CN104919783A - 用于连接可拆卸模块的网络设备安装轨 - Google Patents

Abstract

一种网络设备，其可操作以通过至少第一网络连接和第二网络连接而接收并转发网络上的通信。该网络设备包括具有第一设备网络连接和第二设备网络连接的旁路模块。一种控制器，其可操作以接收源自网络设备外部的控制信号，并且基于所接收的控制信号而在旁路状态和连接状态之间对旁路模块的切换元件进行选择性地切换。在连接状态中，第一网络连接和第二网络连接与第一设备网络连接和第二设备网络连接进行通信。在旁路状态中，第一网络连接和第二网络连接通过建立旁路通信路径而彼此通信。

Description

用于连接可拆卸模块的网络设备安装轨

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年12月5日提交美国专利和商标局的美国临时专利申请61/733634的优先权以及由其产生的所有权益。

技术领域

本发明涉及用于连接到诸如以太网之类的网络的网络设备。特别地，本发明涉及连接到网络并提供网络互连的网络设备。

背景技术

网络设备在在网络上接收和转发数据分组中提供重要角色。取决于它们在网络中的角色，当处于连接状态时，设备可以可操作以通过接收和转发意图于网络上其它设备的数据分组而提供网络支持功能。

在设备失效的情况下，网络支持功能将不再可操作。取决于所采用的网络拓扑，网络设备的失效可能会中断针对网络上的其他仍在运作的设备的网络业务。

为了克服该限制，可以给网络设备提供无源(passive)旁路机制，其行动以通过将故障网络设备从网络在物理上断开并且在物理上接合旁路电路而从连接状态转换到旁路状态，以允许网络业务行进越过故障的网络设备通过网络。

典型地，当一个或多个预定故障条件中的至少一个(诸如设备的功率失效)影响所述设备的操作，或者在设备处理操作中的故障允许设备内的旁路看门狗定时器超时时，这些无源旁路机制可操作以断开故障的网络设备。

取决于故障条件，在不至少使设备物理上掉电并随后供电来发起系统重新引导的情况下重新连接所述设备可能是不可能的。如果初始故障条件可归因于除了给设备的功率的简单损失之外的事物，当发起重新引导时，可能会导致故障条件返回且所述设备不断地触发旁路。在这样的情况下，在设备从网络物理上断开时可能损害对故障条件进行故障检测(troubleshoot)的能力。

在一些情况下，特定的故障，或者可以使得在网络设备上实施旁路状态是有利的，虽然所述网络设备的操作条件不满足预定故障条件。由于无源旁路机制仅在预定故障条件影响设备的操作时实现旁路，因此实施旁路状态将是不可能的，并且网络设备将保持物理连接到所述网络。

在其中网络设备可能在物理上难以到达或位于物理上危险或遥远的位置的应用中，能够选择接合还是脱离旁路状态将是特别有用的。

发明内容

在实施例中提供了一种网络设备。所述网络设备可操作以通过至少第一网络连接和第二网络连接接收并转发网络上的通信。所述网络设备包括旁路模块，其包括：第一设备网络连接和第二设备网络连接；切换元件，其可操作以在连接状态和旁路状态之间切换，其中，在连接状态中，第一网络连接与第一设备网络连接直接通信，并且第二网络连接与第二设备网络连接直接通信，并且其中，在旁路状态状态中，第一网络连接与第二网络连接直接通信；以及，控制器，其可操作以接收源自网络设备外部的控制信号，并且基于所接收的控制信号在旁路状态和连接状态之间对切换元件进行选择性地切换。

附图说明

图1是网络设备的实现方式。

图2a图示处于连接状态的网络设备的旁路模块的实现方式。

图2b图示处于旁路状态的网络设备的旁路模块的实现方式。

图3图示处于旁路状态的网络设备的旁路模块的可替换的实现方式。

图4图示用于网络设备的旁路模块的示例性控制器。

具体实施方式

参考图1，网络设备10连接到第一网络连接11和第二网络连接12。在图1的实现方式中，网络设备10提供网络支持功能以接收并转发沿第一网络连接11和第二网络连接12行进的数据分组。如将认识到的，可以取决于网络设备10的适用的功能来提供多于两个网络连接。

旁路模块15位于第一网络连接11到第一设备网络连接13和第二网络连接12到第二设备网络连接14的物理连接之间，以实现在连接状态或旁路状态中的操作。

在连接状态中，网络设备10的第一设备网络连接13和第二设备网络连接14被分别连接到第一网络连接11和第二网络连接12，并且与之通信。第一网络连接11和第二网络连接12在旁路状态中断开，依赖于网络设备10接收和转发意图于传输的关于网络的通信。

在旁路状态中，网络设备10的第一设备网络连接13和第二设备网络连接14分别从第一网络连接11和第二网络连接12断开。第一网络连接11和第二网络连接12被直接地彼此连接，从而使得关于网络的通信的传输绕过网络设备10。

在一些实现方式中，旁路模块15可进一步操作以提供隔离功能来从网络设备10电隔离传入网络连接11、12。在实现方式中，旁路模块15可进一步操作以在模块15处于连接状态或旁路状态时提供隔离功能。

网络设备10可进一步操作以经由第一网络连接11和第二网络连接12将通过其他通信端口接收的附加网络业务引导到网络。例如，在网络设备10包括路由器的情况下，网络设备10可以连接到一个或多个计算设备，并且如本领域已知的那样提供到那些设备的网络连接性。由于本申请具体处理其中网络设备10从网络断开的旁路状态，因此没有讨论关于对网络设备10的可操作性进行可能的处理和通信转发的进一步细节。

参考图2a，图示了处于连接状态的旁路模块15的实施例的简化图示。在图2的实现方式中，第一网络连接11和第二网络连接12可以由第一导体对20和第二导体对25表示。类似地，第一设备网络连接13和第二设备网络连接14由第一设备导体对30和第二设备导体对25表示。第一设备导体对30和第二设备导体对25被图示为通过隔离元件45(诸如图2中所示的隔离变压器)从切换元件40电隔离。虽然图示了仅两个导体对30、35，意图在于第一设备导体对30和第二设备导体对25的所有导体将被类似地隔离，其中在旁路模块的实现方式中包括隔离元件。

如将认识到的，典型的网络连接11、12和设备网络连接13、14可包括多个导体对，例如作为以太网连接，然而应理解的是针对第一导体对20和第二导体对25描述的功能可以针对附加导体对重复为可以适用于不同的网络模式。

当在本申请中使用术语“网络连接”时，申请人意指对应于该网络连接的导体对的每个集合。因此，网络连接11和导体对20指的是相同实体。

旁路模块15接收第一导体对20和第二导体对25，以及第一设备导体对30和第二设备导体对35，并且控制器17可操作以基于接收到的源自网络设备10外部的控制信号而在连接状态和旁路状态之间选择性地设置切换元件40。

在实现方式中，控制器通过来自网络设备10的独立电源供电。在一方面，所述独立电源是可热插拔(hot-swappable)电源。在实现方式中，控制器17是可热插拔功率控制器，用于控制到旁路模块15中的切换元件40的功率。在一方面，切换元件40包括继电器。

在连接状态中，第一导体对20与第一设备导体对30可操作地通信，并且第二导体对25与第二设备导体对35可操作地通信。在连接状态中，第一设备导体对30从第二导体对25断开。

参考图2b，在旁路状态中，第一导体对20的第一导体与第二导体对25的对应第一导体可操作地通信，并且第一导体对20的第二导体与第二导体对25的对应第二导体可操作地通信，形成用于网络业务的旁路路径。在图2b的实现方式中，在旁路状态中，第一设备导体对30和第二设备导体对35被进一步从第一导体对20和第二导体对25断开，使得网络业务通过旁路路径绕过网络设备10。

在实现方式中，切换元件40以通过旁路路径的网络连接速度处于或者接近网络连接11、12的速度的足够低的插入损耗而提供在旁路状态中第一导体对20和第二导体对25之间的可操作通信。在一方面，所述旁路路径可维持吉比特以太网业务和速度。

在实现方式中，控制器17可操作地连接到网络连接11、12中的至少一个以接收通过网络传送的控制信号，以在旁路模块15处于连接状态时实现旁路状态或者解除(lift)旁路状态并将旁路模块15返回到连接状态。

在实现方式中，控制器17可操作地连接到单独的通信端口，以接收通过通信端口而不是直接通过网络连接11、12中的任一个传送的控制信号。

在实现方式中，旁路模块15包括具有无源旁路机制和覆盖(override)旁路机制二者。无源旁路机制可操作以响应于网络设备10的预定故障条件而将切换元件40从连接状态切换到旁路状态。预定故障条件可以包括，例如，网络设备10的功率条件或网络设备10的处理元件的操作条件。在一方面，看门狗定时器由处理元件周期性地重置。对重置看门狗定时器的失败导致包括预定故障条件的超时条件。

在一方面，控制器可操作以提供无源旁路机制和覆盖旁路机制二者。

在实现方式中，控制器17可操作以生成状态输出，其指示旁路机制的当前状态。在一方面，旁路模块15可操作以将状态输出传送到网络设备10外部。在一方面，旁路模块15可操作以使用用来接收控制信号的通信信道来传送所述状态输出。因此，在该方面中，旁路模块15提供关于其当前旁路状态的反馈。接收所述状态输出的网络上的用户可对网络设备10进行故障检测，并且基于当前状态输出而引导旁路模块15以实施旁路状态或设置连接状态。

在一方面，无源旁路机制包括电路逻辑，其可操作以在网络设备10未被供电或在设备10处理操作中的故障允许设备10内的旁路看门狗定时器超时时将切换元件切换到旁路状态。在该方面中，控制器被独立地供电并且可操作以在接收到覆盖命令时覆盖电路逻辑。所述覆盖可以包括当电路逻辑被切换到连接状态时进入旁路状态，或者所述覆盖可以包括当电路逻辑被切换到旁路状态时进入连接状态。

参照图3，在旁路状态中示出的替代实现方式中，切换元件40将第一导体对20的第一导体与第二导体对25的对应第一导体连接，以及将第一导体对20的第二导体与第二导体对25的对应第二导体连接，以形成旁路路径，并在连接状态中断开旁路路径，但在旁路状态中不进一步从隔离元件45断开所述导体对。

参照图4，图示了控制器17的示例性实现方式，其包括功率控制器，可操作以接收旁路控制信号作为输入50，并改变输出50的条件以在连接状态和旁路状态之间转换。在图4的实现方式中，控制器17可操作以基于通过输入50接收的控制信号而解除旁路状态。基于所接收的控制信号，并且取决于电路逻辑的布置，控制器17可操作以将输出55的状态设置成对应于切换元件40的连接状态或旁路状态的电压电平。

例如，在切换元件40可操作以在断电时切换至旁路状态的情况下，将控制器17引导到解除旁路状态并接合连接状态的连接状态控制信号将使控制器17迫使输出55为高(HIGH)，以将切换元件40从旁路状态切换到连接状态，或者实施连接状态，如果那是在接收到连接状态控制信号的时间的预先存在的状态的话。

相反地，将控制器17引导到接合旁路状态的旁路控制信号将使控制器17迫使输出55为低(LOW)，以将切换元件40从连接状态切换到旁路状态，或者实施旁路状态，如果那是在接收到旁路状态控制信号的时间的预先存在的状态的话。

图4中的控制器17的实现方式还包括状态输出58，其基于输出55处于高还是低条件来提供当前状态的指示。在图4所示的布置中，状态输出58可操作以当输出55为高且切换元件40处于连接状态时输出低信号。如将认识到的，状态输出58的条件是通过示例的方式，并且预期到对于本领域技术人员显而易见的其他条件。例如，状态输出58可操作以产生与所描绘的相反的输出，当输出55为高时的高信号和当输出55为低时的低信号。在实现方式中，旁路模块15可操作以将状态输出58传送到网络设备10外部。

因而已经通过示例的方式详细描述本发明的各种实施例，对本领域技术人员将显而易见的是，可以在不背离本发明的情况下进行变化和修改。本发明包括如落入所附权利要求的范围内的所有这样的变化和修改。

Claims (12)

1.一种网络设备，其可操作以通过至少第一网络连接和第二网络连接接收并转发网络上的通信，所述网络设备包括旁路模块，其包括：

第一设备网络连接和第二设备网络连接；

切换元件，其可操作以在连接状态和旁路状态之间切换，其中，在连接状态中，第一网络连接与第一设备网络连接直接通信，且第二网络连接与第二设备网络连接直接通信，并且其中，在旁路状态状态中，第一网络连接与第二网络连接直接通信；以及

控制器，其可操作以接收源自网络设备外部的控制信号，且基于所接收的控制信号而在旁路状态和连接状态之间对切换元件进行选择性地切换。

2.如权利要求1所述的网络设备，还包括隔离元件，其用于将第一设备网络连接和第二设备网络连接与切换元件电隔离。

3.如权利要求1所述的网络设备，其中所述控制器可操作以作为通过第一网络连接和第二网络连接中的至少一个接收的通信而接收控制信号。

4.如权利要求1所述的网络设备，其中所述控制器可操作以通过与第一网络连接和第二网络连接分离的通信端口接收控制信号。

5.如权利要求1所述的网络设备，还包括，独立于网络设备的电源的旁路模块电源，所述旁路模块电源用于给至少所述控制器和所述切换元件供应功率。

6.如权利要求5所述的网络设备，其中所述旁路模块电源包括可热插拔电源。

7.如权利要求1所述的网络设备，其中其中第一设备网络连接和第二设备网络连接通过旁路状态中的切换元件被断开。

8.如权利要求1所述的网络设备，其中所述切换元件包括继电器。

9.如权利要求1所述的网络设备，还包括：

无源旁路机制，其可操作以响应于网络设备的至少一个预定故障条件而将所述切换元件从连接状态切换到旁路状态；

其中所述控制器可操作以提供覆盖旁路机制，其基于所接收的控制信号而覆盖无源旁路机制。

10.如权利要求9所述的网络设备，其中所述控制器可操作以提供无源旁路机制和覆盖旁路机制二者。

11.如权利要求1所述的网络设备，其中所述控制器还可操作以生成所述切换元件的状态输出，其指示旁路模块处于连接状态还是旁路状态。

12.如权利要求1所述的网络设备，其中所述旁路模块可操作以将状态输出传送到网络设备外部。