專利名稱：容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一類網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，特別是指一種采用以太網(wǎng)，光纖，異步傳輸模式以 及其它網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的可容錯(cuò)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。
背景技術(shù)：
眾所周知，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)可以為網(wǎng)絡(luò)終端例如計(jì)算機(jī)，打印機(jī)，服務(wù)器等兩兩之間相 互通信提供獨(dú)立的信道，提高網(wǎng)絡(luò)的通信能力，這種方式要優(yōu)于網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備接收所有 數(shù)據(jù)包來進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通過交換技術(shù)使網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備可以采用獨(dú)立的信道相互通信，相對(duì)于 采用非交換技術(shù)、工作在OSI物理層的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如集線器HUB，交換技術(shù)可提供更高的網(wǎng)絡(luò) 通信的帶寬。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)一般提供固定的端口數(shù)量(4 64個(gè))，每個(gè)端口可連接一個(gè)獨(dú)立的 網(wǎng)段。由于每個(gè)網(wǎng)段都共享同一個(gè)接入，因而每個(gè)網(wǎng)段中的設(shè)備越少就越有利于實(shí)際使用。 而當(dāng)有更多的設(shè)備要接入網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，一般就需要接入多個(gè)交換機(jī)。通常情況下，為滿足更多 數(shù)量的設(shè)備接入，采用交換機(jī)集聯(lián)的方式要比只增加交換機(jī)端口的方式更能提高網(wǎng)絡(luò)的性 能。當(dāng)采用上述交換機(jī)集聯(lián)的方式時(shí)，單臺(tái)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)將成為網(wǎng)絡(luò)故障點(diǎn)。舉個(gè)例子， 網(wǎng)絡(luò)中的一臺(tái)交換機(jī)出現(xiàn)故障，那么在它上面連接的網(wǎng)絡(luò)終端將無法接入網(wǎng)絡(luò)，除非更換 此故障交換機(jī)。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)一般都包含裝有邏輯電路的印刷電路板、電源等板卡組件，當(dāng)中 每一個(gè)組件的故障都會(huì)導(dǎo)致交換機(jī)停止工作。這些所謂的網(wǎng)絡(luò)中的單點(diǎn)故障會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)傳 輸，造成極大的損失，因此提高交換機(jī)的可靠性變得尤其重要。目前許多可以提高可靠性的技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)中，提供關(guān)鍵部件冗余是 其中一種常用的方法，用于克服一些單點(diǎn)故障引起的問題。例如網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)提供雙路電源、 冷卻系統(tǒng)、環(huán)回鏈路等冗余技術(shù)，當(dāng)正在工作的部件出現(xiàn)故障時(shí)，備用部件將自動(dòng)啟動(dòng)確保 交換機(jī)的工作不間斷。當(dāng)然這種方式也存在一個(gè)顯著的缺點(diǎn)，即設(shè)備為冗余部件增加了成 本，但并未提高性能，例如冗余電源，會(huì)增加第二塊幾乎用不到的電源模塊以及在故障電源 和備用電源之間切換的電路兩方面的成本，而要交換機(jī)在不間斷工作的前提下替換故障的 部件也增加了成本和操作上的復(fù)雜性。此類冗余由于代價(jià)太高，除了在為確?？煽啃远?計(jì)成本的場合以外都不建議采用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種容錯(cuò)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以克服網(wǎng) 絡(luò)中的單點(diǎn)故障，本發(fā)明是一種提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可靠性的高性價(jià)比解決方案。本發(fā)明的特定目標(biāo)是提供一種容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，包含兩個(gè)以上的交換單元和一個(gè) 高可靠(無單點(diǎn)故障)的互聯(lián)單元，在正常工作狀態(tài)下兩個(gè)交換單元都處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，若 其中一個(gè)交換單元發(fā)生故障，則另一交換單元將承擔(dān)所有工作以確保工作不間斷，代價(jià)是可能會(huì)降低一些性能。發(fā)生故障的交換單元可以被更換且更換后網(wǎng)絡(luò)可恢復(fù)原狀，更換不 會(huì)影響另一個(gè)工作中的交換單元或網(wǎng)絡(luò)連接。容錯(cuò)交換機(jī)的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是用一個(gè)適度的價(jià)格提供經(jīng)濟(jì)型的不間斷網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò) 服務(wù)方案，無論小型還是大型的網(wǎng)絡(luò)都可以采用這種方案。與常規(guī)的容錯(cuò)方式不同的是，容 錯(cuò)交換機(jī)所有的交換機(jī)組件在正常情況下都是工作的。本發(fā)明的一個(gè)特征是一臺(tái)容錯(cuò)交換機(jī)包含了兩個(gè)或兩個(gè)以上的交換單元，每個(gè)交 換單元包含一定數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)接口以及一個(gè)至少提供2個(gè)接口，用來連接交換單元的集線 器，每個(gè)交換單元通過這個(gè)集線器上的端口連接到互聯(lián)單元。本發(fā)明的一個(gè)特征是一臺(tái)容錯(cuò)交換機(jī)包含一個(gè)帶有多網(wǎng)口的第一交換控制器，一 個(gè)與第一交換控制器的端口相連的第一集線器和一組與第一集線器互聯(lián)的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)接口， 這些網(wǎng)絡(luò)接口有兩種狀態(tài)正常狀態(tài)下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口與第一集線器互聯(lián)，另一種狀態(tài)下有 兩個(gè)或多個(gè)接口與第一集線器互聯(lián)。一臺(tái)容錯(cuò)交換機(jī)還包括一個(gè)帶有多網(wǎng)口的第二交換控 制器，一個(gè)與第二交換控制器的端口相連的第二集線器和一組與第二集線器互聯(lián)的獨(dú)立網(wǎng) 絡(luò)接口，這些網(wǎng)絡(luò)接口有兩種狀態(tài)正常狀態(tài)下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口與第二集線器互聯(lián)，另一種狀 態(tài)下有兩個(gè)或多個(gè)接口與第二集線器互聯(lián)。此外一臺(tái)容錯(cuò)交換機(jī)還包括一組網(wǎng)絡(luò)連接器， 每個(gè)連接器與網(wǎng)絡(luò)接口平行連接，把每一組主、第二集線器聯(lián)結(jié)起來。本發(fā)明的一個(gè)特征是每一個(gè)交換單元包含一個(gè)故障監(jiān)測器用來監(jiān)控交換單元的 工作狀況，當(dāng)本交換單元發(fā)生故障時(shí)立刻將故障狀態(tài)轉(zhuǎn)告另一個(gè)交換單元的故障監(jiān)測器。本發(fā)明的一個(gè)特征是一個(gè)交換單元的故障監(jiān)測器所發(fā)送的狀態(tài)信息可以用來更 改本交換單元的獨(dú)立連接端口的狀態(tài)。本發(fā)明的一個(gè)特征是可以通過在容錯(cuò)交換機(jī)中加入第三交換控制器來實(shí)現(xiàn)更高 的冗余，可包含一個(gè)帶有多網(wǎng)口的第三交換控制器，一個(gè)與第三交換控制器的端口相連的 第三集線器和一組與第三集線器互聯(lián)的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)接口，這些網(wǎng)絡(luò)接口有兩種狀態(tài)正常狀 態(tài)下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口與第三集線器互聯(lián)，另一種狀態(tài)下有兩個(gè)或多個(gè)接口與第三集線器互 聯(lián)。本發(fā)明的一個(gè)特征是用來連接一個(gè)多口交換單元和另一個(gè)多口交換單元的互聯(lián) 單元包括一個(gè)連接第一交換單元的第一多端口連接器，一個(gè)連接第二交換單元的第二多端 口連接器，還包括一組單端口連接器，每個(gè)單端口連接器與第一、第二多端口連接器平行。 互聯(lián)單元不包括任何發(fā)生故障時(shí)會(huì)影響到一個(gè)以上網(wǎng)絡(luò)端口的單一部件。本發(fā)明的一個(gè)特征是互聯(lián)單元包括一組隔離開關(guān)，每一個(gè)隔離開關(guān)連接著互聯(lián)單 元的其中一個(gè)多端口連接器和第一、第二交換單元的網(wǎng)絡(luò)接口，用于隔離互聯(lián)單元的多端 口連接器和第一、第二交換單元的網(wǎng)絡(luò)接口。隔離開關(guān)可以配置使得任意一個(gè)隔離開關(guān)出 現(xiàn)故障時(shí)不會(huì)影響其他隔離開關(guān)。本發(fā)明的一個(gè)特征是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元包括一個(gè)具有多轉(zhuǎn)換口的交換控制器，一 個(gè)雙狀態(tài)集線器，此集線器連接到交換控制器的其中一個(gè)轉(zhuǎn)換口并具備一組網(wǎng)絡(luò)接口，集 線器有兩個(gè)狀態(tài)，正常狀態(tài)下集線器連接到交換控制器的其中一個(gè)轉(zhuǎn)換口，其他狀態(tài)下集 線器連接到交換控制器的其中兩個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換口。本發(fā)明的一個(gè)特征是網(wǎng)絡(luò)交換單元包括一個(gè)故障監(jiān)測器用于網(wǎng)絡(luò)交換單元發(fā)生 故障時(shí)發(fā)送故障信號(hào)。
本發(fā)明的一個(gè)特征是網(wǎng)絡(luò)交換單元包括一個(gè)控制信號(hào)輸入用于接收另一個(gè)網(wǎng)絡(luò) 交換單元發(fā)送的故障信號(hào)。本發(fā)明的一個(gè)特征是每個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元的雙狀態(tài)集線器均與本單元的故障監(jiān)測 器連接。本發(fā)明的一個(gè)特征是集線器具備第三種狀態(tài)即沒有網(wǎng)絡(luò)端口連接到轉(zhuǎn)換端口的 狀態(tài)。本發(fā)明中的一個(gè)特征是兩個(gè)同樣的交換單元各自探測內(nèi)部的問題并把探測結(jié)果 傳輸?shù)搅硪粋€(gè)交換單元。本發(fā)明的一個(gè)特征是采取更換交換單元時(shí)不會(huì)對(duì)線纜產(chǎn)生影響的方式把兩個(gè)或 更多的交換單元和一個(gè)接口單元整合在一起。本發(fā)明涉及的容錯(cuò)交換機(jī)中的容錯(cuò)規(guī)定為單點(diǎn)故障。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。在

圖1中，一個(gè)容錯(cuò)交換系統(tǒng)包括兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元SUl和SU2以及把他們彼此 互聯(lián)在一起的互聯(lián)單元。網(wǎng)絡(luò)交換單元SUl包括一個(gè)交換控制器50，交換控制器50包括 必備的軟硬件用于檢測發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)包，交換控制器通過解碼網(wǎng)絡(luò)包中的地址信息來判斷網(wǎng) 絡(luò)包的來源端口。網(wǎng)絡(luò)交換單元SUl還包括一個(gè)故障監(jiān)測器70，它連在交換控制器50上， 當(dāng)電源，風(fēng)扇和其他關(guān)鍵部件失效都將會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)交換單元SUl故障，而當(dāng)它發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交 換單元SUl的任何部件發(fā)生故障時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)故障告警信號(hào)并將這個(gè)信號(hào)發(fā)送給另一個(gè) 網(wǎng)絡(luò)交換單元SU2，或是反饋到自身內(nèi)部。故障監(jiān)測器70用軟件和硬件共同配合來實(shí)現(xiàn)。 為了維護(hù)的目的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元也提供手動(dòng)機(jī)制去模擬一個(gè)故障的發(fā)生。網(wǎng)絡(luò)交換單元 SUl還包括集線器61、62、63，它們分別連在交換控制器50的端口 1A、2A、3A上，每一個(gè)集線 器包含3個(gè)雙向端口，其中一個(gè)端口連到交換控制器50的端口 1A、2A、3A，其他兩個(gè)端口分 別是主IP端口和從IP端口。集線器作為一個(gè)共享媒介使3個(gè)端口看起來是連在一起的。 圖1所示框圖中有三個(gè)集線器，但實(shí)際應(yīng)用中一個(gè)容錯(cuò)系統(tǒng)的集線器數(shù)量應(yīng)該在4到64之 間。網(wǎng)絡(luò)交換單元SU2其實(shí)和網(wǎng)絡(luò)交換單元SUl是一樣的，它包括交換控制器80。交 換控制器80包含有端口 4A、5A、6A，集線器91、92、93以及故障監(jiān)測器100。互聯(lián)單元IU包括被動(dòng)的互聯(lián)電路和隔離開關(guān)20 31。隔離開關(guān)采用類似繼電器 或半導(dǎo)體開關(guān)的設(shè)計(jì)以確保單點(diǎn)故障不會(huì)影響到其他的網(wǎng)絡(luò)交換單元甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。隔離 開關(guān)20 31在本發(fā)明的某些實(shí)現(xiàn)中可以看作是交換單元SUl和SU2的一部分，可以理解 為隔離開關(guān)是作為交換單元或是作為互聯(lián)單元的組成部分都不影響本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)。出于對(duì) 線路長度和網(wǎng)絡(luò)連接速度的考慮，可以適宜的把隔離開關(guān)放置在互聯(lián)單元或是網(wǎng)絡(luò)交換單 元之內(nèi)。網(wǎng) 口 20N、21N、22N、23N、24N、25N、26N、27N、28N、29N、30N、31N 作為集線器 61、62、 63、91、92、93和隔離開關(guān)20 31的輸入輸出端口，由于采用電纜內(nèi)部橋接到互聯(lián)單元的方 式，所以不會(huì)產(chǎn)生單點(diǎn)故障。在互聯(lián)單元IU內(nèi)，集線器61、62、63的主端口 1P、2P、3P通過隔離開關(guān)20、21、22連接到網(wǎng)絡(luò)連接器10，11，12 ；集線器61、62、63的從端口 1S、2S、3S連接到網(wǎng)絡(luò)連接器的13， 14，15。同樣，互聯(lián)單元IU內(nèi)的集線器91、92、93的主端口 4P、5P、6P連接到網(wǎng)絡(luò)連接器13、 14,15 ；集線器91、92、93的從端口 4S、5S、6S連接到網(wǎng)絡(luò)連接器10，11，12。圖2顯示本發(fā)明的第二種具體實(shí)現(xiàn)。圖2和圖1基本相同，區(qū)別在于網(wǎng)絡(luò)連接器 分別位于它們相應(yīng)的交換單元SUl和SU2內(nèi)。圖3顯示本發(fā)明的第三種的具體實(shí)現(xiàn)，在圖中3個(gè)交換單元SU1、SU2、SU3共享一 個(gè)互聯(lián)單元IU。交換單元SU3在結(jié)構(gòu)上和第1個(gè)實(shí)現(xiàn)中的交換單元SU1，SU2相似。網(wǎng)絡(luò)交換單元 SU3包含一個(gè)交換控制器110，三個(gè)集線器121、122、123，網(wǎng)絡(luò)端口 32N、33N、34N、35N、36N、 37N和一個(gè)故障監(jiān)測器130。第3種實(shí)現(xiàn)中的互聯(lián)單元IU被擴(kuò)展了，它包括3個(gè)額外的網(wǎng)絡(luò)連接器16、17、18 和一組新的隔離開關(guān)32 37，互聯(lián)單元IU在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元的故障監(jiān)測器之間提供一 種菊花鏈配置方式的互聯(lián)。在一個(gè)有3個(gè)或更多的網(wǎng)絡(luò)交換單元的互聯(lián)單元中每個(gè)故障監(jiān) 測器和另外兩個(gè)故障監(jiān)測器相連。在圖3的具體實(shí)現(xiàn)中使用了一種環(huán)型配置，當(dāng)任一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元發(fā)生故障時(shí)都 可通過另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元的網(wǎng)絡(luò)連接器連接到這個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元，如圖3所示。這種對(duì) 應(yīng)的組合是SU1-SU2，SU2-SU3，SU3-SU1.在這種組合中的第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元SUl發(fā)生故 障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)會(huì)由第二個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元SU2來承擔(dān)。同理，如果網(wǎng)絡(luò)交換單元SU2失效， SU3會(huì)替代它繼續(xù)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。圖4顯示了本發(fā)明的第四種具體實(shí)現(xiàn)，它是第3種具體實(shí)現(xiàn)的變種。在圖4中，隔 離開關(guān)20 37合并到其對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)交換單元SUl，SU2，SU3中。圖5顯示了互聯(lián)單元150的前視圖，包含雙向網(wǎng)絡(luò)連接器152。圖6顯示的是互聯(lián)單元160的后視圖，提供兩個(gè)多端口連接器162分別連接到兩 個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)交換單元。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)單元的這種設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)交換機(jī)內(nèi)任意一個(gè)交換單元被移走或 是被替換時(shí)，不會(huì)影響其他的交換單元工作，這樣可以使一個(gè)網(wǎng)絡(luò)在其中一個(gè)交換機(jī)發(fā)生 故障時(shí)仍可以繼續(xù)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。當(dāng)其中的一個(gè)交換機(jī)發(fā)生故障時(shí)，這個(gè)失效的交換機(jī)可 以被移走和替換。在故障期間，另一個(gè)交換機(jī)會(huì)承擔(dān)起那個(gè)有故障的交換機(jī)所提供的服務(wù)。 而當(dāng)有故障的交換機(jī)修復(fù)后，系統(tǒng)將恢復(fù)正常的運(yùn)行。圖7顯示的是網(wǎng)絡(luò)交換單元170的前面板視圖。相應(yīng)的連接器172嵌在互聯(lián)單元 的接收面板上，面板174。圖8顯示的是一個(gè)機(jī)箱200，可以放置4個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元210?；ヂ?lián)單元的面板 220是機(jī)架裝配的一部分，用于連接兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元210。托板234是單個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元 210的放置平面，此外還提供了機(jī)箱前面板232。支架230提供對(duì)機(jī)箱200的支撐作用。容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)交換的處理過程如下。當(dāng)沒有故障發(fā)生時(shí)，所有的網(wǎng)絡(luò)交換單元正常工作，每個(gè)交換單元的集線器上的 主端口的隔離開關(guān)處于閉合狀態(tài)，主端口正常工作，而從端口的隔離開關(guān)在邏輯上是開啟 的，則從端口出于斷開狀態(tài)，每個(gè)交換單元獨(dú)立運(yùn)行且分別處理各自的網(wǎng)絡(luò)包的傳輸，一個(gè) 不間斷的周期性的通信就建立起來了。交換單元之間的參數(shù)配置是通過它們各自的故障監(jiān)測器完成的，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元不停地更新它們的故障狀態(tài)，并通過接收周期性信號(hào)的方 式更新另一個(gè)交換單元的故障狀態(tài)。一旦一個(gè)故障被其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元監(jiān)測到，例如 網(wǎng)絡(luò)交換單元SU2的故障監(jiān)測器發(fā)出信號(hào)FS，則SU2將被置于故障狀態(tài)，此時(shí)它的主端口 的隔離開關(guān)和從端口的隔離開關(guān)在邏輯上開啟，網(wǎng)絡(luò)交換單元SU2的主、從集線器的端口 將從對(duì)應(yīng)的網(wǎng)口上斷開，與此同時(shí)，SU2發(fā)出信號(hào)使得SUl的主端口的隔離開關(guān)和從端口的 隔離開關(guān)在邏輯上關(guān)閉。故障發(fā)生后重新配置的結(jié)果是網(wǎng)口 10-12連到SUl的第一集線器 端口 1P、2P、3P，網(wǎng)口 13-15連到SUl的從集線器端口 1S、2S、3S。通過建立和故障狀態(tài)的配 置，SUl可以處理網(wǎng)口 13-15，和10-12上的網(wǎng)絡(luò)包。如果SU2發(fā)生故障時(shí)無法報(bào)告故障信號(hào)給SU1，則表明隨著周期性信號(hào)的消失， SUl要從正常工作狀態(tài)切換到應(yīng)急狀態(tài)。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，有問題的交換單元可以移走和被替換且不影響網(wǎng)絡(luò)的正常傳輸， 而當(dāng)有問題的交換單元被替換后，所有的交換單元將恢復(fù)正常工作。
權(quán)利要求
容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)其特征在于包含一個(gè)多交換端口的第一交換單元；一個(gè)可檢測到第一交換單元錯(cuò)誤并可向其報(bào)告的第一故障監(jiān)測器；一個(gè)與交換端口相連的第一集線器；一組與第一集線器互聯(lián)的、可接收第一故障監(jiān)測器所發(fā)出故障信息的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)接口，這些網(wǎng)絡(luò)接口根據(jù)所接收故障信息呈現(xiàn)兩種狀態(tài)正常狀態(tài)下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口與第一集線器互聯(lián)，另一種狀態(tài)下有兩個(gè)或多個(gè)接口與第一集線器互聯(lián)。一臺(tái)容錯(cuò)交換機(jī)還包括一個(gè)多交換端口的第二交換單元；一個(gè)可檢測到第二交換單元錯(cuò)誤并可向其報(bào)告的第二故障監(jiān)測器；一個(gè)與交換端口相連的第二集線器；一組與第二集線器互聯(lián)的、可接收第二故障監(jiān)測器所發(fā)出故障信息的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)接口，這些網(wǎng)絡(luò)接口根據(jù)所接收故障信息呈現(xiàn)兩種狀態(tài)正常狀態(tài)下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口與第二集線器互聯(lián)，另一種狀態(tài)下有兩個(gè)或多個(gè)接口與第二集線器互聯(lián)。一臺(tái)容錯(cuò)交換機(jī)還包括一組網(wǎng)絡(luò)連接器，每個(gè)連接器與網(wǎng)絡(luò)接口平行連接，把每一組第一、第二集線器聯(lián)結(jié)起來。多個(gè)可獨(dú)立連接的網(wǎng)絡(luò)端口、網(wǎng)絡(luò)連接器以及兩者的連接部分作為一個(gè)統(tǒng)一的連接單元。
2.權(quán)利要求1所述的容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)其進(jìn)一步的特征是可包含一個(gè)多交換端口的第 三交換單元；一個(gè)可檢測到第三交換單元錯(cuò)誤并可向其報(bào)告的第三故障監(jiān)測器；一個(gè)與交 換端口相連的第三集線器；一組與第三集線器互聯(lián)的、可接收第三故障監(jiān)測器所發(fā)出故障 信息的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)接口，這些網(wǎng)絡(luò)接口根據(jù)所接收故障信息呈現(xiàn)兩種狀態(tài)正常狀態(tài)下一個(gè) 網(wǎng)絡(luò)接口與第三集線器互聯(lián)，另一種狀態(tài)下有兩個(gè)或多個(gè)接口與第三集線器互聯(lián)。多個(gè)可 獨(dú)立連接的網(wǎng)絡(luò)端口、網(wǎng)絡(luò)連接器以及兩者的連接部分作為一個(gè)統(tǒng)一的連接單元。每個(gè)交 換單元所相對(duì)應(yīng)的故障監(jiān)測器、獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)接口和集線器封裝在一個(gè)單一的單元里。
3.權(quán)利要求1所述的容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)其特征在于第一故障監(jiān)測器連接到第一組獨(dú)立 網(wǎng)絡(luò)接口的控制輸入端；同時(shí)第一故障監(jiān)測器連接到第二組獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)接口的控制輸入端；
4.權(quán)利要求1所述的容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)其特征在于其網(wǎng)絡(luò)端口可以采用以下的幾種常 用的網(wǎng)絡(luò)通信方式中的一種以太網(wǎng)、光纖通道，令牌環(huán)網(wǎng)或者是異步傳輸模式。
5.權(quán)利要求1所述的容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)其特征在于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口所接收故障信息一般 呈現(xiàn)兩種狀態(tài)正常狀態(tài)下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口與第三集線器互聯(lián)，另一種狀態(tài)下有兩個(gè)或多個(gè) 接口與第三集線器互聯(lián)；除開上述兩種狀態(tài)之外特殊情況下還有第三種狀態(tài)即失效的狀 態(tài)，此狀態(tài)下沒有網(wǎng)絡(luò)端口連接到轉(zhuǎn)換端口。
6.交換單元包括一個(gè)具有多轉(zhuǎn)換口的交換控制器，一個(gè)雙狀態(tài)集線器，此集線器連接 到交換控制器的其中一個(gè)轉(zhuǎn)換口并具備一組網(wǎng)絡(luò)接口，集線器有兩個(gè)狀態(tài)，正常狀態(tài)下集 線器連接到交換控制器的其中一個(gè)轉(zhuǎn)換口，其他狀態(tài)下集線器連接到交換控制器的其中兩 個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換口 ；包括一個(gè)用于網(wǎng)絡(luò)交換單元發(fā)生故障時(shí)發(fā)送故障信號(hào)的故障監(jiān)測器；包 括一個(gè)故障信號(hào)的控制輸入，故障信號(hào)的控制輸入連接到雙狀態(tài)集線器并通過接收另一個(gè) 網(wǎng)絡(luò)交換單元的故障信息來改變雙狀態(tài)集線器的狀態(tài)。
7.權(quán)利要求6所述的交換單元其特征在于開關(guān)、交換端口、集線器、故障監(jiān)測器和獨(dú)立 網(wǎng)絡(luò)接口組合成一個(gè)統(tǒng)一的交換單元。
8.互聯(lián)單元用于連接網(wǎng)絡(luò)交換單元和網(wǎng)絡(luò)接口，其特征在于包含一個(gè)與第一交換單元 相連的第一多端口連接器、一個(gè)可檢測到第一交換單元錯(cuò)誤并可向其報(bào)告的第一故障監(jiān)測 器、一個(gè)與第二交換單元相連的第二多端口連接器、一個(gè)可檢測到第二交換單元錯(cuò)誤并可 向其報(bào)告的第二故障監(jiān)測器，還包括一組單端口網(wǎng)絡(luò)連接器，每個(gè)單端口連接器與網(wǎng)絡(luò)接口平行連接，用于聯(lián)結(jié)第一、第二多端口連接器。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元包括一個(gè)控制信號(hào)輸入 用于接收另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元發(fā)送的故障信號(hào)?；ヂ?lián)單元不包括任何發(fā)生故障時(shí)會(huì)影響到 一個(gè)以上網(wǎng)絡(luò)端口的單一部件。互聯(lián)單元還包含一組隔離開關(guān)，隔離開關(guān)采用繼電器模式， 每一個(gè)隔離開關(guān)通過多端口連接器的一個(gè)端口連接到第一交換單元和第二交換單元的網(wǎng) 絡(luò)接口上，把網(wǎng)絡(luò)接口與第一多端口連接器和第二多端口連接器隔離開。隔離開關(guān)可以通 過配置實(shí)現(xiàn)單個(gè)隔離開關(guān)的故障不會(huì)影響到其它的隔離開關(guān)。對(duì)隔離開關(guān)進(jìn)行操作的電源 來自第一網(wǎng)絡(luò)交換單元和第二網(wǎng)絡(luò)交換單元。第一交換單元或第二交換單元可以從互聯(lián)單 元上分離并更換，更換時(shí)不會(huì)干擾另一個(gè)交換單元及其網(wǎng)絡(luò)連接。
9.權(quán)利要求8所述的互聯(lián)單元，其特征在于互連單元是一個(gè)單一聯(lián)合單元，包括一個(gè) 可檢測到第一交換單元錯(cuò)誤并可向其報(bào)告的第一故障監(jiān)測器，一個(gè)可檢測到第二交換單元 錯(cuò)誤并可向其報(bào)告的第二故障監(jiān)測器，一個(gè)位于互聯(lián)單元第一面板的背面、用于連接互聯(lián) 單元和第一交換單元的第一多端口連接器，一個(gè)位于互聯(lián)單元第一面板的背面、用于連接 互聯(lián)單元和第二交換單元的第二多端口連接器，還包括一組單端口網(wǎng)絡(luò)連接器，每個(gè)單端 口連接器與網(wǎng)絡(luò)接口平行連接，用于聯(lián)結(jié)第一、第二多端口連接器。包括支撐連接第一網(wǎng)絡(luò) 交換單元和第二網(wǎng)絡(luò)交換單元的支座。
全文摘要
容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)包含兩個(gè)以上的網(wǎng)絡(luò)交換單元和一個(gè)高可靠(無單點(diǎn)故障)的互聯(lián)單元，在正常工作狀態(tài)下兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元都處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，若其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換單元發(fā)生故障，則另一網(wǎng)絡(luò)交換單元將承擔(dān)所有工作以確保工作不間斷，代價(jià)是可能會(huì)降低一些性能。發(fā)生故障的網(wǎng)絡(luò)交換單元可以被更換且更換后網(wǎng)絡(luò)可恢復(fù)至故障前的狀態(tài)，更換故障網(wǎng)絡(luò)交換單元不會(huì)影響另一個(gè)工作中的網(wǎng)絡(luò)交換單元或網(wǎng)絡(luò)連接。
文檔編號(hào)H04L1/22GK101984610SQ20101056778
公開日2011年3月9日 申請(qǐng)日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者何鋒, 向劍喜, 楊國文 申請(qǐng)人:卓越信通電子(北京)有限公司