CN115865637A - 车载以太环网保护切换方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种车载以太环网保护切换方法、装置、设备及存储介质，该方法通过车载以太网控制器对车载以太环网的多个链路的链路状态进行监测，若监测到一链路状态存在链路异常，获取链路异常信息，基于链路异常信息的异常端口标识生成端口阻塞控制指令，并发送至部署在交换机的执行组件，以触发执行组件对异常端口进行屏蔽，该方法通过将以太环网保护切换协议组件、协议执行组件分别部署在控制器及交换机中，两者基于芯片间通道交互协作，切换耗时短，实现了协议与交换机解耦，使得协议应用方可不依赖于某种特定的交换机。

Description

车载以太环网保护切换方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及车辆技术领域，具体涉及一种车载以太环网保护切换方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

以太网凭借高带宽、协议多样性、应用成熟等优势正被逐步应用作为车载通信主干网，由于车载应用的特殊性，对以太网在车载领域的应用更高的可靠性要求。为了提升数据传输的可靠性，行业内提出了基于以太网环网通信的中央+区域化电子电气架构，该架构下通信链路可冗余也可备份，在某条以太网链路异常情况下，中央与区域控制器间仍可基于冗余链路正常通信，确保了通信的可靠性。

基于以太环形通信网络本身的特性，国际电信联盟制定了以太环网保护切换协议，该协议既可以破环以规避网络洪泛，又可以在环网单点故障情况下利用保护切换机制恢复网络通信。以太环网保护切换多以交换机或具备交换机能力的通信网关作为部署载体，但车载交换机出于分工及成本考虑，其处理及存储能力相对于通信领域交换机更弱，同时，若将协议栈整体部署在交换机中则需要车载交换机制造商进行定制化开发，不利于后期扩展。因此，如何在车端实现车载以太环网保护切换协议部署的同时兼顾协议实施性能，是一个亟需解决的问题。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明实施例提供一种车载以太环网保护切换方法、装置、设备及存储介质，以解决上述技术问题。

本发明实施例提供的一种车载以太环网保护切换方法，所述车载以太环网保护切换方法包括：通过车载以太网控制器对车载以太环网的多个链路的链路状态进行监测，若监测到一链路状态存在链路异常，获取链路异常信息，所述链路异常信息包括异常端口标识，所述车载以太环网由至少三个车载以太网控制器通过交换机手拉手连接形成；基于所述异常端口标识生成端口阻塞控制指令，并发送至部署在所述交换机的执行组件，以触发所述执行组件对异常端口进行屏蔽，所述异常端口根据所述异常端口标识确定。

于本发明一实施例中，通过车载以太网控制器对车载以太环网的多个链路的链路状态进行监测包括：通过链路检测协议组件对每个任务调度执行一次链路连通性检测，所述链路检测协议组件预先部署在所述车载以太网控制器的目标调度任务中，所述目标调度任务的调度周期小于预设调度周期阈值；若连续预设异常次数检测到异常事件，则确定链路异常，所述异常事件包括链路断连或链路阻塞。

于本发明一实施例中，将所述端口阻塞控制指令发送至部署在所述交换机的执行组件之后，所述车载以太环网保护切换方法还包括：基于所述异常端口标识和异常控制器标识生成链路异常通知报文，并通过组播报文发送所述链路异常通知报文，以通知所述车载以太环网中其他车载以太网控制器，所述异常控制器标识基于所述链路异常信息确定。

于本发明一实施例中，将所述端口阻塞控制指令发送至部署在所述交换机的执行组件之后，所述车载以太环网保护切换方法还包括：所述执行组件接收所述端口阻塞控制指令，执行所述端口阻塞控制指令对所述异常端口进行屏蔽，以对所述异常端口进行端口阻塞。

于本发明一实施例中，将所述端口阻塞控制指令发送至部署在所述交换机的执行组件之后，所述车载以太环网保护切换方法还包括：监测所述异常端口的阻塞执行状态；若所述阻塞执行状态为成功，根据所述异常端口标识匹配所述异常端口对应的预设备选端口标识；基于所述预设备选端口标识、车载以太环网标识和所述异常端口对应的局域网地址生成二层局域网地址表刷写指令，并发送至所述执行组件，以触发所述执行组件基于所述车载以太环网标识和所述局域网地址进行二层局域网地址表刷写，将异常端口刷写为备选端口，完成对所述车载以太环网的保护切换。

本发明还提供了一种车载以太环网保护切换装置，所述车载以太环网保护切换装置包括：监测模块，用于通过车载以太网控制器对车载以太环网的多个链路的链路状态进行监测，若监测到一链路状态存在链路异常，获取链路异常信息，所述链路异常信息包括异常端口标识，所述车载以太环网由至少三个车载以太网控制器通过交换机手拉手连接形成；指令生成模块，用于基于所述异常端口标识生成端口阻塞控制指令；执行模块，用于将所述端口阻塞控制指令发送至部署在所述交换机的执行组件，以触发所述执行组件对异常端口进行屏蔽，所述异常端口根据所述异常端口标识确定。

于本发明一实施例中，所述车载以太环网保护切换装置还包括：应用接口，用于将各所述链路的链路状态传输给预设应用，以及将所述异常端口的阻塞执行状态传输给所述预设应用。

本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括车载以太网控制器和交换机，所述车载以太网控制器部署有链路检测协议组件、链路保护切换组件、第一执行控制接口，所述交换机部署有第二执行控制接口、执行组件和二层局域网地址表；所述链路检测协议组件用于对车载以太环网的多个链路的链路状态进行监测，若监测到一链路状态存在链路异常，获取链路异常信息，并通过回调接口将所述链路异常信息发送至所述链路保护切换组件，所述链路异常信息包括异常控制器标识和异常端口标识，所述车载以太环网由至少三个车载以太网控制器通过交换机手拉手连接形成；所述链路保护切换组件用于基于所述异常端口标识生成端口阻塞控制指令，并调用所述第一执行控制接口和所述第二执行控制接口将所述阻塞控制指令发送至所述执行组件；所述执行组件，用于根据所述阻塞控制指令对异常端口进行屏蔽，所述异常端口根据所述异常端口标识确定；所述链路检测协议组件还用于监测所述异常端口的阻塞执行状态，若所述阻塞执行状态为成功，根据所述异常端口标识匹配所述异常端口对应的预设备选端口标识，基于所述预设备选端口标识、车载以太环网标识和所述异常端口对应的局域网地址生成二层局域网地址表刷写指令，并发送至所述执行组件；所述执行组件还用于通过缓存接收二层局域网地址表刷写指令，若寄存器为空闲状态，基于所述车载以太环网标识和所述局域网地址进行二层局域网地址表刷写，将异常端口刷写为备选端口，以对所述车载以太环网进行保护切换。

本发明实施例提供的一种电子设备，电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得电子设备实现上述任一项实施例的方法。

本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行上述任一项实施例的方法。

本发明实施例的有益效果：本发明实施例中的车载以太环网保护切换方法、装置、设备及存储介质，通过车载以太网控制器对车载以太环网的多个链路的链路状态进行监测，若监测到一链路状态存在链路异常，获取链路异常信息，基于链路异常信息的异常端口标识生成端口阻塞控制指令，并发送至部署在交换机的执行组件，以触发执行组件对异常端口进行屏蔽，该方法通过将以太环网保护切换协议组件、协议执行组件分别部署在控制器及交换机中，两者基于芯片间通道交互协作，切换耗时短，实现了协议与交换机解耦，使得协议应用方可不依赖于某种特定的交换机。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，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。在附图中：

图1是本申请的一示例性实施例示出的一种实施环境示意图；

图2是本申请的一示例性实施例示出的车载以太环网保护切换方法的流程示意图；

图3是本申请的一示例性实施例示出的车载以太环网保护切换方法的具体的流程示意图；

图4是本申请的一示例性实施例示出的车载以太环网保护切换装置的框图；

图5是本申请的一示例性实施例示出的车辆的框图；

图6示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本发明实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本发明的实施例难以理解。

图1是本申请的一示例性实施例示出的实施环境示意图。如图1所示，车载以太环网保护切换协议部署结构(图1中的环网保护切换协议部署)中包括车载以太网控制器(图1中示为MCU)和交换机(图1中示为交换机A)。在MCU侧部署有以太环网保护切换协议组件，该以太环网保护切换协议组件包括但不限于链路保护切换组件(图1中示为链路检测协议)、链路检测协议组件(图1中示为链路检测协议)，其可以基于MCU的AUTOSAR框架，其部署在复杂驱动层，并且在MCU驱动层基于AUTOSAR框架封装了指令调用接口(图1中示为MCU侧的执行控制API接口)，此外该MCU中还部署有应用、协议API接口和以太网通信驱动。在交换机侧，部署有与MCU侧的指令调用接口对应的指令调用接口(图1中示为交换机A侧的执行控制API接口)，依赖上述接口，MCU侧协议栈组件可根据系统定义实现在不同场景下的交换机控制以达到环网保护的目的。交换机上还部署有执行组件，基于链路保护切换协议、链路检测协议控制需求，该交换机还提供了链路状态、FDB表刷写、VLAN(Virtual Local AreaNetwork，虚拟局域网)控制等功能，也即图1中的FDB表、VLAN表和链路状态。

通过将以太环网保护切换组件、执行组件分别部署在MCU及交换机中，两者基于芯片间通道交互协作，其中环网保护切换协议组件能够在车载AUTOSAR框架下实现部署，在嵌入式平台上具有较好的可移植性；在实现以太环网保护功能的情况下，本发明可满足G.8032标准中定义的50ms切换时间性能要求；同时，该部署方法实现了协议与交换机解耦，使得协议应用方可不依赖于某种特定的交换机。

本发明实施例中的车载以太环网系统主要由三个及以上以太网控制器通过交换机手拉手连接形成。

以太网凭借高带宽、协议多样性、应用成熟等优势正被逐步应用作为车载通信主干网，由于车载应用的特殊性，对以太网在车载领域的应用更高的可靠性要求。为了提升数据传输的可靠性，行业内提出了基于以太网环网通信的中央+区域化电子电气架构，该架构下通信链路可冗余也可备份，在某条以太网链路异常情况下，中央与区域控制器间仍可基于冗余链路正常通信，确保了通信的可靠性。

基于以太环形通信网络本身的特性，国际电信联盟制定了以太环网保护切换协议，该协议既可以破环以规避网络洪泛，又可以在环网单点故障情况下利用保护切换机制恢复网络通信。以太环网保护切换多以交换机或具备交换机能力的通信网关作为部署载体，但车载交换机出于分工及成本考虑，其处理及存储能力相对于通信领域交换机更弱，同时，若将协议栈整体部署在交换机中则需要车载交换机制造商进行定制化开发，不利于后期扩展。因此，如何基于车载控制器、车载交换机实现车载以太环网保护切换协议部署的同时兼顾协议实施性能，将成为以太环网保护切换协议在车载通信领域落地应用面临的主要问题。如何在车端实现车载以太环网保护切换协议部署的同时兼顾协议实施性能，是一个亟需解决的问题。

为解决这些问题，本申请的实施例分别提出一种车载以太环网保护切换方法、一种车载以太环网保护切换装置、一种电子设备、一种计算机可读存储介质以及一种计算机程序产品，以下将对这些实施例进行详细描述。

请参阅图2，图2是本申请的一示例性实施例示出的车载以太环网保护切换方法的流程图。该方法可以应用于图1所示的实施环境，并由该实施环境中的MCU具体执行。应理解的是，该方法也可以适用于其它的示例性实施环境，并由其它实施环境中的设备具体执行，本实施例不对该方法所适用的实施环境进行限制。

如图2所示，在一示例性的实施例中，车载以太环网保护切换方法至少包括步骤S201至步骤S203，详细介绍如下：

步骤S201，通过车载以太网控制器对车载以太环网的多个链路的链路状态进行监测，若监测到一链路状态存在链路异常，获取链路异常信息。

其中，链路异常信息包括异常控制器标识和异常端口标识，车载以太环网由至少三个车载以太网控制器通过交换机手拉手连接形成。通过异常控制器标识可以知晓是哪一个控制器存在异常，通过异常端口标识能够知晓是哪一个端口存在异常。

在一实施例中，通过车载以太网控制器对车载以太环网的多个链路的链路状态进行监测包括：

通过链路检测协议组件对每个任务调度执行一次链路连通性检测，链路检测协议组件预先部署在车载以太网控制器的目标调度任务中，目标调度任务的调度周期小于预设调度周期阈值；

若连续预设异常次数检测到异常事件，则确定链路异常，异常事件包括链路断连或链路阻塞。

在一实施例中，目标调度任务的确定方式可以为，通过获取车载以太网控制器中各调度任务的调度周期，将调度周期小于预设调度周期阈值的调度任务确定为目标调度任务。预设调度周期阈值可以由本领域技术人员根据需要设定，比如5ms等。

预设异常次数可以由本领域技术人员根据需要设定，比如连续两次或两次以上检测到链路断连或链路阻塞则记录为链路异常。链路检测协议组件中部署有链路检测协议，该链路检测协议可采用G.8013标准中的相关协议，如连通性检测协议等，该协议针对链路断连及链路阻塞均能实现检测。

通过对链路保护切换协议、链路检测协议部署在调度周期上进行了区分，相较于链路保护切换协议，链路检测协议部署所在调度周期较小的任务中以保证能够更快地检测到链路异常。

步骤S202，基于异常端口标识生成端口阻塞控制指令，并发送至部署在交换机的执行组件，以触发执行组件对异常端口进行屏蔽。

链路检测协议组件检测到链路异常后，通过回调接口将链路异常信息通知到链路保护切换组件，由链路保护切换协议基于链路异常信息判断需要阻塞的端口，也即异常端口。

在一实施例中，将端口阻塞控制指令发送至部署在交换机的执行组件之后，车载以太环网保护切换方法还包括：

基于异常端口标识和异常控制器标识生成链路异常通知报文，并通过组播报文发送链路异常通知报文，以通知车载以太环网中其他车载以太网控制器，异常控制器标识基于链路异常信息确定。这样，车载以太环网的其他车载以太网控制器就能及时知晓该异常事件，进行信息更新。

在一实施例中，将端口阻塞控制指令发送至部署在交换机的执行组件之后，车载以太环网保护切换方法还包括：

执行组件接收端口阻塞控制指令，执行端口阻塞控制指令对异常端口进行屏蔽，以对异常端口进行端口阻塞。

端口阻塞的方式可以采用本领域技术人员所知晓的方式实现，包括但不限于端口隔离等。

在一实施例中，将端口阻塞控制指令发送至部署在交换机的执行组件之后，车载以太环网保护切换方法还包括：

监测异常端口的阻塞执行状态；

若阻塞执行状态为成功，根据异常端口标识匹配异常端口对应的预设备选端口标识；

基于预设备选端口标识、车载以太环网标识和异常端口对应的局域网地址生成二层局域网地址表刷写指令，并发送至执行组件，以触发执行组件基于车载以太环网标识和局域网地址进行二层局域网地址表刷写，将异常端口刷写为备选端口，完成对车载以太环网的保护切换。

交换机中维护有二层局域网地址表，通过对该二层局域网地址表刷写能够实现车载以太环网的保护切换。

在本实施例一可选的实施方案中，将二层局域网地址表刷写指令发送至执行组件之后，车载以太环网保护切换方法还包括：

执行组件通过缓存接收二层局域网地址表刷写指令(FDB指令)；

若寄存器为空闲状态，根据局域网地址、车载以太环网标识确定到交换机中二层局域网地址表的异常端口标识及端口模式，并将异常端口修改为预设备选端口标识，以对车载以太环网进行保护切换。

在一实施例中，上述实施例提供的车载以太环网保护切换方法可以通过如下环网保护切换协议部署实现，继续参见图1，该环网保护切换协议部署由两个主要部分组成，分别是协议组件部分和执行组件部分，两者分别部署于控制器MCU侧及交换机侧；其中，协议组件部分由协议API接口、链路检测协议、链路保护切换协议组成，协议API接口中封装了链路状态、保护切换执行状态等信息接口可供应用层实现链路监测及协议监测；执行组件部分由执行控制API接口、执行组件、FDB表(二层局域网地址表)、VLAN(局域网)表、链路状态检测组成，执行控制API接口用于协议组件对交换机的执行控制，执行组件及其他部分则用于实施具体的以太网链路操作。

本实施例提供的车载以太环网保护切换方法，通过车载以太网控制器对车载以太环网的多个链路的链路状态进行监测，若监测到一链路状态存在链路异常，获取链路异常信息，基于链路异常信息的异常端口标识生成端口阻塞控制指令，并发送至部署在交换机的执行组件，以触发执行组件对异常端口进行屏蔽，该方法通过将以太环网保护切换协议组件、协议执行组件分别部署在控制器及交换机中，两者基于芯片间通道交互协作，切换耗时短，实现了协议与交换机解耦，使得协议应用方可不依赖于某种特定的交换机。

参见图3，图3为本发明提供的一种车载以太环网保护切换协议实施一种具体的流程示例图，基于图1所示的环网保护切换协议部署，图3以链路异常发生至链路切换执行为例对本发明的具体实施流程进行了阐述，在本发明环网保护切换协议部署方式下，如图3所示，该方法包括：

S301：在控制器MCU小于5ms的调度任务(task)中部署链路检测协议组件，每个任务调度执行一次链路连通性检测，若连续两次(此处仅为示例，本领域技术人员可以根据需要设定次数)或两次以上检测到链路断连(Link Down)或链路阻塞则记录为链路异常；链路检测协议可采用G.8013标准中的相关协议，如连通性检测协议等，该协议针对链路断连及链路阻塞均能实现检测。其中，车载以太环网的至少一部分车载以太网控制器的调度任务中部署链路检测协议组件。通过对链路保护切换协议、链路检测协议部署在调度周期上进行了区分，相较于链路保护切换协议，链路检测协议部署所在调度周期较小的任务中以保证能够更快地检测到链路异常。

S302：链路检测协议组件检测到链路异常后，通过回调接口将链路异常信息通知到链路保护切换组件；其中，链路异常信息需包含设备号(异常控制器标识)及异常端口号(异常端口标识)。

S303：链路保护切换协议基于链路异常信息判断需要阻塞的端口，调用执行控制接口向执行组件发送端口阻塞控制指令(SF报文)，发送端口阻塞指令后链路保护切换协议调用底层报文发送接口发送链路异常通知报文；其中，端口阻塞基于VLAN屏蔽实现，链路异常报文通知通过组播报文发送。

S304：发送端口阻塞指令至执行组件，该指令包含端口号及需要屏蔽的VLAN号(车载以太环网标识的一种示例)。

S305：执行组件接收到端口阻塞指令后，执行对应端口VLAN屏蔽以实现端口阻塞。

S306：链路检测协议组件采用轮询方式查询端口阻塞执行结果，例如，为避免程序执行阻塞，可以采用异步执行模式。

S307：检测到端口阻塞成功后，链路检测协议基于预先配置的FDB表刷写策略判断链路切换需要刷写的FDB表项，并调用执行控制接口写入FDB表项。为提升刷写效率，例如，FDB表采用统一下发方式下发，由执行组件一并接收后逐条确认刷写。

S308：发送FDB刷写指令至执行组件，FDB刷写指令中需包含MAC地址、VLAN号以及目的端口号(异常端口号)。

S309：执行组件通过缓存接收FDB刷写指令，在寄存器空闲时通过MAC地址、VLAN号查询到当前端口(异常端口)及端口模式，之后将当前端口修改为需要刷写的端口号(预设备选端口的端口号)以实现通信链路切换。切换完成后，执行组件将执行结果通知到保护切换协议组件。

图4是本申请的一示例性实施例示出的车载以太环网保护切换装置的框图。该装置可以应用于图1所示的实施环境。该装置也可以适用于其它的示例性实施环境，并具体配置在其它设备中，本实施例不对该装置所适用的实施环境进行限制。

如图4所示，该示例性的车载以太环网保护切换装置400包括：

监测模块401，用于通过车载以太网控制器对车载以太环网的多个链路的链路状态进行监测，若监测到一链路状态存在链路异常，获取链路异常信息，链路异常信息包括异常端口标识，车载以太环网由至少三个车载以太网控制器通过交换机手拉手连接形成；

指令生成模块402，用于基于异常端口标识生成端口阻塞控制指令；

执行模块403，用于将端口阻塞控制指令发送至部署在交换机的执行组件，以触发执行组件对异常端口进行屏蔽，异常端口根据异常端口标识确定。

在一实施例中，监测模块包括第一协议模块和第二协议模块，其中，第一协议模块用于对车载以太环网的多个链路的链路状态进行监测，若监测到一链路状态存在链路异常，获取链路异常信息，像该链路异常信息发送给第二协议模块，第二协议模块通过链路异常信息生成端口阻塞控制指令，并通过执行模块下发给执行组件。

通过将以太环网保护切换协议组件、协议执行组件分别部署在MCU及交换机中，两者基于芯片间通道交互协作，其中环网保护切换协议组件能够在车载AUTOSAR框架下实现部署，在嵌入式平台上具有较好的可移植性；在实现以太环网保护功能的情况下，可满足G.8032标准中定义的50ms切换时间性能要求；还实现了协议与交换机解耦，使得协议应用方可不依赖于某种特定的交换机。

在一实施例中，车载以太环网系统主要由三个及以上以太网控制器通过交换机手拉手连接形成；环网保护切换协议组件由链路保护切换协议、链路检测协议组成；协议执行组件由执行调用接口、交换机FDB表、VLAN控制表等组成。

在一实施例中，车载以太环网保护切换装置还包括：

应用接口，用于将各链路的链路状态传输给预设应用，以及将异常端口的阻塞执行状态传输给预设应用。

链路保护切换协议、链路检测协议部署在控制器MCU中，基于MCU的AUTOSAR框架，其部署在复杂驱动层；基于链路保护切换协议组件、链路检测协议组件对上层封装了应用接口(图1中的应用下方的协议API接口)，以便上层应用(预设应用)能够及时监测或获取到链路状态及协议执行状态，有利于特殊场景下的功能异常处理及问题分析。

协议执行组件部署在交换机中，基于链路保护切换协议、链路检测协议控制需求，该组件提供了链路状态、FDB表刷写、VLAN控制等功能，同时，基于交换机与控制器MCU间的通信通道，协议执行组件在交换机侧封装了对应的指令调用接口，并在MCU驱动层基于AUTOSAR框架封装了对应指令调用接口；依赖上述接口，MCU侧协议栈组件可根据系统定义实现在不同场景下的交换机控制以达到环网保护的目的。

为了提高环网保护切换执行效率，协议组件对交换机的刷写操作采用批量操作，由协议组件根据具体场景生成刷写表项，将刷写表项批量发送至交换机，交换机基于刷写需求执行FDB表刷写。

提供的车载环网保护切换协议部署装置在兼顾协议实施性能的同时，实现了协议组件、协议执行组件在控制器及交换机的解耦部署。

需要说明的是，上述实施例所提供的车载以太环网保护切换装置与上述实施例图2所提供的车载以太环网保护切换方法属于同一构思，其中各个模块和单元执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述，此处不再赘述。上述实施例所提供的车载以太环网保护切换装置在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能，本处也不对此进行限制。

图5是本申请的一示例性实施例示出的车辆的框图。如图5所示，该示例性的车辆500包括车载以太网控制器501和交换机502，车载以太网控制器501部署有链路检测协议组件5011、链路保护切换组件5012、第一执行控制接口5013，交换机502部署有第二执行控制接口5021、执行组件5022和二层局域网地址表5023；

链路检测协议组件5011用于对车载以太环网的多个链路进行的链路状态监测，若监测到一链路状态存在链路异常，获取链路异常信息并通过回调接口将链路异常信息通知到链路保护切换组件5012，链路异常信息包括异常控制器标识和异常端口标识，车载以太环网由至少三个车载以太网控制器501通过交换机502手拉手连接形成，车辆包括有至少三个车载以太网控制器；

链路保护切换组件5012用于基于异常端口的异常端口标识生成端口阻塞控制指令，并调用第一执行控制接口5013和第二执行控制5021接口将端口阻塞控制指令发送至执行组件5022；

执行组件5022，用于根据阻塞控制指令对异常端口进行屏蔽，异常端口根据异常端口标识确定；

链路检测协议组件5011还用于监测异常端口的阻塞执行状态，若阻塞执行状态为成功，根据异常端口标识匹配异常端口对应的预设备选端口标识，基于预设备选端口标识、车载以太环网标识和异常端口对应的局域网地址生成二层局域网地址表刷写指令，并发送至执行组件5022；

执行组件还用于通过缓存接收二层局域网地址表刷写指令，若寄存器为空闲状态，基于车载以太环网标识和局域网地址进行二层局域网地址表5023刷写，将异常端口刷写为备选端口，(如根据局域网地址、车载以太环网标识确定到交换机中二层局域网地址表5023的异常端口标识及端口模式，并将异常端口修改为预设备选端口标识)，以对车载以太环网进行保护切换。

需要说明的是，上述实施例所提供的车辆与上述实施例图2所提供的车载以太环网保护切换方法属于同一构思，其中各个模块和单元执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述，此处不再赘述。上述实施例所提供的车辆在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能，本处也不对此进行限制。

本申请的实施例还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得电子设备实现上述各个实施例中提供的车载以太环网保护切换方法。

图6示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。需要说明的是，图6示出的电子设备的计算机系统600仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示，计算机系统600包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(Read-Only Memory，ROM)602中的程序或者从储存部分608加载到随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中的方法。在RAM 603中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(Input/Output，I/O)接口605也连接至总线604。

以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的储存部分608；以及包括诸如LAN(Local Area Network，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入储存部分608。

特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)601执行时，执行本申请的系统中限定的各种功能。

需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

本申请的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如前的方法。该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的，也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

本申请的另一方面还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各个实施例中提供的方法。

上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种车载以太环网保护切换方法，其特征在于，所述车载以太环网保护切换方法包括：

通过车载以太网控制器对车载以太环网的多个链路的链路状态进行监测，若监测到一链路状态存在链路异常，获取链路异常信息，所述链路异常信息包括异常端口标识，所述车载以太环网由至少三个车载以太网控制器通过交换机手拉手连接形成；

基于所述异常端口标识生成端口阻塞控制指令，并发送至部署在所述交换机的执行组件，以触发所述执行组件对异常端口进行屏蔽，所述异常端口根据所述异常端口标识确定。

2.如权利要求1所述的车载以太环网保护切换方法，其特征在于，通过车载以太网控制器对车载以太环网的多个链路的链路状态进行监测包括：

通过链路检测协议组件对每个任务调度执行一次链路连通性检测，所述链路检测协议组件预先部署在所述车载以太网控制器的目标调度任务中，所述目标调度任务的调度周期小于预设调度周期阈值；

若连续预设异常次数检测到异常事件，则确定链路异常，所述异常事件包括链路断连或链路阻塞。

3.如权利要求1所述的车载以太环网保护切换方法，其特征在于，将所述端口阻塞控制指令发送至部署在所述交换机的执行组件之后，所述车载以太环网保护切换方法还包括：

基于所述异常端口标识和异常控制器标识生成链路异常通知报文，并通过组播报文发送所述链路异常通知报文，以通知所述车载以太环网中其他车载以太网控制器，所述异常控制器标识基于所述链路异常信息确定。

4.如权利要求1所述的车载以太环网保护切换方法，其特征在于，将所述端口阻塞控制指令发送至部署在所述交换机的执行组件之后，所述车载以太环网保护切换方法还包括：

所述执行组件接收所述端口阻塞控制指令，执行所述端口阻塞控制指令对所述异常端口进行屏蔽，以对所述异常端口进行端口阻塞。

5.如权利要求1-4任一项所述的车载以太环网保护切换方法，其特征在于，将所述端口阻塞控制指令发送至部署在所述交换机的执行组件之后，所述车载以太环网保护切换方法还包括：

监测所述异常端口的阻塞执行状态；

若所述阻塞执行状态为成功，根据所述异常端口标识匹配所述异常端口对应的预设备选端口标识；

基于所述预设备选端口标识、车载以太环网标识和所述异常端口对应的局域网地址生成二层局域网地址表刷写指令，并发送至所述执行组件，以触发所述执行组件基于所述车载以太环网标识和所述局域网地址进行二层局域网地址表刷写，将异常端口刷写为备选端口，完成对所述车载以太环网的保护切换。

6.一种车载以太环网保护切换装置，其特征在于，所述车载以太环网保护切换装置包括：

监测模块，用于通过车载以太网控制器对车载以太环网的多个链路的链路状态进行监测，若监测到一链路状态存在链路异常，获取链路异常信息，所述链路异常信息包括异常端口标识，所述车载以太环网由至少三个车载以太网控制器通过交换机手拉手连接形成；

指令生成模块，用于基于所述异常端口标识生成端口阻塞控制指令；

执行模块，用于将所述端口阻塞控制指令发送至部署在所述交换机的执行组件，以触发所述执行组件对异常端口进行屏蔽，所述异常端口根据所述异常端口标识确定。

7.如权利要求6所述的车载以太环网保护切换装置，其特征在于，所述车载以太环网保护切换装置还包括：

应用接口，用于将各所述链路的链路状态传输给预设应用，以及将所述异常端口的阻塞执行状态传输给所述预设应用。

8.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括车载以太网控制器和交换机，所述车载以太网控制器部署有链路检测协议组件、链路保护切换组件、第一执行控制接口，所述交换机部署有第二执行控制接口、执行组件和二层局域网地址表；

所述链路检测协议组件用于对车载以太环网的多个链路的链路状态进行监测，若监测到一链路状态存在链路异常，获取链路异常信息，并通过回调接口将所述链路异常信息发送至所述链路保护切换组件，所述链路异常信息包括异常控制器标识和异常端口标识，所述车载以太环网由至少三个车载以太网控制器通过交换机手拉手连接形成；

所述链路保护切换组件用于基于所述异常端口标识生成端口阻塞控制指令，并调用所述第一执行控制接口和所述第二执行控制接口将所述阻塞控制指令发送至所述执行组件；

所述执行组件，用于根据所述阻塞控制指令对异常端口进行屏蔽，所述异常端口根据所述异常端口标识确定；

所述链路检测协议组件还用于监测所述异常端口的阻塞执行状态，若所述阻塞执行状态为成功，根据所述异常端口标识匹配所述异常端口对应的预设备选端口标识，基于所述预设备选端口标识、车载以太环网标识和所述异常端口对应的局域网地址生成二层局域网地址表刷写指令，并发送至所述执行组件；

所述执行组件还用于通过缓存接收二层局域网地址表刷写指令，若寄存器为空闲状态，基于所述车载以太环网标识和所述局域网地址进行二层局域网地址表刷写，将异常端口刷写为备选端口，以对所述车载以太环网进行保护切换。

9.一种电子设备，其特征在于，电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得电子设备实现如权利要求1至5中任一项的所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，当计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行权利要求1至5中任一项的所述的方法。

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