本發(fā)明涉及鏈路備份的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及數(shù)據(jù)鏈路備份裝置及方法。

背景技術(shù)：

在骨干網(wǎng)設(shè)備連接中，單一鏈路的連接很容易實(shí)現(xiàn)，但一個(gè)簡(jiǎn)單的故障就會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)的中斷。因此在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)組建的過(guò)程中，為了保持網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，在多臺(tái)交換機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，通常都使用一些備份連接，以提高網(wǎng)絡(luò)的健壯性、穩(wěn)定性。

如圖1所示，為傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)鏈路備份系統(tǒng)，8路以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路分別連接至第一微波傳輸設(shè)備和第一分組傳送設(shè)備的業(yè)務(wù)端口，經(jīng)第一分組傳送設(shè)備輸出端通過(guò)光纜連接到第二分組傳送設(shè)備輸入接口，由第二分組傳送設(shè)備還原出8路以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，第二分組傳送設(shè)備的業(yè)務(wù)端口分別還連接至第二微波傳輸設(shè)備。在本系統(tǒng)中，第一、第二微波傳輸設(shè)備為馬可尼微波設(shè)備，第一、二分組傳送設(shè)備為華為PTN(Packet Transport Network；分組傳送網(wǎng))設(shè)備；第一、二分組傳送設(shè)備提供的鏈路為主用鏈路，第一、第二微波傳輸設(shè)備作為備用鏈路，如圖2、圖3所示，圖中交換機(jī)為用戶接入網(wǎng)交換機(jī)，當(dāng)光纜正常工作時(shí)，數(shù)據(jù)通過(guò)主用鏈路進(jìn)行傳輸；當(dāng)海底光纜故障時(shí)，需手動(dòng)將連接到第一分組傳送設(shè)備的網(wǎng)線跳到第一微波傳輸設(shè)備上進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，從而實(shí)現(xiàn)靠人工的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路備份，但是存在以下問(wèn)題，這種手動(dòng)恢復(fù)既消耗人力又浪費(fèi)時(shí)間。網(wǎng)絡(luò)從發(fā)現(xiàn)中斷到恢復(fù)的時(shí)間不但偏長(zhǎng)而且還不確定，造成數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t甚至丟失。

有鑒于此，急需提供一種可以自動(dòng)探測(cè)主用鏈路和備用鏈路通信狀況，且主、備線路可自動(dòng)倒換的數(shù)據(jù)鏈路備份裝置及方法，取代人工的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供了一種數(shù)據(jù)鏈路備份裝置，包括第一微波傳輸設(shè)備和第二微波傳輸設(shè)備；通過(guò)光纜連接的第一分組傳送設(shè)備和第二分組傳送設(shè)備；還包括：

分別與第一微波傳輸設(shè)備和第一分組傳送設(shè)備連接且用于自動(dòng)探測(cè)主用鏈路和備用鏈路通信狀況，且根據(jù)主、備用鏈路的通信狀況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換的第一交換單元；

分別與第二微波傳輸設(shè)備和第二分組傳送設(shè)備連接且用于自動(dòng)探測(cè)主用鏈路和備用鏈路通信狀況，且根據(jù)主、備用鏈路的通信狀況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換的第二交換單元。

在上述方案中，所述

第一交換單元包括與所述第一微波傳輸設(shè)備和第一分組傳送設(shè)備的業(yè)務(wù)端口對(duì)應(yīng)設(shè)置的多個(gè)第一交換機(jī)；

所述第二交換單元包括與所述第二微波傳輸設(shè)備和第二分組傳送設(shè)備的業(yè)務(wù)端口對(duì)應(yīng)設(shè)置的多個(gè)第二交換機(jī)；

所述多個(gè)第一交換機(jī)和所述多個(gè)第二交換機(jī)分別包括實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)交換單元和自動(dòng)偵測(cè)鏈路斷路狀況且自動(dòng)完成主、備用鏈路切換的鏈路切換單元。

在上述方案中，所述

數(shù)據(jù)交換單元包括芯片88E6097F；所述數(shù)據(jù)交換單元設(shè)有至少4路以太網(wǎng)接口，分別為連接以太網(wǎng)鏈路的數(shù)據(jù)接入端口FE1，主用鏈路端口FE2，備用鏈路端口FE3和網(wǎng)管、調(diào)試端口FE4；

主用鏈路端口FE2任意連接分組傳送設(shè)備的業(yè)務(wù)端口FE1～FE8；備用鏈路端口FE3任意連接微波傳輸設(shè)備的業(yè)務(wù)端口FE1～FE8。

在上述方案中，所述

鏈路切換單元包括實(shí)現(xiàn)對(duì)所述第一交換機(jī)或所述第二交換機(jī)的主用鏈路端口FE2和備用鏈路端口FE3間數(shù)據(jù)報(bào)文的隔離，偵測(cè)鏈路斷路狀況，以及控制主、備用鏈路的EBS切換及實(shí)現(xiàn)鏈路備份的功能的芯片AT91SAM9260。

在上述方案中，所述

第一交換機(jī)或所述第二交換機(jī)采用私有環(huán)協(xié)議實(shí)現(xiàn)鏈路連通性的探測(cè)和主、備用鏈路使用的轉(zhuǎn)換，組成環(huán)的兩臺(tái)交換機(jī)具備相同的環(huán)標(biāo)識(shí)ID，且環(huán)中含有而且只有一個(gè)交換主節(jié)點(diǎn)，另一個(gè)交換為傳輸節(jié)點(diǎn)；主節(jié)點(diǎn)定時(shí)發(fā)送心跳報(bào)文，從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述心跳報(bào)文；

所述鏈路切換單元判斷接收到的心跳報(bào)文，當(dāng)主用鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，主用鏈路端口FE2接收到LINK DOWN或者3次丟失心跳，所述鏈路切換單元啟用備用鏈路端口FE3傳輸數(shù)據(jù)并阻塞主用鏈路端口；

當(dāng)主用鏈路端口FE2接收到LINK UP或接收到3次正常心跳時(shí)，所述鏈路切換單元啟用主用鏈路端口FE2并阻塞備用鏈路端口FE3。

在上述方案中，所述主、備用鏈路切換的時(shí)間為4ms～50ms。

本發(fā)明還提供了一種數(shù)據(jù)鏈路備份方法，包括以下步驟：

S1、接收用戶端發(fā)送至的數(shù)據(jù)；

S2、系統(tǒng)探測(cè)主用鏈路端口的通斷狀態(tài)，根據(jù)探測(cè)結(jié)果，自動(dòng)切換至主用鏈路端口或備用鏈路端口傳輸數(shù)據(jù)。

在上述方法中，所述

步驟S2具體包括以下步驟：

主節(jié)點(diǎn)定時(shí)發(fā)送心跳報(bào)文，從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所述心跳報(bào)文至主用鏈路端口；判斷接收到的心跳報(bào)文，若接收到的心跳報(bào)文內(nèi)容為L(zhǎng)INK UP或3次正常心跳，則倒換至主用鏈路端口傳輸數(shù)據(jù)并阻塞備用鏈路端口；若心跳報(bào)文內(nèi)容為L(zhǎng)INK DOWN或者3次丟失心跳，倒換至備用鏈路端口傳輸數(shù)據(jù)并阻塞主用鏈路端口。

在上述方法中，所述主節(jié)點(diǎn)每秒發(fā)送一次心跳報(bào)文。

在上述方法中，主、備用鏈路切換的時(shí)間為4ms～50ms。

本發(fā)明為防止和公網(wǎng)環(huán)或者冗余協(xié)議沖突，本交換機(jī)采用私有環(huán)協(xié)議實(shí)現(xiàn)鏈路連通性的探測(cè)和主、備用鏈路端口的轉(zhuǎn)換，當(dāng)主用鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)EBS切換開(kāi)關(guān)自動(dòng)完成主、備鏈路的切換，從而提高了傳輸效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)鏈路備份系統(tǒng)的拓?fù)鋱D；

圖2為圖1處于正常工作狀態(tài)時(shí)的示意圖；

圖3為圖1光纜處于故障時(shí)的示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的鏈路備份交換機(jī)的拓?fù)鋱D；

圖5為圖4處于正常工作狀態(tài)時(shí)的示意圖；

圖6為圖4光纜處于故障時(shí)的示意圖；

圖7為本發(fā)明提供的鏈路備份交換機(jī)面板示意圖；

圖8為本發(fā)明提供鏈路備份交換方法的流程圖；

圖9為圖8中S2的具體實(shí)現(xiàn)步驟的流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明為防止和公網(wǎng)環(huán)或者冗余協(xié)議沖突，本交換機(jī)采用私有環(huán)協(xié)議實(shí)現(xiàn)鏈路連通性的探測(cè)和主、備用鏈路端口的轉(zhuǎn)換，當(dāng)主用鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)EBS切換開(kāi)關(guān)自動(dòng)完成主、備鏈路的切換，從而提高了傳輸效率。下面結(jié)合具體實(shí)施方式和說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)的說(shuō)明。

上述實(shí)施例敘述了從左向右傳輸數(shù)據(jù)的具體工作內(nèi)容，本發(fā)明為提供數(shù)據(jù)鏈路備份裝置為雙向傳輸數(shù)據(jù)的裝置，由于雙向傳輸數(shù)據(jù)的工作原理相同，因此在下面的實(shí)施例中，至闡述一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)從左向右傳輸時(shí)的工作原理。

如圖4所示，本發(fā)明提供了一種鏈路備份交換機(jī)，簡(jiǎn)稱微波與光纖備自投技術(shù)，包括：

第一微波傳輸設(shè)備和第二微波傳輸設(shè)備；第一微波傳輸設(shè)備和第二微波傳輸設(shè)備為馬可尼微波傳輸設(shè)備。

第一分組傳送設(shè)備和第二分組傳送設(shè)備；第一分組傳送設(shè)備和第二分組傳送設(shè)備為華為PTN設(shè)備，且第一分組傳送設(shè)備和第二分組傳送設(shè)備通過(guò)光纜連接。

分別與第一微波傳輸設(shè)備和第一分組傳送設(shè)備連接且用于自動(dòng)探測(cè)主用鏈路和備用鏈路通信狀況，且根據(jù)主、備用鏈路的通信狀況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換的第一交換單元10；

分別與第二微波傳輸設(shè)備和第二分組傳送設(shè)備連接且用于自動(dòng)探測(cè)主用鏈路和備用鏈路通信狀況，且根據(jù)主、備用鏈路的通信狀況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換的第二交換單元20；

第一交換單元10包括8個(gè)第一交換機(jī)101。第二交換單元20包括8個(gè)第二交換機(jī)201。所有第一交換機(jī)101和第二交換機(jī)201分別包括實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)交換單元和自動(dòng)偵測(cè)鏈路斷路狀況且自動(dòng)完成主、備用鏈路切換的鏈路切換單元。

數(shù)據(jù)交換單元包括芯片88E6097F，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)交換；數(shù)據(jù)交換單元設(shè)有4路以太網(wǎng)接口，分別為連接以太網(wǎng)鏈路的數(shù)據(jù)接入端口FE1，主用鏈路端口FE2，備用鏈路端口FE3和網(wǎng)管、調(diào)試端口FE4。當(dāng)系統(tǒng)上電后，所有交換機(jī)將自動(dòng)完成初始化配置，無(wú)需重新設(shè)置干預(yù)；所有交換機(jī)為插卡式設(shè)計(jì)，采用4U鋁合金機(jī)箱，最多提供16個(gè)插槽，供電系統(tǒng)為1+1雙電源熱備供電且交直流可選。

8個(gè)第一交換機(jī)101的備用鏈路端口FE3分別連接第一微波傳輸設(shè)備的業(yè)務(wù)端口FE1～FE8，8個(gè)第一交換機(jī)101的主用鏈路端口FE2分別連接第一分組傳送設(shè)備的業(yè)務(wù)端口FE1～FE8。

8個(gè)第二交換機(jī)201的備用鏈路端口FE3分別連接第二微波傳輸設(shè)備的業(yè)務(wù)端口FE1～FE8，8個(gè)第二交換機(jī)201的主用鏈路端口FE2分別連接第二分組傳送設(shè)備的業(yè)務(wù)端口FE1～FE8。

鏈路切換單元包含芯片AT91SAM9260，實(shí)現(xiàn)了對(duì)交換機(jī)的主用鏈路端口FE2和備用鏈路端口FE3間數(shù)據(jù)報(bào)文的隔離，偵測(cè)鏈路斷路狀況，以及控制主、備用鏈路的EBS(Electric Braking System，電子控制制動(dòng))切換，實(shí)現(xiàn)鏈路備份的功能；

當(dāng)用戶數(shù)據(jù)輸至數(shù)據(jù)接入端口FE1，若主用鏈路和備用鏈路均鏈路正常時(shí)，鏈路切換單元將阻塞備用鏈路端口FE3，數(shù)據(jù)接入端口FE1和主用鏈路端口FE2之間的數(shù)據(jù)正常轉(zhuǎn)發(fā)傳輸；當(dāng)鏈路切換單元檢測(cè)到主用鏈路端口FE2鏈路故障時(shí)，那么鏈路切換單元啟用備用鏈路并阻塞主用鏈路端口FE2，此時(shí)，用戶數(shù)據(jù)將通過(guò)數(shù)據(jù)接入端口FE1和備用鏈路端口FE3端口之間正常傳輸。

本實(shí)施例還可根據(jù)客戶的需求，可完成SNMP(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議,Simple Network Management Protocol)管理、WEB(萬(wàn)維網(wǎng),World Wide Web)管理和CLI I(command-line interface，命令行界面)管理。

本實(shí)施例的具體工作原理如下：

如圖5、圖6所示，為防止公網(wǎng)和環(huán)或者冗余協(xié)議沖突，本實(shí)施例中的所有第一交換機(jī)101或第二交換機(jī)201采用私有環(huán)協(xié)議實(shí)現(xiàn)鏈路連通性的探測(cè)和主、備用鏈路使用的轉(zhuǎn)換，主用鏈路端口FE2和備用鏈路端口FE3為使能隔離組，組成環(huán)的兩臺(tái)交換機(jī)具備相同的環(huán)標(biāo)識(shí)ID，且環(huán)中含有而且只有一個(gè)交換主節(jié)點(diǎn)，另一個(gè)交換為傳輸節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)定時(shí)1秒發(fā)送鏈路連通性探測(cè)報(bào)文，即心跳報(bào)文，從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)此心跳報(bào)文。鏈路切換單元判斷接收到的心跳報(bào)文，當(dāng)光纜連接為故障時(shí)，主用鏈路端口FE2將接收到LINK DOWN或者3次丟失心跳，則鏈路切換單元啟用備用鏈路端口FE3傳輸數(shù)據(jù)并阻塞主用鏈路端口；當(dāng)主用鏈路端口FE2接收到LINK UP或接收到3次正常心跳時(shí)，說(shuō)明此時(shí)主用鏈路端口FE2恢復(fù)正常，鏈路切換單元?jiǎng)t啟用主用鏈路端口FE2并阻塞備用鏈路端口FE3；上述鏈路切換過(guò)程簡(jiǎn)稱輪巡鐘技術(shù)。本實(shí)施例交換機(jī)自動(dòng)探測(cè)主用鏈路和備用鏈路通信狀況，并通過(guò)EBS切換功能自動(dòng)完成主、備用鏈路的切換，從而提高了傳輸效率。主、備用鏈路切換的時(shí)間為4ms～50ms，最快4ms，最慢50ms。

如圖7所示，為本發(fā)明提供的鏈路備份交換機(jī)面板示意圖，下面詳細(xì)介紹面板上標(biāo)記符的意義：

型號(hào)FE-129B與FE-119B分別為插盤式鏈路備份交換機(jī)與桌面式鏈路備份交換機(jī)。

指示燈說(shuō)明(由上而下)：

電源——電源指示燈，綠色，電源輸入正常時(shí)常亮，電源輸入異常時(shí)常滅或閃爍。

運(yùn)行——系統(tǒng)運(yùn)行指示燈，綠色，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)秒閃(亮1秒滅1秒)，系統(tǒng)異常時(shí)常亮或常滅。

主端口——主端口轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)指示燈，綠色，端口處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)時(shí)常亮，處于阻塞狀態(tài)時(shí)常滅。

備端口——備端口轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)指示燈，綠色，端口處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)時(shí)常亮，處于阻塞狀態(tài)時(shí)常滅。

保護(hù)端口指示：(端口位置號(hào)：1)

活動(dòng)1——端口ACTIVE狀態(tài)指示燈，綠色，有報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)閃爍，沒(méi)有報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)常滅。

鏈接1——端口LINK狀態(tài)指示燈，綠色，鏈接正常時(shí)常亮，鏈接異常時(shí)常滅或閃爍。

主端口指示：(端口位置號(hào)：2)

活動(dòng)2——端口ACTIVE狀態(tài)指示燈，綠色，有報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)閃爍，沒(méi)有報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)常滅。

鏈接2——端口LINK狀態(tài)指示燈，綠色，鏈接正常時(shí)常亮，鏈接異常時(shí)常滅或閃爍。

備端口指示：(端口位置號(hào)：3)

活動(dòng)3——端口ACTIVE狀態(tài)指示燈，綠色，有報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)閃爍，沒(méi)有報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)常滅。

鏈接3——端口LINK狀態(tài)指示燈，綠色，鏈接正常時(shí)常亮，鏈接異常時(shí)常滅或閃爍。

調(diào)試端口指示：(端口位置號(hào)：4)

活動(dòng)4——端口ACTIVE狀態(tài)指示燈，綠色，有報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)閃爍，沒(méi)有報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)常滅。

鏈接4——端口LINK狀態(tài)指示燈，綠色，鏈接正常時(shí)常亮，鏈接異常時(shí)常滅或閃爍。

撥碼使用說(shuō)明：

共有兩位撥碼開(kāi)關(guān)，組合使用，說(shuō)明如下：(由上而下)

ON OFF——手動(dòng)強(qiáng)制使用主端口(端口位置號(hào)：2)；

OFF ON——手動(dòng)強(qiáng)制使用備端口(端口位置號(hào)：3)；

ON ON或者OFF OFF——程序控制，由程序自動(dòng)選擇使用主端口或者備端口；

需要說(shuō)明的是：手動(dòng)強(qiáng)制使用某一端口時(shí)，另一端口將進(jìn)入休眠狀態(tài)，程序控制功能關(guān)閉，手動(dòng)強(qiáng)制使用的端口處于激活狀態(tài)可以正常轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)。

如圖8所示，為本發(fā)明還提供的基于上述裝置的數(shù)據(jù)鏈路備份方法，包括以下步驟：

S1、接收用戶端發(fā)送至的數(shù)據(jù)。

S2、系統(tǒng)探測(cè)主用鏈路端口的通斷狀態(tài)，根據(jù)探測(cè)結(jié)果，自動(dòng)切換至主用鏈路端口或備用鏈路端口傳輸數(shù)據(jù)。

如圖9所示，上述步驟S2具體包括以下步驟：

S21、主節(jié)點(diǎn)定時(shí)發(fā)送鏈路連通性探測(cè)報(bào)文，即心跳報(bào)文；

S22、從節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)此心跳報(bào)文至主用鏈路端口。本實(shí)施例每秒發(fā)送一次鏈路連通性探測(cè)報(bào)文；

S23、判斷接收到的心跳報(bào)文，若接收到的心跳報(bào)文內(nèi)容為L(zhǎng)INK UP或3次正常心跳，則轉(zhuǎn)S24；若心跳報(bào)文內(nèi)容為L(zhǎng)INK DOWN或者3次丟失心跳，轉(zhuǎn)S25。

S24、倒換至主用鏈路端口傳輸數(shù)據(jù)并阻塞備用鏈路端口，并轉(zhuǎn)S22。

S25、倒換至備用鏈路端口傳輸數(shù)據(jù)并阻塞主用鏈路端口，并轉(zhuǎn)S22。

上述整個(gè)鏈路切換步驟簡(jiǎn)稱輪巡鐘技術(shù)，數(shù)據(jù)鏈路備份方法中的主、備用鏈路切換的時(shí)間為4ms～50ms，最快4ms，最慢50ms。

本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。