一种快速切换的网口Bypass系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术提供了一种快速切换的网口Bypass系统及其实现方法，该网口Bypass系统包括CPU，所述CPU搭载PHY1和PHY2，所述PHY1与Transformer1相连接，所述PHY2与Transformer2相连接，所述Transformer1与LAN1之间连有Analog Switch1,所述Transformer2与LAN2之间连有Analog Switch2，所述LAN1和所述LAN2之间连有Relay Switch,所述Analog Switch1和所述Analog Switch2由BYPASS_VCC和搭载电容供电；添加了高速模拟开关，能满足上电Bypass和下电Bypass的网口高速切换，降低网络延时，提高网络通讯实时性，Bypass切换速度快，掉电后网口可永久保持Bypass状态。

【技术实现步骤摘要】
一种快速切换的网口Bypass系统
本专利技术属于工业防火墙领域，尤其涉及一种快速切换的网口Bypass系统。
技术介绍
网络安全设备一般都具有网口Bypass功能。现有网口Bypass系统或设备的主要功能元器件为继电器，通过继电器的开启与闭合来实现网口Bypass和非Bypass的状态切换，断电的情况下仍然能保持网络的连接功能。但是继电器的切换为物理切换，切换速度较慢且稳定性差。
技术实现思路
有鉴于此，为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种快速切换的网口Bypass系统，在保持了传统网口Bypass的全部功能外，大大的提高了网络的切换速度。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种快速切换的网口Bypass系统，该网口Bypass系统包括CPU，所述CPU搭载PHY1和PHY2，所述PHY1与Transformer1相连接，所述PHY2与Transformer2相连接，所述Transformer1与LAN1之间连有AnalogSwitch1,所述Transformer2与LAN2之间连有AnalogSwitch2，所述LAN1和所述LAN2之间连有RelaySwitch,所述AnalogSwitch1和所述AnalogSwitch2由BYPASS_VCC和搭载电容供电。进一步，所述搭载电容为470微法的钽电容。进一步，所述AnalogSwitch1和所述LAN1的信号线的分叉不超过1000密耳；所述AnalogSwitch2和所述LAN2的信号线的分叉不超过1000密耳。进一步，系统状态为正常时，所述Transformer1和所述LAN1通过所述AnalogSwitch1相连接；所述Transformer2和所述LAN2通过所述AnalogSwitch2相连接。进一步，系统状态为上电Bypass时，所述LAN1和所述LAN2通过所述AnalogSwitch1和所述AnalogSwitch2相连接。进一步，系统状态为下电Bypass时，所述LAN1和所述LAN2通过所述RelaySwitch相连接。本专利技术还提供一种实现快速切换的网口Bypass系统的方法，包括以下步骤：1)系统状态为正常时，Analog_ctrl和Relay_ctrl均为“1”，Bypass功能关闭,LAN1和LAN2为通用的独立网口，LAN1的数据流向依次为：LAN1、AnalogSwitch1、Transformer1、PHY1和CPU；LAN2的数据流向依次为：LAN2、AnalogSwitch2、Transformer2、PHY2和CPU；2)系统状态为上电Bypass时，Analog_ctrl为“0”，Relay_ctrl为“1”，由模拟开关实现Bypass功能打开，由继电器实现Bypass功能关闭，数据流向依次为：LAN1、AnalogSwitch1、AnalogSwitch2、LAN2；3)系统状态为下电Bypass时,系统下电或电源异常后，AnalogSwitch1和AnalogSwitch2不工作，继电器为常闭继电器，在默认的情况下，由继电器实现Bypass功能打开，数据流向依次为：LAN1、RelaySwitch、LAN2。本专利技术的有益效果为：添加了高速模拟开关，能满足上电Bypass和下电Bypass的网口高速切换，降低网络延时，提高网络通讯实时性，Bypass切换速度快，掉电后网口可永久保持Bypass状态。1)可以实现上电Bypass状态和非Bypass状态之间的快速切换；2)可以实现下电后网口从当前状态自动切换至Bypass状态；3)移植性好，Bypass模块对外接口为通用网口，可作为复杂设备或复杂嵌入式系统的内置模块；4)掉电后网口进入永久Bypass状态，通讯稳定性好。附图说明图1为一种快速切换的网口Bypass系统框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，一种快速切换的网口Bypass系统，该网口Bypass系统包括CPU，CPU搭载PHY1和PHY2，PHY1与Transformer1相连接，PHY2与Transformer2相连接，Transformer1与LAN1之间连有AnalogSwitch1,Transformer2与LAN2之间连有AnalogSwitch2，LAN1和LAN2之间连有RelaySwitch,AnalogSwitch1和AnalogSwitch2由BYPASS_VCC和搭载电容供电。其中，PHY1和PHY2为网络物理层芯片，例如Marvell的88E1111，通过MACInterface(物理层接口)与CPU相连接。Transformer1和Transformer2为(网络)变压器，保护PHY芯片，例如WE的749020023。AnalogSwitch1和AnalogSwitch2：模拟开关，系统核心器件之一，进行网络通路的高速切换，使用Maxim的MAX4892；网络切换速度为纳秒(ns)级别；需要带电工作。RelaySwitch：继电器开关，系统核心器件之一，进行网络通路的切换，系统下电时，继电器自动切换至常闭状态；维持Bypass通路，网络切换速度为毫秒(ms)级别；本系统只能选用常闭性继电器，例如G6K-2F-Y-24V。LAN1和LAN2：网口，网线连接器。其中，MDI±：网络差分信号，MDI±A’为Transformer1与AnalogSwitch1之间的网络差分信号；MDI±A为AnalogSwitch1与LAN1之间的网络差分信号；MDI±B’为Transformer2与AnalogSwitch2之间的网络差分信号；MDI±B为AnalogSwitch2与LAN2之间的网络差分信号；搭载电容为470微法的钽电容，Bypass_VCC的大容值储能电容必须选取的足够大，保证在断电后，能维持模拟开关导通ms级别的时间，具体容值以实际系统为准；一般情况下，添加一个470uF的钽电容即可。LAN1的信号线的分叉不超过1000密耳；LAN2的信号线的分叉不超过1000密耳。印制电路板设计时，MDI±信号线的分叉尽可能短。系统状态为正常时，Transformer1和LAN1通过AnalogSwitch1相连接；Transformer2和LAN2通过AnalogSwitch2相连接。系统状态为上电Bypass时，LAN1和LAN2通过AnalogSwitch1和AnalogSwitch2相连接。即LAN1与AnalogSwitch1相连，AnalogSwitch1与AnalogSwitch2相连，AnalogSwitch2与LAN2相连。系统状态为下电Bypass时，LAN1和LAN2通过RelaySwitch相连接。一种实现快速切换的网口Bypass系统的方法：1)系统状态为正常时，Analog_ctrl和Relay_ctrl均为“1”,Bypass功能关闭,LAN1和LAN2为通用的独立网口，LAN1的数据流向依次为：LAN1、AnalogSwitch1、Transformer1、PHY1和CPU；LAN2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速切换的网口Bypass系统，该网口Bypass系统包括CPU，所述CPU搭载PHY1和PHY2，所述PHY1与Transformer1相连接，所述PHY2与Transformer2相连接，其特征在于：所述Transformer1与LAN1之间连有Analog Switch1,所述Transformer2与LAN2之间连有Analog Switch2，所述LAN1和所述LAN2之间连有Relay Switch,所述Analog Switch1和所述Analog Switch2由BYPASS_VCC和搭载电容供电。

【技术特征摘要】
1.一种快速切换的网口Bypass系统，该网口Bypass系统包括CPU，所述CPU搭载PHY1和PHY2，所述PHY1与Transformer1相连接，所述PHY2与Transformer2相连接，其特征在于：所述Transformer1与LAN1之间连有AnalogSwitch1,所述Transformer2与LAN2之间连有AnalogSwitch2，所述LAN1和所述LAN2之间连有RelaySwitch,所述AnalogSwitch1和所述AnalogSwitch2由BYPASS_VCC和搭载电容供电。2.根据权利要求1所述的一种快速切换的网口Bypass系统，其特征在于：所述搭载电容为470微法的钽电容。3.根据权利要求1所述的一种快速切换的网口Bypass系统，其特征在于：所述AnalogSwitch1和所述LAN1的信号线的分叉不超过1000密耳；所述AnalogSwitch2和所述LAN2的信号线的分叉不超过1000密耳。4.根据权利要求1所述的一种快速切换的网口Bypass系统，其特征在于：系统状态为正常时，所述Transformer1和所述LAN1通过所述AnalogSwitch1相连接；所述Transformer2和所述LAN2通过所述AnalogSwitch2相连接。5.根据权利要求1所述的一种快速切换的网口Bypass系统，其特征在于：系统状态为上电Bypas...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷超晖，吴道虎，张盛旭，
申请(专利权)人：中船重工武汉凌久电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42