CN110855579A - 一种交换机及其数据记录方法 - Google Patents

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徐锦豪
殷琴
马春燕
雒慧心
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Abstract

本发明提供一种交换机及其数据记录方法，涉及属于通信领域。该交换机包括数据交换单元、控制单元、端口输入单元、端口输出单元和数据记录单元，数据交换单元将数据帧转发至端口输出单元，向控制单元和数据记录单元发送信息；控制单元控制交换机自我检测；端口输入单元接受数据帧，监督端口状态，将状态信息传给数据交换单元和数据记录单元；端口输出单监督端口状态，将状态信息传给数据记录单元；数据记录单元对数据进行分类和存储。本发明的交换机及其数据记录方法，给交换机增添数据记录功能，全面记录信号安全数据网设备间交互的信息内容、传递情况以及设备状态，有利于故障排查以及数据分析，方便工程人员进行数据读取，提升工作效率。

Description

一种交换机及其数据记录方法
技术领域
本发明属于通信领域，特别涉及一种交换机及其数据记录方法。
背景技术
交换机(Switch)意为“开关”是一种用于电(光)信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机，作为组建以太网的核心部件，路径中所有网络数据均需经由交换机进行交换处理，分发至数据目的设备。
铁路信号安全数据网是一个为各信号系统设备提供高速的数据交换平台，承载着地面列控系统设备和计算机联锁设备之间的安全数据通信。网络采用每个车站或中继站设置的工业以太网设备构成冗余的双环网，双环之间物理隔离。目前，从网络安全角度出发，接入信号安全数据网的主要设备有：列控中心、计算机联锁、临时限速服务器以及无线闭塞中心等关系到列车行车安全的涉安设备。
以上设备均具备数据记录功能，但仅限于自身数据的记录。目前，一条高速铁路线路站点数目众多，所涉及的信号设备数量庞大，设备间所交互的数据种类繁杂，数据量较大。并且，信号设备分别布置在沿线各个站点内，设备间物理距离较远，给工程人员进行数据读取，故障排查带来诸多不便。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种交换机及其数据记录方法。
一方面，提供一种交换机，所述交换机包括：
数据交换单元，所述数据交换单元用于将数据帧转发至端口输出单元，并向控制单元发送运行数据，向数据记录单元发送转发的数据内容、时间数据以及当前路由表；
控制单元，所述控制单元用于向数据交换单元发送控制信息，进行交换机流程的自我检测；
端口输入单元，所述端口输入单元用于获取外部设备传入的数据帧，监督端口状态，并将状态信息传递给数据交换单元以及数据记录单元；
端口输出单元，所述端口输出单元用于向外部终端发送数据帧，监督端口状态，并将状态信息传递给数据记录单元；
数据记录单元，所述数据记录单元用于将接收到的数据进行分类，将分类后的数据转换成既定格式的数据信息，并进行存储。
进一步地，所述数据记录单元包括数据生成单元，所述数据生成单元包括：
端口数据生成单元，将流经交换机各个端口的数据进行分类，添加数据类型、对应端口号、时间戳、源地址、目的地址以及数据长度信息，并将生成的数据传至数据存储单元；
数据存储单元，所述数据存储单元用于存储从数据生成单元传递来的交换机数据。
进一步地，所述数据生成单元还包括：
端口状态生成单元，所述端口状态生成单元用于将交换机各个端口的实时状态信息进行分类，添加数据类型、时间戳、数据长度信息，将生成的数据传至数据存储单元。
进一步地，所述数据生成单元还包括：
其他数据生成单元，所述其他数据生成单元用于将转发表以及交换机状态信息、网络信息进行分类，添加数据类型、时间戳、数据长度信息，将生成的数据传至数据存储单元。
进一步地，当所述数据存储单元存储空间不足时，删除最早存储的数据项目。
进一步地，所述数据存储单元还包括对外读取接口，存储的数据通过交换机操作系统进行读取展示。
另一方面，还提供一种交换机数据记录方法，所述记录方法包括：
端口输入单元接收网络数据帧，并将其发送至数据记录单元；数据记录单元中按照数据帧内容，对数据帧处理，生成端口输入记录数据，并进行数据的存储；
端口输入单元或者端口输出单元的连接状态发生变化时，生成端口状态变化数据，将其发送至数据记录单元；数据记录单元中按端口状态变化内容，生成端口状态记录数据，并进行数据的存储；
数据交换单元进行数据帧的转发操作时，将其发送至数据记录单元；数据记录单元按照数据帧内容，对数据帧处理，生成端口输出记录数据，并进行数据的存储；
数据交换单元的转发表内容更新时，将新的转发表发送至数据记录单元；数据记录单元中对转发表进行处理，生成端口输出记录数据，并将其传输至数据存储单元进行数据的存储。
进一步地，所述生成端口输入记录数据为：数据记录单元按照数据帧内容，对数据帧处理，添加类别信息、时间戳信息、对应端口信息、数据长度信息，生成端口输入记录数据。
进一步地，所述生成端口状态记录数据为：生成端口输出记录数据；所述数据记录单元根据端口状态变化内容，添加数据类别信息、时间戳信息、对应端口信息以及数据长度信息，生成端口状态记录数据。
进一步地，所述生成端口输出记录数据为：数据记录单元按照数据帧内容，对数据帧处理，添加类别信息、时间戳信息、对应端口信息、数据长度信息，生成端口输出记录数据。
进一步地，数据记录单元在工作过程中，数据存储单元存储数据生成单元传输来的记录数据，并依次存储到内存中，当存储单元内存空间不足时，优先覆盖当前存储时间最早的记录数据。
本发明的交换机及其数据记录方法，通过给交换机增添数据记录功能，可以全面记录信号安全数据网设备间交互的信息内容、传递情况以及设备状态，有利于系统的故障排查以及数据分析，也能够方便工程人员进行数据读取，有效提升工作效率。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明实施例的交换机总体结构；
图2示出了根据本发明实施例的数据记录单元总体结构；
图3示出了根据本发明实施例的交换机数据记录功能流程。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有的交换机可以实现高速铁路信号安全数据网冗余双环网搭建、子网物理隔离的需求，但由于信号安全数据网的限制，数据网仅允许涉安信号设备接入，这些设备仅能记录自身的数据内容，无法实现网络数据的记录和监测，给现场故障排查带来了一定的不便。
针对上述缺点，本发明实施例目的在于解决目前铁路信号安全数据网故障分析，以及网络数据排查的局限性，在现有交换机技术的基础上，提供一种实现交换机数据记录功能的方法。本发明能够在不引入新监测设备的条件下，实现对铁路安全数据网内网络数据的记录，改善现有安全数据网记录手段的不足，提高故障原因分析能力。
为此，本发明一种交换机及其数据记录方法。如图1所示，本发明实施例提供一种交换机，所述交换机包括数据交换单元、控制单元、端口输入单元、端口输出单元、数据记录单元；
所述数据交换单元用于将数据帧转发至端口输出单元，具体的，数据帧按目的MAC地址转发至对应端口，并向控制单元发送运行数据，向数据记录单元发送转发的数据内容，时间数据以及当前路由表等信息。
所述控制单元用于向数据交换单元发送控制信息，进行交换机流程的自我检测；
所述端口输入单元用于获取外部设备传入的数据帧，监督端口状态，将状态信息传递给数据交换单元以及数据记录单元；
所述端口输出单元用于向外部终端发送数据帧，监督端口状态，并将状态信息传递给数据记录单元；
所述数据记录单元用于将接收到的数据进行分类，将分类后的数据转换成既定格式的数据信息，并进行存储。
上述实施例的交换机在正常工作流程中，该交换机数据记录的方法为：端口输入单元接收网络数据帧，并将其发送至数据记录单元；数据记录单元中按照数据帧内容，对数据帧处理，生成端口输入记录数据，并进行数据的存储；
端口输入单元或者端口输出单元的连接状态发生变化时，生成端口状态变化数据，将其发送至数据记录单元；数据记录单元中按端口状态变化内容，生成端口状态记录数据，并进行数据的存储；
数据交换单元进行数据帧的转发操作时，将其发送至数据记录单元；数据记录单元按照数据帧内容，对数据帧处理，生成端口输出记录数据，并进行数据的存储；
数据交换单元的转发表内容更新时，将新的转发表发送至数据记录单元；数据记录单元中对转发表进行处理，生成端口输出记录数据，并将其传输至数据存储单元进行数据的存储。
上述实施例通过给交换机增添数据记录功能，可以全面记录信号安全数据网设备间交互的信息内容、传递情况以及设备状态，有利于系统的故障排查以及数据分析，也能够方便工程人员进行数据读取，有效提升工作效率。
一实施例中，如图2所示，所述数据记录单元包括数据生成单元和数据存储单元，所述数据生成单元包括端口数据生成单元，将流经交换机各个端口的数据进行分类，添加数据类型、对应端口号、时间戳、源地址、目的地址以及数据长度信息，并将生成数据传入数据存储单元。所述数据存储单元用于存储从数据生成单元传递来的交换机数据。
一实施例中，如图2所示，所述数据生成单元还包括端口状态生成单元，所述端口状态生成单元也用于将交换机各个端口的实时状态信息进行分类，添加数据类型、时间戳、数据长度信息，将生成数据传入数据存储单元。
一实施例中，如图2所示，所述数据生成单元还包括其他数据生成单元，所述其他数据生成单元用于将转发表以及交换机状态信息、网络信息进行分类，添加数据类型、时间戳、数据长度信息，将生成数据传输数据存储单元。
上述实施例的交换机在正常工作流程中，端口输入单元接收到网络数据帧后，将其发送至数据记录单元。数据记录单元中的数据生成单元按照数据帧内容，对数据帧处理，添加类别信息、时间戳信息、对应端口信息、数据长度等信息，生成端口输入记录数据，并将其传输至数据存储单元进行数据的存储。
在交换机的正常工作流程中，端口输入/输出单元的连接状态发生变化时，生成端口状态变化数据，将其发送至数据记录单元。数据记录单元中的端口状态生成单元按端口状态变化内容，添加数据类别信息、时间戳信息、对应端口信息以及数据长度信息，生成端口状态记录数据，并将其传输至数据存储单元进行数据的存储。
在交换机的正常工作流程中，当数据交换单元进行数据帧的转发操作时，将其发送至数据记录单元。数据记录单元中的端口数据生成单元按照数据帧内容，对数据帧处理，添加类别信息、时间戳信息、对应端口信息、数据长度等信息，生成端口输出记录数据，并将其传输至数据存储单元进行数据的存储。
在交换机的正常工作流程中，当数据交换单元的转发表内容更新时，将新的转发表发送至数据记录单元。数据记录单元中的其他数据生成单元对转发表进行处理，添加类别信息、时间戳信息、对应端口信息、数据长度等信息，生成端口输出记录数据，并将其传输至数据存储单元进行数据的存储。
上述实施例的交换机在正常工作流程中，该交换机数据记录的方法如图3所示，端口输入单元和端口输出单元均为监督端口的状态，当判断端口状态改变后，则端口状态生成单元记录数据生成，数据存储单元进行数据记录；
当有数据经过端口输入时，端口数据生成单元记录数据生成，数据存储单元进行数据记录；
当数据交换单元进行数据帧的转发操作时，端口数据生成单元记录数据生成，数据存储单元进行数据记录；
当数据交换单元的转发表内容更新时，其他数据生成单元记录数据生成，数据存储单元进行数据记录；
上述实施例通过给交换机增添数据记录功能，可以全面记录信号安全数据网设备间交互的信息内容、传递情况以及设备状态，有利于系统的故障排查以及数据分析，也能够方便工程人员进行数据读取，有效提升工作效率。
一实施例中，当所述数据存储单元存储空间不足时，删除最早存储的数据项目。具体的，数据存储单元用来存储从数据生成单元传递来的交换机数据，并且能够根据自身存储空间状况，在存储空间不足时，删除最早的数据项目，以便进行新数据的正常存储。
上述实施例的交换机在正常工作流程中，该交换机数据记录的方法为数据记录单元在工作过程中，数据存储单元存储数据生成单元传输来的记录数据，并依次存储到内存中，当存储单元内存空间不足时，优先覆盖当前存储时间最早的记录数据。
一实施例中，所述数据存储单元还包括对外读取接口，存储的数据通过交换机操作系统进行读取展示。具体的，数据存储单元提供对外的读取接口，所存储的数据能够通过交换机操作系统进行读取展示。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种交换机，其特征在于，所述交换机包括：
数据交换单元，所述数据交换单元用于将数据帧转发至端口输出单元，并向控制单元发送运行数据，向数据记录单元发送转发的数据内容、时间数据以及当前路由表；
控制单元，所述控制单元用于向数据交换单元发送控制信息，进行交换机流程的自我检测；
端口输入单元，所述端口输入单元用于获取外部设备传入的数据帧，监督端口状态，并将状态信息传递给数据交换单元以及数据记录单元；
端口输出单元，所述端口输出单元用于向外部终端发送数据帧，监督端口状态，并将状态信息传递给数据记录单元；
数据记录单元，所述数据记录单元用于将接收到的数据进行分类，将分类后的数据转换成既定格式的数据信息，并进行存储。
2.根据权利要求1所述的交换机，其特征在于，所述数据记录单元包括数据生成单元，所述数据生成单元包括：
端口数据生成单元，所述端口数据生成单元用于将流经交换机各个端口的数据进行分类，添加数据类型、对应端口号、时间戳、源地址、目的地址以及数据长度信息，将生成的数据传至数据存储单元；
数据存储单元，所述数据存储单元用于存储从数据生成单元传递来的交换机数据。
3.根据权利要求2所述的交换机，其特征在于，所述数据生成单元还包括：
端口状态生成单元，所述端口状态生成单元用于将交换机各个端口的实时状态信息进行分类，添加数据类型、时间戳、数据长度信息，将生成的数据传至数据存储单元。
4.根据权利要求2所述的交换机，其特征在于，所述数据生成单元还包括：
其他数据生成单元，所述其他数据生成单元用于将转发表以及交换机状态信息、网络信息进行分类，添加数据类型、时间戳、数据长度信息，将生成的数据传至数据存储单元。
5.根据权利要求2所述的交换机，其特征在于，当所述数据存储单元存储空间不足时，删除最早存储的数据项目。
6.根据权利要求2～5任一项所述的交换机，其特征在于，所述数据存储单元还包括对外读取接口，存储的数据通过交换机操作系统进行读取展示。
7.一种交换机数据记录方法，其特征在于，所述记录方法包括：
端口输入单元接收网络数据帧，并将其发送至数据记录单元；数据记录单元中按照数据帧内容，对数据帧处理，生成端口输入记录数据，并进行数据的存储；
端口输入单元或者端口输出单元的连接状态发生变化时，生成端口状态变化数据，将其发送至数据记录单元；数据记录单元中按端口状态变化内容，生成端口状态记录数据，并进行数据的存储；
数据交换单元进行数据帧的转发操作时，将其发送至数据记录单元；数据记录单元按照数据帧内容，对数据帧处理，生成端口输出记录数据，并进行数据的存储；
数据交换单元的转发表内容更新时，将新的转发表发送至数据记录单元；数据记录单元中对转发表进行处理，生成端口输出记录数据，并将其传输至数据存储单元进行数据的存储。
8.根据权利要求7所述交换机数据记录方法，其特征在于，所述生成端口输入记录数据为：数据记录单元按照数据帧内容，对数据帧处理，添加类别信息、时间戳信息、对应端口信息、数据长度信息，生成端口输入记录数据。
9.根据权利要求7所述交换机数据记录方法，其特征在于，所述生成端口状态记录数据为：生成端口输出记录数据，所述数据记录单元根据端口状态变化内容，添加数据类别信息、时间戳信息、对应端口信息以及数据长度信息，生成端口状态记录数据。
10.根据权利要求7所述交换机数据记录方法，其特征在于，所述生成端口输出记录数据为：数据记录单元按照数据帧内容，对数据帧处理，添加类别信息、时间戳信息、对应端口信息、数据长度信息，生成端口输出记录数据。
11.根据权利要求7～10任一项所述交换机数据记录方法，其特征在于，所述数据记录单元在工作过程中，数据存储单元存储数据生成单元传输来的记录数据，并依次存储到内存中，当存储单元内存空间不足时，优先覆盖当前存储时间最早的记录数据。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101753318A (zh) * 2009-12-21 2010-06-23 西安电子科技大学 实现分组交换机数据记录功能的系统及方法
US20180121126A1 (en) * 2015-06-02 2018-05-03 Huawei Technologies Co., Ltd. Memory access system and method
CN207473694U (zh) * 2017-10-19 2018-06-08 北京华创智盛科技有限公司 一种数据记录及无线传输装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101753318A (zh) * 2009-12-21 2010-06-23 西安电子科技大学 实现分组交换机数据记录功能的系统及方法
US20180121126A1 (en) * 2015-06-02 2018-05-03 Huawei Technologies Co., Ltd. Memory access system and method
CN207473694U (zh) * 2017-10-19 2018-06-08 北京华创智盛科技有限公司 一种数据记录及无线传输装置

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