CN101277269A - 实现可靠通信的终端、终端切换方法及系统和适用该系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现可靠通信的终端和终端切换方法，还涉及一种实现可靠通信的系统和适用该系统的方法。该实现可靠通信的终端，包括CPU/转发芯片以及与其连接的MAC芯片；每一MAC芯片接入至少两个物理端口，接入同一MAC芯片的物理端口具有相同的MAC地址；该MAC芯片至少通过连接主用链路的物理端口进行报文的发送/接收，并根据与物理端口交互的指令在该主用链路故障时执行物理端口的切换，通过至少一连接选定备用链路的物理端口进行报文的发送/接收。通过本发明，实现了可靠通信和链路的快速切换，且简单易行。

Description

实现可靠通信的终端、终端切换方法及系统和适用该系统的方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种实现可靠通信的终端和终端切换方法，还涉及一种实现可靠通信的系统和适用该系统的方法。

背景技术

随着互联网技术的发展和网络应用的普及，人们在工作、生活中对于网络的依赖程度越来越高，如果通信链路出现故障导致通信中断，有可能造成相当严重的经济损失，甚至影响公共安全。因此，如何维护通信的可靠性目前已经成为网络管理的重要课题。

在现有技术中，实现可靠通信的方式主要包括链路聚合技术和Smartlink(灵活链路组)技术。

链路聚合技术，是将多个物理以太网端口聚合在一起形成一个逻辑上的聚合组，使用链路聚合服务的上层实体把同一聚合组内的多条物理链路视为一条逻辑链路；从而，同一聚合组的各个成员端口之间彼此动态备份，提高了连接可靠性，还可以实现流量在聚合组中各个成员端口之间进行分担，以增加带宽。具体的，通过链路聚合技术实现可靠通信的方案如下：当链路聚合组中的一个链路出现故障，CPU/转发芯片检测到该故障后会重新设置Hash值，避免数据流量从该故障链路转发，而是均匀或有选择的备份到聚合组的其他链路上。

Smartlink技术，是一个针对双上行组网，实现主备链路冗余备份及快速迁移的解决方案，其每个组内只包含两个端口，其中一个为主端口，另一个为从端口，一个端口只能属于一个Smart Link组；如图1所示，对于SwitchC而言，其GE2/0/1为主端口，GE2/0/2为从端口，对于Switch E而言，其GE2/0/2为主端口，GE2/0/1为从端口。具体的，通过Smartlink技术实现可靠通信的方案如下：在双上行组网环境中，正常情况下，只有一个端口处于转发(ACTIVE)状态，其链路为主用链路，另一个端口被阻塞，处于待命(STANDBY)状态，其链路为备用链路；当出现主用链路故障时(包括端口down，OAM单通等)，CPU/转发芯片通过将MAC转发表或者其他转发表(如ARP转发表)刷新到备用链路的端口，完成将流量切换到备用链路的操作，从而实现冗余阻塞和链路备份保护。

可以看出，虽然链路聚合技术和Smartlink技术能够有效的实现链路保护，但其实现必须依赖于CPU/转发芯片进行端口的切换和备份。这是由于在现有技术中，PHY(物理端口)都是连接到各自的MAC(媒体接入控制)然后再向上连接到CPU/转发芯片，如图2所示，因此，各个端口都具有自己的MAC地址，必须通过上层芯片进行决策(如HASH计算)或者进行相关操作(如刷新转发表项)以后，才能执行链路的切换。显然，这种通过CPU/转发芯片进行的相关操作，必然对链路切换的速率造成影响。

发明内容

本发明实施例的一个目的在于提供能够实现可靠通信的技术方案，从而在主用链路出现故障的时候，备用链路能够有效地提供通信服务。

本发明实施例的另一个目的在于能够实现主、备用链路的快速切换。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种实现可靠通信的终端，包括CPU/转发芯片以及与其连接的MAC芯片；每一MAC芯片接入至少两个物理端口，接入同一MAC芯片的物理端口具有相同的MAC地址；该MAC芯片至少通过连接主用链路的物理端口进行报文的发送/接收，并根据与物理端口交互的指令在该主用链路故障时执行物理端口的切换，通过至少一连接选定备用链路的物理端口进行报文的发送/接收。

本发明的实施例还提供了一种实现可靠通信的终端切换方法，该终端包括CPU/转发芯片以及与之连接的MAC芯片，其中每一MAC芯片接入至少两个具有相同MAC地址的物理端口；该方法包括以下步骤：

S11、该MAC芯片至少控制连接主用链路的物理端口进行报文的发送/接收；

S12、该MAC芯片根据与物理端口交互的指令检测到所述主用链路故障时，执行物理端口的切换，通过至少一连接选定备用链路的物理端口进行报文的发送/接收。

本发明的实施例还提供了一种实现可靠通信的系统，由点到点连接的发送方终端和接收方终端组成，该发送方终端和接收方终端为上述的实现可靠通信的终端，且通过其相应MAC芯片下的全部链路进行连接。

本发明的实施例还提供了一种实现可靠通信的方法，适用上述实现可靠通信的系统，包括以下步骤：

S21、发送方终端至少通过其相应MAC芯片下连接主用链路的物理端口向接收方终端发送报文，接收方终端通过其相应MAC芯片下连接所述主用链路的物理端口接收报文；

S22、当所述主用链路发生故障时，所述发送方终端通过其所述MAC芯片下至少一连接选定备用链路的物理端口向接收方终端发送报文，所述接收方通过其所述MAC芯片下连接所述选定备用链路的物理端口接收报文。

由上述技术方案可知，本发明的实施例通过在一个MAC芯片上接入至少两个物理端口，由MAC芯片进行切换处理，具有以下有益效果：

1、通过主备链路，实现了可靠通信；

2、无需MAC芯片以上的CPU/转发芯片进行决策，实现了链路的快速切换；

3、简单易行，无需对现有CPU/转发芯片与MAC芯片之间的架构和端口进行改动。

通过以下参照附图对优选实施例的说明，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。

附图说明

图1为现有技术中SmartLink技术的组网示意图；

图2为现有技术中端口切换的框图；

图3为本发明所提供的实现可靠通信的终端一实施例的框图；

图4为图3所示终端中MAC芯片的一实施例的框图；

图5A、图5B为图3所示终端在主用链路正常时的工作状态示意图；

图6A～图6D为图3所示终端在主用链路故障时的工作状态示意图；

图7为本发明提供的实现可靠通信的终端切换方法一实施例的流程图；

图8A、8B、8C为图7所示方法三个具体实施例的流程图；

图9A、9B为本发明提供的实现可靠通信的系统两个实施例的框图；

图10为本发明提供的适用图9A和图9B所示系统的、实现可靠通信的方法一实施例的流程图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。

首先，必须说明的是，本发明的实施例并不就CPU/转发芯片与MAC芯片的架构和端口进行改动，而是将现有的MAC芯片和物理端口的连接加以调整。

本发明的实施例提供了一种实现可靠通信的终端，该终端可以是用户端设备(比如计算机、工作站)、路由设备(比如路由器、交换机)和/或服务器设备。

请参见图3，显示了实现本发明可靠通信的终端100一实施例的框图，包括CPU/转发芯片102以及与其连接的MAC芯片101，这部分沿用现有技术的架构，无需进行改动。其不同于现有技术的是，每一MAC芯片101接入至少两个物理端口PHY103，在图3以及后续的图示中，为了描述方便，以接入两个物理端口为例。

由于接入同一MAC芯片101的物理端口PHY103具有相同的MAC地址，因此如果发生切换，不会导致上层CPU或者转发芯片的记录变化，因此无需上层CPU或者转发芯片的介入，通过MAC芯片101自身的决策切换功能即可实现，如下：

该MAC芯片101至少通过连接主用链路的物理端口103进行报文的发送/接收，并根据与物理端口103交互的指令在主用链路故障时执行物理端口103的切换，通过至少一连接选定备用链路的物理端口103进行报文的发送/接收。

可以看出，利用一个MAC芯片控制至少两条链路，首先实现了链路的主备备份，能够保证通信的可靠性；同时，避免通过上层芯片进行决策或者进行相关的HASH计算和刷新表项操作之后再切换，能够有效的实现快速切换的目的；以及，并未对现有技术的终端架构进行大的改动，简单易行。

具体的，MAC芯片101对报文的控制主要分为以下四种情况，正常发送控制，正常接收控制，故障后的发送控制，故障后的接收控制。请参见图4，显示了MAC芯片101的实现结构。

该MAC芯片101包括复制/选择单元1011，用于根据设置的发送策略，对报文进行复制/选择发送，亦即，在未发生主用链路故障时，复制/选择单元1011执行正常的发送流程。

需要指出的是，根据发送策略的不同，复制/选择单元1011的处理可以包括以下两种方式：(1)如果该发送策略为复制发送，则复制/选择单元1011将CPU/转发芯片102下发的报文进行复制，并分别转发到所接入的全部物理端口103，使报文通过其MAC芯片101下的所有链路进行发送，这就意味着执行了前端复制，所有链路上传输的都是相同的数据流；(2)如果该发送策略为选择发送，则复制/选择单元1011识别连接主用链路的物理端口103，并将CPU/转发芯片102下发的报文转发到该物理端口103，使报文通过MAC芯片101的主用链路进行发送。如图5A所示，显示了第一种情况时终端100的发送处理情况。

该复制/选择单元1011可以采用DUP芯片实现，其发送策略由MAC芯片101预设或与通信对端的MAC芯片协商确定。

该MAC芯片101还包括多路模拟开关单元1012，用于根据设置的接收策略，对报文进行接收。

具体的，由于接收到的报文可能是对端通过两种方式发送的，要么是复制模式，所有的链路都有同样的数据，要么是主用链路上存在数据。因此，该多路模拟开关单元1012进行报文的接收也存在两种情况：如果该接收策略为选择接收，则识别连接主用链路的物理端口103，并将该物理端口103接收到的报文选择转发给CPU/转发芯片102，实现所述报文通过MAC芯片101主用链路的有效接收；如果该接收策略为直接接收，则将物理端口103接收到的报文直接转发给CPU/转发芯片102，由于在未发生主用链路故障的情况下，对端的选择发送是通过主用链路进行的，因此本接收方案同样能够实现报文通过MAC芯片101主用链路的有效接收。如图5B所示，显示了第一种情况时终端100的接收处理情况。

该多路模拟开关单元1012可以采用MUX芯片实现，其接收策略由MAC芯片101预设，或与通信对端的MAC芯片协商确定，或通过对物理端口接收到报文流量的识别确定：当一个以上的物理端口接收到报文流量超过设定的阈值时，触发选择接收的接收策略；当有且仅有一个物理端口接收到报文流量超过设定的阈值时，触发直接接收的接收策略。

需要指出，之所以进行阈值设定，是为了避免将控制报文的交互误判为数据报文；比如在光纤通信中，通信双方都工作在全双工状态下，彼此之间会通过链路传输控制报文进行协商，这种情况下，如果简单的将链路是否存在报文作为识别依据，很容易造成将传输控制报文的链路误判为传输数据报文的链路；但由于控制报文的流量有限，因此可以通过设定流量阈值加以避免。

该MAC芯片101还包括故障触发单元1013，用于根据与物理端口103交互的指令进行主用链路的状态维护，并在主用链路故障时触发复制/选择单元1011以及多路模拟开关单元1012，执行故障后的处理流程，具体如下：

在该发送策略为复制发送时，复制/选择单元1011维持故障前的发送状态，但由于主用链路故障，所以事实上，报文是通过MAC芯片101下的所有备用链路进行发送，如图6A所示；

在该发送策略为选择发送时，复制/选择单元1011根据触发，将CPU/转发芯片102下发的报文转发到一连接选定备用链路的物理端口，使报文通过该MAC芯片101下的选定备用链路进行发送，如图6B所示；

以及，多路模拟开关单元1012根据触发，接收一连接选定备用链路的物理端口收到的报文，实现报文通过选定备用链路的有效接收。需要注意的是，多路模拟开关单元1012基于故障前接收状态的不同，会采取两种不同的方式。

方式一：原来多路模拟开关单元1012同时接收到多路报文，需要进行选择来接收主用链路报文，在发生主用链路故障后，多路模拟开关单元1012需要激活选定备用链路；需要说明的是，此种方式下备用链路上一直在传输正常报文，如图6C所示；

方式二：原来备用链路是没有数据的，对端检测到主用链路故障后将数据发送至备用链路上，所以作为接收方，只需要接收选定备用链路的报文即可，因为各个链路上不会同时有数据；如图6D所示。

进一步需要说明的是，在上述实施例中，主用链路和/或备用链路的选定可以由所述MAC芯片预设确定，这种预设是对本端和对端的同步设置，以保证通信双方的链路同步性；或者，主用链路和/或备用链路的选定可以通过本端与通信对端的MAC芯片协商确定，比如握手机制。

显然，通过上述描述，本发明实施例所提供的终端100能够实现对可靠性保证和快速切换的支持。

相应的，本发明实施例还提供了实现可靠通信的终端切换方法，该终端包括CPU/转发芯片以及与之连接的MAC芯片，其中每一MAC芯片接入至少两个具有相同MAC地址的物理端口。

请参见图7，显示了该实现可靠通信的终端切换方法一实施例的流程图，包括以下步骤：

S11、该MAC芯片至少控制连接主用链路的物理端口进行报文的发送/接收；

S12、该MAC芯片根据与物理端口交互的指令检测到主用链路故障时，执行物理端口的切换，通过至少一连接选定备用链路的物理端口进行报文的发送/接收。

可以看出，上述实现可靠通信的终端切换方法基于利用一个MAC芯片控制至少两条链路的终端，首先能够实现链路的主备备份，从而能够保证通信的可靠性；同时，避免通过上层芯片进行决策或者进行相关的HASH计算和刷新表项操作之后再切换，能够有效的实现快速切换的目的；以及，无需对现有技术的终端架构进行大的改动，简单易行。

需要指出，本实施例中还可以包括在MAC芯片中预设主用链路和/或选定备用链路的步骤；或者，在与对端MAC芯片通信过程中协商确定主用链路和/或选定备用链路的步骤，从而保证链路级别的一致性。

下面通过三个具体实施例来对本发明实现可靠通信的终端切换方法进行描述。

请结合图8A，显示了该实现可靠通信的终端切换方法的报文发送流程：(1)MAC芯片预设或与通信对端的MAC芯片协商确定发送策略；(2)当该发送策略为复制发送时，在正常状态下，MAC芯片将CPU/转发芯片下发的报文进行复制，并分别转发到本MAC芯片所接入的全部物理端口，使报文通过MAC芯片下的所有链路进行发送；当发生主用链路故障时，MAC芯片维持故障前的发送状态，由于主用链路故障，因此事实上是使报文通过MAC芯片下的所有备用链路进行发送；(3)当该发送策略为选择发送时，在正常状态下，MAC芯片识别连接主用链路的物理端口，并将CPU/转发芯片下发的报文转发到该物理端口，使报文通过本MAC芯片的主用链路进行发送；当发生主用链路故障时，MAC芯片需要将CPU/转发芯片下发的报文转发到一连接选定备用链路的物理端口，从而使报文通过MAC芯片下的选定备用链路进行发送。

请结合图8B，显示了该实现可靠通信的终端切换方法的报文接收流程：(1)MAC芯片预设或与通信对端的MAC芯片协商确定或通过对物理端口接收到报文流量的识别确定接收策略；(2)如果接收策略为选择接收，在正常状态下，MAC芯片识别连接主用链路的物理端口，并将该物理端口接收到的报文选择转发给CPU/转发芯片，实现所述报文通过所述MAC芯片主用链路的有效接收；当发生主用链路故障时，MAC芯片识别连接选定备用链路的物理端口，并将该物理端口接收到的报文选择转发给CPU/转发芯片，实现所述报文通过MAC芯片选定备用链路的有效接收；(3)如果接收策略为直接接收，则无论是正常状态下还是发生主用链路故障时，MAC芯片都将物理端口接收到的报文直接转发给CPU/转发芯片；由于在未发生主用链路故障的情况下，接收到报文的物理端口连接主用链路，因此能够实现报文通过MAC芯片主用链路的有效接收，而发生了主用链路故障时，接收到报文的物理端口连接选定备用链路，因此能够实现报文通过MAC芯片选定备用链路的有效接收。

图8C显示了在通过对物理端口接收到报文流量的识别确定接收策略的情况下，该实现可靠通信的终端切换方法的报文接收流程：当一个以上的物理端口接收到报文流量超过设定的阈值时，触发选择接收的接收策略；当有且仅有一个物理端口接收到报文流量超过设定的阈值时，触发直接接收的接收策略；后续的接收处理与图8B相同，不再赘述。

相应的，本发明的实施例还提供了一种实现可靠通信的系统10，由点到点连接的发送方终端和接收方终端组成，该发送方终端和接收方终端为上述的实现可靠通信的终端100，且通过其相应MAC芯片下的全部链路进行连接。

由于终端100进行报文发送接收的方式存在不同选择，因此本发明结合图9A和图9B两个具体实施例，对实现可靠通信的系统10加以描述。

图9A显示了这样一种实现可靠通信的系统10，其点到点连接的发送方终端和接收方终端分别进行报文复制发送和报文选择接收，亦即在发送方终端设置复制发送的发送策略，在接收方终端设置选择接收的接收策略，这种方式可以简单称为接收控制模式，其特点为在发送方终端处理简单，直接向所有的链路进行报文复制，由接收方终端进行链路故障识别，并对报文进行接收控制。

需要加以说明的是，上述发送策略和接收策略的设置可以由终端MAC芯片配套预设，也可以由发送方终端和接收方终端的MAC芯片协商确定；或者，可以由发送方终端的MAC芯片单方预设发送策略，而接收方终端通过对物理端口接收到报文流量的识别确定接收策略。

图9B显示了这样一种实现可靠通信的系统10，其点到点连接的发送方终端和接收方终端分别进行报文选择发送和报文直接接收，亦即在发送方终端设置选择发送的发送策略，在接收方终端设置直接接收的接收策略，这种方式可以简单称为发送控制模式，其特点为在发送方终端进行控制，只有正常主用链路或主用链路故障下备用链路上才会有数据，同时只有一个链路才有数据，这样接收端处理简单无需选择数据。

类似的，上述发送策略和接收策略的设置同样可以由终端MAC芯片配套预设，也可以由发送方终端和接收方终端的MAC芯片协商确定；或者，可以由发送方终端的MAC芯片单方预设发送策略，而接收方终端通过对物理端口接收到报文流量的识别确定接收策略。

可以看出，本发明实施例所提供的实现可靠通信的系统10，其切换链路仅通过MAC芯片即可，无需更上级的芯片介入，因此在保证了链路安全性的同时，提高了切换速度。

需要指出的是，虽然上述实现可靠通信的系统10的两个实施例的区别仅在于发送方终端控制还是接收方终端控制，但两种方式中，接收方终端控制模式会使切换更快；这是因为，发送方终端控制需要将报文切换到备用链路，这样会增加备用链路上的传输时间；而接收方终端控制不会损失链路上报文的传输时间。上述两种控制方式在长距离光纤传输时能够体现出明显的差别，在链路充裕的情况下采用接收控制模式能够使得切换时间达到电信级，即＜50ms。

相应的，本发明的实施例还提供了一种适用上述实现可靠通信的系统10的实现可靠通信的方法。

请参见图10，包括以下步骤：

S21、发送方终端至少通过其相应MAC芯片下连接主用链路的物理端口向接收方终端发送报文，接收方终端通过其相应MAC芯片下连接主用链路的物理端口接收报文；

S22、当主用链路发生故障时，发送方终端通过其MAC芯片下至少一连接选定备用链路的物理端口向接收方终端发送报文，接收方通过其所述MAC芯片下连接选定备用链路的物理端口接收报文。

可以看出，本发明实施例所提供的实现可靠通信的方法，其通过MAC芯片即可实现切换，无需更上级的芯片介入，因此在保证了链路安全性的同时，提高了切换速度。

基于发送方终端和接收方终端可以工作在不同的工作模式下，因此较佳的方案为预先设置发送方终端和接收方终端发送/接收模式的步骤，即设置发送方终端和接收方终端的发送策略和接收策略。

具体的，发送策略和接收策略的设置可以由终端MAC芯片配套预设，也可以由发送方终端和接收方终端的MAC芯片协商确定；或者，可以由发送方终端的MAC芯片单方预设发送策略，而接收方终端通过对物理端口接收到报文流量的识别确定接收策略。

进一步的，还包括预先为发送方终端和接收方终端设置主用链路和/或选定备用链路的步骤，或者，发送方终端和接收方终端协商确定主用链路和/或选定备用链路的步骤。

具体的，接收控制模式下和发送控制模式下上述实现可靠通信的方法的具体实施例分别如下。

发送方终端和接收方终端分别配置复制发送的发送策略和选择接收的接收策略，即接收控制模式：(1)正常状态下，发送方终端进行其CPU/转发芯片的报文复制，通过其MAC芯片下的连接全部链路的物理端口向接收方终端发送报文；接收方终端识别连接主用链路的物理端口，并将该物理端口接收到的报文选择转发给其CPU/转发芯片；事实上，接收方终端在所有的物理端口上都接收到了报文，但由于转发给CPU/转发芯片是连接主用链路的物理端口接收到的报文，因此最终完成的是该端口的报文接收；(2)接收方终端检测出主用链路故障，其中，接收方终端进行主用链路的故障检测是接收控制模式的重要特点；(3)发送方终端进行其CPU/转发芯片的报文复制，通过其MAC芯片下的连接全部链路的物理端口向接收方终端发送报文，当然，主用链路由于故障，无法完成报文的发送功能；接收方终端识别连接选定备用链路的物理端口，并将该物理端口接收到的报文选择转发给其CPU/转发芯片。

发送方终端和接收方终端分别配置选择发送的发送策略和直接接收的接收策略，即发送控制模式：(1)正常状态下，发送方终端识别连接主用链路的物理端口，通过该物理端口向接收方终端发送报文；接收方终端将相应物理端口接收到的报文直接转发给CPU/转发芯片，这时实现的是主用链路的报文传输；(2)发送方终端检测出主用链路故障；其中，发送方终端进行主用链路的故障检测是发送控制模式的重要特点；(3)发送方终端识别一连接选定备用链路的物理端口，通过该物理端口向接收方终端发送报文；接收方终端将相应物理端口接收到的报文直接转发给CPU/转发芯片，这时实现的是选定备用链路的报文传输。

需要说明的是，上述方法中，接收控制模式由于不会损失链路上数据的传输时间，因此实现起来会更快，可以达到电信级，即＜50ms。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (17)

1.一种实现可靠通信的终端，包括CPU/转发芯片以及与其连接的MAC芯片；其特征在于，所述每一MAC芯片接入至少两个物理端口，接入同一MAC芯片的物理端口具有相同的MAC地址；所述MAC芯片至少通过连接主用链路的物理端口进行报文的发送/接收，并根据与物理端口交互的指令在所述主用链路故障时执行物理端口的切换，通过至少一连接选定备用链路的物理端口进行报文的发送/接收。

2.根据权利要求1所述的实现可靠通信的终端，其特征在于，所述MAC芯片包括复制/选择单元，用于根据设置的发送策略，对报文进行复制/选择发送；

其中，如果所述发送策略为复制发送，则所述复制/选择单元将所述CPU/转发芯片下发的报文进行复制，并分别转发到所接入的全部物理端口，使所述报文通过所述MAC芯片下的所有链路进行发送；

如果所述发送策略为选择发送，则所述复制/选择单元识别连接主用链路的物理端口，并将所述CPU/转发芯片下发的报文转发到所述物理端口，使所述报文通过所述MAC芯片的主用链路进行发送。

3.根据权利要求1所述的实现可靠通信的终端，其特征在于，所述MAC芯片包括多路模拟开关单元，用于根据设置的接收策略，对报文进行接收；

如果所述接收策略为选择接收，则所述多路模拟开关单元识别连接主用链路的物理端口，并将所述物理端口接收到的报文选择转发给所述CPU/转发芯片；

如果所述接收策略为直接接收，则所述多路模拟开关单元将所述物理端口接收到的报文直接转发给所述CPU/转发芯片。

4.根据权利要求2或3所述的实现可靠通信的终端，其特征在于，所述发送和接收策略均由所述MAC芯片预设，或与通信对端的MAC芯片协商确定。

5.根据权利要求3所述的实现可靠通信的终端，其特征在于，所述接收策略通过对物理端口接收到报文流量的识别确定：当一个以上的物理端口接收到报文流量超过设定的阈值时，触发选择接收的接收策略；当有且仅有一个物理端口接收到报文流量超过设定的阈值时，触发直接接收的接收策略。

6.根据权利要求1、2或3所述的实现可靠通信的终端，其特征在于，所述MAC芯片包括故障触发单元，用于根据与物理端口交互的指令进行主用链路的状态维护，并在所述主用链路故障时触发所述复制/选择单元以及所述多路模拟开关单元；

在所述发送策略为复制发送时，所述复制/选择单元维持故障前的发送状态，使所述报文通过所述MAC芯片下的所有备用链路进行发送；

在所述发送策略为选择发送时，所述复制/选择单元根据触发，将所述CPU/转发芯片下发的报文转发到一连接选定备用链路的物理端口，使所述报文通过所述MAC芯片下的选定备用链路进行发送；

以及，所述多路模拟开关单元根据触发，接收一连接选定备用链路的物理端口收到的报文。

7.根据权利要求1所述的实现可靠通信的终端，其特征在于，所述终端为用户端设备、路由设备和/或服务器设备。

8.一种实现可靠通信的终端切换方法，所述终端包括CPU/转发芯片以及与之连接的MAC芯片，其中每一MAC芯片接入至少两个具有相同MAC地址的物理端口，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S11、所述MAC芯片至少控制连接主用链路的物理端口进行报文的发送/接收；

S12、所述MAC芯片根据与物理端口交互的指令检测到所述主用链路故障时，执行物理端口的切换，通过至少一连接选定备用链路的物理端口进行报文的发送/接收。

9.根据权利要求8所述的实现可靠通信的终端切换方法，其特征在于，所述方法还包括由所述MAC芯片预设或与通信对端的MAC芯片协商确定发送策略的步骤；

当所述发送策略为复制发送时，所述步骤S11中报文发送的步骤包括：将所述CPU/转发芯片下发的报文进行复制，并分别转发到本MAC芯片所接入的全部物理端口，使所述报文通过所述MAC芯片下的所有链路进行发送；所述步骤S12中报文发送的步骤包括：维持故障前的发送状态，使所述报文通过所述MAC芯片下的所有备用链路进行发送；

当所述送策略为选择发送时，所述步骤S11中报文发送的步骤包括：识别连接主用链路的物理端口，并将所述CPU/转发芯片下发的报文转发到所述物理端口，使所述报文通过所述MAC芯片的主用链路进行发送；所述步骤S12中报文发送的步骤包括：将所述CPU/转发芯片下发的报文转发到一连接选定备用链路的物理端口，使所述报文通过所述MAC芯片下的选定备用链路进行发送。

10.根据权利要求8所述的实现可靠通信的终端切换方法，其特征在于，所述方法还包括由所述MAC芯片预设或与通信对端的MAC芯片协商确定或通过对物理端口接收到报文流量的识别确定接收策略的步骤；

如果所述接收策略为选择接收，所述步骤S11中报文接收的步骤包括：识别连接主用链路的物理端口，并将所述物理端口接收到的报文选择转发给所述CPU/转发芯片；所述步骤S12中报文接收的步骤包括：识别连接选定备用链路的物理端口，并将所述物理端口接收到的报文选择转发给所述CPU/转发芯片；

如果所述接收策略为直接接收，所述步骤S11和步骤S12中报文接收的步骤包括：将所述物理端口接收到的报文直接转发给所述CPU/转发芯片；

其中，所述通过对物理端口接收到报文流量的识别确定接收策略的步骤包括：当一个以上的物理端口接收到报文流量超过设定的阈值时，触发选择接收的接收策略；当有且仅有一个物理端口接收到报文流量超过设定的阈值时，触发直接接收的接收策略。

11.根据权利要求8-10任一所述的实现可靠通信的终端切换方法，其特征在于，所述方法还包括在所述MAC芯片中预设主用链路和/或选定备用链路的步骤；或者，还包括在与对端MAC芯片通信过程中协商确定主用链路和/或选定备用链路的步骤。

12.一种实现可靠通信的系统，由点到点连接的发送方终端和接收方终端组成，其特征在于，所述发送方终端和接收方终端为权利要求1-7任一所述的实现可靠通信的终端，且通过其相应MAC芯片下的全部链路进行连接。

13.根据权利要求12所述的实现可靠通信的系统，其特征在于，所述系统中点到点连接的发送方终端和接收方终端分别配置复制发送的发送策略和选择接收的接收策略，或者，分别配置选择发送的发送策略和直接接收的接收策略。

14.一种实现可靠通信的方法，适用于权利要求12或13所述的实现可靠通信的系统，其特征在于，包括以下步骤：

S21、发送方终端至少通过其相应MAC芯片下连接主用链路的物理端口向接收方终端发送报文，接收方终端通过其相应MAC芯片下连接所述主用链路的物理端口接收报文；

S22、当所述主用链路发生故障时，所述发送方终端通过其所述MAC芯片下至少一连接选定备用链路的物理端口向接收方终端发送报文，所述接收方通过其所述MAC芯片下连接所述选定备用链路的物理端口接收报文。

15.根据权利要求14所述的实现可靠通信的方法，其特征在于，所述发送方终端和接收方终端分别配置复制发送的发送策略和选择接收的接收策略；则，

所述步骤S21包括：发送方终端进行其CPU/转发芯片的报文复制，通过其所述MAC芯片下的连接全部链路的物理端口向接收方终端发送报文；接收方终端识别连接主用链路的物理端口，并将所述物理端口接收到的报文选择转发给其CPU/转发芯片；

所述步骤S22之前还包括：接收方终端检测出主用链路故障；

所述步骤S22包括：发送方终端进行其CPU/转发芯片的报文复制，通过其所述MAC芯片下的连接全部链路的物理端口向接收方终端发送报文；接收方终端识别连接选定备用链路的物理端口，并将所述物理端口接收到的报文选择转发给其CPU/转发芯片。

16.根据权利要求14所述的实现可靠通信的方法，其特征在于，所述发送方终端和接收方终端分别配置选择发送的发送策略和直接接收的接收策略；其中，

所述步骤S21包括：发送方终端识别连接主用链路的物理端口，通过所述物理端口向接收方终端发送报文；接收方终端将相应物理端口接收到的报文直接转发给所述CPU/转发芯片；

所述步骤S22之前还包括：发送方终端检测出主用链路故障；

所述步骤S22包括：发送方终端识别一连接选定备用链路的物理端口，通过所述物理端口向接收方终端发送报文；接收方终端将相应物理端口接收到的报文直接转发给所述CPU/转发芯片。

17.根据权利要求14-16任一所述的实现可靠通信的方法，其特征在于，还包括预先为发送方终端和接收方终端设置主用链路和/或选定备用链路的步骤，或者，发送方终端和接收方终端协商确定主用链路和/或选定备用链路的步骤。

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