型实现纳秒级的冗余通道切换，切换时间短，软件驱动层通用性好，网路升级简单，兼容性好，只需根据冗余个数增加MAC控制器的数量即可，无需修改设计架构，工作可靠性高，适于推广使用。

技术领域

本实用新型涉及切换控制技术领域，特别是一种多冗余智能转换模块。

背景技术

双冗余网络通讯，是目前对网络实时数据传输及可靠性有苛刻要求的行业中必备的通讯技术，比如金融行业、国防行业等；一旦在危、重行业中网络通讯中断，轻者造成巨大经济损失，重者则造成重大人员伤亡，甚至是会危及国家安全建设；所以，双冗余以太网通讯技术是危、重行业网络通讯的技术保障，是人民经济、人身安全和国家安全的重要防线。

通常情况下，双冗余网络设计是采用两张以太网卡虚拟成一个网络终端接入网络中，即包含2路独立的MAC控制器和2个独立的PHY接口，在双冗余工作模式下，同一时刻只允许一路MAC控制器正常工作，另一路在做好初始化工作后，处于备份状态；当工作中的链路出现故障时，要通过上层驱动程序将故障链路卸载，然后将处于热备份状态的以太网介质访问控制器进行挂载，链路切换时间取决于处理器性能、驱动程序优化程度及以太网介质访问控制器状态寄存器的查询方式等因素，由于计算机中的运行操作是以固定顺序实现，且在计算机中还有各个事件的优先级，使得以太网链路切换时间较长，通常在60-100ms，因此必然会影响到数据传输的实时性，造成瞬时丢包率明显提高，严重影响了以太网的可靠性，在舰载、航空及航天等对可靠性要求较高的行业是无法承受的。

同时，现有的双冗余网络设计多采用国外ASIC专用协议芯片来实现，冗余网络都是通过软件层来实现的，对于计算机来说是两个独立的网络接口，该方法网络切换时间长，软件驱动层通用性差，对于普通网络升级成冗余网络软件更改工作量大，兼容性差。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种切换时间短、软件驱动层通用性好、兼容性好、网路升级简单的多冗余智能转换模块。

一种多冗余智能转换模块，包括与外部处理器通信连接的总线控制器，还包括DMA控制器及冗余选择切换控制器。

所述的DMA控制器与总线控制器通信连接；所述的DMA控制器的发送端及其接收端均与冗余选择切换控制器通信连接。

所述的冗余选择切换控制器通信连接有并行设置的多个MAC控制器；每个MAC控制器均连接有PHY芯片；所述的PHY芯片用于向外提供SFP接口/RJ45接口，便于光纤和双绞线的连接。

作为优选，所述的总线控制器、DMA控制器、冗余选择切换控制器及多个MAC控制器均设置于CPCI板卡上

作为优选，所述的冗余选择切换控制器通过MII接口或GMII接口与MAC控制器连接。

作为优选，所述的总线控制器为PCI总线控制器。

作为优选，所述的DMA控制器的发送端与冗余选择切换控制器之间设置有发送缓冲存储器；所述的DMA控制器的接收端与冗余选择切换控制器之间设置有接收缓冲存储器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)能够用于多冗余以太网，完成毫秒级的冗余通道切换，并提供标准外部接口，便于构建终端系统，通讯协议实现灵活，升级方便，切换时间短，软件驱动层通用性好，网路升级简单，兼容性好；