CN206585575U - 一种可见光网卡装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及信息安全数据传输技术领域，尤其涉及一种可见光网卡装置，包括匹配使用的可见光发送网卡和可见光接收网卡；可见光发送网卡包括依次连接PCI‑E接口A、网卡模块A和LED发送模块，网卡模块A和LED发射模块分别设置在两块板卡上，且该两块板卡通过FMC接口连接；可见光接收网卡包括依次连接的PCI‑E接口B、网卡模块B和PD接收模块，网卡模块B和PD接收模块分别设置在两块板卡上，且该两块板卡通过FMC接口连接；LED发射机与PD接收机严格对准，通过可见光传输数据信息。本实用新型提供的一种可见光网卡装置，具有装置体积小、安全性强，传输效率高，使用更灵活，具备单向数据传输，具有安全可视性，稳定可靠的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及信息安全数据传输技术领域，尤其涉及采用可见光传输技术，能控制数据传输方向和提高发送端自身数据安全的一种可见光网卡装置。
背景技术
目前，普遍的网卡装置是网卡模块通过RJ45模块连接网线或光纤模块连接光纤进行网络通信与数据传输，即计算机通信的物理通道为双绞线或光纤。这些物理通道中传输数据是双向的、不可控的，无法确保在数据传输中计算机信息的安全性。涉密网络中，高密级计算机中数据信息不允许向外发送任何信息，低密级计算机向高密级发送数据必须是单向可控的。传统的双绞线、光纤均无法达到此要求，无法保证高密级计算机数据的安全性。
发明内容
本实用新型的目的为解决高密级计算机在通信过程中信息安全问题，提供了一种可见光网卡装置，特别是指一种能使用可见光传输数据的网卡模块，实现了发送端和接收端的独立无连接，使其在稳定快速传输的基础上能够保证数据仅且只能由低密级信息平台向高密级信息平台传输，解决高密级信息平台中数据通过连接环境泄密问题，同时提供物理上绝对单向无反馈的网络安全产品，该装置不仅能实现稳定快速的传输功能，而且能提高计算机通信的安全性。
本实用新型是这样实现的：一种可见光网卡装置，包括匹配使用的可见光发送网卡和可见光接收网卡；所述可见光发送网卡包括依次连接PCI-E接口A、网卡模块A和LED发射模块，所述网卡模块A和LED发射模块分别设置在两块板卡上，且该两块板卡通过FMC接口连接；所述可见光接收网卡包括依次连接的PCI-E接口B、网卡模块B和PD接收模块，所述网卡模块B和PD接收模块分别设置在两块板卡上，且该两块板卡通过FMC接口连接；所述LED发射模块与PD接收模块正对设置，通过可见光传递数据信息。
进一步的，所述网卡模块A和网卡模块B均包括网卡功能模块和数字处理模块，所述网卡功能模块和数字处理模块通过SGMII/SERDES接口连接。
进一步的，所述网卡功能模块包括MAC芯片、PCIE接口、SGMII/SERDES接口和外围电路。
进一步的，所述数字处理模块包括FPGA 芯片、SGMII/SERDES接口和存储器。
进一步的，所述LED发射模块用于将数据信息由电信号转换为可见光信号，包括LED外围电路和至少一个LED灯，LED外围电路与LED灯相连。
进一步的，所述PD接收模块用于将接收到的可见光信号转换为电信号，包括PD外围电路与至少一个PD元件，PD外围电路与PD元件相连。
本实用新型具有以下优点：
本实用新型提供的可见光网卡装置，可以在计算机在通信过程中保证了数据的流动方向，确保发送端计算机在发送数据时内部数据不被窃取，提高了发送端计算机的数据安全性。计算机采用可见光进行通信，利用可见光的单一性，使通信安全可靠。
总之，本实用新型提供的一种可见光网卡装置，具有装置体积小、安全性强，传输效率高，使用更灵活，具备单向数据传输，具有安全可视性，稳定可靠的优点。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种可见光网卡装置的结构示意图。
图2为本实用新型提供的一种可见光网卡装置应用系统的结构示意图。
图3为本实用新型提供的一种可见光网卡装置中网卡模块A和网卡模块B的结构示意图。
图4为本实用新型提供的一种可见光网卡装置数据传输的流程示意图。
图5为图2所示的可见光网卡装置应用系统传输数据时的工作流程图。
图6为本实用新型提供的一种可见光网卡装置在传输网络七层协议中所处位置的结构图。
图中：1、可见光发送网卡；2、可见光接收网卡；11、LED发射模块；12、网卡模块A；13、PCI-E接口A；14、外网主机模块；21、PD接收模块；22、网卡模块B；23、PCI-E接口B；24、内网主机模块。
具体实施方式
本实用新型的目的在于解决解决高密级计算机在通信过程中信息安全问题，提供了一种可见光网卡装置，该装置不仅能实现稳定快速的传输功能，而且能提高计算机通信的安全性。
如图１~6所示，一种可见光网卡装置，包括匹配使用的、两个物理上完全独立收发两套单收单的可见光发送网卡1和可见光接收网卡2；可见光发送网卡1包括依次连接PCI-E接口A13、网卡模块A12和LED发射模块11，网卡模块A12和LED发射模块11分别设置在两块板卡上，且该两块板卡通过FMC接口连接；可见光接收网卡2包括依次连接的PCI-E接口B23、网卡模块B22和PD接收模块21，网卡模块B22和PD接收模块21分别设置在两块板卡上，且该两块板卡通过FMC接口连接；LED发射模块11与PD接收模块21正对设置，通过可见光传递数据信息。上述网卡模块A12和网卡模块B22均包括网卡功能模块和数字处理模块，网卡功能模块和数字处理模块通过SGMII/SERDES接口连接，SGMII即Serial GMII，串行GMII，收发各一对差分信号线，SGMII接口都可以配置成SerDes接口(在物理上完全兼容，只需配置寄存器即可)，SerDes采用差分方式传送数据，SerDes通道(channel)使用4个引脚(Tx+/-,Rx+/-)。上述网卡功能模块网卡功能模块以目前通用MAC芯片为核心，包括MAC芯片、PCIE接口、SGMII/SERDES接口及其他外围元件与电路等部件，实现寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等以及数据缓存功能。上述数字处理模块以大规模可编程逻辑器件 FPGA 为核心，包括FPGA 芯片、SGMII/SERDES接口、存储器等部件，实现数据接收、解码、缓冲、上传等功能。上述LED发射模块11用于将数据信息由电信号转换为可见光信号，包括LED外围电路和至少一个LED灯，LED外围电路与LED灯相连。上述PD接收模块21用于将接收到的可见光信号转换为电信号，包括PD外围电路与至少一个PD元件，PD外围电路与PD元件相连。
上述可见光网卡装置中各组件的作用分别是：
可见光发送网卡1上接外网主机模块14，可见光接收网卡2下接内网主机模块24，可见光发送网卡1和可见光接收网卡2之间无任何物理连接，仅通过可见光进行数据传输；
网卡功能模块对内外网主机模块14提供通信接口PCI-E接口，对数据处理模块提供通信接口SGMII接口，是以数据链路层主要芯片的MAC芯片核心构成，提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等以及数据缓存功能，数据处理模块提供数据的编码调制、数字均衡、数据缓存、MAC协议解析、系统及网络接口控制；在发送数据的时候,MAC协议事先判断是否可以发送数据,如果可以发送将给数据加上一些控制信息,最终将数据以及控制信息以规定的格式发送到物理层；在接收数据的时候，MAC协议判断输入的信息并是否发生传输错误，如无错误则去掉控制信息发送至LLC层，该层协议是以太网MAC由IEEE-802.3以太网标准定义.以太网数据链路层其实包含MAC(介质访问控制)子层和LLC(逻辑链路控制)子层.一块以太网卡MAC芯片的作用是实现MAC子层和LLC子层的功能；
数字处理模块以大规模可编程逻辑器件 FPGA 为核心构成，且提供通信接口SGMII 接口，该数据处理模块实现数据8B10B编码、RS编码、并串转换、添加同步头等数据处理功能；
LED发射模块11与可见光发送网卡1的数据处理模块相连，将数据处理模块输入的数据信息由电信号转换为可见光信号，LED发射模块11包括:一个LED外围电路和一个或多个LED灯，该LED外围电路与LED灯相连，配合LED灯完成电信号到光信号的转换；
PD接收模块21与可见光接收网卡2的数据处理模块相连，将接收到的可见光信号转换为电信号输入可见光接收网卡2的数据处理模块，包括一个PD外围电路与一个或多个PD元件，该PD外围电路与PD元件相连，配合PD元件完成光信号到电信号的转换；
与外网主机模块14连接的可见光发送网卡1的可见光发射模块的光发射器，和与内网主机模块24连接的可见光接收网卡2的PD模块的光接收器对准放置，通过可见光传递数据信息。
如图4、5所示，可见光网卡装置应用系统传输数据时，外网主机模块14将所需发送的数据通过PCI-E接口A13传送至可见光发送网卡1上；网卡模块A12用于对PCI-E接口A13接收到的数据进行打包封装成帧，并将数据帧进行数据编码、数据处理，之后发送至LED发射模块11；LED发射模块11用于对接收到的数据进行调制处理，通过LED灯，以可见光的形式输出；在接收数据时，PD接收模块21主要用于将可见光信号转换为电信号，并对数据信息进行解调处理，之后发送至网卡模块B22；网卡模块B22用于对PD接收模块21发送的数据进行数据解码、数据处理恢复成数据帧，并将数据帧重新组合成数据，之后发送至PCI-E接口B23；内网主机模块24通过PCI-E接口B23接收可见光接收网卡2所接收到的数据信息。
图 6 为网卡装置在网络七层协议中所处的位置，其中，网卡功能模块工作在数据链路层，数字处理模块与LED发射模块11/PD接收模块21工作在物理层。本实用新型提供的一种可见光网卡装置中的发送端的工作原理是非涉密主机通过网络连接可见光发送网卡1，通过TCP/IP协议进行数据的导入，数据包含但不局限于视频、文档、音频等常见的文件格式；发送端的工作原理是通过可见光接收网卡2将传输过来的可见光信号转换为模拟信号，再通过模数转换器转换为数字信号并做数字基带处理，最后通过涉密系统板进行数字信号处理，通过PCIE接口B23将文件传输到涉密的内网主机模块24。
由以上具体实施方式可知，从上述技术方案可以看出，本实用新型公开的一种可见光网卡装置，外网主机模块14和内网主机模块24分别使用PCIE接口与网卡1和网卡2相连接，外网主机模块14的网卡1的光发射器与内网主机模块24的网卡2的光接收器对准放置。当外网主机模块14向内网主机模块24传输数据时，外网主机模块14的网卡1将需要传输的数据，转换成光信号，通过与外网主机模块14的网卡1的光发射器及内网主机模块24的网卡2的光接收器之间的可见光信号通路，将数据传送给内网主机模块24。 由于光传输单向技术中，连接内外网主机模块的两端分别为PD模块、LED发射模块，出现连接内外网的两端都具有PD模块以及LED发射模块的情况是不允许也不可能的。 因此，与基于电气技术的单向隔离网闸相比，本实用新型公开的一种可见光网卡装置的数据传输单向性更加稳定可靠。其次，本实用新型公开的一种可见光网卡装置是以物理方式实现数据的单向传输，可见光通路内无任何电气及软件程序的控制，消除了电气及软件被控制、篡改的风险。
Claims (6)
1.一种可见光网卡装置，其特征在于：包括匹配使用的可见光发送网卡和可见光接收网卡；所述可见光发送网卡包括依次连接PCI-E接口A、网卡模块A和LED发送模块，所述网卡模块A和LED发射模块分别设置在两块板卡上，且该两块板卡通过FMC接口连接；所述可见光接收网卡包括依次连接的PCI-E接口B、网卡模块B和PD接收模块，所述网卡模块B和PD接收模块分别设置在两块板卡上，且该两块板卡通过FMC接口连接；所述LED发射模块与PD接收模块严格对准设置，通过可见光传输数据信息。
2.根据权利要求1所述的可见光网卡装置，其特征在于：所述网卡模块A和网卡模块B均包括网卡功能模块和数字处理模块，所述网卡功能模块和数字处理模块通过SGMII/SERDES接口连接。
3.根据权利要求2所述的可见光网卡装置，其特征在于：所述网卡功能模块包括MAC芯片、PCIE接口、SGMII/SERDES接口和外围电路。
4.根据权利要求2所述的可见光网卡装置，其特征在于：所述数字处理模块包括FPGA芯片、SGMII/SERDES接口和存储器。
5.根据权利要求1所述的可见光网卡装置，其特征在于：所述LED发射模块用于将数据信息由电信号转换为可见光信号，包括LED外围电路和至少一个LED灯，LED外围电路与LED灯相连。
6.根据权利要求1所述的可见光网卡装置，其特征在于：所述PD接收模块用于将接收到的可见光信号转换为电信号，包括PD外围电路与至少一个PD元件，PD外围电路与PD元件相连。
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| CN110474681A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-11-19 | 安徽继远软件有限公司 | 一种跨网络安全隔离传输管理系统及其传输方法 |
| CN110933385A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-03-27 | 安徽中骄智能科技有限公司 | 基于可见光单向网络隔离的视频流传输系统 |
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| CN110933385A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-03-27 | 安徽中骄智能科技有限公司 | 基于可见光单向网络隔离的视频流传输系统 |
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