CN203966117U - 时序型usb链路隔离中转器 - Google Patents

Abstract

一种时序型USB链路隔离中转器，包括链路控制器、结构相同的第一微动继电器和第二微动继电器以及通过内部USB接口分别连接两微动继电器的第一中转U盘和第二中转U盘，其中，第一微动继电器通过外部USB接口分别与内网计算机和中转计算机连接，第二微动继电器通过外部USB接口分别与外网计算机和中转计算机连接，链路控制器分别连接两微动继电器，并且按照预定要求通过两微动继电器自动轮流切换同时接通第一中转U盘与内网计算机和第二中转U盘与外网计算机，或者同时接通中转计算机与两中转U盘。本实用新型实现了内外网物理隔离下数据交换的自动模式，具有隔离效果好、数据交换高效可靠、使用寿命长等优点，不仅能用于网络数据的交换，而且还能用于USB接口设备的自动切换。

Description

时序型USB链路隔离中转器

技术领域

本实用新型涉及数据交换装置，具体涉及一种在网络服务器之间进行数据交换的时序型USB链路隔离中转器，属于信息技术领域。

背景技术

随着社会信息化程度越来越高，计算机网络技术的应用正在快速普及，现在各企事业单位在产品设计、研发、制造、运营各环节产生的大量的电子信息都保存在各单位的内部网络中。在这种情况下，互联网上无孔不入的黑客就对各单位的网络安全产生了极大的威胁，甚至关系到了各单位的生存和发展，于是内外网隔离以及数据物理隔离中转的管理手段和措施就由此应运而生。

所谓内外网物理隔离模式就是，使用一个可移动存储介质(如移动硬盘、U盘、存储卡等)把需要的数据信息通过人工手段从一个网络的数据待发源服务器中复制出来，再通过一台中转计算机将该介质数据拷贝到另一可移动存储介质，最后将该另一可移动介质上的数据在另一网络上进行拷贝、读取等操作，从而实现两个网络之间(通常是国际互联网或外部计算机与单位内网之间)的物理隔离以及物理隔离模式下的数据的交换。在此过程中，移动介质需要通过手工插拔来实现在不同网络以及中间机之间的介质与网络(计算机)的连接，或者通过手工链路切换来实现移动介质在在不同网络以及中间机之间的介质与网络(计算机)的连接，以满足数据传递之需求。该人工方式虽然满足了物理隔离的要求，但同时也带来了由人工完成上述过程而导致的效率低、成本高、信息传递及时性差以及长期反复插拔影响接口寿命等诸多问题，特别是当单位需要在两个网络之间反复频繁地进行大量数据信息的传递(交互)时，物理隔离模式下的手工插拔操作方式将无法满足单位的实际应用需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种时序型USB链路隔离中转器，以由时序控制的自动运行方式的数据链路，代替原先由人工手动方式完成的数据交换。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种时序型USB链路隔离中转器，其包括：

结构相同的第一微动继电器和第二微动继电器，均包括第一微动继电器线圈、由该第一微动继电器线圈连接并控制的第一微动继电器触点组、第二微动继电器线圈和由该第二微动继电器线圈连接并控制的第二微动继电器触点组；

第一内部USB接口，分别连接所述第一微动继电器的第一微动继电器触点组和第二微动继电器触点组；

第二内部USB接口，分别连接所述第二微动继电器的第一微动继电器触点组和第二微动继电器触点组；

第一中转U盘，连接所述第一内部USB接口；

第二中转U盘，连接所述第二内部USB接口；

连接所述第一微动继电器的第一微动继电器触点组的第一外部USB接口，该第一外部USB接口通过连接线与内网计算机连接；

连接所述第一微动继电器的第二微动继电器触点组的第二外部USB接口，该第二外部USB接口通过连接线与中转计算机连接；

连接所述第二微动继电器的第一微动继电器触点组的第三外部USB接口，该第三外部USB接口通过连接线与外网计算机连接；

连接所述第二微动继电器的第二微动继电器触点组的第四外部USB接口，该第四外部USB接口通过连接线与中转计算机连接；

链路控制器，为PLC，分别连接所述第一微动继电器以及第二微动继电器各自的第一微动继电器线圈和第二微动继电器线圈，并且按照预定要求通过所述第一微动继电器以及第二微动继电器各自的第一微动继电器触点组和第二微动继电器触点组自动轮流切换同时接通所述第一内部USB接口与第一外部USB接口和第二内部USB接口与第三外部USB接口，或者同时接通所述第一内部USB接口与第二外部USB接口和第二内部USB接口与第四外部USB接口。

作为进一步改进，所述的链路控制器还包括停止开关和手动选择开关，该停止开关切换接通PLC或手动选择开关，该手动选择开关分别连接所述第一微动继电器以及第二微动继电器各自的第一微动继电器线圈和第二微动继电器线圈。

作为进一步改进，所述的手动选择开关设置有钥匙。

作为进一步改进，所述的PLC替换为单片机。

作为进一步改进，所述的中转器还包括开关电源，该开关电源分别与所述链路控制器和外部电源连接。

作为进一步改进，所述的中转器还包括有四指示灯，该四指示灯分别连接所述第一微动继电器以及第二微动继电器各自的第一微动继电器线圈和第二微动继电器线圈。

与现有技术相比，本实用新型取得了如下技术效果：

1、在无人操作的情况下，链路控制器在其物理寿命内可以一直保持有效的自动切换，实现了内外网物理隔离下数据交换的自动模式。

2、系统简单可靠，操作简便，硬件损耗低。

3、物理隔离效果好，数据交换效率高。

总之，本实用新型具有内外网隔离效果彻底、数据交换高效可靠、使用寿命长等优点，有效避免了两个网络间的黑客及木马的攻击，保障了内部网络的安全，不仅能用于网络数据的交换和转存，而且还能应用于USB接口设备的自动或手动切换，例如打印机、传真机等。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的工作顺序图。

图3是本实用新型的工作时间轴图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型所述的时序型USB链路隔离中转器作进一步的描述，但不应以此来限制本实用新型的保护范围。

请参阅图1，本实用新型所述时序型USB链路隔离中转器包括第一微动继电、第二微动继电器、链路控制器9、第一内部USB接口11、第二内部USB接口15、第一中转U盘10、第二中转U盘14、第一外部USB接口1、第二外部USB接口13、第三外部USB接口17、第四外部USB接口18、四指示灯7和开关电源5；该时序型USB链路隔离中转器的全部元器件均安装在一电路板上，该电路板上还配有插座式接线端、保护熔断器等。

所述第一微动继电器包括第一微动继电器线圈2、第一微动继电器触点组6、第二微动继电器线圈12和第二微动继电器触点组8；该第一微动继电器线圈2连接并控制第一微动继电器触点组1的通断，该第二微动继电器线圈12连接并控制第二微动继电器触点组8的通断。

所述第二微动继电器的结构与第一微动继电器相同，包括第一微动继电器线圈2’、第一微动继电器触点组6’、第二微动继电器线圈12’和第二微动继电器触点组8’；该第一微动继电器线圈2’连接并控制第一微动继电器触点组1’的通断，该第二微动继电器线圈12’连接并控制第二微动继电器触点组8’的通断。

所述第一内部USB接口11上的P+、P-、D+、D-四个接口在电路板上延伸成4条母线，分别连接所述第一微动继电器的第一微动继电器触点组6和第一微动继电器的第二微动继电器触点组8。

所述第一中转U盘10与所述第一内部USB接口11连接。

同样的，所述第二内部USB接口14上的P+、P-、D+、D-四个接口在电路板上延伸成4条母线，分别连接所述第二微动继电器的第一微动继电器触点组6’和第二微动继电器的第二微动继电器触点组8’。

所述第二中转U盘14与所述第二内部USB接口15连接。

所述第一外部USB接口1通过连接线与内网计算机3连接，该第一外部USB接口1连接所述第一微动继电器的第一微动继电器触点组6；所述第二外部USB接口13通过连接线与中转计算机16连接，该第二外部USB接口13连接所述第一微动继电器的第二微动继电器触点组8；所述第三外部USB接口17通过连接线与外网计算机4连接，该第三外部USB接口17连接所述第二微动继电器的第一微动继电器触点组6’；所述第四外部USB接口18通过连接线与中转计算机16连接，该第四外部USB接口18连接所述第二微动继电器的第二微动继电器触点组8’。

所述链路控制器9包括PLC或单片机、停止开关和手动选择开关。PLC或单片机分别连接第一微动继电器的第一微动继电器线圈2和第二微动继电器线圈12以及第二微动继电器的第一微动继电器线圈2’和第二微动继电器线圈12’，该手动选择开关也分别连接第一微动继电器的第一微动继电器线圈2和第二微动继电器线圈12以及第二微动继电器的第一微动继电器线圈2’和第二微动继电器线圈12’，该停止开关切换接通PLC或手动选择开关，或者切换接通单片机或手动选择开关。

所述PLC或单片机中设置有自动控制程序，使链路控制器9能够按照预先设定的时序通过第一微动继电器的第一微动继电器触点组6和第二微动继电器触点组8以及第二微动继电器的第一微动继电器触点组6’和第二微动继电器触点组8’，自动轮流切换同时接通所述第一内部USB接口11与第一外部USB接口1和第二内部USB接口15与第三外部USB接口17，或者同时接通所述第一内部USB接口11与第二外部USB接口13和第二内部USB接口15与第四外部USB接口18，从而自动轮流同时接通所述第一中转U盘10与内网计算机3和第二中转U盘14与外网计算机4，或者同时接通第一中转U盘10与中转计算机16和第二中转U盘14与中转计算机16。程序内规定对每一微动继电器每次只对其内的一个微动继电器线圈发出指令，只接通其一组微动继电器触点组，即在同一时刻内，链路控制器9只对第一微动继电器的一个微动继电器线圈和第二微动继电器的一个微动继电器线圈通电，每次第一微动继电器和第二微动继电器各自只有一组微动继电器触点组工作；换言之，第一微动继电器的第一微动继电器线圈2和第二微动继电器线圈12的通电是“或”的关系，第二微动继电器的第一微动继电器线圈2’和第二微动继电器线圈12’的通电也是“或”的关系；第一微动继电器的第一微动继电器触点组6和第二微动继电器触点组8的接通动作存在互锁关系，第二微动继电器的第一微动继电器触点组6’和第二微动继电器触点组8’的接通动作也存在互锁关系；在同一时刻内，链路控制器9的控制要么使第一中转U盘10与内网计算机3接通和第二中转U盘14与外网计算机4接通，并传输数据，要么使第一中转U盘10与中转计算机16接通和第二中转U盘14与中转计算机16接通，并传输数据，而不会发生第一中转U盘10同时与内网计算机3和中转计算机16接通的情况，或者第二中转U盘14同时与外网计算机4和中转计算机16接通的情况。时序的设置可以根据使用者的需要进行灵活分配，整个自动过程是一个自动执行程序的循环过程。

为了在特殊情况下给人工干预提供一个途径，按下所述停止开关后，双服务器间链路隔离中转器转入手动控制状态，旋转手动选择开关同样能够实现内外网的彻底隔离，与自动控制一样安全可靠。为了增加安全性，所述的手动选择开关设置有钥匙。

所述微动继电器的触点是属于硬线接点，触点的分断是物理空间上的隔离，等同于物理隔离，因此确保了每次的切换都是安全的，同时微动继电器线圈与触点之间的线路也是隔离的。

所述的开关电源5分别与所述链路控制器9和外部电源连接，以提供双服务器间链路隔离中转器的工作动力。

所述的四个指示灯7分别连接第一微动继电器的第一微动继电器线圈2和第二微动继电器线圈12以及第二微动继电器的第一微动继电器线圈2’和第二微动继电器线圈12’，以显示它们的工作状态，便于管理人员观测和掌握所述时序型USB链路隔离中转器的工作情况。

图2描述的是链路控制器9的一种逻辑程序，一共有四个链路步骤：步骤A是“内网计算机3和外网计算机4分别与第一中转U盘10和第二中转U盘14接通”，步骤B是计算机与中转U盘互相之间全部断开，步骤C是“中转计算机16同时与第一中转U盘10和第二中转U盘14接通”，步骤D是计算机与中转U盘互相之间全部断开。只要在三个计算机上安装有简单的自动文件管理软件，计算机即可根据软件控制来完成U盘指定文件夹及计算机指定文件夹的差异文件项的交换，整个系统就可以自动安全的实现数据转移。

请参阅图3，本实用新型的自动运行过程如下：

首先链路控制器9把内网计算机3与第一中转U盘10、外网计算机4与第二中转U盘14接通并保持接通20分钟，当各计算机侦测到中转U盘后，完成与U盘的文件交换(步骤A)；接下来链路控制器9断开内网计算机3与第一中转U盘10、外网计算机4与第二中转U盘14的通路，并保持一个短暂间歇，大约5秒左右(步骤B)；然后链路控制器9把第一中转U盘10和第二中转U盘14同时与中转计算机16接通并保持接通20分钟，由中转计算机16来完成第一中转U盘10和第二中转U盘14内的文件交换(步骤C)；最后链路控制器9切断第一中转U盘10和第二中转U盘14与中转计算机16的连接(步骤D)；循环回至步骤A。如此往复一个步骤A－B－C－D－A的过程，就可以把需要收取和外发的数据都转移到适当的文件夹内。整个过程中内网计算机3(核心数据服务器)与外网计算机4不发生直接的连接关系，实现彻底隔离，安全可靠；所有控制都由程序控制，无需人为干预，达到自动高效准确。

实际使用过程中，数据的转存只是本实用新型的一种应用方式，只要是USB接口的设备，均可以采用所述时序型USB链路隔离中转器进行自动或手动切换，例如打印机、传真机等等。

Claims (6)

1.一种时序型USB链路隔离中转器，其特征在于：所述中转器包括：

结构相同的第一微动继电器和第二微动继电器，均包括第一微动继电器线圈、由该第一微动继电器线圈连接并控制的第一微动继电器触点组、第二微动继电器线圈和由该第二微动继电器线圈连接并控制的第二微动继电器触点组；

第一内部USB接口，分别连接所述第一微动继电器的第一微动继电器触点组和第二微动继电器触点组；

第二内部USB接口，分别连接所述第二微动继电器的第一微动继电器触点组和第二微动继电器触点组；

第一中转U盘，连接所述第一内部USB接口；

第二中转U盘，连接所述第二内部USB接口；

连接所述第一微动继电器的第一微动继电器触点组的第一外部USB接口，该第一外部USB接口通过连接线与内网计算机连接；

连接所述第一微动继电器的第二微动继电器触点组的第二外部USB接口，该第二外部USB接口通过连接线与中转计算机连接；

连接所述第二微动继电器的第一微动继电器触点组的第三外部USB接口，该第三外部USB接口通过连接线与外网计算机连接；

连接所述第二微动继电器的第二微动继电器触点组的第四外部USB接口，该第四外部USB接口通过连接线与中转计算机连接；

链路控制器，为PLC，分别连接所述第一微动继电器以及第二微动继电器各自的第一微动继电器线圈和第二微动继电器线圈，并且按照预定要求通过所述第一微动继电器以及第二微动继电器各自的第一微动继电器触点组和第二微动继电器触点组自动轮流切换同时接通所述第一内部USB接口与第一外部USB接口和第二内部USB接口与第三外部USB接口，或者同时接通所述第一内部USB接口与第二外部USB接口和第二内部USB接口与第四外部USB接口。

2.根据权利要求1所述的时序型USB链路隔离中转器，其特征在于：所述的链路控制器还包括停止开关和手动选择开关，该停止开关切换接通PLC或手动选择开关，该手动选择开关分别连接所述第一微动继电器以及第二微动继电器各自的第一微动继电器线圈和第二微动继电器线圈。

3.根据权利要求2所述的时序型USB链路隔离中转器，其特征在于：所述的手动选择开关设置有钥匙。

4.根据权利要求1或2所述的时序型USB链路隔离中转器，其特征在于：所述的PLC替换为单片机。

5.根据权利要求1所述的时序型USB链路隔离中转器，其特征在于：所述的中转器还包括开关电源，该开关电源分别与所述链路控制器和外部电源连接。

6.根据权利要求1所述的时序型USB链路隔离中转器，其特征在于：所述的中转器还包括有四指示灯，该四指示灯分别连接所述第一微动继电器以及第二微动继电器各自的第一微动继电器线圈和第二微动继电器线圈。