CN100487627C

CN100487627C - 计算机网络切换和硬盘物理隔离装置及隔离方法

Info

Publication number: CN100487627C
Application number: CNB2005100419463A
Authority: CN
Inventors: 赵子文; 王岩; 陈秀娟
Original assignee: Lanzhou University of Technology
Current assignee: Lanzhou University of Technology
Priority date: 2005-04-06
Filing date: 2005-04-06
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2025-04-06
Also published as: CN1719374A

Abstract

计算机网络切换和硬盘物理隔离装置及隔离方法，内部网络和外部网络可自由切换，在活动硬盘盒的固定一块电路板，其上安装连接阜及数据连线接口和电源连线接口，活动硬盘盒设有活动硬盘主副盘跳线切换开关、硬盘跳线插头及滑动拨块；固定支架上固定一块电路板，上有连接阜和连接主板数据线接口、连接主机电源的接口，设有主机内固定硬盘主副盘跳线切换开关及跳线插头、控制固定硬盘通断电的开关和网络切换开关及用于控制接口阜通断的网络通断开关，连接网络接口卡的连线；网络接口卡上设有连接网卡的插头或插口、用于连接内部网络的插口和连接外部网络的插口，网络接口卡有网线与设置在电路板上的网络切换开关和网络通断开关相连。

Description

计算机网络切换和硬盘物理隔离装置及隔离方法

技术领域

本发明涉及计算机信息安全技术，具体是计算机网络切换和硬盘物理隔离的技术。

背景技术

专利号为02205917.2、名称为计算机存储装置切换器所描述的开关设置在计算机的主机箱上或机箱外部，影响原计算机的外观，而且现有技术的跳线插头和电源插头必须连接复数个存储单元，存储单元又必须安装在计算机内。

专利号为01235065.6、名称为主辅盘安全切换的计算机是用多位切换开关控制硬盘主辅盘切换的，上网工作时，计算机原有硬盘即停止工作，这样迫使新增硬盘必须安装一套操作系统，而且新增硬盘也必须安装在计算机内。

发明内容

本发明的目的是内部网络和外部网络的自由切换，实现在活动硬盘参与计算机工作时，自动断开外部网络连接、连接内部网络或完全断开网络连接，达到内部重要信息与外部网络或所有网络物理隔离的目的。并可根据使用者的需要，在不打开计算机主机机箱的情况下，仅通过拨动活动硬盘盒上的开关，控制固定硬盘电源开关，切换机箱内固定硬盘的主、副盘跳线，完成机内固定硬盘与活动硬盘主从关系切换，实现完全意义上的独立操作系统引导启动，避免了多个操作系统共存一个硬盘所导致的数据存储凌乱的弊端。

计算机网络切换和硬盘物理隔离装置，其固定支架2直接安装在计算机闲置光驱安装位置，活动硬盘安装在具有保护作用的活动硬盘盒内，在活动硬盘盒内固定第一电路板1′，其上安装连接阜101及数据连线接口104和电源连线接口107，活动硬盘盒设有活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102及第一硬盘跳线插块105、第二硬盘跳线插块106及滑动拨块103；固定支架2上固定第二电路板2′，上有连接阜201和连接主板数据线接口208、连接主机电源的接口，设有主机内固定硬盘可控电源接口及固定硬盘电源开关、固定硬盘主副盘跳线切换开关202及第一跳线插块205、第二跳线插块206和网络切换开关204及用于控制连接阜301通断的网络通断开关203，连接网络接口卡的连线；活动硬盘盒上的连接阜101与固定支架上的连接阜201配套使用，实现活动硬盘5与主板数据线连接和主机向活动硬盘供电；网络接口卡3上设有连接网卡的连接阜301、用于连接内部网络的插口302和连接外部网络的插口303，网络接口卡3由网线与设置第二电路板上的网络切换开关和网络通断开关相连。

计算机网络切换和硬盘物理隔离方法，活动硬盘参与计算机工作时，第一种状态是启动计算机内固定硬盘上安装的操作系统，第二种状态是启动活动硬盘上安装了其它的操作系统，在网络转换后，第一种工作状态是主机内固定硬盘和活动硬盘可同时参与计算机工作，第二种工作状态是选择其中一个为工作状态，另一个为断电状态，第一次安装本装置时，将活动硬盘盒的数据接口104与硬盘数据接口501相连；电源连线接口107与活动硬盘的电源插口503相连；第一硬盘跳线插块105插入活动硬盘的主盘位置，第二硬盘跳线插块106插入活动硬盘的副盘位置；

主机主板数据线401与固定支架数据接口208，主机电源402与主机电源的接口连接，第二主机电源与主机电源的接口连接，固定硬盘电源可控接口与固定硬盘电源接口连接，将固定支架上硬盘跳线插块205插入计算机内固定硬盘的主盘位置，第二跳线插块206插入计算机内固定硬盘的副盘位置；

固定硬盘主副盘跳线切换开关202的起始位置是开关不被按下，此时固定硬盘跳线为主盘连通，固定硬盘主副盘跳线切换开关202被按下的位置为工作位置，此时固定硬盘跳线为副盘连通；

控制固定硬盘通断电的开关的起始位置是开关不被按下，此时固定硬盘电源接通，控制固定硬盘通断电的开关被按下的位置为工作位置，此时固定硬盘为断电状态；

网络接口卡上面的连接阜301连接到计算机网卡上；

连接内部网络的插口302连接内网网线；连接外部网络的插口303连接外网网线；

网络切换开关204用于连接内部网络的插口302或连接外部网络的插口303与网络通断开关203连接的切换，网络切换开关204的起始位置是开关不被按下，连接外部网络的插口303与网络通断开关203连通，网络切换开关204被按下的位置为工作位置，此时连接内部网络的插口302与网络通断开关203连通；

网络通断开关203用于连接阜301自身通断切换，网络通断开关203的起始位置是开关不被按下，连接阜301与网络切换开关204连通，网络通断开关203被按下的位置为工作位置，此时连接阜301与网络切换开关204完全断开。

本发明的有益之处在于：可直接安装在计算机闲置光驱安装位置，不对计算机外观进行任何改动，安装拆卸简单。固定硬盘和活动硬盘数量可根据计算机主板硬盘数据接口数量或磁盘阵列数据接口数量不分奇、偶数安装。本装置由一个可固定在主机箱内光驱安装插槽上的固定支架，一个可在固定支架上任意插上或拔下、连接和保护活动硬盘的活动硬盘盒，可安装在计算机主机箱空闲扩展口的网络接口卡及控制开关和电路板等组成。本装置所述的活动硬盘盒可以在不打开计算机主机机箱的情况下，在固定支架上任意插拔；在不拆卸计算机主机机箱的情况下，由活动硬盘盒的插入或拔除来进行主机内固定硬盘的主副盘跳线设置和硬盘通断电控制；同时进行内外网切换或网络完全断开控制。

附图说明

图1是本发明的立体结构简图，图2是本发明的装配示意图，图3是连接示意图，图4所示为SCSI热插拔硬盘实施例示意图，图5所示为采用USB或1394等接口的实施例示意图。

具体实施方式

下面结合附图展开本发明的装置及方法。

如图3所示，本发明装置的结构为：固定支架2可直接安装在计算机闲置光驱安装位置，活动硬盘安装在具有保护作用的活动硬盘盒内，在活动硬盘盒的电路板上安装连接阜101及数据连线接口104和电源连线接口107，活动硬盘盒设有活动硬盘电源通断与主副盘跳线切换组合开关102和第一硬盘跳线插块105、第二硬盘跳线插块106及滑动拨块103；固定支架2上固定第二电路板，上有连接阜201和连接主板数据线接口208、连接主机电源的接口207，设有主机内固定硬盘主副盘跳线切换开关202及第一跳线插块205、第二跳线插块206、固定硬盘电源可控接口及电源开关和网络切换开关204及网络通断开关203，连接网络接口卡的连线；活动硬盘盒上的连接阜101与固定支架上的连接阜201配套使用，实现活动硬盘5与主板数据线连接和主机向活动硬盘供电；网络接口卡3上设有连接网卡的连接阜301、用于连接内部网络的插口302和连接外部网络的插口303，网络接口卡3有网线与设置电路板上的网络切换开关和网络通断开关相连。

如图3所示，第一次安装本装置时，将活动硬盘盒的数据连线接口104与硬盘数据接口501相连；电源连线接口107与活动硬盘5的电源插口503相连；第一硬盘跳线插块105插入活动硬盘的主盘位置，第二硬盘跳线插块106插入活动硬盘的副盘位置，活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102用于活动硬盘盒内硬盘主、副盘跳线切换和电源的开关。主机主板数据线401与固定支架数据接口208连接，第一主机电源与第一接口连接，第二主机电源与第二接口连接；将固定支架上第一跳线插块205插入计算机内固定硬盘的主盘位置，第二跳线插块206插入计算机内固定硬盘的副盘位置，固定硬盘电源可控接口与固定硬盘电源接口连接；固定硬盘主副盘跳线切换开关202为小型双刀双置弹簧自动复位开关，用于计算机内固定硬盘主、副盘跳线切换，控制固定硬盘通断电的开关为小型四刀双置弹簧自动复位开关，用于计算机内固定硬盘电源开关。固定硬盘主副盘跳线切换开关202的起始位置是开关不被按下，此时固定硬盘跳线为主盘连通，固定硬盘主副盘跳线切换开关202被按下的位置为工作位置，此时固定硬盘跳线为副盘连通。控制固定硬盘通断电的开关的起始位置是开关不被按下，此时固定硬盘电源接通，控制固定硬盘通断电的开关被按下的位置为工作位置，此时固定硬盘电源断开。网络通断开关203用于控制连接阜301通断，网络通断开关203的起始位置是开关不被按下，此时连接阜301与网络切换开关204连通，网络通断开关203被按下的位置为工作位置，此时连接阜301与网络切换开关204断开，实现网络通断切换；网络切换开关204用于连接内部网络的插口302或连接外部网络的插口303与网络通断开关203的通断切换，实现内部网络和外部网络的切换。网络切换开关204的起始位置是开关不被按下，此时连接外部网络的插口303与网络通断开关203连通，连接内部网络的插口302与网络通断开关203断开，网络切换开关204被按下的位置为工作位置，此时连接内部网络的插口302与网络通断开关203连通，连接外部网络的插口303与网络通断开关203断开。活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102可设定4个档位，其凸起可用于控制固定硬盘主副盘跳线切换开关202和控制固定硬盘通断电的开关的动作，滑动拨块103可被设定3个档位，无电路连接，用于控制网络通断开关203和网络切换开关204的动作。网络接口卡上面的连接阜301连接到计算机网卡上；连接内部网络的插口302连接内网网线；连接外部网络的插口303连接外网网线。

如图3所示，活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102可置于ME、MI、SE、SI四个位置，当活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102置于“ME”(图中未示出)的位置时，活动硬盘盒内硬盘跳线被设置为“主盘”，当活动硬盘盒插入支架时，控制固定硬盘通断电的开关被活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102凸块按下，计算机内固定硬盘断电。当计算机开机时，活动硬盘作为系统引导盘使用，自动启动活动硬盘上安装的操作系统，计算机内固定硬盘不参与数据分享。当活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102置于“MI”(图中未示出)的位置时，活动硬盘盒内硬盘断电，当活动硬盘盒插入支架时，固定硬盘主副盘跳线切换开关202，控制固定硬盘通断电的开关不能被活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102凸块按下处于起始位置，计算机内固定硬盘跳线被设置为“主盘”，计算机内固定硬盘作为系统引导盘使用，当计算机开机时，自动启动计算机内固定硬盘上安装的操作系统，活动硬盘不参与数据分享。当活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102置于“SE”(图中未示出)的位置时，活动硬盘盒内硬盘跳线被设置为“副盘”，当活动硬盘盒插入支架时，固定硬盘主副盘跳线切换开关202，控制固定硬盘通断电的开关均不能被活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102凸块按下处于起始位置，计算机内固定硬盘跳线被设置为“主盘”，计算机内固定硬盘作为系统引导盘使用，当计算机开机时，自动启动计算机内固定硬盘上安装的操作系统，同时活动硬盘作为系统副盘参与数据分享。当活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102置于“SI”的位置时，活动硬盘盒内硬盘被设置为“主盘”，当活动硬盘盒插入支架时，控制固定硬盘通断电的开关处于起始位置，固定硬盘主副盘跳线切换开关202被活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102凸块按下处于工作位置，计算机内固定硬盘跳线被设置为“副盘”，当计算机开机时，自动启动计算机内活动硬盘上安装的操作系统，同时固定硬盘参与数据分享。

滑动拨块103可置于E、I、O三个位置，当滑动拨块103置于“E”(图中未示出)的位置时，此时滑动拨块103不能按下网络通断开关203和网络切换开关204，网络通断开关203、网络切换开关204均处于起始位置，网络连接外网，硬盘内数据易被外网非法窃取。当滑动拨块103置于“I”(图中未示出)的位置时，滑动拨块103不能按下网络通断开关203，处于起始位置，滑动拨块103凸起按下网络切换开关204，网络切换开关204处于工作位置，网络连接内网，可保证硬盘内数据不被外网非法窃取，但是易被内网非法窃取。当滑动拨块103置于“O”的位置时，滑动拨块103凸起按下网络通断开关关203，网络通断开关203处于工作位置，内外网络全部断开，可保证硬盘内数据不被内外网非法窃取。

如图3所示，当活动硬盘盒拔出时，固定硬盘主副盘跳线切换开关202、网络通断开关203、网络切换开关204、控制固定硬盘通断电的开关全部处于起始位置，计算机内固定硬盘为系统主盘，引导系统完成启动，活动硬盘不参与系统工作；网络连接为外网。

如图3所示，当活动硬盘盒内不安装硬盘插入固定支架时，活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102应设定在“MI”位置，计算机内固定硬盘为系统主盘，引导系统完成启动。此时活动硬盘盒仍具有网络切换和网络通断控制功能，当滑动拨块103设定在“E”时，滑动拨块103凸起对网络通断开关203和网络切换开关204都不起作用，网络连接为外网；当滑动拨块103设定在“I”时，滑动拨块103凸起仅将网络切换开关204按下，网络连接为内网；当滑动拨块103设定在“O”时，滑动拨块103凸起仅将网络通断开关203按下处于工作位置，内外网全部断开。

如图3所示，活动硬盘盒安装硬盘，当活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102置于“MI”的位置时，活动硬盘盒内硬盘断电，当活动硬盘盒插入支架时，计算机内固定硬盘跳线被设置为“主盘”，计算机内固定硬盘作为系统引导盘使用，当计算机开机时，自动启动计算机内固定硬盘上安装的操作系统，活动硬盘不参与数据分享。当滑动拨块103置于“E”的位置时，网络连接为外网连通，固定硬盘上的数据易被外网用户非法盗用；当滑动拨块103置于“I”的位置时，网络连接为内网连通，固定硬盘上的数据易被内网用户非法盗用；当滑动拨块103置于“O”的位置时，内外网络全部断开，可保证固定硬盘上的数据不被网络用户非法盗用。

当活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102置于“ME”的位置时，活动硬盘盒插入支架时，计算机内固定硬盘断电，活动硬盘盒内硬盘设定为主盘，引导系统完成启动。当滑动拨块103置于“E”的位置时，网络连接为外网连通，活动硬盘盒内硬盘上的数据易被外网用户非法盗用；当滑动拨块103置于“I”的位置时，网络连接为内网连通，活动硬盘上的数据易被内网用户非法盗用；当滑动拨块103置于“O”的位置时，内外网络全部断开，可保证活动硬盘盒内硬盘上的数据不被网络用户非法盗用。

当活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102置于“SI”的位置，活动硬盘盒内硬盘设定为主盘，活动硬盘盒插入支架时，活动硬盘作为系统主盘，开机时引导系统完成启动，计算机内固定硬盘作为副盘。当滑动拨块103置于“E”的位置时，网络连接为外网连通，所有硬盘上的数据易被外网用户非法盗用；当滑动拨块103置于“I”的位置时，网络连接为内网连接，所有硬盘上的数据易被内网用户非法盗用；当滑动拨块103置于“O”的位置时，内外网络全部断开，可保证所有硬盘上的数据不被网络用户非法盗用。

当活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102置于“SE”的位置时，活动硬盘盒内硬盘跳线被设置为副盘，活动硬盘盒插入支架时，计算机内固定硬盘跳线被设置为“主盘”，计算机内固定硬盘作为系统引导盘使用，当计算机开机时，自动启动计算机内固定硬盘上安装的操作系统，同时活动硬盘作为系统副盘参与数据分享。当滑动拨块103置于“E”的位置时，网络连接为外网连通，所有硬盘上的数据易被外网用户非法盗用；当滑动拨块103置于“I”的位置时，网络连接为内网连通，所有硬盘上的数据易被内网用户非法盗用；当滑动拨块103置于“O”的位置时，内外网络全部断开，可保证所有硬盘上的数据不被网络用户非法盗用。

图4所示为SCSI热插拔硬盘实施例，6为SCSI热插拔硬盘；601为热插拔硬盘数据与电源接口；开关602与上述活动硬盘主副盘跳线与硬盘电源组合开关102功能相同，开关603与上述滑动拨块103功能相同；605上述第一硬盘跳线插块105功能相同，606与上述第二硬盘跳线插块106功能相同；701是与601配套使用的接口，连接主机主板数据电源接口9；开关702与上述固定硬盘主副盘跳线切换开关202功能相同，开关703与上述网络通断开关203功能相同，开关704与上述网络切换开关204功能相同，开关709与上述开关109相同；705与上述第一跳线插块205功能相同，706与上述第二跳线插块206功能相同；707是用于控制固定硬盘电源的连线；801与上述连接阜301功能相同，802与上述连接内部网络的插口302功能相同，803与上述连接外部网络的插口303功能相同。

图5所示为采用USB或1394等接口的实施例，支持热插拔。硬盘盒10可采用市面上现有产品，固定支架可按10尺寸定制。1004是硬盘数据与电源转USB电路板，1001为USB或1394等接口，1101为USB或1394等接口，1001是与1101配套使用的接口；开关1002仅用于控制活动硬盘通断电，开关1003与上述滑动拨块103功能相同；开关1103与上述网络通断开关203相同，开关1104与上述网络切换开关204相同；1301与上述连接阜301功能相同，1302与上述连接内部网络的插口302功能相同，1303与上述连接外部网络的插口303功能相同。

Claims

1、计算机网络切换和硬盘物理隔离装置，其固定支架(2)直接安装在计算机闲置光驱安装位置，活动硬盘安装在具有保护作用的活动硬盘盒内，其特征在于在活动硬盘盒内固定第一电路板(1′)，其上安装第一连接阜(101)及数据连线接口(104)和电源连线接口(107)，活动硬盘盒设有活动硬盘主副盘跳线切换开关(102)、第一硬盘跳线插块(105)、第二硬盘跳线插块(106)及滑动拨块(103)；固定支架(2)上固定第二电路板(2′)，上有第二连接阜(201)和连接主板数据线接口(208)、连接主机电源的接口，设有主机内固定硬盘主副盘跳线切换开关(202)及第一跳线插块(205)、第二跳线插块(206)、控制固定硬盘通断电的开关和网络切换开关(204)及用于控制第三连接阜(301)通断的网络通断开关(203)，连接网络接口卡的连线；活动硬盘盒上的连接阜(101)与固定支架上的连接阜(201)配套使用，实现活动硬盘(5)与主板数据线连接和主机向活动硬盘供电；网络接口卡(3)上设有连接网卡的第三连接阜(301)、用于连接内部网络的插口(302)和连接外部网络的插口(303)，网络接口卡(3)由网线与设置在第二电路板上的网络切换开关(204)和网络通断开关(203)相连。

2、根据权利要求1所述的计算机网络切换和硬盘物理隔离装置，其特征在于对所有类型的热插拔硬盘在硬盘本体上设置开关，或在硬盘活动支架和固定支架上安装开关。

3、根据权利要求1所述的计算机网络切换和硬盘物理隔离装置，其特征在于对所有类型的热插拔硬盘在硬盘本体上设置的开关采用光电开关，或者感应式非接触式开关。

4、根据权利要求1所述的计算机网络切换和硬盘物理隔离装置，其特征在于固定硬盘主副盘跳线切换开关(202)为用于计算机内固定硬盘主、副盘跳线切换的自动复位开关，控制固定硬盘通断电的开关为控制固定硬盘电源通断的自动复位开关。

5、计算机网络切换和硬盘物理隔离方法，活动硬盘参与计算机工作时，第一种状态是启动计算机内固定硬盘上安装的操作系统，第二种状态是启动活动硬盘上安装了其它的操作系统，在网络转换后，第一种工作状态是主机内固定硬盘和活动硬盘同时参与计算机工作，第二种工作状态是选择其中一个为工作状态，另一个为断电状态，其特征在于第一次安装权利要求1所述装置时，将活动硬盘盒的数据连线接口(104)与硬盘数据接口(501)相连；电源连线接口(107)与活动硬盘(5)的电源插口(503)相连；第一硬盘跳线插块(105)插入活动硬盘的主盘位置，第二硬盘跳线插块(106)插入活动硬盘的副盘位置；

主机主板数据线(401)与固定支架连接主板数据线接口(208)，第一主机电源与连接主机电源的第一接口连接，第二主机电源与连接主机电源的第二接口连接，固定硬盘电源可控接口与固定硬盘电源接口连接；将固定支架上第一跳线插块(205)插入计算机内固定硬盘的主盘位置，第二跳线插块(206)插入计算机内固定硬盘的副盘位置；

固定硬盘主副盘跳线切换开关(202)的起始位置是开关不被按下，此时固定硬盘跳线为主盘连通，固定硬盘主副盘跳线切换开关(202)被按下的位置为工作位置，此时固定硬盘跳线为副盘连通；

控制固定硬盘通断电的开关起始位置为开关不被按下，此时固定硬盘通电，控制固定硬盘通断电的开关被按下的位置为工作位置，此时固定硬盘断电；

网络接口卡上面的第三连接阜(301)连接到计算机网卡上；

连接内部网络的插口(302)连接内网网线；连接外部网络的插口(303)连接外网网线；

网络切换开关(204)用于连接内部网络的插口(302)或连接外部网络的插口(303)与网络通断开关(203)连接的切换，网络切换开关(204)的起始位置是开关不被按下，外部网络接口与网络通断开关(203)连通，网络切换开关(204)被按下的位置为工作位置，此时内部网络接口与网络通断开关(203)连通；

网络通断开关(203)用于第三连接阜(301)自身通断切换，网络通断开关(203)的起始位置是开关不被按下，第三连接阜(301)与网络切换开关(204)连通，网络通断开关(203)被按下的位置为工作位置，此时第三连接阜(301)与网络切换开关(204)完全断开。

6、根据权利要求5所述的计算机网络切换和硬盘物理隔离方法，其特征在于作为活动存储单元的硬盘采用IDE连接方式，或者SCSI连接方式，或者USB连接方式，或者1394连接方式。

7、根据权利要求5所述的计算机网络切换和硬盘物理隔离方法，其特征在于活动硬盘盒上的第一连接阜(101)与固定支架上的第二连接阜(201)采用的是接触式连接，或光电非接触式传输。