一种单网口自冗余的以太网通信控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种单网口自冗余的以太网通信控制方法及系统，方法包括：当双方通信终端接插到通信网口，基于自协商机制进行自协商时，监测双方通信网口的自协商脉冲信号；根据自协商脉冲信号判断是否初始自协商成功；若初始自协商失败，则依据预置差分线对切换机制，对双方通信网口内的差分线对进行差分线对切换，直到自协商成功，预置差分线对切换机制为双方通信网口所共知，差分线对切换包括至少两次，每一次差分线对切换均为将前两个差分线对中的一个或两个切换为后两个差分线对中的一个或两个。在前两个差分线对中的一个或两个出现故障时，通过预置差分线对切换机制切换为后两个差分线对中的一个或两个，提高了通信成功率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种单网口自冗余的以太网通信控制方法及系统


[0001]本专利技术属于网络通信
，尤其涉及一种单网口自冗余的以太网通信控制方法及系统。

技术介绍

[0002]常用的千兆以太网口通信标准主要是1000BASE
‑
T，也称作IEEE 802.3ab，是一个用于双绞线的千兆以太网标准。常用的千兆以太网口遵循的协议多为1000BASE
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T，其接口满足TIA/EIA 568B定义，千兆以太网通信网线由8根(4对)差分双绞线构成，分别是1
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2、3
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4、5
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6、7
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8差分线对，记为a、b、c、d差分线对。千兆网口1000BASE
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T需要使用全部4对差分线对，100BASE
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T则使用4对差分线对内的前2对差分线对(a与b)即可运行，10base
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T需要同样的前2对差分线对，其控制逻辑也和100base
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T类似。千兆以太网进行接插端子连接后，首先进行网口通信速率的协商。自动协商脉冲是监测单元判断端口状态的一个重要因素。自动协商基于类似10bASE
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T设备用于检测是否存在与其他设备的连接的脉冲。这些链路完整性测试(Link Integrity Test，LIT)脉冲由以太网设备在不发送或接收任何帧时发送。它们是标称持续时间为100ns的单极性正电脉冲，最大脉冲宽度为200ns，以16ms的时间间隔产生，时序变化容差为8ms。如果端口在50ms～150ms内既未收到帧，也没有收到两个LIT脉冲，则认为出现链路故障。要使此方案正常工作，设备必须发送LIT脉冲，而不考虑接收任何脉冲。在自动协商规范中，这些脉冲称为普通链路脉冲(Normal Link Pulses，NLP)。
[0003]自动协商使用的NLP是单极性的，仅为正值，并且名义持续时间为100ns，但是，每个LIT都被一个由17至33个脉冲组成的脉冲突发所取代，这些脉冲间隔125μs发送。每个脉冲突发称为快速链路脉冲(Fast Link Pulse，FLP)突发。每个FLP突发开始之间的时间间隔与NLP之间的16ms相同。FLP突发由17个NLP组成，时间间隔为125μs，容差为14μs。在每对两个连续的NLP之间(即在脉冲对的第一个NLP之后的62.5μs处)可能存在额外的正脉冲。此附加脉冲的存在表示逻辑1，若不存在表示逻辑0。因此，每个FLP都包含一个16位数据字。此数据字称为链接码字(Link Code Word，LCW)。LCW的位编号范围为0到15，其中位0对应于时间上的第一个可能的脉冲，位15对应于最后一个脉冲。
[0004]当c、d差分线对的任何一对断线时，千兆网络将自动降速变为百兆网络；而当a、b差分线对中的任何一对出现故障时，无论是千兆网络还是百兆网络的通信都将会中断。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种单网口自冗余的以太网通信控制方法及系统，用于在前两个差分线对中的一个或两个出现故障时，通过预置差分线对切换机制切换为后两个差分线对中的一个或两个，提高了通信成功率。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]第一方面，提供一种单网口自冗余的以太网通信控制方法，应用于千兆/百兆以太网通信网络，双方通信终端的通信网口之间通过单根差分通信线连接，差分通信线具有四
个差分线对，四个差分线对分为前两个差分线对及后两个差分线对，方法包括：
[0008]当双方通信终端接插到通信网口，基于自协商机制进行自协商时，监测双方通信网口的自协商脉冲信号；
[0009]根据自协商脉冲信号判断是否初始自协商成功；
[0010]若初始自协商失败，则依据预置差分线对切换机制，对双方通信网口内的差分线对进行差分线对切换，直到自协商成功，预置差分线对切换机制为双方通信网口所共知，差分线对切换为将前两个差分线对中的一个或两个切换为后两个差分线对中的一个或两个。
[0011]进一步的，双方通信终端为第一通信终端和第二通信终端，第一通信终端对应第一通信网口，第二通信终端对应第二通信网口，
[0012]根据自协商脉冲信号判断是否初始自协商成功，包括：
[0013]根据第一通信网口的自协商脉冲信号确定第一连接能力信息，根据第二通信网口的自协商脉冲信号确定第二连接能力信息；
[0014]判断第一连接能力信息及第二连接能力信息是否相同；
[0015]若相同，则初始自协商成功；
[0016]若不相同，则初始自协商失败。
[0017]进一步的，依据预置差分线对切换机制，对通信网口内的差分线对进行差分线对切换，直到自协商成功之前，还包括：
[0018]当初始自协商失败，且第一通信网口接收到第二通信网口的告警脉冲信号时，将第一通信网口作为从信号端，且将第二通信网口作为主信号端；
[0019]通过从信号端将应答信号发送至主信号端，应答信号为从信号端对告警脉冲信号的反馈。
[0020]进一步的，将第一通信网口作为从信号端，且将第二通信网口作为主信号端，包括：
[0021]解析第一通信网口的自协商脉冲信号得到第一身份信息，解析第二通信网口的自协商脉冲信号得到第二身份信息；
[0022]获取第一通信网口的第一MAC地址及第二通信网口的第二MAC地址；
[0023]将第一身份信息与第一MAC地址进行绑定，确定第一通信网口为从信号端；
[0024]将第二身份信息与第二MAC地址进行绑定，确定第二通信网口为主信号端。
[0025]进一步的，前两个差分线对为a差分线对和b差分线对，后两个差分线对为c差分线对和d差分线对，
[0026]依据预置差分线对切换机制，对双方通信网口内的差分线对进行差分线对切换，直到自协商成功，包括：
[0027]依据预置差分线对切换机制，确定ac差分线对切换、bc差分线对切换及abcd差分线切换及切换优先级大小，ac差分线对切换的优先级最大，bc差分线对切换的优先级中等，abcd差分线切换的优先级最小；
[0028]按照切换优先级从大到小循环执行差分线对切换，直到自协商成功。
[0029]进一步的，按照切换优先级从大到小循环执行差分线对切换，直到自协商成功，包括：
[0030]根据ac差分线对切换将双方通信网口内的a差分线对的信号通道切换为c差分线
对的信号通道，判断第一次差分线对切换后是否自协商成功；
[0031]若第一次差分线对切换后自协商成功，则结束差分线对切换；
[0032]若第一次差分线对切换后自协商失败，则根据bc差分线对切换将双方通信网口内的b差分线对的信号通道切换为c差分线对的信号通道，判断第二次差分线对切换后是否自协商成功；
[0033]若第二次差分线对切换后自协商成功，则结束差分线对切换；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单网口自冗余的以太网通信控制方法，其特征在于，应用于千兆/百兆以太网通信网络，双方通信终端的通信网口之间通过单根差分通信线连接，所述差分通信线具有四个差分线对，所述四个差分线对分为前两个差分线对及后两个差分线对，所述方法包括：当双方通信终端接插到通信网口，基于自协商机制进行自协商时，监测双方所述通信网口的自协商脉冲信号；根据所述自协商脉冲信号判断是否初始自协商成功；若初始自协商失败，则依据预置差分线对切换机制，对双方所述通信网口内的差分线对进行差分线对切换，直到自协商成功，所述预置差分线对切换机制为双方所述通信网口所共知，所述差分线对切换为将前两个差分线对中的一个或两个切换为后两个差分线对中的一个或两个。2.根据权利要求1所述的单网口自冗余的以太网通信控制方法，其特征在于，所述双方通信终端为第一通信终端和第二通信终端，所述第一通信终端对应第一通信网口，所述第二通信终端对应第二通信网口，所述根据所述自协商脉冲信号判断是否初始自协商成功，包括：根据所述第一通信网口的自协商脉冲信号确定第一连接能力信息，根据所述第二通信网口的自协商脉冲信号确定第二连接能力信息；判断所述第一连接能力信息及所述第二连接能力信息是否相同；若相同，则初始自协商成功；若不相同，则初始自协商失败。3.根据权利要求2所述的单网口自冗余的以太网通信控制方法，其特征在于，所述依据预置差分线对切换机制，对所述通信网口内的差分线对进行差分线对切换，直到自协商成功之前，还包括：当初始自协商失败，且第一通信网口接收到第二通信网口的告警脉冲信号时，将所述第一通信网口作为从信号端，且将所述第二通信网口作为主信号端；通过所述从信号端将应答信号发送至所述主信号端，所述应答信号为所述从信号端对所述告警脉冲信号的反馈。4.根据权利要求3所述的单网口自冗余的以太网通信控制方法，其特征在于，所述将所述第一通信网口作为从信号端，且将所述第二通信网口作为主信号端，包括：解析所述第一通信网口的自协商脉冲信号得到第一身份信息，解析所述第二通信网口的自协商脉冲信号得到第二身份信息；获取所述第一通信网口的第一MAC地址及所述第二通信网口的第二MAC地址；将所述第一身份信息与所述第一MAC地址进行绑定，确定所述第一通信网口为从信号端；将所述第二身份信息与所述第二MAC地址进行绑定，确定所述第二通信网口为主信号端。5.根据权利要求4所述的单网口自冗余的以太网通信控制方法，其特征在于，所述前两个差分线对为a差分线对和b差分线对，所述后两个差分线对为c差分线对和d差分线对，所述依据预置差分线对切换机制，对双方所述通信网口内的差分线对进行差分线对切换，直到自协商成功，包括：
依据预置差分线对切换机制，确定ac差分线对切换、bc差分线对切换及abcd差分线切换及切换优先级大小，所述ac差分线对切换的优先级最大，所述bc差分线对切换的优先级中等，所述abcd差分线切换的优先级最小；按照所述切换优先级从大到小循环执行差分线对切换，直到自协...

【专利技术属性】
技术研发人员：李航，胡景文，张伟，刘政，
申请(专利权)人：长沙湘计海盾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：