一種基于硬件的mrp環(huán)網(wǎng)冗余處理系統(tǒng)及冗余處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及MRP環(huán)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于硬件的MRP環(huán)網(wǎng)冗余處理系統(tǒng)及冗余處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]MRP(Media Redundancy Protocol)是一種媒體冗余協(xié)議，針對(duì)工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)高可靠性的要求，采用MRP協(xié)議組建的環(huán)型冗余網(wǎng)絡(luò)，在避免環(huán)網(wǎng)危害的同時(shí)，也能在故障發(fā)生時(shí)迅速建立起新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋪砘謴?fù)網(wǎng)絡(luò)通信。通常MRP環(huán)網(wǎng)是由一個(gè)介質(zhì)冗余管理節(jié)點(diǎn)MRM和多個(gè)介質(zhì)冗余客戶節(jié)點(diǎn)MRC組成。普通的MRP環(huán)網(wǎng)開路的處理機(jī)制如圖1所示:環(huán)網(wǎng)鏈路斷開，MRM會(huì)收到MRCl或MRC2的端口下線幀(LinkDown Frame)，交換芯片把LinkDown報(bào)文提交給處理器，其處理結(jié)果是改變介質(zhì)冗余管理節(jié)點(diǎn)MRM相應(yīng)端口狀態(tài)(轉(zhuǎn)發(fā)〈FORWARDING〉/阻塞〈BLOCKED〉)，從而建立新的拓?fù)鋪砘謴?fù)網(wǎng)絡(luò)通信；其中，F(xiàn)ORWARDING狀態(tài)指端口轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，該狀態(tài)下所有幀都被轉(zhuǎn)發(fā)；BL0CKED狀態(tài)指MRP端口阻塞狀態(tài)，該狀態(tài)下端口阻塞除測(cè)試幀(Test)、拓?fù)涓淖儙?Topology Change)和端口上下線幀(LinkUP/LinkDown)之外的所有幀。
[0003]現(xiàn)有的MRM下線故障處理過程是:交換芯片收到端口下線幀(LinkDown Frame)上交給處理器處理，處理器再把處理結(jié)果下發(fā)給交換芯片；但是，由于處理器的響應(yīng)時(shí)間長、處理速度慢、延時(shí)抖動(dòng)大等缺點(diǎn)，會(huì)嚴(yán)重影響MRP環(huán)網(wǎng)狀態(tài)的切換速度，導(dǎo)致新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)恢復(fù)正常通信的時(shí)間較長，丟包率過大。所以，如何縮短環(huán)網(wǎng)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)間，已經(jīng)成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中處理器處理下線幀報(bào)文所需時(shí)間長、延時(shí)抖動(dòng)大等問題，提供一種對(duì)下線幀報(bào)文處理速度更快、響應(yīng)時(shí)間更短的MRP環(huán)網(wǎng)冗余處理系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
一種基于硬件的MRP環(huán)網(wǎng)冗余處理系統(tǒng)，包括，
交換芯片，接收MRP環(huán)網(wǎng)中介質(zhì)冗余管理節(jié)點(diǎn)MRM上傳的協(xié)議報(bào)文(一般包括下線幀報(bào)文LinkDown、測(cè)試幀報(bào)文Test、拓?fù)涓淖儙瑘?bào)文Topology Change)，將該協(xié)議報(bào)文傳送至處理器或硬件協(xié)處理器，接收處理器或硬件協(xié)處理器返回的處理結(jié)果，并根據(jù)該處理結(jié)果對(duì)介質(zhì)冗余管理節(jié)點(diǎn)MRM進(jìn)行操作；一般的，該操作指:交換芯片I將MRM的一個(gè)端口由BLOCKED轉(zhuǎn)變成FORWARDING狀態(tài)；控制MRP環(huán)網(wǎng)開路并新建、恢復(fù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)通信；應(yīng)注意的是，上述交換芯片針對(duì)介質(zhì)冗余管理節(jié)點(diǎn)MRM進(jìn)行的操作與現(xiàn)有技術(shù)中并無不同。
[0006]硬件協(xié)處理器，接收所述交換芯片上傳的下線幀報(bào)文，對(duì)該報(bào)文進(jìn)行響應(yīng)處理并將處理結(jié)果(或者稱之為控制命令)返回至所述交換芯片；本發(fā)明中，所述硬件協(xié)處理器為FPGA或NP實(shí)現(xiàn)，僅用于接收、處理下線幀報(bào)文。
[0007]處理器，接收交換芯片上傳的下線幀報(bào)文之外的協(xié)議報(bào)文并響應(yīng)處理，將處理結(jié)果返回至所述交換芯片。
[0008]應(yīng)注意的是，本發(fā)明中，處理器與硬件協(xié)處理器都通過數(shù)據(jù)總線(如Mil、PCIE等)接收交換芯片上傳的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)指包括下線幀報(bào)文在內(nèi)的各種報(bào)文)，通過控制總線(如SPI等)向交換芯片下發(fā)控制信號(hào)(如，對(duì)下線幀報(bào)文的處理結(jié)果，處理結(jié)果也可稱之為處理命令)。
[0009]一些實(shí)施例中，硬件協(xié)處理器位于處理器與交換芯片之間，既提高了傳輸速率，又節(jié)省了交換芯片引腳的使用。
[0010]進(jìn)一步的，所述交換芯片在接收到介質(zhì)冗余管理節(jié)點(diǎn)MRM上傳的下線幀報(bào)文時(shí)，判斷該下線幀報(bào)文是否被處理過，如其被處理過則將其丟棄，如未處理過則將其上傳至所述硬件協(xié)處理器。
[0011]進(jìn)一步的，所述硬件協(xié)處理器還將已處理的下線幀報(bào)文標(biāo)記后傳送至所述處理器。
[0012]進(jìn)一步的，所述硬件協(xié)處理器中待處理的下線幀報(bào)文數(shù)據(jù)量過大或硬件協(xié)處理器故障時(shí)，將接收到的下線幀報(bào)文上傳至所述處理器處理。
[0013]進(jìn)一步的，所述處理器接收到硬件協(xié)處理器傳送來的下線幀報(bào)文后，檢查所述下線幀報(bào)文是否被處理，如已處理，則檢查處理后的MRP環(huán)網(wǎng)拓?fù)錉顟B(tài)是否正確；如未處理，則對(duì)其響應(yīng)處理，并將處理結(jié)果傳送至交換芯片。
[0014]本發(fā)明同時(shí)提供一種對(duì)下線幀報(bào)文處理速度更快、響應(yīng)時(shí)間更短的MRP環(huán)網(wǎng)冗余處理方法，包括如下步驟:
(1)交換芯片接收來自MRP環(huán)網(wǎng)中介質(zhì)冗余管理節(jié)點(diǎn)MRM上傳的報(bào)文，判斷該報(bào)文是否下線幀報(bào)文，如是，將其傳送至硬件協(xié)處理器；否則將其上傳至處理器；
(2)硬件協(xié)處理器接響應(yīng)來自交換芯片的下線幀報(bào)文，將處理結(jié)果返回至所述交換芯片;
(3)交換芯片根據(jù)處理結(jié)果對(duì)介質(zhì)冗余管理節(jié)點(diǎn)MRM進(jìn)行操作以恢復(fù)MRP環(huán)網(wǎng)連接。
[0015]進(jìn)一步的，所述交換芯片接收到下線幀報(bào)文后，還包括所述交換芯片判斷所述下線幀報(bào)文是否處理過的步驟；如其被處理過則將其丟棄，如未處理過則將其上傳至所述硬件協(xié)處理器。
[0016]進(jìn)一步的，所述硬件協(xié)處理器響應(yīng)處理所述下線幀報(bào)文后，還包括所述硬件協(xié)處理器將已處理的下線幀報(bào)文標(biāo)記后傳送至所述處理器的步驟。
[0017]進(jìn)一步的，所述硬件協(xié)處理器接收到所述下線幀報(bào)文后，還包括硬件協(xié)處理器中待處理的下線幀報(bào)文數(shù)據(jù)量過大或硬件協(xié)處理器故障時(shí)，將接收到的下線幀報(bào)文上傳至所述處理器處理的步驟。
[0018]進(jìn)一步的，還包括，所述處理器接收到硬件協(xié)處理器傳送來的下線幀報(bào)文后，檢查所述下線幀報(bào)文是否被處理，如已處理，則檢查處理后的MRP環(huán)網(wǎng)拓?fù)錉顟B(tài)是否正確；如未處理，則對(duì)其響應(yīng)處理，并將處理結(jié)果傳送至交換芯片的步驟。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的基于硬件的環(huán)網(wǎng)冗余處理系統(tǒng)通過設(shè)置硬件協(xié)處理器響應(yīng)處理交換芯片上傳的下線幀報(bào)文，由于硬件協(xié)處理器的響應(yīng)時(shí)間短，處理速度快、延時(shí)抖動(dòng)小，這樣可以大大降低恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)通信的時(shí)間，降低丟包率，可有效提尚交換機(jī)性能。
[0020]【附圖說明】:
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中MRP環(huán)網(wǎng)中冗余處理系統(tǒng)。
[0021]圖2為本發(fā)明提供的基于硬件的MRP環(huán)網(wǎng)冗余處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖3為本發(fā)明提供的MRP環(huán)網(wǎng)冗余處理方法具體實(shí)施例流程圖。
[0023]圖4為本發(fā)明提供的MRP環(huán)網(wǎng)冗余處理方法另一個(gè)實(shí)施例流程圖。
[0024]圖5為本發(fā)明提供的MRP環(huán)網(wǎng)冗余處理方法又一個(gè)實(shí)施例流程圖。
[0025]圖6為本發(fā)明提供的MRP環(huán)網(wǎng)冗余處理系統(tǒng)另一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
[0027]實(shí)施例1:如圖2所示，本實(shí)施例提供一種基于硬件的MRP環(huán)網(wǎng)冗余處理系統(tǒng)，包括，
交換芯片1，接收MRP環(huán)網(wǎng)中介質(zhì)冗余管理節(jié)點(diǎn)MRM上傳的協(xié)議報(bào)文，將該協(xié)議報(bào)文傳送至處理器2或硬件協(xié)處理器3，接收處理器2或硬件協(xié)處理器3返回的處理結(jié)果，并根據(jù)該處理結(jié)果對(duì)介質(zhì)冗余管理節(jié)點(diǎn)MRM進(jìn)行操作；一般的，該操作指:交換芯片I將MRM的一個(gè)端口由BLOCKED轉(zhuǎn)變成FORWARDING狀態(tài)；控制MRP環(huán)網(wǎng)開路并新建、恢復(fù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)通信。
[0028]硬件協(xié)處理器3，接收所述交換芯片I上傳的下線幀報(bào)文LinkDown，對(duì)該報(bào)文進(jìn)行響應(yīng)處理并將處理結(jié)果返回至所述交換芯片I ;本實(shí)施例中，所述硬件協(xié)處理器3為FPGA實(shí)現(xiàn)，僅用于接收、處理下線幀報(bào)文LinkDown，而不處理其他報(bào)文。
[0029]處理器2，接收交換芯片I上傳的下線幀報(bào)文LinkDown之外的協(xié)議報(bào)文(如測(cè)試幀報(bào)文Test、拓?fù)涓淖儙瑘?bào)文Topology Change)并響應(yīng)處理，將處理結(jié)果返回至所述交換芯片I。
[0030]應(yīng)注意的是，本發(fā)明中，處理器2與硬件協(xié)處理器3都通過數(shù)據(jù)總線(如MI1、PCIE等)接收交換芯片I上傳的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)指包括下線幀報(bào)文LinkDown在內(nèi)的各種協(xié)議報(bào)文)，通過控制總線(如SPI等)向交換芯片I下發(fā)控制信號(hào)(如，對(duì)下線幀報(bào)文LinkDown的處理結(jié)果)。
[0031 ] 進(jìn)一步的，本實(shí)施例中，所述交換芯片I在接收到介質(zhì)冗余管理節(jié)點(diǎn)MRM上傳的下線幀報(bào)文LinkDown時(shí)，先判斷該下線幀報(bào)文LinkDown是否被處理過，如其被處理過則將其丟棄，如未處理過則將其上傳至所述硬件協(xié)處理器。
[0032]而在另外一些實(shí)施例中，所述交換芯片I在接收到下線幀報(bào)文LinkDown后，并不判斷其是否已經(jīng)處理過，而是直接上傳至硬件協(xié)處理器3，硬件協(xié)處理器3按照正常程序?qū)ζ漤憫?yīng)處理，這樣可以起到對(duì)MRP環(huán)網(wǎng)的處理后狀態(tài)進(jìn)行復(fù)檢的作用。
[0033]進(jìn)一步的，所述硬件協(xié)