CN104393985A - 一种基于多网卡技术的密码机 - Google Patents

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胡显荃
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Abstract

本发明公开了一种基于多网卡技术的密码机，包括控制模块和分别与控制模块相连的电源模块、CPU单元、内存模块、存储模块、保护模块、密码运算模块、管理模块和网络调度模块，所述网络调度模块与由至少两个物理网口组成的一个虚拟网口连接。与现有技术相比，本发明的积极效果是：不但能在实际应用时彻底避免因单一网络故障带来的风险，提高密码机应用的整体可靠性；同时，因密码机采用多网卡技术的设计，提高了密码机网络带宽，充分发挥密码机的处理性能，降低了因网络带宽影响密码机的性能，从而大幅度降低用户的硬件设施等实际投入成本。

Description

一种基于多网卡技术的密码机
技术领域
本发明属于信息安全密码技术领域，其涉及多网卡应用技术在密码机中的应用，使用多网卡应用技术极大提高密码机的高可用性和网络带宽。
背景技术
密码技术是信息安全的基础技术，密码机是密码技术安全应用的基础和信息化安全的核心。随着我国信息化产业高速全面发展，作为信息安全基础核心的密码设备，在一直为信息产业与现代服务业发展提供安全的密码技术的同时，也面临越来越高的网络带宽和高可用性要求。
当前的密码机通常采用单网卡的形式，通过TCP/IP通讯协议为业务系统对外提供密码服务。当密码机的网卡、连接密码机的网线或交换机网口出现故障时，虽然密码机内部密码服务正常运行，但通过网络对外提供的服务中断，严重影响业务系统的连续运行。为了提高密码服务能力和可靠性，目前通常采用增加密码机台数，建设密码机集群的方式为应用提供服务。
随着计算机技术的快速发展，受网络带宽的限制，密码机的网络满负荷运行，瓶颈主要表现在网络通信层，密码机的密码运算能力有很大的剩余，网络带宽制约了密码机性能的提升。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种基于多网卡技术的密码机，可提高密码机的网络带宽，提升密码机处理性能，增强密码机的高可用性；可保障密码机持续地对外提供密码服务，不会因为密码机单一网卡出现故障，导致密码机停止服务，导致业务系统中止运行，引发严重的后果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于多网卡技术的密码机，包括控制模块和分别与控制模块相连的电源模块、CPU单元、内存模块、存储模块、保护模块、密码运算模块、管理模块和网络调度模块，所述网络调度模块与由至少两个物理网口组成的一个虚拟网口连接。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：不但能在实际应用时彻底避免因单一网络故障带来的风险，提高密码机应用的整体可靠性；同时，因密码机采用多网卡技术的设计，提高了密码机网络带宽，充分发挥密码机的处理性能，降低了因网络带宽影响密码机的性能，从而大幅度降低用户的硬件设施等实际投入成本。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的逻辑框图。
具体实施方式
一种基于多网卡技术的密码机，如图1所示，包括密码机原有组成模块：电源模块、CPU单元、内存模块、存储模块、保护模块、控制模块、密码运算模块和管理模块，在此基础上增加了多个网口和用于网口间调度的网络调度模块。
所述电源模块向密码机各个部件供电，维持密码机长时间的正常运行。
所述CPU单元是密码机系统的核心单元，主要完成主业务处理、算法实现、管理功能的实现等。
所述存储模块采用闪存技术取代传统的硬盘存储技术,为密码机提供高效的存储功能，该模块用来存储密码机的操作系统和应用程序。
所述保护模块用来保障密码机内敏感信息的安全。保护模块自带电池，保证了即使在断电情况下，密码机也能准确、快速地完成敏感信息的销毁操作。
所述密码运算模块实现密码算法的运算，随机数的生成等功能。
与现有密码机比较，基于多网卡技术的密码机，在主板上扩展多个物理网口，多个网口间通过网络调度模块实现灵活的均衡调度。网络调度模块使用linux的bonding技术，密码机的多个物理网口组成一个虚拟网口。网络调度模块启动后，实时监控每块网卡的工作及流量状态，采用轮询机制，决定使用哪个物理网口处理数据传输，实现密码机内多个网口的负载均衡，提高密码机的网络吞吐量和可用性。
本发明的工作原理是：密码机基于多网卡技术的设计应用，硬件上增加多个网络接口，密码机软件设计中增加多个网络间的调度模块，密码机对外提供多个服务网卡，密码机调度多个网卡协同工作，既提高了密码机带宽，提高了密码机处理性能，又减少了因单一网口故障导致密码机无法对外提供服务，增强了密码机的可靠性和连续服务能力，密码机的网络带宽是单一网卡的n(网卡数据)倍。

Claims (6)

1.一种基于多网卡技术的密码机，其特征在于：包括控制模块和分别与控制模块相连的电源模块、CPU单元、内存模块、存储模块、保护模块、密码运算模块、管理模块和网络调度模块，所述网络调度模块与由至少两个物理网口组成的一个虚拟网口连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于多网卡技术的密码机，其特征在于：所述网络调度模块实时监控每块网卡的工作及流量状态，采用轮询机制，决定使用哪个物理网口处理数据传输，实现密码机内各个物理网口的负载均衡。
3.根据权利要求2所述的一种基于多网卡技术的密码机，其特征在于：所述CPU单元完成主业务处理、算法实现主管理功能的实现。
4.根据权利要求2所述的一种基于多网卡技术的密码机，其特征在于：所述存储模块采用闪存技术、用于存储密码机的操作系统和应用程序。
5.根据权利要求2所述的一种基于多网卡技术的密码机，其特征在于：所述保护模块自带电池，用于在断电情况下完成密码机内敏感信息的销毁操作。
6.根据权利要求2所述的一种基于多网卡技术的密码机，其特征在于：所述密码运算模块实现密码算法的运算、随机数的生成等功能。
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