CN102185753B - 一种实现通信设备内部以太网链路双备切换的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现通信设备内部以太网链路双备切换的装置，属于通信技术设备产品中主要实现系统对内部网络链路双备份装置的产品结构的技术领域。包括：至少一块主控本板，至少一块主控对板，至少一块背板，至少一块业务板；形成所述的主控本板和主控对板在整个装置中处于互备关系，主要完成控制流解析处理和业务流流向控制处理且任意时刻只有一个主控板为主用状态，另一块为备用状态的结构。采用本发明的装置当发生主备切换时，可在减少背板、业务板布线难度及成本的基础上实现快速切换的效果。

Description

一种实现通信设备内部以太网链路双备切换的装置

技术领域

本发明涉及一种实现通信设备内部以太网链路双备切换的装置，属于通信技术设备产品结构的技术领域，具体说属于通信技术设备产品中主要实现系统对内部网络链路双备份装置的产品结构的技术领域。

背景技术

通常在一些高可靠性应用场合，对语音网关的要求会明确提出关键部件的1+1双冗余热备，尤其是对主控板的双备份。在语音网关系统中针对系统内各业务板卡的控制流或者业务流都是经过系统内主控板处理后以IP包的方式与其他网络或者服务器进行IP包交互。如果主控板出故障、或者主控板的外联网口故障，那么整个语音网关就不再受控于服务器，系统功能将瘫痪。所以设备内的主控板必需满足1+1冗余热备，即主控板的设计应有主备用自动切换功能。在实现主备用主控切换过程中涉及系统内以太网链路切换的具体实现一般需要考虑如下的技术问题：

1、主备用主控板的切换应不改变系统外联网口中控制流和业务流所涉及的IP/MAC地址，使得通信服务器上应用软件的底层支撑不用为此进行特殊的处理；

2、现在的语音网关侧重于VOIP的应用，所以基于VOIP应有的业务板卡数量较多，且IP信号是由收发2对差分线构成，所以在实现网络链路双备的时候要考虑背板布线数量的限制；

3、以太网链路切换瞬间发生在链路数据正在收发瞬间的概率＞0是完全有可能的，如果出现该情况，链路两端就会出现断链，需要重新建链。所以切换时间要尽可能短，那么发生链路中断的概率就越小，以求做到不中断已建链的业务作业。

目前以太网链路切换的方法通常有以下几种：

1、采用继电器进行以太网链路的隔离和切换，此方法存在切换速度慢(通常最快的固态继电器切换速度都在几百us(微秒，一微秒，即百万分之一秒1s＝1000ms＝1000000us)以上)、切换噪声大、线路接入损耗大(尤其是使用一段时间后，接触点出现氧化，接触阻抗变大)、切换瞬间存在脉冲干扰、系统功耗大(通常继电器的驱动电流＞＝12MA(毫安))。

2、采用高速模拟开关来进行以太网链路的隔离和切换，此方法不存在方法1的缺点，但目前通常做法是把以太网链路的收发差分线都通过模拟开关隔离和切换，那么当发生切换时存在网络链路两端进行重新建链和更新ARP表的过程，延长了切换时间。

3、在主备用主控情况下，每个主控槽位都通过背板向业务槽位提供独立的以太网链路，同时提供一条主控主备用指示信号，由业务板根据主备用指示信号来对2条以太网链路进行2选1操作。该方法存在增加背板、业务板布线难度及成本的问题。参考图4的主备用以太网链路连接逻辑框图，可以看出为了实现系统内以太网链路双备，业务板卡内需要2个以太网物理接口PHY芯片，业务板与背板直接的以太网链路有2条以太网链路互为备用，每一条链路包括2对差分线TX±和RX±，即以太网链路共有8条信号线，另外还需要一条用于指示主备用链路状态的主用指示信号AB_LACTn。

发明内容

本发明针对现有技术的不足提供了一种实现通信设备内部以太网链路双备切换的装置，可保证具有主控板1+1冗余热备的通信系统发生主备用主控板切换时系统内以太网络链路的快速切换，以实现解决现有技术中切换间隙大、背板布线复杂等缺陷的目的。

为达到所述的目的本发明的技术方案是：

一种实现通信设备内部以太网链路双备切换的装置，包括：

至少一块主控本板，至少一块主控对板，至少一块背板，至少一块业务板；

所述的主控本板和主控对板具有完全相同的电路结构且成对设置；分别通过网络接口与交换机或通信服务器的外部网络物理连接；

所述的电路结构为主控板内以太网交换芯片端口链路的接收方向没有通过模拟开关隔离控制；该主控本板和该主控对板的内部CPU软件设定IP和MAC地址一致；

所述的背板上设置以太网链路，该背板通过信号线或差分线将在该背板上并接在一起的该主控本板和主控对板电性连接成一体；

所述的业务板为单网口单IP/MAC地址设置，通过该背板的以太网链路信号线或差分线与该主控本板和该主控对板之间进行通信。

形成所述的主控本板和主控对板在整个装置中处于互备关系，主要完成控制流解析处理和业务流流向控制处理且任意时刻只有一个主控板为主用状态，另一块为备用状态的结构。

该主控本板内设置MAC控制器的CPU，10端口的以太网交换芯片，网络变压器A，网络变压器B，模拟开关，主备互锁逻辑模块和RJ45接口；

所述的内置MAC控制器的CPU为该主控本板的控制及运算单元，内置MAC控制器；CPU利用该MAC控制器，可以通过MII介质无关接口直接与所述的以太网交换芯片进行IP数据包的交互；

所述的RJ45接口为网络接口，用于该主控本板的控制流和业务流与交换机或通信服务器的外部网络的物理连接；

所述的以太网交换芯片为系统内以太网链路提供以太网交换功能，该以太网交换芯片通过以太网链路信号线或差分线分别与网络变压器A和网络变压器B双向连接；

所述的网络变压器A通过信号线或差分线分别与该RJ45接口和该以太网交换芯片双向连接；

所述的网络变压器B通过信号线或差分线与该以太网交换芯片双向连接；与该模拟开关单向连接；同时通过该背板的信号线或差分线与该主控对板信号连接；

所述的模拟开关用于控制主控主板内以太网交换芯片的以太网端口与背板以太网链路的连接或断开；该模拟开关通过信号线或差分线与所述的网络变压器B单向连接；同时通过该背板的信号线或差分线与该主控对板信号连接；

所述的主备互锁逻辑模块用于完成2个主控板之间的主备用逻辑判断及切换控制；该主备互锁逻辑模块通过信号线接受来自于MAC控制器的CPU的主备软切换控制信号；并通过信号线向该模拟开关发送主用以太网开关使能信号；同时通过该背板的主备互锁逻辑信号线与该主控对板信号连接。

该主控对板内设置MAC控制器的CPU，10端口的以太网交换芯片，网络变压器A，网络变压器B，模拟开关，主备互锁逻辑模块和RJ45接口；

所述的内置MAC控制器的CPU为该主控对板的控制及运算单元，内置MAC控制器；CPU利用该MAC控制器，可以通过MII介质无关接口直接与所述的以太网交换芯片进行IP数据包的交互；

所述的RJ45接口为网络接口，用于该主控对板的控制流和业务流与交换机或通信服务器的外部网络的物理连接；

所述的以太网交换芯片为系统内以太网链路提供以太网交换功能，该以太网交换芯片通过以太网链路信号线或差分线分别与网络变压器A和网络变压器B双向连接；

所述的网络变压器A通过信号线或差分线分别与该RJ45接口和该以太网交换芯片双向连接；

所述的网络变压器B通过信号线或差分线与该以太网交换芯片双向连接；与该模拟开关单向连接；同时通过该背板的信号线或差分线与该主控本板信号连接；

所述的模拟开关用于控制主控对板内以太网交换芯片的以太网端口与背板以太网链路的连接或断开；该模拟开关通过信号线或差分线与所述的网络变压器B单向连接；同时通过该背板的信号线或差分线与该主控本板信号连接；

所述的主备互锁逻辑模块用于完成2个主控板之间的主备用逻辑判断及切换控制；该主备互锁逻辑模块通过信号线接受来自于MAC控制器的CPU的主备软切换控制信号；并通过信号线向该模拟开关发送主用以太网开关使能信号；同时通过该背板的主备互锁逻辑信号线与该主控本板信号连接。

该背板上设置至少一条以太网链路信号线或差分线。

该业务板内设置MAC控制器，该MAC控制器通过以太网物理接口PHY芯片和变压器电性连接；通过以太网链路信号线或差分线分别与该主控本板和该主控对板物理连接。

该模拟开关为MAX4892型号的模拟开关。

采用本发明技术方案的优点在于：

首先，主备用主控板的IP地址和MAC地址保持一致，另外采用高速模拟开关对以太网链路进行隔离和切换只是隔离主控板内以太网交换芯片端口的发送链路，接收链路不隔离；当发生主备切换时，以太网链路两端不再需要重新更新ARP表，可以保证切换间隙只与以太网链路两端的自协商过程有关，如果以太网链路两端都是自协商模式，则切换时间＜50ms。

其次，2个主控槽位的以太网链路在背板并接后连接至业务槽位，其中主控板以太网链路的发送方向是经主控板内的模拟开关隔离的，只有主用状态的主控板的以太网数据可以通过背板发送至目标业务槽位；此方法可减少背板、业务板布线难度及成本；参考图5的本发明主备用以太网链路连接逻辑框图，对比图4来说，背板和业务板之间的以太网链路只需一条，业务板不需要来自主控板的主备用指示信号，且业务板只需一个以太网PHY接口芯片，所以相对图4方案来说，本发明可以减少背板、业务板布线难度及成本。

附图说明

图1为本发明装置的逻辑结构图；

图2为模拟开关内部逻辑原理图；

图3为本发明装置主备以太网链路连接原理示意图；

图4为现有技术的主备用以太网链路连接逻辑框图；

图5为本发明主备用以太网链路连接逻辑框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构详细说明如下。

我们知道以太网链路两端都是自协商模式，而且是通过ARP表确定目标设备的IP地址和MAC地址。

所谓自协商：

以太网中的各节点通过双绞线连接在一起，在进行通信之前必须在链路速率和全双工/半双工模式上达成一致。这种过程叫做网络的自协商过程，它由链路脉冲来实现。当网络中发现新主机时，链路脉冲发送“链路通告”以建立连接。链路脉冲发送的间隔大约在16±8毫秒，考虑网络链路两端的应答过程，那么网络链路两端初始建链的过程大约为50毫秒。自协商过程只发生在网络链路两端从断开到连接的过程。

所谓ARP表：

以太网中的各节点的相互识别寻址是通过ARP协议来完成的。ARP协议是“Address Resolution Protocol”(地址解析协议)的缩写。在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。

arp-ARP协议的工作原理：在各网络节点里都有一个ARP缓存表，表里的IP地址与MAC地址是一一对应的，举例来说，我们以主机A(192.168.1.5)向主机B(192.168.1.1)发送数据为例。当发送数据时，主机A会在自己的ARP缓存表中寻找是否有目标IP地址。如果找到了，也就知道了目标MAC地址，直接把目标MAC地址写入帧里面发送就可以了；如果在ARP缓存表中没有找到相对应的IP地址，主机A就会在网络上发送一个广播，目标MAC地址是“FF.FF.FF.FF.FF.FF”，这表示向同一网段内的所有主机发出这样的询问：“192.168.1.1的MAC地址是什么？”网络上其他主机并不响应ARP询问，只有主机B接收到这个帧时，才向主机A做出这样的回应：“192.168.1.1的MAC地址是00-aa-00-62-c6-09”。这样，主机A就知道了主机B的MAC地址，它就可以向主机B发送信息了。同时它还更新了自己的ARP缓存表，下次再向主机B发送信息时，直接从ARP缓存表里查找就可以了。ARP缓存表采用了老化机制，在一段时间内如果表中的某一行没有使用，就会被删除，这样可以大大减少ARP缓存表的长度，加快查询速度。

如图1所示，一种实现通信设备内部以太网链路双备切换的装置，包括：

至少一块主控本板001，至少一块主控对板002，至少一块背板003，至少一块业务板004；

所述的主控本板001和主控对板002具有完全相同的电路结构且成对设置；分别通过网络接口与交换机或通信服务器的外部网络物理连接；

所述的背板003上设置以太网链路，该背板003通过信号线或差分线将该主控本板001和主控对板002电性连接成一体；

所述的业务板004通过该背板003的以太网链路信号线或差分线与该主控本板001和该主控对板002之间进行通信。

形成所述的主控本板001和主控对板002在整个装置中处于互备关系，主要完成控制流解析处理和业务流流向控制处理且任意时刻只有一个主控板为主用状态，另一块为备用状态的结构。

如图1和图5所示，所述主控本板001和主控对板002的电路实现完全一致，所述主控本板001和主控对板002在整个系统中主要完成控制流解析处理和业务流流向控制处理。主控板本板001和主控对板002在系统中处于互备关系，任意时刻只有一个主控板为主用状态，另一块为备用状态。

所述主控板本板001和主控对板002主要电路模块包括内置MAC控制器的CPU100、10端口的以太网交换芯片101、网络变压器102(包括网络变压器A和网络变压器B)、模拟开关103、主备互锁逻辑模块104、RJ45接口105。

所述内置MAC控制器的CPU100为主控板的控制及运算单元，其特点是内置MAC控制器。利用所述的MAC控制器，CPU可以通过MII接口直接与所述的以太网交换芯片101进行IP数据包的交互。

MII(Media Independent Interface介质无关接口)；或称为媒体独立接口，它是IEEE-802.3定义的以太网行业标准。它包括一个数据接口，以及一个MAC和PHY之间的管理接口。数据接口包括分别用于发送器和接收器的两条独立信道。每条信道都有自己的数据、时钟和控制信号。MII数据接口总共需要16个信号。管理接口是个双信号接口：一个是时钟信号，另一个是数据信号。通过管理接口，上层能监视和控制PHY。MII(Management interface)只有两条信号线。

所述RJ45接口105用于主控本板001和主控对板002连接系统外部网络例如交换机或通信服务器，系统的控制流和业务流经此网口连接至外部网络。

所述以太网交换芯片101为系统内以太网链路提供以太网交换功能，该以太网交换芯片101通过以太网链路信号线或差分线分别与网络变压器A和网络变压器B双向连接。

所述模拟开关103(例如为MAX4892型号的模拟开关)用于控制主控板内以太网交换芯片101的以太网端口与背板以太网链路的连接或断开。模拟开关103用于控制主控本板001或主控对板002内以太网交换芯片101的以太网端口与背板003以太网链路的连接或断开；该模拟开关103通过信号线或差分线与所述的网络变压器B单向连接；同时通过该背板003的信号线或差分线与该主控对板002或主控本板001信号连接；

所述网络变压器102用于适配以太网差分传输线路的阻抗匹配及提供线路保护功能。即所述的网络变压器A通过信号线或差分线分别与该RJ45接口105和该以太网交换芯片101双向连接；所述的网络变压器B通过信号线或差分线与该以太网交换芯片101双向连接；与该模拟开关103单向连接；同时通过该背板003的信号线或差分线与该主控本板001或该主控对板002信号连接；

所述的主备互锁逻辑模块104用于完成2个主控板之间的主备用逻辑判断及切换控制；该主备互锁逻辑模块104通过信号线接受来自于MAC控制器的CPU100的主备软切换控制信号；并通过信号线向该模拟开关103发送主用以太网开关使能信号；同时通过该背板003的主备互锁逻辑信号线与该主控本板001或该主控对板002信号连接。

所述背板003在整个系统中主要完成主控板之间、主控与各业务板卡之间的信号连接。该背板003上设置至少一条以太网链路信号线或差分线。

所述业务板004在整个系统中完成具体业务功能，与主控之间通过背板的以太网链路进行通信。该业务板004内设置MAC控制器，该MAC控制器通过以太网物理接口PHY芯片和变压器电性连接；通过以太网链路信号线或差分线分别与该主控本板001和该主控对板002物理连接。

综上所述，对于系统以太网链路而言，主控本板001和主控对板002都提供了下列三个模块实现系统以太网络的相关链接功能：

1、RJ45接口105，系统连接外部网络或服务器的接口，用于传输控制流和业务流；

2、以太网交换芯片101(或称网络交换芯片，或称网络交叉芯片)，为系统以太网链路提供以太网交换功能。系统内各业务槽位的IP数据包都通过主控板内的以太网交换芯片101进行交换处理。

3、模拟开关103，控制主控板内以太网交换芯片101的以太网链路发送端口与背板主控槽位以太网发送链路的连接与断开。具体选型可为MAX4892，如图2所示，所述型号MAX4892主要特点有接入阻抗＜6.5R、并接电容＜6.5PF、信号传输带宽约为1G、功耗低、开关速度快＜50ns(ns(nanosecond)：纳秒即十亿分之一秒)。其内部逻辑原理图如图2所示。“SEL”为开关控制信号，例如，假设信号从“A0”和“A1”输入，当“SEL”为低电平时，“A0”和“A1”至“0B1”和“1B1”通道中的模拟开关闭合，“A0”和“A1”至“0B2”和“1B2”通道中的模拟开关断开，输入信号从“0B1”和“1B1”输出；当“SEL”为高电平时，“A0”和“A1”至“0B1”和“1B1”通道中的模拟开关断开，“A0”和“A1”至“0B2”和“1B2”通道中的模拟开关闭合，信号从“0B2”和“1B2”输出。

如图3展示了系统内主备以太网链路的连接示意图。图3中，U1A即为主控板内以太网交换芯片101的其中一个以太网端口，T1A为网络变压器102，U2A为模拟开关103。U2A的二选一控制信号连接至主控本板001的主备用状态指示信号“AB_LACTn”，“AB_LACTn”由主控本板001内部的主备互锁逻辑模块104提供。如果主控本板001为主用状态，则本板的“AB_LACTn”为低电平，系统的以太网数据包将在本板实现交互处理。此时主控对板002应互斥为备用状态，即对板的主备用状态“AB_LACTn”信号为高电平，对板的以太网链路发送通道被对板内的模拟开关103断开。图3中与U1A连接的LED灯用来指示该以太网端口的连接是处于LINK UP还是LINK DOWN状态，链路上是否处于数据传输状态。U1A与T1A之间的发送或者接收链路上并接的电阻主要是100欧差分链路的阻抗匹配电阻，链路上对地滤波电容主要是滤除共模干扰信号。

在上述电路中已实现了系统内主备以太网链路物理切换功能，相比起采用传统继电器实现主备链路切换的方法来讲有绝对优势。另外从MAX4892的开关切换速度＜50ns来看，主备以太网链路的切换时间瓶颈不在模拟开关103上。首先我们来看一下以太网端口之间建立初始连接的过程，在以太网口互联的初始阶段首先有一个自协商过程，自协商功能的基本机制是：每个网络设备在上电、管理命令发出、或是用户干预时发出FLP(快速连接脉冲)，协商信息封装在这些FLP序列中。FLT中包含有时钟/数字序列，将这些数据从中提取出来就可以得到对端设备支持的工作模式，以及一些用于协商握手机制的其他信息。当一个设备不能对FLP作出有效反应，而仅返回一个NLP(普通连接脉冲)时，它被作为一个10BASE-T兼容设备。自动协商的内容主要包括双工模式、运行速率、流控等内容，一旦协商通过，链路两端的设备就锁定在这样一种运行模式下。那么FLP为一脉冲串共有33BIT，NLP为单脉冲，FLP和NLP的发送间隔为16±8ms，所以考虑双方的应答周期，端口间建立连接的时间约为50ms。如果端口双方都工作于自协商模式，则一旦建立连接后将不再发送FLP脉冲。链路建链成功，数据流的流向控制是由ARP协议确定，通常以太网交换芯片内部有ARP缓存表，会根据IP包的流向自动记录并建立对应的MAC地址表，有利于加快经过以太网交换芯片的IP包交换速度。

根据上述原理，如果主控板内以太网交换芯片101端口收发链路都通过模拟开关103进行开关控制，那么，当发生主备链路切换时，新的主用主控板内的以太网交换芯片101的端口与系统内业务板卡的以太网端口就存在重新自协商的过程，同时新的主用主控板内的以太网芯片101内部也需要重新更新ARP缓存表，这两个过程都将会造成以太网链路切换时间过长，对正在进行的业务有中断影响，这对用户来说是不可接收的。

采用本发明，则可以克服上述缺陷。参看图3是本发明装置主备以太网链路连接原理示意图，主控板内以太网交换芯片101端口链路的接收方向没有通过模拟开关103隔离控制，即主控本板001和主控对板002内部的以太网交换芯片101都可以接收来自系统内业务板发送的IP包，根据ARP协议原理，即主控本板001和主控对板002内部的以太网芯片101都已建立了同样的ARP缓存表。同时，由于主控本板001和主控对板002的内部CPU软件设定IP和MAC地址一致，当发生切换时，业务板内的以太网控制器也不需要更新ARP表。所以发生切换时，切换间隙只取决于断开后重新自协商的时间，如果端口双方都是自协商模式，则切换时间＜50ms。

Claims (6)

1.一种实现通信设备内部以太网链路双备切换的装置，其特征在于包括：

至少一块主控本板(001)，至少一块主控对板(002)，至少一块背板(003)，至少一块业务板(004)；

所述的主控本板(001)和主控对板(002)具有完全相同的电路结构且成对设置；分别通过网络接口与交换机或通信服务器的外部网络物理连接；

所述的电路结构为主控板内以太网交换芯片端口链路的接收方向没有通过模拟开关隔离控制；该主控本板(001)和该主控对板(002)的内部CPU软件设定IP和MAC地址一致；

所述的背板(003)上设置以太网链路，该背板(003)通过信号线或差分线将在该背板(003)上并接在一起的该主控本板(001)和主控对板(002)电性连接成一体；

所述的业务板(004)为单网口单IP/MAC地址设置，通过该背板(003)的以太网链路信号线或差分线与该主控本板(001)和该主控对板(002)之间进行通信；

形成所述的主控本板(001)和主控对板(002)在整个装置中处于互备关系，主要完成控制流解析处理和业务流流向控制处理且任意时刻只有一个主控板为主用状态，另一块为备用状态的结构。

2.如权利要求1所述的实现通信设备内部以太网链路双备切换的装置，其特征在于该主控本板(001)内设置MAC控制器的CPU(100)，10端口的以太网交换芯片(101)，网络变压器A，网络变压器B，模拟开关(103)，主备互锁逻辑模块(104)和RJ45接口(105)；

所述的内置MAC控制器的CPU(100)为该主控本板(001)的控制及运算单元，内置MAC控制器；CPU利用该MAC控制器，可以通过MII介质无关接口直接与所述的以太网交换芯片(101)进行IP数据包的交互；

所述的RJ45接口(105)为网络接口，用于该主控本板(001)的控制流和业务流与交换机或通信服务器的外部网络的物理连接；

所述的以太网交换芯片(101)为系统内以太网链路提供以太网交换功能，该以太网交换芯片(101)通过以太网链路信号线或差分线分别与网络变压器A和网络变压器B双向连接；

所述的网络变压器A通过信号线或差分线分别与该RJ45接口(105)和该以太网交换芯片(101)双向连接；

所述的网络变压器B通过信号线或差分线与该以太网交换芯片(101)双向连接；与该模拟开关(103)单向连接；同时通过该背板(003)的信号线或差分线与该主控对板(002)信号连接；

所述的模拟开关(103)用于控制主控主板(001)内以太网交换芯片(101)的以太网端口与背板(003)以太网链路的连接或断开；该模拟开关(103)通过信号线或差分线与所述的网络变压器B单向连接；同时通过该背板(003)的信号线或差分线与该主控对板(002)信号连接；

所述的主备互锁逻辑模块(104)用于完成2个主控板之间的主备用逻辑判断及切换控制；该主备互锁逻辑模块(104)通过信号线接受来自于MAC控制器的CPU(100)的主备软切换控制信号；并通过信号线向该模拟开关(103)发送主用以太网开关使能信号；同时通过该背板(003)的主备互锁逻辑信号线与该主控对板(002)信号连接。

3.如权利要求1所述的实现通信设备内部以太网链路双备切换的装置，其特征在于该主控对板(002)内设置MAC控制器的CPU(100)，10端口的以太网交换芯片(101)，网络变压器A，网络变压器B，模拟开关(103)，主备互锁逻辑模块(104)和RJ45接口(105)；

所述的内置MAC控制器的CPU(100)为该主控对板(002)的控制及运算单元，内置MAC控制器；CPU利用该MAC控制器，可以通过MII介质无关接口直接与所述的以太网交换芯片(101)进行IP数据包的交互；

所述的RJ45接口(105)为网络接口，用于该主控对板(002)的控制流和业务流与交换机或通信服务器的外部网络的物理连接；

所述的以太网交换芯片(101)为系统内以太网链路提供以太网交换功能，该以太网交换芯片(101)通过以太网链路信号线或差分线分别与网络变压器A和网络变压器B双向连接；

所述的网络变压器A通过信号线或差分线分别与该RJ45接口(105)和该以太网交换芯片(101)双向连接；

所述的网络变压器B通过信号线或差分线与该以太网交换芯片(101)双向连接；与该模拟开关(103)单向连接；同时通过该背板(003)的信号线或差分线与该主控本板(001)信号连接；

所述的模拟开关(103)用于控制主控对板(002)内以太网交换芯片(101)的以太网端口与背板(003)以太网链路的连接或断开；该模拟开关(103)通过信号线或差分线与所述的网络变压器B单向连接；同时通过该背板(003)的信号线或差分线与该主控本板(001)信号连接；

所述的主备互锁逻辑模块(104)用于完成2个主控板之间的主备用逻辑判断及切换控制；该主备互锁逻辑模块(104)通过信号线接受来自于MAC控制器的CPU(100)的主备软切换控制信号；并通过信号线向该模拟开关(103)发送主用以太网开关使能信号；同时通过该背板(003)的主备互锁逻辑信号线与该主控本板(001)信号连接。

4.如权利要求1所述的实现通信设备内部以太网链路双备切换的装置，其特征在于该背板(003)上设置至少一条以太网链路信号线或差分线。

5.如权利要求1所述的实现通信设备内部以太网链路双备切换的装置，其特征在于该业务板(004)内设置MAC控制器，该MAC控制器通过以太网物理接口PHY芯片和变压器电性连接；通过以太网链路信号线或差分线分别与该主控本板(001)和该主控对板(002)物理连接。

6.如权利要求2或3所述的实现通信设备内部以太网链路双备切换的装置，其特征在于该模拟开关(103)为MAX4892型号的模拟开关。

Images