CN102292938A - 电子修补装置、网络系统及网络系统中的动作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子修补装置、网络系统及所述网络系统中的动作方法。所述网络系统包含：n个网络设备，n为等于或大于1的自然数；备用网络设备，用作所述n个网络设备中某一个网络设备的备用；n个终端装置，分别与所述n个网络设备对应地连接；以及分配装置，在所述n个网络设备与所述n个终端装置之间连接各线路，且根据需要，用所述备用网络设备代替所述n个网络设备中的某一个网络设备，多个所述分配装置并联地连接。

Description

电子修补装置、网络系统及网络系统中的动作方法
相关申请案的交叉参考
本申请为2010年7月14日申请的第PCT/KR2010/004568号国际申请的中国国家阶段，且主张2009年8月13日申请的第2009-0074592号韩国专利申请案的优先权和权益，所述在先申请的揭示内容全文以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种网络系统，且更明确地说，涉及一种具有为网络设备的故障而准备的备用设备、从而不会发生动作中断网络系统及其动作方法。
背景技术
一般而言，信息和通信领域以局域网(LAN)和因特网为中心快速发展。特别是，自20世纪80年代中期就大量普及的个人计算机(PC)已在公共机构或公司的办公室、工厂、实验室等中的各种应用领域展示能力，例如，数据处理、数据库管理、文字处理、工厂控制和电子邮件等应用领域。为了应对这样的多种领域中的信息处理的需要，在所有部门设置了计算机，且连接各计算机来构成网络环境，此举已自然地成为趋势。
由于基于这种网络，利用计算机处理如办公自动化(OA)和工厂自动化(FA)等诸多业务，随之需要快速且准确处理业务，各企业通过设置内部互联网，提高了利用客户端和服务器的业务的效率。而且，随着工厂自动化的推进，很多生产设施和控制设施已利用网络提高了生产率和管理效率。然而，由于接入服务器的客户端、生产设施等的增加，以及多种应用程序的出现，各企业所运营的网络环境已变得非常复杂，维持网络环境的网络管理中已出现许多困难。
图1是一般网络系统的结构图。
参照图1，网络系统包含服务器群10、服务器群交换机20、分配交换机30、终端装置交换机40及终端装置50。
服务器群10包含多个服务器，且由一级服务器和二级服务器双重化。
服务器群交换机20为连接到服务器群10的各服务器的网络交换机，且配置成双重结构。
分配交换机30为连接在服务器群交换机20与终端装置交换机40之间以中继数据和信号的网络交换机，且配置成双重结构。在一些网络系统中，共用服务器群交换机20和分配交换机30。
终端装置交换机40为连接到终端装置50上的网络交换机，且配置成单一结构。
图2是表示现有的网络系统中的连接方式的图。
参照图2，在现有的网络系统中，终端装置交换机40与终端装置50通过I形接线板60连接。
如图1和图2所示，在现有的网络系统中，服务器群10、服务器群交换机20和分配交换机30以双重结构实现。因此，即使发生故障，也可使用预备装备来无中断地运行网络。而且，在由于需要变更网络的构成、配置等而需要对网络的一部分进行作业时，通过切换预备装备来使用，从而能够无中断地变更网络的结构、配置等。
然而，终端装置交换机40和终端装置50的数目远超过服务器群交换机20和分配交换机30的数目，从而不仅双重化费用较大，且由于未标准化的终端装置的多种特性，很难构成双重化结构。因此，只能以单一结构来实现终端装置交换机40和终端装置50，因此，存在有在终端装置交换机40中发生故障时通信中断的问题。这样，在现有的网络系统中，由于终端装置交换机40的故障而整个网络系统的运行中断，在终端装置交换机40恢复正常之前通信处于中断状态，从而存在有在中断期间生产有可能发生问题而造成生产率受到致命性损失的问题。
发明内容
技术问题
本发明是为了解决上述的技术问题而提出的，其目的在于，提供一种网络系统，其以双重结构构成终端装置交换机，从而即使在终端装置交换机发生了故障，也能够无中断地维持通信。
本发明的另一目的在于，提供一种如下的网络系统：以双重结构构成终端装置交换机，因此，即使在终端装置交换机需要变更作业时，也能够在无中断地维持通信的情况下完成变更。
本发明的另一目的在于，提供一种在网络交换机和备用网络交换机与终端装置之间实现针对故障发生的备用动作的电子修补装置。
本发明的另一目的在于，提供一种包含上述电子修补装置的网络系统的动作方法。
本发明的另一目的在于，提供一种网络系统，与1:1网络备用系统结构相比，提供网络系统结构的经济效率。
本发明的另一目的在于提供一种不能用单一局域网(LAN)卡实现基准网络双重结构连接的终端装置的网络双重化方法。
技术问题解决方案
为了实现上述目的，本发明的网络系统，包含：n个网络设备，n为等于或大于1的自然数；备用网络设备，用作所述n个网络设备中某一个网络设备的备用；n个终端装置，分别与所述n个网络设备对应地连接；以及分配装置，在所述n个网络设备与所述n个终端装置之间连接各线路，且根据需要，用所述备用网络设备代替所述n个网络设备中的某一个网络设备，多个所述分配装置并联地连接。
所述分配装置可以为电子修补装置，该电子修补装置在所述n个网络设备与所述n个终端装置之间连接各线路，监视所述n个网络设备的动作状态，并将发生了故障的网络设备切换为所述备用网络设备。
所述电子修补装置可以包含：网络设备接入单元，包含用于接入到所述n个网络设备的n个端口；备用网络设备接入单元，用于接入到所述备用网络设备；终端装置接入单元，包含用于接入到所述n个终端装置的n个端口；第一信号检测单元，用于检测从所述网络设备输出的信号；切换单元，从所述网络设备与所述终端装置连接的状态，将所述网络设备切换为所述备用网络设备，或者相反地，从所述备用网络设备与所述终端装置连接的状态，将所述备用网络设备切换为所述网络设备；以及控制单元，从所述第一信号检测单元读取信号来判断所述网络设备中是否发生故障，并控制所述切换单元以将发生了故障的网络设备切换为所述备用网络设备。
所述电子可以修补装置进一步包含第二信号检测单元，所述第二信号检测单元检测从所述备用网络设备输出的信号，所述控制单元从所述第二信号检测单元读取信号，来判断所述备用网络设备中是否发生了故障。
当判断为所述备用网络设备中发生了故障时，所述控制单元可以控制所述切换单元以将所述备用网络设备切换为所述网络设备。
所述电子修补装置可以进一步包含电源故障旁路切换单元，当在供应到所述电子修补装置的电源中发生了故障时，所述电源故障旁路切换单元切换成直接连接所述网络设备与所述终端装置。
所述电子修补装置可进一步包含：用于防止异常动作的第一电路保护单元，该异常动作包含由所述网络设备收发的信号发生过电压；用于防止异常动作的第二电路保护单元，该异常动作包含由所述终端装置收发的信号发生过电压；以及用于防止异常动作的第三电路保护单元，该异常动作包含由所述备用网络设备收发的信号发生过电压。
所述电子修补装置进一步包含反向信号阻断单元，用于在从所述网络设备或所述备用网络设备向所述终端装置传输信号的传输线中阻断反向输入的信号。
所述电子修补装置可进一步包含：第一输出信号放大器，用于放大从所述网络设备输出的信号后传送到所述第一信号检测单元；以及第二输出信号放大器，用于放大从所述备用网络设备输出的所述信号后传送到所述第二信号检测单元。
所述切换单元可包含：第一切换单元，连接到终端装置接入单元的接收端口；以及第二切换单元，连接到终端装置接入单元的发送端口。
所述网络设备可包含网络交换机。
所述备用网络设备可包含网络交换机。
所述分配装置可包含集线器。
所述第一信号检测单元可检测从网络设备输出的链接信号和链接脉冲信号，所述控制单元可使用从第一信号检测单元读取的所述链接信号和所述链接脉冲信号来判断网络设备中是否发生了故障。
所述第二信号检测单元可检测从所述备用网络设备输出的链接信号和链接脉冲信号，所述控制单元使用从所述第二信号检测单元读取的链接信号和链接脉冲信号来判断所述备用网络设备中是否发生了故障。
所述第一电路保护单元、所述第二电路保护单元或所述第三电路保护单元可为变压器。
所述电源故障旁路切换单元、所述第一切换单元或所述第二切换单元可以具有继电器结构。
多个所述电子修补装置可并联地连接。
所述电子修补装置可包含：多个模块，所述多个模块包含电子修补装置的全部组件且各自单独动作。此时，优选所述电子修补装置的所述多个模块各自独立动作，以便在更换所述多个模块中的一些模块时不会影响到其他模块。
向所述电子修补装置供应双重化的电源。
本发明的另一方面提供电子修补装置，其包含：网络设备接入单元，包含用于接入到n个网络设备的n个端口；备用网络设备接入单元，用于接入到用作所述网络设备的备用的备用网络设备；终端装置接入单元，包含用于接入到n个终端装置的n个端口；第一信号检测单元，用于检测从所述网络设备接入单元输出的信号；切换单元，从所述网络设备接入单元与所述终端装置接入单元连接的状态，将所述网络设备接入单元切换为所述备用网络设备接入单元，或者相反地，从所述备用网络设备接入单元与所述终端装置接入单元连接的状态，将所述备用网络设备接入单元切换为所述网络设备接入单元；反向信号阻断单元，在从所述网络设备或所述备用网络设备向所述终端装置传输信号的传输线中阻断反向输入的信号；以及控制单元，从所述第一信号检测单元读取信号来判断所述网络设备中是否发生了故障，并控制所述切换单元以将接入到发生了故障的网络设备的网络设备接入单元切换为所述备用网络设备接入单元。
所述电子修补装置可进一步包含：第二信号检测单元，所述第二信号检测单元用于检测从所述备用网络设备接入单元输出的信号，所述控制单元能够从所述第二信号检测单元读取信号来判断所述备用网络设备中是否发生了故障。
当判断为所述备用网络设备中发生了故障时，所述控制单元能够控制所述切换单元来将所述备用网络设备切换为所述网络设备。
所述电子修补装置可进一步包括电源故障旁路切换单元，当在供应到所述电子修补装置的电源中发生了故障时，所述电源故障旁路切换单元切换成直接连接所述网络设备接入单元与所述终端装置接入单元。
所述电子修补装置可进一步包含：防止异常动作的第一电路保护单元，该异常动作包含由所述网络设备接入单元收发的信号发生过电压；防止异常动作的第二电路保护单元，该异常动作包含由所述终端装置接入单元收发的信号发生过电压；以及防止异常动作的第三电路保护单元，该异常动作包含由所述备用网络设备接入单元收发的信号发生过电压。
所述电子修补装置可进一步包含：反向信号阻断单元，用于在从所述网络设备或所述备用网络设备向所述终端装置传输信号的传输线中阻断反向输入的信号。
所述电子修补装置可进一步包含：第一输出信号放大器，所述第一输出信号放大器放大从所述网络设备接入单元输出的信号后传送到所述第一信号检测单元；以及第二输出信号放大器，所述第二输出信号放大器放大从所述备用网络设备接入单元输出的信号后传送到所述第二信号检测单元。
所述切换单元可包含：第一切换单元，与所述终端装置接入单元的接收端口连接；以及第二切换单元，与所述终端装置接入单元的发送端口连接。
所述网络设备或备用网络设备可包含网络交换机。
所述第一信号检测单元可检测从所述网络设备接入单元输出的链接信号和链接脉冲信号，所述控制单元使用从所述第一信号检测单元读取的所述链接信号和所述链接脉冲信号来判断所述网络设备中是否发生了故障。
第二信号检测单元可检测从所述备用网络设备接入单元输出的链接信号和链接脉冲信号，所述控制单元使用从所述第二信号检测单元读取的所述链接信号和所述链接脉冲信号来判断所述备用网络设备中是否发生了故障。
所述第一电路保护单元、所述第二电路保护单元或所述第三电路保护单元可为变压器。
所述电源故障旁路切换单元、所述第一切换单元或所述第二切换单元可以具有继电器结构。
本发明的另一实施例的网络系统中的动作方法，其包括：按照预定的顺序开始检查相应网络设备的端口的状态的步骤；使用从所述网络设备输出的信号来判断所述端口中是否发生了故障的步骤；当判断为在所述网络设备的端口即当前端口中发生了故障时，检查在其它端口中是否存在发生了故障的端口即故障发生端口的步骤；当不存在故障发生端口时，将当前端口切换为连接到备用网络设备的端口即备用端口的步骤；当存在故障发生端口时，比较当前端口和所述故障发生端口的优先顺序的步骤；以及当所述当前端口具有比所述故障发生端口高的优先顺序时，将所述当前端口切换为所述备用端口的步骤。
使用从所述网络设备输出的信号来判断端口中是否发生了故障的步骤包含：确认是否从所述网络设备检测到链接信号的步骤；若未从所述网络设备检测到链接信号，则确认是否从所述网络设备检测到链接脉冲信号的步骤；若未从所述网络设备检测到链接脉冲信号，则确认当前端口是否为所述备用端口的步骤；以及若所述当前端口不是所述备用端口，则判断为在当前端口中发生了故障的步骤。
使用从所述网络设备输出的信号来判断端口中是否发生了故障的步骤还可包括：若从所述网络设备检测到链接信号，则确认当前端口是否为最后端口的步骤；以及若当前端口不是最后端口，则开始检查下一端口，若当前端口是最后端口，则结束动作的步骤。
使用从所述网络设备输出的信号来判断端口中是否发生了故障的步骤还可包括：若从所述网络设备检测到链接信号，则接通对应于所述网络设备的发光单元的步骤。
使用从所述网络设备输出的信号来判断端口中是否发生了故障的步骤还可包括：若当从所述网络设备检测到链接脉冲信号时，则确认检查所述当前端口是否为最后端口的步骤；以及若当所述当前端口不是为所述最后端口时，则开始检查下一端口，若且当所述当前端口是为所述最后端口时，则结束全部动作的步骤。
使用从所述网络设备输出的信号来判断端口中是否发生了故障的步骤还可包括：若从所述网络设备检测到链接脉冲信号，则接通对应于所述网络设备的发光单元的步骤。
使用从所述网络设备输出的信号来判断端口中是否发生了故障的步骤还可包括：若所述当前端口为所述备用端口，则将全部所述端口连接到非备用的网络交换机端口的步骤。
使用从所述网络设备输出的信号来判断端口中是否发生了故障的步骤还可包括：若所述当前端口为所述备用端口，则使得对应于全部端口的发光单元闪烁的步骤。
所述动作方法可进一步包含：若不存在故障发生端口，则将当前端口切换为所述备用端口的步骤。
所述动作方法可进一步包含：若不存在故障发生端口，则使得对应于当前端口的发光单元闪烁的步骤。
所述动作方法可进一步包括如下步骤：若所述当前端口具有比所述故障端口高的优先顺序，则在将所述当前端口切换为所述备用端口之后，确认所述当前端口是否为最后端口，若所述当前端口不是最后端口，则开始检查下一端口，若所述当前端口是最后端口，则结束动作。
所述动作方法可进一步包含：若所述当前端口具有比所述故障端口高的优先顺序，则将所述故障发生端口连接到非备用的网络交换机端口的步骤。
所述动作方法可进一步包含：若所述当前端口具有比所述故障端口低的优先顺序，则关闭对应于所述当前端口的所述发光单元的步骤。
发明的效果
根据本发明的，与网络交换机设备发生故障的情况相比，由于具备备用网络交换机设备，所以具有即使在交换机设备等网络设备上发生故障时也能够无中断地维持系统的效果。因此，具有能够提高生产设施的效率的优点。
而且，本发明将网络交换机配置成双重结构，所以具有即使在需要对网络交换机进行变更作业时也能够在无中断地维持通信的状态下完成变更的效果。因此，具有能够提高生产设施的效率的优点。
另外，本发明实现n:1备用网络系统，所以与1:1网络备用系统相比，可大幅减少安装成本。
附图说明
图1是说明一般的网络系统的结构图。
图2是表示现有的网络系统中的连接方式的图。
图3是表示本发明的一实施例的网络系统的结构图。
图4是表示根据本发明的一实施例的网络系统中的连接方式的图。
图5是表示网络系统中的理想的备用方式的图。
图6是表示根据本发明的一实施例的网络系统中的备方式的图。
图7是表示根据本发明的一实施例的电子修补装置的结构电路图。
图8是表示根据本发明的一实施例的网络系统中的动作方法的流程图。
图9是表示根据本发明的一实施例的电子修补装置的外观的图。
附图标记说明
100服务器群
200服务器群交换机
300分配交换机
400终端装置交换机
500终端装置
600电子修补装置
403，405备用网络交换机
710网络设备接入单元
720终端装置接入单元
730备用网络设备接入单元
740电源故障旁路切换单元
750第一电路保护单元
760第一切换单元
770反向信号阻断单元
780第二电路保护单元
790第二切换单元
800控制单元
810第一输出信号放大器
820第一信号检测单元
830第二输出信号放大器
840第二信号检测单元
850第三电路保护单元
具体实施方式
下文中，参照附图，详细描述本发明的实施例。在对各附图中的结构要素标注附图标记时，对同一结构要素，即便表示于不同的附图上，也尽量标注了相同的标记。此外，在说明本发明时，在认为对相关的公知功能或结构的具体说明有可能没必要地使本发明的主要内容变模糊时，省略其详细说明。
图3是根据本发明的一实施例的网络系统的结构图。
参照图3，网络系统包含服务器群100、服务器群交换机200、分配交换机300、终端装置交换机400、终端装置500及电子修补装置600。
服务器群100包含多个服务器，且由一级服务器和二级服务器双重化。
服务器群交换机200为连接到服务器群100的各服务器的网络交换机，且构成为双重结构。
分配交换机300为连接在服务器群交换机202与终端装置交换机402之间以中继数据和信号的网络交换机，且构成为双重结构。
终端装置交换机400为连接到终端装置500的网络交换机，且构成为双重结构。更具体来说，终端装置交换机400包含网络交换机401和备用网络交换机403。尽管图3仅表示一个网络交换机，但在本发明中可存在多个网络交换机。换句话说，有可能实现包含n个(n为等于或大于1的自然数)网络交换机和一个备用网络交换机的n:1备用网络系统。对此的详细说明将在后面进行。
图4是表示根据本发明的一实施例的网络系统中的连接方式的图。
参照图4，网络交换机401和备用网络交换机403通过电子修补装置600，与终端装置500连接。通常，网络交换机401和终端装置500通过电子修补装置600进行连接。然而，当网络交换机401中发生故障，或因为其他原因而不能够通过网络交换机401进行通信时，电子修补装置600根据控制信号切换为使备用网络交换机403和终端装置500。图4是说明电子修补装置的网络系统的简化图，且在本发明中提供一种n个网络交换机和一个备用网络交换机连接的n:1备用网络系统。
图5是表示说明网络系统中的理想的备用方法的图。
参照图5，展示了1:1备用网络系统。即，对应于五个网络交换机401具备5个备用网络交换机403，且具备用于切换网络交换机401与备用网络交换机403的5个电子板装置600_1、600_2、……及600_5。
在图5中，各终端装置500通过各个电子板装置分别连接到网络交换机401和备用网络交换机403上。即是以1:1形成备用系统的结构。在这样的网络系统中，即使在一个或一个以上网络交换机401中同时发生故障，也可以通过各电子板装置切换为备用网络交换机403，因此，所述网络系统可称为理想网络系统。然而，很少同时在两个或两个以上网络系统中发生故障，且以1:1实现备用网络系统是非常低效的。而且，实际以1:1实现备用网络系统时，与现有的网络系统相比，需要两倍或更多的成本，可以说在成本上不是有效的系统。因此，在本发明中提出一种将多个网络交换机和一个备用网络交换机连接到一个电子修补装置上来实现备用网络系统的方法。即，提出了使用n个网络交换机和一个备用网络交换机的n:1备用网络系统。
图6是表示根据本发明的一实施例的网络系统中的备用方式的图。
参照图6，网络系统包含五个网络交换机401、备用网络交换机405、终端装置500和电子修补装置600。
图6中具备五个网络交换机401，但是这只是一实施例，可以具备各种数目的网络交换机401。而且，在图6的实施例中，作为网络设备，例示了网络交换机401和备用网络交换机405，但这只是一实施例，当然可以使用多种网络设备。
备用网络交换机405用作网络交换机401的备用。
图示了5台终端装置500，且各终端装置500通过电子修补装置600连接到对应的网络交换机401。
电子修补装置600在5台网络交换机401与5台终端装置500之间连接线路，且根据需要，将5台网络交换机401中的某一个网络交换机切换到备用网络交换机405。在图6的一实施例中，将电子修补装置600用作分配装置，但这仅是一实施例，能够使用具有相同功能的多种分配装置。例如，可代替电子修补装置600，将集线器用作分配装置。
在本发明中，电子修补装置600在5台网络交换机401与5台终端装置500之间连接线路，且监视5台网络交换机401的动作状态来将发生故障的网络交换机切换到备用网络交换机405。在本发明的一实施例中，多个电子修补装置600可并联连接。将参照图7详细说明这种电子修补装置600。
图7为根据本发明的一实施例的电子修补装置的电路图。
参照图7，电子修补装置包含：网络设备接入单元710、终端装置接入单元720、备用网络设备接入单元730、电源故障旁路切换单元740、第一电路保护单元750、第一切换单元760、反向信号阻断单元770、第二电路保护单元780、第二切换单元790、控制单元800、第一输出信号放大器810、第一信号检测单元820、第二输出信号放大器830、第二信号检测单元840以及第三电路保护单元850。
网络设备接入单元710包含用于接入n个网络设备的n个端口。在本发明的一实施例中，网络设备可包含网络交换机。网络设备接入单元710包含发送端口Tx和接收端口Rx。在为应用于交流电的传送线路的情况下，如图7所示，各传输线由两条线实施。
终端装置接入单元720包含用于接入n个终端装置500的n个端口。
备用网络设备接入单元730包含用于接入备用网络设备的端口。在本发明的一实施例中，备用网络设备可包含备用网络交换机。
当供应到电子修补装置的电源发生故障时，电源故障旁路切换单元740切换为使得网络设备接入单元710和终端装置接入单元720直接连接。在本发明的一实施例中，电源故障旁路切换单元740可以由继电器结构实现。
第一电路保护单元750防止异常动作，该异常动作包含由网络设备接入单元710收发的信号的过电压。在本发明的一实施例中，第一电路保护单元750可包含变压器。
第二电路保护单元780防止异常动作，该异常动作包含由终端装置接入单元720收发的信号的过电压。在本发明的一实施例中，第二电路保护单元750可包含变压器。
第三电路保护单元850防止异常动作，该异常动作包含由备用网络设备接入单元730收发的信号的过电压。在本发明的一实施例中，第三电路保护单元850可包含变压器。
第一切换单元760连接到终端装置接入单元720的接收端口Rx，从网络设备接入单元710和终端装置接入单元720连接的状态，将网络设备接入单元710切换为网络设备接入单元730，或者相反地，从备用网络设备接入单元730和终端装置接入单元720连接的状态，将备用网络设备接入单元730切换为网络设备接入单元710。在本发明的一实施例中，第一切换单元760可以由继电器结构实现。
第二切换单元790连接到终端装置接入单元720的发送端口Tx，从网络设备接入单元710与终端装置接入单元720连接的状态，将网络设备接入单元710切换为备用网络设备接入单元730，或者相反地，从备用网络设备接入单元730与终端装置接入单元720连接的状态，将备用网络设备接入单元730切换为网络设备接入单元710。在本发明的一实施例中，第二切换单元790可以由继电器结构实现。
反向信号阻断单元770用于在从网络设备接入单元710或备用网络设备接入单元730向终端装置接入单元720传输信号的传输线中切断反向输入的信号，并放大信号。
控制单元800从第一信号检测单元820读取信号来判断网络设备中是否已发生故障，且控制第一切换单元760和第二切换单元790，以将接入到发生了故障的网络设备的网络设备接入单元710切换为备用网络设备接入单元730。
第一输出信号放大器810放大从网络设备接入单元710输出的信号之后，传送到第一信号检测单元820。
第二输出信号放大器830放大从备用网络设备接入单元730输出的信号之后，传送到第二信号检测单元840。
第一信号检测单元820检测从网络设备接入单元710输出的信号。在本发明中，控制单元800从第一信号检测单元820读取信号，进而判断网络设备中是否发生故障。
第二信号检测单元840检测从备用网络设备接入单元730输出的信号。在本发明中，控制单元800从第二信号检测单元840读取信号，进而判断备用网络设备中是否发生故障。当判断为备用网络设备中发生了故障时，控制单元800控制第一切换单元760和第二切换单元790以从备用网络设备切换到网络设备。
在本发明的一实施例中，第一信号检测单元820能够检测从网络设备接入单元710输出的链接信号和链接脉冲信号。此时，控制单元800使用从第一信号检测单元820读取的链接信号和链接脉冲信号，能够判断网络设备中是否发生了故障。
在本发明的一实施例中，第二信号检测单元840能够检测从备用网络设备接入单元730输出的链接信号和链接脉冲信号。此时，控制单元800使用从第二信号检测单元840读取的链接信号和链接脉冲信号，能够判断备用网络设备中是否发生了故障。
图9为表示根据本发明的一实施例的电子修补装置的外观的图。
参照图9，电子修补装置600包含多个模块910，所述多个模块910包含电子修补装置600的全部构成要素且各自单独动作。
在图9的实施例中，模块910包含：第一端口1、第二端口2、第三端口3、第四端口4、第五端口5和备用端口B。然而，这仅是一实施例，且端口的数目或位置可以通过各种方式进行实现。图9表示共包含12个模块的电子修补装置600。而且，模块910具有表示各端口的状态的发光单元912。在本发明的一实施例中，发光单元912可由发光二极管(LED)来实现。
在根据本发明的一实施例的电子修补装置600中，当多个模块910中的一些模块改变时，相应多个模块可单独动作以不影响其它模块。
而且，也可以对电子修补装置600提供双重化的电源。从而，即使在因某种原因而电源供给中发生问题时，由于电源供给而重话，所以正常动作的另一电源连续供电，所以能够无中断地稳定地驱动电子修补装置600，进而能够构筑更加稳定的网络系统环境。
图8为表示根据本发明的一实施例的网络系统中的动作方法的流程图。
根据预定的顺序，开始对应的网络设备的端口状态的检查(S801)。
确认是否从网络设备检测到链接信号(S803)。
当未从网络设备检测到链接信号时，检查从网络设备是否检测到链接脉冲信号(S805)。
检查从网络设备是否检测到链接脉冲信号(S807)，当从网络设备没有检测到链接脉冲信号时，确认且网络设备的端口(称为“当前端口”)是否为连接到备用网络设备上的备用端口(S809)。
在当前端口不是备用端口时，判断为当前端口中发生了故障(S811)。
当判断为当前端口中发生了故障时，确认其它端口中是否存在发生了故障的端口(称为“故障发生端口”)(S813)。
当不存在故障端口时，将当前端口切换为备用端口(S827)。并且，使得对应于当前端口的发光单元912闪烁(S829)。另一方面，当存在故障端口时，比较当前端口和故障端口的优先顺序(S815)。
在当前端口具有比故障发生端口高的优先顺序时，将故障端口连接到非备用的网络交换机端口(S831)，且将当前端口切换为备用端口(S833)。随后，确认当前端口是否为最后端口(S819)，在当前端口为最后端口时，结束动作，且在当前端口不是最后端口时，开始下一端口的检查(S821)。
在当前端口具有比故障端口低的优先顺序时，关闭对应于当前端口的发光单元912(S835)，继续进行下一端口的检查。
当在步骤803中检测到链接信号时，接通对应于当前端口的发光单元912(S817)，且确认当前端口是否为最后端口(S819)。在当前端口为最后端口时，结束动作，在当前端口不是最后端口时，开始下一端口的检查(S821)。
当在步骤807检测到链接脉冲信号时，接通对应于当前端口的发光单元912(S817)，并确认当前端口是否为最后端口(S819)。在当前端口为最后端口时，结束动作，且在当前端口不是最后端口时，开始下一端口的检查(S821)。
当在步骤809中检查到当前端口为备用端口时，将全部端口连接到非备用的网络交换机端口(S823)，并使全部发光单元912闪烁(S825)。
在图8的实施例中，发光单元912是表示端口状态的构成要素，且可通过发光或不发光来指示正常状态、切换状态、故障状态等。根据实施例，可通过不同的方式来驱动图8中说明的发光单元912的接通/断开动作或闪烁动作。在本发明的一实施例中，发光单元912可由LED来实施。
虽然使用几种优选实施例来说明了本发明，但这些实施例只是例示的，并不意图限定本发明。所属领域的技术人员能够理解在不脱离本发明的思想和所附权利要求书所公开的权利范围内能够进行多种变化和修订。

Claims (64)

1.一种网络系统，包括：
n个网络设备，n为等于或大于1的自然数；
备用网络设备，用作所述n个网络设备中某一个网络设备的备用；
n个终端装置，分别与所述n个网络设备对应地连接；以及
分配装置，在所述n个网络设备与所述n个终端装置之间连接各线路，且根据需要，用所述备用网络设备代替所述n个网络设备中的某一个网络设备，
其中，当在所述n个网络设备中的某一个中发生了故障时，利用所述分配装置执行将发生了故障的网络设备切换为所述备用网络设备的n:1备用动作。
2.根据权利要求1所述的网络系统，其中，所述分配装置为电子修补装置，该电子修补装置在所述n个网络设备与所述n个终端装置之间连接各线路，监视所述n个网络设备的动作状态，并将发生了故障的网络设备切换为所述备用网络设备。
3.根据权利要求2所述的网络系统，其中，所述电子修补装置包含：
网络设备接入单元，包含用于接入到所述n个网络设备的n个端口；
备用网络设备接入单元，用于接入到所述备用网络设备；
终端装置接入单元，包含用于接入到所述n个终端装置的n个端口；
第一信号检测单元，用于检测从所述网络设备输出的信号；
切换单元，从所述网络设备与所述终端装置连接的状态，将所述网络设备切换为所述备用网络设备，或者相反地，从所述备用网络设备与所述终端装置连接的状态，将所述备用网络设备切换为所述网络设备；以及
控制单元，从所述第一信号检测单元读取信号来判断所述网络设备中是否发生故障，并控制所述切换单元以将发生了故障的网络设备切换为所述备用网络设备。
4.根据权利要求3所述的网络系统，其中，
所述电子修补装置进一步包含第二信号检测单元，所述第二信号检测单元检测从所述备用网络设备输出的信号，
所述控制单元从所述第二信号检测单元读取信号，来判断所述备用网络设备中是否发生了故障。
5.根据权利要求4所述的网络系统，其中，
当判断为所述备用网络设备中发生了故障时，所述控制单元控制所述切换单元以将所述备用网络设备切换为所述网络设备。
6.根据权利要求3所述的网络系统，其中，
所述电子修补装置进一步包含电源故障旁路切换单元，当在供应到所述电子修补装置的电源中发生了故障时，所述电源故障旁路切换单元切换成直接连接所述网络设备与所述终端装置。
7.根据权利要求3所述的网络系统，其中，
所述电子修补装置进一步包含用于防止异常动作的第一电路保护单元，该异常动作包含由所述网络设备收发的信号发生过电压。
8.根据权利要求3所述的网络系统，其中，所述电子修补装置进一步包含用于防止异常动作的第二电路保护单元，该异常动作包含由所述终端装置收发的信号发生过电压。
9.根据权利要求3所述的网络系统，其中，所述电子修补装置进一步包含用于防止异常动作的第三电路保护单元，该异常动作包含由所述备用网络设备收发的信号发生过电压。
10.根据权利要求3所述的网络系统，其中，所述电子修补装置进一步包含反向信号阻断单元，用于在从所述网络设备或所述备用网络设备向所述终端装置传输信号的传输线中阻断反向输入的信号。
11.根据权利要求3所述的网络系统，其中，所述电子修补装置进一步包含第一输出信号放大器，用于放大从所述网络设备输出的信号后传送到所述第一信号检测单元。
12.根据权利要求4所述的网络系统，其中，所述电子修补装置进一步包含第二输出信号放大器，用于放大从所述备用网络设备输出的所述信号后传送到所述第二信号检测单元。
13.根据权利要求3所述的网络系统，其中，所述切换单元包含：
第一切换单元，连接到所述终端装置接入单元的接收端口；以及
第二切换单元，连接到所述终端装置接入单元的发送端口。
14.根据权利要求1所述的网络系统，其中，所述网络设备包含网络交换机。
15.根据权利要求1所述的网络系统，其中，所述备用网络设备包含网络交换机。
16.根据权利要求1所述的网络系统，其中，所述分配装置包含集线器。
17.根据权利要求3所述的网络系统，其中，所述第一信号检测单元检测从所述网络设备输出的链接信号和链接脉冲信号，所述控制单元使用从所述第一信号检测单元读取的所述链接信号和所述链接脉冲信号来判断所述网络设备中是否发生了故障。
18.根据权利要求4所述的网络系统，其中，所述第二信号检测单元检测从所述备用网络设备输出的链接信号和链接脉冲信号，所述控制单元使用从所述第二信号检测单元读取的链接信号和链接脉冲信号来判断所述备用网络设备中是否发生了故障。
19.根据权利要求7所述的网络系统，其中，所述第一电路保护单元为变压器。
20.根据权利要求8所述的网络系统，其中，所述第二电路保护单元为变压器。
21.根据权利要求9所述的网络系统，其中，所述第三电路保护单元为变压器。
22.根据权利要求6所述的网络系统，其中，所述电源故障旁路切换单元具有继电器结构。
23.根据权利要求13所述的网络系统，其中，所述第一切换单元具有继电器结构。
24.根据权利要求13所述的网络系统，其中，所述第二切换单元具有继电器结构。
25.根据权利要求3所述的网络系统，其中，多个所述电子修补装置并联地连接。
26.根据权利要求3所述的网络系统，其中，所述电子修补装置包含多个模块，所述多个模块包含所述电子修补装置的全部组件且各自单独动作。
27.根据权利要求26所述的网络系统，其中，所述电子修补装置的所述多个模块各自独立动作，以便在更换所述多个模块中的一些模块时不会影响到其他模块。
28.根据权利要求3所述的网络系统，其中，向所述电子修补装置供应双重化的电源。
29.一种电子修补装置，其包括：
网络设备接入单元，包含用于接入到n个网络设备的n个端口；
备用网络设备接入单元，用于接入到用作所述网络设备的备用的备用网络设备；
终端装置接入单元，包含用于接入到n个终端装置的n个端口；
第一信号检测单元，用于检测从所述网络设备接入单元输出的信号；
切换单元，从所述网络设备接入单元与所述终端装置接入单元连接的状态，将所述网络设备接入单元切换为所述备用网络设备接入单元，或者相反地，从所述备用网络设备接入单元与所述终端装置接入单元连接的状态，将所述备用网络设备接入单元切换为所述网络设备接入单元；
反向信号阻断单元，在从所述网络设备或所述备用网络设备向所述终端装置传输信号的传输线中阻断反向输入的信号；以及
控制单元，从所述第一信号检测单元读取信号来判断所述网络设备中是否发生了故障，并控制所述切换单元以将接入到发生了故障的网络设备的网络设备接入单元切换为所述备用网络设备接入单元。
30.根据权利要求29所述的电子修补装置，进一步包括第二信号检测单元，所述第二信号检测单元用于检测从所述备用网络设备接入单元输出的信号，所述控制单元从所述第二信号检测单元读取信号来判断所述备用网络设备中是否发生了故障。
31.根据权利要求30所述的电子修补装置，其中，当判断为所述备用网络设备中发生了故障时，所述控制单元控制所述切换单元来将所述备用网络设备切换为所述网络设备。
32.根据权利要求29所述的电子修补装置，进一步包括电源故障旁路切换单元，当在供应到所述电子修补装置的电源中发生了故障时，所述电源故障旁路切换单元切换成直接连接所述网络设备接入单元与所述终端装置接入单元。
33.根据权利要求29所述的电子修补装置，进一步包括防止异常动作的第一电路保护单元，该异常动作包含由所述网络设备接入单元收发的信号发生过电压。
34.根据权利要求29所述的电子修补装置，进一步包括防止异常动作的第二电路保护单元，该异常动作包含由所述终端装置接入单元收发的信号发生过电压。
35.根据权利要求29所述的电子修补装置，进一步包括防止异常动作的第三电路保护单元，该异常动作包含由所述备用网络设备接入单元收发的信号发生过电压。
36.根据权利要求29所述的电子修补装置，进一步包括第一输出信号放大器，所述第一输出信号放大器放大从所述网络设备接入单元输出的信号后传送到所述第一信号检测单元。
37.根据权利要求30所述的电子修补装置，进一步包括第二输出信号放大器，所述第二输出信号放大器放大从所述备用网络设备接入单元输出的信号后传送到所述第二信号检测单元。
38.根据权利要求29所述的电子修补装置，其中，所述切换单元包含：
第一切换单元，与所述终端装置接入单元的接收端口连接；以及
第二切换单元，与所述终端装置接入单元的发送端口连接。
39.根据权利要求29所述的电子修补装置，其中，所述网络设备包含网络交换机。
40.根据权利要求29所述的电子修补装置，其中，所述备用网络设备包含网络交换机。
41.根据权利要求29所述的电子修补装置，其中，所述第一信号检测单元检测从所述网络设备接入单元输出的链接信号和链接脉冲信号，所述控制单元使用从所述第一信号检测单元读取的所述链接信号和所述链接脉冲信号来判断所述网络设备中是否发生了故障。
42.根据权利要求30所述的电子修补装置，其中，所述第二信号检测单元检测从所述备用网络设备接入单元输出的链接信号和链接脉冲信号，所述控制单元使用从所述第二信号检测单元读取的所述链接信号和所述链接脉冲信号来判断所述备用网络设备中是否发生了故障。
43.根据权利要求33所述的电子修补装置，其中，所述第一电路保护单元为变压器。
44.根据权利要求34所述的电子修补装置，其中，所述第二电路保护单元为变压器。
45.根据权利要求35所述的电子修补装置，其中，所述第三电路保护单元为变压器。
46.根据权利要求32所述的电子修补装置，其中，所述电源故障旁路切换单元具有继电器结构。
47.根据权利要求38所述的电子修补装置，其中，所述第一切换单元具有继电器结构。
48.根据权利要求38所述的电子修补装置，其中，所述第二切换单元具有继电器结构。
49.根据权利要求29所述的电子修补装置，包括多个模块，所述多个模块包含所述电子修补装置的全部组件且各自单独动作。
50.根据权利要求49所述的电子修补装置，其中，所述多个模块各自独立动作，以便在更换所述多个模块中的一些模块时，不会影响到其它模块。
51.根据权利要求29所述的电子修补装置，其中，被供应双重化的电源。
52.一种网络系统的动作方法，其包括：
按照预定的顺序开始检查相应网络设备的端口的状态的步骤；
使用从所述网络设备输出的信号来判断所述端口中是否发生了故障的步骤；
当判断为在所述网络设备的端口即当前端口中发生了故障时，检查在其它端口中是否存在发生了故障的端口即故障发生端口的步骤；
当不存在故障发生端口时，将当前端口切换为连接到备用网络设备的端口即备用端口的步骤；
当存在故障发生端口时，比较当前端口和所述故障发生端口的优先顺序的步骤；以及
当所述当前端口具有比所述故障发生端口高的优先顺序时，将所述当前端口切换为所述备用端口的步骤。
53.根据权利要求52所述的动作方法，其中，
使用从所述网络设备输出的信号来判断端口中是否发生了故障的步骤包含：
确认是否从所述网络设备检测到链接信号的步骤；
若未从所述网络设备检测到链接信号，则确认是否从所述网络设备检测到链接脉冲信号的步骤；
若未从所述网络设备检测到链接脉冲信号，则确认当前端口是否为所述备用端口的步骤；以及
若所述当前端口不是所述备用端口，则判断为在当前端口中发生了故障的步骤。
54.根据权利要求53所述的动作方法，其中，使用从所述网络设备输出的信号来判断端口中是否发生了故障的步骤还包括：
若从所述网络设备检测到链接信号，则确认当前端口是否为最后端口的步骤；以及
若当前端口不是最后端口，则开始检查下一端口，若当前端口是最后端口，则结束动作的步骤。
55.根据权利要求54所述的动作方法，其中，
使用从所述网络设备输出的信号来判断端口中是否发生了故障的步骤还包括：若从所述网络设备检测到链接信号，则接通对应于所述网络设备的发光单元的步骤。
56.根据权利要求53所述的动作方法，其中，使用从所述网络设备输出的信号来判断端口中是否发生了故障的步骤还包括：
若当从所述网络设备检测到链接脉冲信号时，则确认检查所述当前端口是否为最后端口的步骤；以及
若当所述当前端口不是为所述最后端口时，则开始检查下一端口，若且当所述当前端口是为所述最后端口时，则结束全部动作的步骤。
57.根据权利要求56所述的动作方法，其中，使用从所述网络设备输出的信号来判断端口中是否发生了故障的步骤还包括：若从所述网络设备检测到链接脉冲信号，则接通对应于所述网络设备的发光单元的步骤。
58.根据权利要求53所述的动作方法，其中，使用从所述网络设备输出的信号来判断端口中是否发生了故障的步骤还包括：若所述当前端口为所述备用端口，则将全部所述端口连接到非备用的网络交换机端口的步骤。
59.根据权利要求58所述的动作方法，其中，使用从所述网络设备输出的信号来判断端口中是否发生了故障的步骤还包括：若所述当前端口为所述备用端口，则使得对应于全部端口的发光单元闪烁的步骤。
60.根据权利要求52所述的动作方法，进一步包括：若不存在故障发生端口，则将当前端口切换为所述备用端口的步骤。
61.根据权利要求60所述的动作方法，进一步包括：若不存在故障发生端口，则使得对应于当前端口的发光单元闪烁的步骤。
62.根据权利要求52所述的动作方法，进一步包括如下步骤：若所述当前端口具有比所述故障端口高的优先顺序，则在将所述当前端口切换为所述备用端口之后，确认所述当前端口是否为最后端口，若所述当前端口不是最后端口，则开始检查下一端口，若所述当前端口是最后端口，则结束动作。
63.根据权利要求52所述的动作方法，进一步包括：若所述当前端口具有比所述故障端口高的优先顺序，则将所述故障发生端口连接到非备用的网络交换机端口的步骤。
64.根据权利要求52所述的动作方法，进一步包括：若所述当前端口具有比所述故障端口低的优先顺序，则关闭对应于所述当前端口的所述发光单元的步骤。
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