CN201571076U - 用于以太网的备份系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于以太网的备份系统，包括有线通信链路、无线通信链路和备份设备，所述有线通信链路和无线通信链路并行设置，两端分别与一个备份设备相连接，备份设备通过有线媒介与其本端网络节点相连接；所述备份设备包括以太网业务接口A、用于检测有线通信链路是否产生信号丢失的以太网业务接口B、以太网处理器，用于实现旁路功能的旁路模块，以及通过将有线通信链路传来的信号与预设的判决条件进行比较，以执行链路切换与否的自定义切换模块；所述旁路模块包括：二分路器1、二分路器2和切换开关。本系统具备旁路功能，当有线通信链路导致信号丢失时，能立即切换到无线通信链路进行传输；也可以将有线通信链路传来的信号与预设的判决条件进行比较，根据比较结果进行链路切换，或继续使用原链路。

Description

用于以太网的备份系统

技术领域

本实用新型涉及网络备份技术，具体是指用于以太网的备份系统。

背景技术

现阶段的以太网一般为直连传输，即信号简单地从本端网络节点通过传输媒介传输到对端网络节点。这些传输媒介主要是光纤等有线媒介，如图1所示。

有线传输，以光纤传输为例，具有带宽大、衰减小、不易受电磁干扰和保密性强等优点，所以在一般应用环境和长距离传输方面具有无法比拟的优势。但在铺设环境比较复杂、恶劣的地区，例如容易发生地震、洪水等自然灾害的地区，有线媒介易受损坏且修复时间较长的弱点就暴露无疑。相比之下，无线传输，以微波传输为例，虽然带宽较小、易受电磁干扰且传输不如有线传输稳定，但无线传输是一种更为灵活，且适应性更强的通信手段，故不易受到自然灾害的影响，在应急通信方面更是具有得天独厚的优势。

为了更好地确保通信质量以及通信的可靠性，目前，在通信系统中经常采用备份法，即除了正常传送信息的主用工作设备外，还有备份设备，一旦主用工作波道发生故障或误码率超过一定的门限值，即切换到备份设备，利用备份波道进行通信。目前通信的备份方式通常采用设备的1+1备份或网络备份，前者基于同一传输媒介，后者基于网络。

基于同一传输媒介的链路备份往往采用1+1备份方式，以光纤传输为例，两光纤通信链路的两端分别与切换器相连接后构成备份系统，实际应用中这两条光纤链路处于同一传输环境中，例如处于同一个地沟或管道中，备份补充性不足，因此受到物理性破坏、外界干扰等影响的同时性几率很大，这样就出现了共享风险组(Shared Risk Group，SRG)，链路备份可靠性低，备份成本高。

基于网络的链路备份方法可以解决SRG问题，正常工作时，原有信息直接在起始网络节点到目的网络节点间的直通链路进行传输，当此通信链路出现故障时，由于采用的是网状拓扑，通过网络的自检测设备，网络可以较快地选择不同链路，采取迂回的方式，经过其它中间网络节点将信息传到目的节点。针对现有采用有线媒介传输的以太网传输系统，环网拓扑下的网络由于网络节点间的有线媒介分别走不同的管道，不会存在SRG的问题，同时能提供比较快的保护切换。其缺点是：必须构成可愈的环状或网状，备份成本比较高；由于网络备份涉及到多个网络节点，切换策略比较复杂，自愈速率相对较小。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述现有技术中存在的问题，提出一种用于以太网的备份系统，本系统用无线传输的优势弥补有线传输的不足，将无线通信链路穿插进以太网有线通信链路中，可以自由选择旁路工作模式或自定义工作模式；当选择旁路工作模式，在有线通信链路信号丢失时，旁路模块能立即将工作链路切换到无线通信链路进行传输；当选择自定义工作模式时，可以通过自定义切换模块，将有线通信链路传来的信号与预设的判决条件进行比较，根据比较结果执行链路切换与否；同时，在备份设备掉电状态下，本实用新型不影响有线通信链路的正常传输，也就是具有BYPASS功能。

本实用新型的目的是通过下述技术方案实现：用于以太网的备份系统，包括有线通信链路、无线通信链路和备份设备，所述有线通信链路和无线通信链路并行设置，两端分别与一个备份设备相连接，备份设备通过有线媒介与其本端网络节点相连接；所述备份设备包括以太网业务接口A、用于检测有线通信链路是否产生信号丢失的以太网业务接口B、以太网处理器，所述备份设备还包括：用于实现旁路(BYPASS)功能的旁路模块，以及通过将有线通信链路传来的信号与预设的判决条件进行比较，以执行链路切换与否的自定义切换模块；所述旁路模块包括：二分路器1、二分路器2和切换开关；

所述二分路器1的输入端与本端网络节点通过有线媒介相连接，所述二分路器1的一个输出端直接与有线通信链路相连接，另一个输出端依次通过以太网业务接口A、以太网处理器和自定义切换模块与无线通信链路相连接；

所述二分路器2的输入端与有线通信链路相连接，所述二分路器2的一个输出端与切换开关的输入端B相连接，二分路器2的另一个输出端依次通过以太网业务接口B、以太网处理器与自定义切换模块相连接；所述切换开关的输出端a与本端网络节点相连接，切换开关的输入端c依次通过以太网业务接口A、以太网处理器与自定义切换模块相连接；所述自定义切换模块与无线通信链路相连接。

所述备份设备还包括控制终端(CPU)，所述自定义切换模块通过控制终端外接操作终端(PC)。用户通过操作终端输入操作命令，经CPU传输到自定义切换模块，由自定义切换模块根据操作命令选择旁路工作模式或自定义工作模式。用户也可以通过操作终端输入操作命令，设置旁路工作模式和自定义工作模式下的自动选择配置模式或手动选择配置模式。

所述自定义切换模块包括用于检测有线通信链路帧丢失的帧丢失检测模块，以及用于检测有线通信链路复用段告警的复用段告警检测模块，所述以太网业务接口B依次与自定义切换模块的帧丢失检测模块和复用段告警检测模块相连接。

所述无线通信链路可以为微波通信链路、移动通信链路等以无线媒介进行传输的通信链路。

所述有线通信链路可以为光纤通信链路、电缆通信链路等以有线媒介进行传输的通信链路。

所述切换开关为单刀双掷开关，具体来说，其输出端a接有线通信链路，输入端b和输入端c分别接二分路器2、以太网业务接口A，以实现选择经二分路器2所接的有线通信链路传来的信号输出到本端网络节点，或者选择经以太网业务接口A、以太网处理器、自定义切换模块所接的无线通信链路传来的信号输出到本端网络节点。

本实用新型的工作原理，用户可以根据需要，通过操作终端输入操作命令，经CPU传输到自定义切换模块，由自定义切换模块根据操作命令选择旁路工作模式或自定义工作模式，也可以设置旁路工作模式和自定义工作模式下的自动选择配置模式或手动选择配置模式。

无论用户选择哪种工作模式或配置模式，信号发送均为以下方式：本端网络节点传来的信号接入二分路器1后，二分路器1将信号分成2路，其中一路直接通过有线通信链路向对方备份设备发送；另一路依次经以太网业务接口A、以太网处理器和自定义切换模块，经无线通信链路向对方备份设备发送。

在信号接收方面，分旁路工作模式和自定义工作模式两种：

1、当选择旁路工作模式，并设置自动选择配置模式时，自定义切换模块接通无线通信链路和以太网处理器，也使得无线通信链路至切换开关的输入端c形成通路，而切换开关默认连通输出端a和输入端b，二分路器2的接收有线通信链路传来的信号并分成两路，其中一路依次经切换开关的输入端b、输出端a向本端网络节点发送；另一路传到以太网业务接口B以检测是否产生信号丢失，当检测到信号丢失时，证明有线通信链路无信号传来，以太网业务接口B通知切换开关接通其输出端a和输入端c，以将无线通信链路传来的信号传给本端网络节点；当检测到无信号丢失时，证明有线通信链路有信号传来，则不做处理，由上述第一路信号向本端网络节点传输；

当选择旁路工作模式，并设置手动选择配置模式时，用户可以根据需要直接设定接收有线通信链路进来的信号或者无线通信链路传来的信号传给本端网络节点，也就是直接把切换开关输出端a与输入端b、或输入端c接通。

2、当选择自定义工作模式，并设置自动选择配置模式时，首先，切换开关默认连通输出端a与输入端c，以切断有线通信链路与本端网络节点之间的联系，自定义切换模块两端的无线通信链路与以太网处理器之间处于信号断开状态，而以太网处理器-自定义切换模块-以太网处理器-以太网业务接口A-切换开关-本端网络节点形成通路；二分路器2的输入端接收有线通信链路传来的信号并分成两路，其中一路向切换开关的输入端b发送(由于输出端a与输入端b之间断开，所以到b端时信号终止)；另一路传到以太网业务接口B，以检测是否产生信号丢失的，当检测到信号丢失时，自定义切换模块将无线通信链路与以太网处理器接通，将无线通信链路传来的信号传给本端网络节点；当检测到无信号丢失时，该路信号继续传输到自定义切换模块，由其帧丢失检测模块检测信号的帧丢失情况，当帧丢失达到或超过预先设定的帧丢失门限值时，自定义切换模块将无线通信链路传来的信号传给本端网络节点；当帧丢失小于预先设定的帧丢失门限值时，由复用段告警检测模块检测信号的复用段告警情况，当复用段告警达到或超过预先设定的复用段告警门限值时，自定义切换模块将无线通信链路传来的信号传给本端网络节点；当复用段告警小于预先设定的复用段告警门限值时，自定义切换模块将有线通信链路传来的该路信号经以太网处理器、以太网业务接口A、切换开关传给本端网络节点；

当选择自定义工作模式，并设置手动选择配置模式时，用户可以根据需要直接设定接收有线通信链路进来的信号或者无线通信链路传来的信号传给本端网络节点，也就是直接把切换开关输出端a与输入端b接通，或者直接把切换开关输出端a与输入端c接通，并使自定义切换模块接通无线通信链路与以太网处理器的信号联系。

另外，备份设备一般默认设置为接收有线通信链路进来的信号传给本端网络节点也就是直接把切换开关输出端a与输入端b接通，这样，备份设备在掉电时，有线通信链路传来的信号只是在备份设备中“迂回”了一下，并没有受到影响，好像我们的设备根本不存在一样，这就是BYPASS。而本端网络节点传来的信号也直接接入有线通信链路。

本实用新型相对于现有技术具有以下优点：

(1)本实用新型系统用无线传输的优势弥补有线传输的不足，将无线通信链路穿插进以太网有线通信链路中，可以自由选择旁路工作模式或自定义工作模式；当选择旁路工作模式，在有线通信链路信号丢失时，旁路模块能立即将工作链路切换到无线通信链路进行传输；当选择自定义工作模式时，可以通过自定义切换模块，将有线通信链路传来的信号与预设的判决条件进行比较，根据比较结果执行链路切换与否；同时，在备份设备掉电状态下，本实用新型不影响有线通信链路的正常传输，也就是具有BYPASS(旁路)功能；

(2)本实用新型系统，用户可设置在受保护的有线通信链路恢复时自动返回到此链路继续传输，具有自动返回功能。

附图说明

图1是现有的以太网光纤传输系统；

图2是本实用新型用于以太网的备份系统的具体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图2所示，本发明用于以太网的备份系统，包括有线通信链路、无线通信链路和设备。由于两个备份设备的结构和功能完全一致，下面仅描述其中一个备份设备。

所述有线通信链路和无线通信链路并行设置，两端分别与一个备份设备相连接，备份设备通过有线媒介与其本端网络节点相连接；所述备份设备包括以太网业务接口A、用于检测有线通信链路是否产生信号丢失的以太网业务接口B、以太网处理器、用于实现旁路(BYPASS)功能的旁路模块，以及通过将有线通信链路传来的信号与预设的判决条件进行比较，以执行链路切换与否的自定义切换模块；所述旁路模块包括：二分路器1、二分路器2和切换开关。

所述二分路器1的输入端与本端网络节点通过有线媒介相连接，所述二分路器1的一个输出端直接与有线通信链路相连接，另一个输出端依次通过以太网业务接口A、以太网处理器和自定义切换模块与无线通信链路相连接。

所述二分路器2的输入端与有线通信链路相连接，所述二分路器2的一个输出端与切换开关的输入端b相连接，二分路器2的另一个输出端依次通过以太网业务接口B、以太网处理器与自定义切换模块相连接；所述切换开关的输出端a与本端网络节点相连接，切换开关的输入端c依次通过以太网业务接口A、以太网处理器与自定义切换模块相连接；所述自定义切换模块与无线通信链路相连接。

所述备份设备还包括控制终端(CPU)，所述自定义切换模块通过控制终端外接操作终端(PC)。用户通过操作终端输入操作命令，经CPU传输到自定义切换模块，由自定义切换模块根据操作命令选择旁路工作模式或自定义工作模式。用户也可以通过操作终端输入操作命令，设置旁路工作模式和自定义工作模式下的自动选择配置模式或手动选择配置模式。

所述自定义切换模块包括用于检测有线通信链路帧丢失的帧丢失检测模块，以及用于检测有线通信链路复用段告警的复用段告警检测模块，所述以太网业务接口B依次与自定义切换模块的帧丢失检测模块和复用段告警检测模块相连接。

所述无线通信链路可以为微波通信链路、移动通信链路等以无线媒介进行传输的通信链路。

所述有线通信链路可以为光纤通信链路、电缆通信链路等以有线媒介进行传输的通信链路。

所述切换开关为单刀双掷开关，具体来说，其输出端a接有线通信链路，输入端b和输入端c分别接二分路器2、以太网业务接口A，以实现选择经二分路器2所接的有线通信链路传来的信号输出到本端网络节点，或者选择经以太网业务接口A、以太网处理器、自定义切换模块所接的无线通信链路传来的信号输出到本端网络节点。

本备份系统的工作原理，用户可以根据需要，通过操作终端输入操作命令，经CPU传输到自定义切换模块，由自定义切换模块根据操作命令选择旁路工作模式或自定义工作模式，也可以设置旁路工作模式和自定义工作模式下的自动选择配置模式或手动选择配置模式。

无论用户选择哪种工作模式或配置模式，信号发送均为以下方式：本端网络节点传来的信号接入二分路器1后，二分路器1将信号分成2路，其中一路直接通过有线通信链路向对方备份设备发送；另一路依次经以太网业务接口A、以太网处理器和自定义切换模块，经无线通信链路向对方备份设备发送。

在信号接收方面，分旁路工作模式和自定义工作模式两种：

1、当选择旁路工作模式，并设置自动选择配置模式时，自定义切换模块接通无线通信链路和以太网处理器，也使得无线通信链路至切换开关的输入端c形成通路，而切换开关默认连通输出端a和输入端b，二分路器2的接收有线通信链路传来的信号并分成两路，其中一路依次经切换开关的输入端b、输出端a向本端网络节点发送；另一路传到以太网业务接口B以检测是否产生信号丢失，当检测到信号丢失时，证明有线通信链路无信号传来，以太网业务接口B通知切换开关接通其输出端a和输入端c，以将无线通信链路传来的信号传给本端网络节点；当检测到无信号丢失时，证明有线通信链路有信号传来，则不做处理，由上述第一路信号向本端网络节点传输；

当选择旁路工作模式，并设置手动选择配置模式时，用户可以根据需要直接设定接收有线通信链路进来的信号或者无线通信链路传来的信号传给本端网络节点，也就是直接把切换开关输出端a与输入端b、或输入端c接通。

2、当选择自定义工作模式，并设置自动选择配置模式时，首先，切换开关默认连通输出端a与输入端c，以切断有线通信链路与本端网络节点之间的联系，自定义切换模块两端的无线通信链路与以太网处理器之间处于信号断开状态，而以太网处理器-自定义切换模块-以太网处理器-以太网业务接口A-切换开关-本端网络节点形成通路；二分路器2的输入端接收有线通信链路传来的信号并分成两路，其中一路向切换开关的输入端b发送(由于输出端a与输入端b之间断开，所以到b端时信号终止)；另一路传到以太网业务接口B，以检测是否产生信号丢失的，当检测到信号丢失时，自定义切换模块将无线通信链路与以太网处理器接通，将无线通信链路传来的信号传给本端网络节点；当检测到无信号丢失时，该路信号继续传输到自定义切换模块，由其帧丢失检测模块检测信号的帧丢失情况，当帧丢失达到或超过预先设定的帧丢失门限值时，自定义切换模块将无线通信链路传来的信号传给本端网络节点；当帧丢失小于预先设定的帧丢失门限值时，由复用段告警检测模块检测信号的复用段告警情况，当复用段告警达到或超过预先设定的复用段告警门限值时，自定义切换模块将无线通信链路传来的信号传给本端网络节点；当复用段告警小于预先设定的复用段告警门限值时，自定义切换模块将有线通信链路传来的该路信号经以太网处理器、以太网业务接口A、切换开关传给本端网络节点；

当选择自定义工作模式，并设置手动选择配置模式时，用户可以根据需要直接设定接收有线通信链路进来的信号或者无线通信链路传来的信号传给本端网络节点，也就是直接把切换开关输出端a与输入端b接通，或者直接把切换开关输出端a与输入端c接通，并使自定义切换模块接通无线通信链路与以太网处理器的信号联系。

另外，备份设备一般默认设置为接收有线通信链路进来的信号传给本端网络节点也就是直接把切换开关输出端a与输入端b接通，这样，备份设备在掉电时，有线通信链路传来的信号只是在备份设备中“迂回”了一下，并没有受到影响，好像我们的设备根本不存在一样，这就是BYPASS。而本端网络节点传来的信号也直接接入有线通信链路。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.用于以太网的备份系统，其特征在于：包括有线通信链路、无线通信链路和备份设备，所述有线通信链路和无线通信链路并行设置，两端分别与一个备份设备相连接，备份设备通过有线媒介与其本端网络节点相连接；所述备份设备包括以太网业务接口A、用于检测有线通信链路是否产生信号丢失的以太网业务接口B和以太网处理器，所述备份设备还包括：用于实现旁路功能的旁路模块，以及通过将有线通信链路传来的信号与预设的判决条件进行比较，以执行链路切换与否的自定义切换模块；所述旁路模块包括：二分路器1、二分路器2和切换开关；

所述二分路器1的输入端与本端网络节点通过有线媒介相连接，所述二分路器1的一个输出端直接与有线通信链路相连接，另一个输出端依次通过以太网业务接口A、以太网处理器和自定义切换模块与无线通信链路相连接；

所述二分路器2的输入端与有线通信链路相连接，所述二分路器2的一个输出端与切换开关的输入端b相连接，二分路器2的另一个输出端依次通过以太网业务接口B、以太网处理器与自定义切换模块相连接；所述切换开关的输出端a与本端网络节点相连接，切换开关的输入端c依次通过以太网业务接口A、以太网处理器与自定义切换模块相连接；所述自定义切换模块与无线通信链路相连接。

2.根据权利要求1所述用于以太网的备份系统，其特征在于：所述备份设备还包括控制终端，所述自定义切换模块通过控制终端外接操作终端。

3.根据权利要求1所述用于以太网的备份系统，其特征在于：所述自定义切换模块包括用于检测有线通信链路帧丢失的帧丢失检测模块。

4.根据权利要求1或3所述用于以太网的备份系统，其特征在于：所述自定义切换模块包括用于检测有线通信链路复用段告警的复用段告警检测模块。

5.根据权利要求1所述用于以太网的备份系统，其特征在于：所述无线通信链路为微波通信链路或移动通信链路。

6.根据权利要求1所述用于以太网的备份系统，其特征在于：所述有线通信链路为光纤通信链路或电缆通信链路。

7.根据权利要求1所述用于以太网的备份系统，其特征在于：所述切换开关为单刀双掷开关。

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