[发明专利]一种单广播域下的Linux操作系统的轻量级以太网冗余装置

说明书

本发明涉及一种单广播域下的Linux操作系统的轻量级以太网冗余装置，属于嵌入式软件开发领域。本发明的广播报文收发模块控制冗余以太网的自定义广播报文的收发，探测冗余以太网链路的状态；以太网冗余综合控制模块访问以太网设备控制模块获得以太网设备的物理连接状态，访问广播报文收发模块获得基于广播报文探测得到的以太网链路通信状态，综合判断情况后，通过以太网设备控制模块影响原生冗余模块的判断。本发明最大限度利用Linux操作系统原有功能，自建内容运行在用户层，开发与实现更加方便，技术门槛更低；且在用户层增加基于广播报文的判定模块，提高Linux系统的以太网可靠性。

技术领域

本发明属于嵌入式软件开发领域，具体涉及一种单广播域下的Linux操作系统的轻量级以太网冗余装置。

背景技术

在嵌入式开发领域，以太网的应用越来越多。尽管以太网有传输带宽大的优势，但是由于本身不具备错误处理能力，因此在需要传输可靠性的应用场景下需要额外的设计来保证。

嵌入式环境常用的操作系统Linux自带有以太网冗余模块，但是该模块常用的冗余模式的故障判断是基于以太网物理连接的。这种故障判断方法只能发现物理连接的故障，在一些情况如对端设备操作系统故障、死机，是无法发现的。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种单广播域下的Linux操作系统的轻量级以太网冗余装置，以解决嵌入式环境中的linux系统在故障判断时无法发现某些故障的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种单广播域下的Linux操作系统的轻量级以太网冗余装置，所述以太网冗余装置包括广播报文收发模块、以太网冗余综合控制模块、以太网设备控制模块和原生冗余模块，

所述广播报文收发模块控制冗余以太网的自定义广播报文的收发，探测冗余以太网链路的状态；

所述以太网冗余综合控制模块访问所述以太网设备控制模块获得以太网设备的物理连接状态，访问所述广播报文收发模块获得基于广播报文探测得到的以太网链路通信状态，综合判断情况后，通过所述以太网设备控制模块影响所述原生冗余模块的判断。

进一步地，所述以太网设备控制模块和所述原生冗余模块为Linux操作系统原生带有的系统模块。

进一步地，所述广播报文收发模块和所述以太网冗余综合控制模块运行在用户层，所述以太网设备控制模块和所述原生冗余模块运行在内核层。

进一步地，所述以太网设备控制模块实现了可供用户层及内核层其他程序调用的，有关于系统管理下的每个以太网网卡的物理链接状态查询、网卡的打开或者关闭操作的函数。

进一步地，所述原生冗余模块可将多个网卡设置为一个绑定的冗余网卡，这些网卡中的其中一个网卡为主用，其他网卡为备用；通过调用所述以太网设备控制模块提供的函数，所述原生冗余模块可周期性查询绑定的冗余网卡下辖的每一个网卡的物理链接状态，当主用网卡发生物理链路故障时，将主用网卡替换为备用网卡，来保证以太网可用。

进一步地，所述广播报文收发模块，通过socket相关函数中，有关于RAW报文的操作，控制从某个网卡接收和发送自定义的广播报文；所述广播报文收发模块将能够接收到稳定连续自定义广播报文的网卡，称为通信正常网卡，所述广播报文收发模块维护每个网卡是否为通信正常的状态，并供所述以太网冗余综合控制模块调用查询。