CN100418322C - 一种对计算机网络的链路备份方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种对计算机网络的链路备份方法，包括1-1-1、无线链路备份设备判断链路状态是否为有线链路；若是进行1-1-2a；否则进行1-1-2b；1-1-2a、监测有线广域网WAN口工作状态，判断有线WAN口工作是否正常；若是结束链路备份；否则进行1-2；1-1-2b、无线链路备份设备监测有线WAN口工作状态，判断有线WAN口工作是否正常；若是进行1-1-3；否则进行1-3；1-1-3、切换无线链路为有线链路，启动有线WAN口；1-2、所述无线链路备份设备切换为无线链路，启动无线WAN口；1-3、无线WAN口访问因特网。本发明还公开一种对计算机网络的链路备份装置。本发明对有线链路进行备份，避免备份链路易被破坏和不易恢复问题。
Description
技术领域
本发明涉及计算机网络，特别是涉及一种对计算机网络实现链路备份的方法，本发明还涉及一种实现链路备份的装置。
背景技术
目前，计算机网络尤其是因特网(Internet)已经成为人们日常生活中不可或缺的通讯工具。在计算机网络中，为了保证在主干链路发生故障后，用户仍可通过链路传送数据，需要设置备用链路，称之为链路备份。为实现链路备份通常的做法是额外再申请一条链路。在正常情况下，一条链路作为主链路在工作，另一条作为备份链路处于备用模式，当主链路发生故障时，自动切换到备份链路，以保证用户的业务不被中断。
图1所示为现有技术实现链路备份的示意图。图1中3为路由器，4为集线器或交换机，5为局域网LAN用户终端，6为服务器。如图所示，局域网用户终端5通过所述集线器或交换机4连接服务器6，服务器6同时连接中国教育和科研计算机网Cernet和ISP2和ISP3三个有线链路。其中Cernet为主链路，有线链路ISP2或ISP3为备份链路。一般情况下，服务器通过Cernet连接因特网；当主链路Cernet发生故障时，系统将切换到备份链路ISP2或ISP3，使用上述备份链路实现因特网接入。
采用有线链路实现链路备份能够在许多情况下为用户提供可靠的网络接入，但是，也存在以下缺点：
1.另外申请一条专线作为备份链路，需要额外购置路由器或者其他链路监测设备，负责监控和切换主、备用链路，一方面路由器的价格高，另一方面需要额外维护路由器，增加网管人员的工作量；
2.有线通信铺设时需挖沟架线，成本投入较大，且电缆数量固定，通信容量有限；
3.有线链路的维护需沿线路检查，出现故障时，一般很难及时找出故障点；
4.如果主链路和备份链路都是有线线路，往往会存在相关故障点，若一条有线中断，另外一条很可能由于整个电缆被挖断或被破坏、配线架损坏等原因，同时中断。
所以如何解决有线备份链路中存在的问题，当主链路发生故障时，可以保证用户能切换到可用的备份链路，使用户正常使用网络，是目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种计算机网络的链路备份方法及装置，以解决现有利用有线链路备份存在的有线线路易被破坏和不易恢复以及成本高不便维护的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种对计算机网络的链路备份方法及装置，所述方法的步骤：
(1-1-1)无线链路备份设备判断链路状态是否为有线链路，若所述链路状态为有线链路，则执行步骤(1-1-2a)；若链路状态为无线链路，则执行步骤(1-1-2b)；
(1-1-2a)无线链路备份设备监测有线WAN口工作状态，判断有线WAN口工作是否正常，若所述有线WAN口工作正常，则结束链路备份；若所述有线WAN口不能正常工作，则执行步骤(1-2)；
(1-1-2b)无线链路备份设备监测有线WAN口工作状态，判断有线WAN口工作是否正常，若所述有线WAN口工作正常，则执行步骤(1-1-3)；若所述有线WAN口不能工作正常，则执行步骤(1-3)；
(1-1-3)切换无线链路为有线链路，启动有线WAN口，结束链路备份；
(1-2)切换有线链路为无线链路，启动无线WAN口；
(1-3)无线WAN口访问因特网。
所述一种对计算机网络的链路备份装置为无线链路备份设备，包括网络地址转换NAT单元、WAN以太网控制器、无线WAN卡单元组成；进一步包括生成树网桥单元、LAN以太网控制器、无线网卡单元。
所述网络地址转换NAT单元：用于接收数据包，判断WAN口是否正常工作；所述WAN口不能正常工作，则切换主链路到备用链路连接；若所述WAN口正常工作，则所述WAN口通过主链路工作；
所述WAN以太网控制器：用于接收网络地址转换NAT单元输出的IP报文及数据包，发送所述IP报文及数据包到Internet；用于有线连接WAN系统；
所述无线WAN卡单元：用于接收网络地址转换NAT单元输出的IP报文及数据包，发送所述IP报文及数据包到Internet；用于通过空中接口协议无线连接到无线WAN系统。所述无线WAN卡单元可以为GPRS模块、CDMA1X模块、高速下行分组接入HSDPA模块、快闪式正交频分复用技术Flash OFDM模块、全球微波接入互操作WiMax模块或第三代移动通信技术3G模块，所述3G模块可以为CDMA2000模块或者宽带CDMA(WCDMA)模块或者同时同步CDMA(TD-CDMA)模块或者通用移动电信系统UMTS模块。
所述生成树网桥单元：接收有线LAN网和无线LAN网的数据包和数据包协议，输出所述数据包和转换数据包协议，用于各个网络之间数据包转发和数据包协议转换；
所述LAN以太网控制器：用于接收有线LAN网用户输出的IP报文及数据包，发送所述IP报文及数据包到生成树网桥单元；用于通过标准接口协议RJ45与有线LAN系统进行有线连接；
所述无线网卡单元：接收无线LAN网用户输出的IP报文及数据包，发送所述IP报文及数据包到生成树网桥单元；用于通过基本服务集和无线分布系统组成无线LAN系统；用于连接无线局域网用户。所述网络地址转换NAT单元：切换主、备链路连接；所述无线网卡单元符合IEEE802.11、IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g标准。
所述无线链路备份设备可以直接连接有线局域网用户。
与现有技术有线链路备份相比，本发明的有益效果是：
1.投入资金小。有线链路备份需要额外购置路由器或者其他链路监测设备；无线链路备份只需无线链路备份设备即可实现无线链路备份。
2.可以无线扩频。有线通信电缆数量固定，通信容量有限；无线通信覆盖范围大，几乎不受地理环境限制，无线扩频可以随时架设，随时增加链路，安装、扩容方便。
3.快速找到故障点。有线链路的维护需沿线路检查，出现故障时，一般很难及时找出故障点；无线扩频通信只需维护扩频电台，出现故障时则能快速找出原因，恢复线路正常运行。
4.不存在相关故障点。如果主链路和备份链路都是有线线路，往往会存在相关故障点；当主链路为有线链路，备份链路为无线链路，不会出现相关故障点。
附图说明
图1为现有技术利用有线链路备份拓扑图；
图2为无线链路备份设备内部结构组成框图；
图3为本发明对有线计算机网络链路备份流程图；
图4是利用图2无线链路备份设备的一种实施例拓扑图；
图5是利用图2无线链路备份设备的另一种实施例拓扑图；
图6是利用图2无线链路备份设备的第三种实施例拓扑图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例做进一步说明。
图2所示为本发明无线链路备份设备内部结构组成框图。
所述无线链路备份设备用于接收局域网用户的数据包等信息，发送所述数据包到INTERNET；监测有线WAN口是否正常工作，当有线WAN口不能正常工作时，切换主链路到无线备份链路；当有线WAN口恢复正常时，切换无线备份链路到主链路，启动有线WAN口。
所述无线链路备份设备包括无线WAN卡单元11、生成树网桥单元12、LAN以太网控制器13、无线网卡单元14、网络地址转换NAT单元15、WAN以太网控制器16。
网络地址转换NAT单元：用于接收生成树网桥单元输出的IP报文及数据包等信息；判断有线WAN口是否正常工作，所述WAN以太网控制器-有线WAN口不能正常工作切换主链路到备用链路连接，若所述WAN以太网控制器-WAN口恢复正常工作，切换回主链路。
WAN以太网控制器：用于接收网络地址转换NAT单元输出的IP报文及数据包等信息，发送所述IP报文及数据包等信息到Internet；用于有线连接WAN系统，进而连接INTERNET。
无线WAN卡单元：用于接收网络地址转换NAT单元输出的IP报文及数据包等信息，发送所述IP报文及数据包等信息到Internet；用于通过空中接口协议无线连接到无线WAN系统。无线WAN卡单元可以为GPRS模块、CDMA1X模块、高速下行分组接入HSDPA模块、快闪式正交频分复用技术Flash OFDM模块、全球微波接入互操作WiMax模块或第三代移动通信技术3G模块，所述3G模块可以为CDMA2000模块，宽带CDMA(WCDMA)模块，同时同步CDMA(TD-CDMA)模块，通用移动电信系统UMTS模块。
生成树网桥单元：接收有线LAN网和无线LAN网发送的数据包和数据包协议等信息，输出所述数据包等信息，转换数据包协议，用于LAN网络内部、WAN网络内部及LAN网络和WAN网络之间数据包转发和数据包协议转换。
LAN以太网控制器：用于接收有线LAN网用户输出的IP报文及数据包等信息，发送所述IP报文及数据包等信息到生成树网桥单元；通过标准接口协议RJ45与有线LAN系统进行有线连接。
无线网卡单元：用于接收无线LAN网用户输出的IP报文及数据包，发送所述IP报文及数据包到生成树网桥单元；通过基本服务集和无线分布系统组成无线LAN系统，连接无线局域网用户。所述无线网卡单元符合IEEE802.11、IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g标准。
图中示出一个通过LAN以太网控制器与有线LAN系统进行有线连接RJ45，本发明所述无线链路备份设备可以为多个通过LAN以太网控制器与有线LAN系统进行有线连接RJ45，所述无线链路备份设备可以通过所述与有线LAN系统进行有线连接RJ45直接连接多个有线LAN网用户。同样，图2中示出一个通过WAN以太网控制器与有线WAN系统通过RJ45进行有线连接。
结合图3具体说明本发明对有线计算机网络链路备份流程图。
步骤S31：无线链路备份设备判断链路状态是否为有线链路，若所述链路状态为有线链路，则执行步骤S32a；若链路状态为无线链路，则执行步骤S32b；
步骤S32a：无线链路备份设备监测有线WAN口工作状态，判断有线WAN口工作是否正常，若所述有线WAN口工作正常，则结束链路备份；若所述有线WAN口不能正常工作，则执行步骤S34；
步骤S32b：无线链路备份设备监测有线WAN口工作状态，判断有线WAN口工作是否正常，若所述有线WAN口工作正常，则执行步骤S33；若所述WAN口不能正常工作，则执行步骤S35；
步骤S33：切换无线链路为有线链路，启动有线WAN口，结束链路备份；
步骤S34：切换有线链路为无线链路，启动无线WAN口，进行步骤S35；
步骤S35：与无线WAN网络资源建立连接，结束链路备份。
图4为本发明利用图2无线链路备份设备的一种实施例拓扑图。
图中1为无线链路备份设备，5为有线LAN网用户，5a为无线LAN网用户，6为服务器。
无线链路备份设备1可以同时提供有线WAN网接入(如数字数据网DDN专线等)和无线的WAN网接入(如数据传输优化网络EVDO，通用移动电信系统UMTS的接入)。
有线LAN网用户5通过以太网线直接连接到无线链路备份设备1上，无线LAN网用户5a通过无线网卡无线连接到无线链路备份设备1上，当有线LAN网用户5或无线LAN网用户5a需要向Internet转发的IP报文时，无线链路备份设备1接收到此信息，判断有线WAN口是否正常工作，如果此时有线WAN口工作正常，则IP报文通过有线主链路-有线WAN口进行报文转发；如果无线链路备份设备1检测到有线计算机网络-有线WAN口出现故障，则切换有线链路为无线链路，启动无线WAN卡单元-无线WAN口，由无线WAN口进行所有的IP报文转发。无线链路备份设备1监测有线WAN口是否恢复正常，如果恢复正常，则从无线备份链路自动切换到有线主链路，启动有线WAN口。
图5为本发明利用图2无线链路备份另一种实施例拓扑图。
图中1为无线链路备份设备，2为网关，4为集线器或者交换机，5为LAN网用户。
无线链路备份设备1可以同时提供有线WAN网接入和无线WAN网接入，多个有线LAN网用户5通过集线器或交换机4连接无线链路备份设备1。
无线链路备份设备1在收到来自于LAN网用户5的需要向Internet转发的IP报文时，无线链路备份设备1通过集线器或交换机4转发接收到此信息，所述无线链路备份设备1判断有线WAN口是否正常工作，如果此时有线WAN口工作正常，则IP报文通过有线WAN口进行报文转发，即向有线主链路进行报文转发；如果无线链路备份设备1检测到有线WAN口出现故障，则切换有线链路为无线备份链路，启动无线WAN口，所有的IP报文向此无线WAN口进行转发，即向无线备份链路转发。同时无线链路备份设备1监测有线WAN口是否恢复正常，如果恢复正常，则切换无线备份链路到有线主链路，启动有线WAN口。
图6为本发明利用图2无线链路备份第三种实施例拓扑图。
图中所示1为无线链路备份设备，2为网关，3为路由器，4为集线器或者交换机，5为LAN网用户。
所示无线链路备份设备1没有启用有线WAN口功能，所述无线链路备份设备1只承担无线接入的功能。多个LAN网用户5可以通过集线器或交换机4连接；路由器3备用端口3a通过以太网线与无线链路备份设备1的LAN口连接。
当有线WAN口正常工作时，LAN网用户5向INTERNET进行数据包传输过程为：通过集线器或交换机4和路由器3发送至有线WAN口实现正常的业务通讯。路由器3同时担负着监测有线宽带是否正常工作，如果发现有线WAN口不能正常工作，路由器3把LAN网用户5数据转发至备用端口3a，所述备用端口3a通过以太网线与无线连接设备1的LAN端口连接，无线链路备份设备1在收到转发过来的数据报文时，自动INTERNET报文保证用户业务的连续性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1. 一种对计算机网络的链路备份方法，其特征在于，包括步骤：
1-1-1)无线链路备份设备判断链路状态是否为有线链路，若所述链路状态为有线链路，则进行步骤1-1-2a)；若链路状态为无线链路，则进行步骤1-1-2b)；
1-1-2a)无线链路备份设备监测有线广域网WAN口工作状态，判断有线WAN口工作是否正常，若所述有线WAN口工作正常，则结束链路备份；若所述有线WAN口不能正常工作，则进行步骤1-2)；
1-1-2b)无线链路备份设备监测有线WAN口工作状态，判断有线WAN口工作是否正常，若所述有线WAN口工作正常，则进行步骤1-1-3)；若所述有线WAN口不能工作正常，则进行步骤1-3)；
1-1-3)切换无线链路为有线链路，启动有线WAN口，结束链路备份；
1-2)所述无线链路备份设备切换有线链路为无线链路，启动无线WAN口；
1-3)无线WAN口访问因特网。
2. 一种对计算机网络的链路备份装置，其特征在于，所述对计算机网络的链路备份装置为无线链路备份设备；
所述无线链路备份设备包括网络地址转换NAT单元、广域网WAN以太网控制器、无线广域网WAN卡单元；
所述网络地址转换NAT单元：用于接收数据包，判断WAN口是否正常工作；若所述WAN口不能正常工作，则切换主链路到备用链路连接；若所述WAN口正常工作，则所述WAN口通过主链路工作；
所述WAN以太网控制器：用于接收网络地址转换NAT单元输出的IP报文及数据包，发送所述IP报文及数据包到Internet；用于有线连接WAN系统；
所述无线WAN卡单元：用于接收网络地址转换NAT单元输出的IP报文及数据包，发送所述IP报文及数据包到Internet；用于通过空中接口协议无线连接到无线WAN系统。
3. 如权利要求2所述的一种对计算机网络的链路备份装置，其特征在于，所述无线链路备份设备进一步包括生成树网桥单元、LAN以太网控制器、无线网卡单元；
所述生成树网桥单元：接收有线LAN网和无线LAN网的数据包和数据包协议，输出所述数据包和转换数据包协议，用于各个网络之间数据包转发和数据包协议转换；
所述LAN以太网控制器：接收有线LAN网用户输出的IP报文及数据包，发送所述IP报文及数据包到生成树网桥单元；用于通过标准接口协议RJ45与有线LAN系统进行有线连接；
所述无线网卡单元：接收无线LAN网用户输出的IP报文及数据包，发送所述IP报文及数据包到生成树网桥单元；用于通过基本服务集和无线分布系统组成无线LAN系统。
4. 如权利要求2所述的一种对计算机网络的链路备份装置，其特征在于，所述无线WAN卡单元可以为GPRS模块、CDMA1X模块、高速下行分组接入HSDPA模块、快闪式正交频分复用技术FlashOFDM模块、全球微波接入互操作WiMax模块或第三代移动通信技术3G模块。
5. 如权利要求4所述的一种对计算机网络的链路备份装置，其特征在于，所述3G模块为CDMA2000模块或宽带CDMA模块或同时同步CDMA模块或通用移动电信系统UMTS模块。
6. 如权利要求3所述的一种对计算机网络的链路备份装置，其特征在于，所述无线网卡单元符合IEEE802.11、IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g标准。
7. 如权利要求2所述的一种对计算机网络的链路备份装置，其特征在于，所述无线链路备份设备可以直接连接有线局域网用户。
8. 如权利要求3所述的一种对计算机网络的链路备份装置，其特征在于，所述无线网卡单元用于连接无线局域网用户。
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