CN217157207U - 网络安全主板及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种网络安全主板及电子设备，该网络安全主板包括主板本体，所述主板本体上设有处理器、控制组件、Bypass组件和连接端口；所述控制组件包括MCU、超级输入输出芯片及内嵌式存储器，所述连接端口包括显示接口、网口、PCIE8X接口、M.2接口、SIM卡接口、SATA接口、DDR4接口、USB接口、内存接口、TPM接口及PMBus接口。所述处理器分别与所述MCU、所述超级输入输出芯片、内嵌式存储器、显示接口、网口、PCIE8X接口、M.2接口、SATA接口、DDR4内存接口、USB接口、内存接口、TPM接口及PMBus接口连接；本实用新型可以解决在主板异常关闭时保持数据的传输并且降低丢包率问题。

Description

网络安全主板及电子设备

技术领域

本实用新型涉及网络安全主板技术领域，具体涉及一种网络安全主板及电子设备。

背景技术

近几年来，物联网领域蓬勃发展，每年的物联网连接数和物联网设备数量的增长数以亿计，网络中传输的数据爆发式增长，在这样的背景下，如此大量的网络数据传输对网络安全设备提出了更高的要求；而工业物联网领域不仅要保证网络数据的安全，数据、指令的及时传输以及系统对指令实时地做出响应也尤为重要。但是，传统的主板通常在异常关闭时，会中断网络的连接，难以保证网络的正常传输，因此，如何在主板异常关闭时保持数据的传输并且降低丢包率，成为了人们的需求所在。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种网络安全主板，旨在解决在主板异常关闭时保持数据的传输并且降低丢包率的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的网络安全主板，所述包括主板本体，所述主板本体上设有处理器、控制组件、Bypass组件和连接端口；

所述控制组件包括MCU、超级输入输出芯片及内嵌式存储器，所述连接端口包括显示接口、网口、PCIE8X接口、M.2接口、SIM卡接口、SATA接口、内存接口、USB接口、TPM接口及PMBus接口。

所述处理器分别与所述MCU、所述超级输入输出芯片、内嵌式存储器、显示接口、网口、PCIE8X接口、M.2接口、SATA接口、内存接口、USB接口、TPM接口及PMBus接口分别电连接；

所述处理器用于在正常工作时接收所述网口中输出的数据，所述MCU与所述Bypass组电连接，所述MCU用于在所述处理器出现异常关闭时，控制所述Bypass组件接收所述网口中输出的数据。

可选地，所述处理器为物联网处理器。

可选地，所述显示接口包括VGA插针接口和HDMI接口。

可选地，所述网口数量为八个，分别包括六个RJ45的千兆电口和两个SFP的千兆光口。

可选地，所述M.2接口数量为三个，分别为第一M.2接口、第二M.2接口及第三M.2接口，所述第一M.2接口、所述第二M.2接口及所述第三M.2接口分别与所述处理器电连接。

可选地，所述内存接口可以对内存进行超频。

可选地，所述USB接口包括一个USB3.0接口、一个USB2.0接口以及六个USB插针接口。

可选地，所述SIM卡接口为Full-Size SIM卡槽。

可选地，所述超级输入输出芯片连接四个COM口、三个风扇接口、一个PS/2接口、八个GPIO插针接口以及一个CASH OPEN接口。

可选地，所述Bypass组件为两组，所述网口为两组，所述MCU与两组所述Bypass组分别电连接，两组所述Bypass组件分别用于接收不同网口中输出的数据。

本实用新型还提出一种电子设备，所述电子设备包括上述的网络安全主板。

本实用新型通过设置主板本体，所述主板本体上设有处理器、控制组件、Bypass组件和连接端口；所述控制组件包括MCU、超级输入输出芯片及内嵌式存储器，所述连接端口包括显示接口、网口、PCIE8X接口、M.2接口、SIM卡接口、SATA接口、内存接口、USB接口、TPM接口及PMBus接口。所述处理器分别与所述MCU、所述超级输入输出芯片、内嵌式存储器、显示接口、网口、PCIE8X接口、M.2接口、SATA接口、DDR4内存接口、USB接口、内存接口、TPM接口及PMBus接口连接；MCU用于控制外接设备，超级输入输出芯片用于满足主板和机箱的散热需求并方便用户使用PS/2的键鼠设备，网口用于连接互联网，实现主板和外部互联网之间的通信，SATA接口可以连接硬盘，从而可以存储网络数据，本实用新型相比与背景技术中的现有技术，在性能和实时性上能够满足物联网网络安全防护的要求，能够主板异常关闭时保持数据的传输，从而使得设备在网络主板状态异常时也能够保证网络的正常连接，并且降低丢包率，提高可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例网络安全主板的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				000	处理器	70	M.2接口
10	MCU	80	SIM卡接口
				11	Bypass组件	90	SATA接口
20	超级输入输出芯片	100	DDR4接口
				30	内嵌式存储器	110	USB接口
40	显示接口	120	TPM接口
				50	网口	130	PMBus接口
60	PCIE8X接口

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种网络安全主板。

参照图1，在一实施例中，所述网络安全主板包括主板本体，所述主板本体上设有处理器000、控制组件、Bypass组件11和连接端口；

所述控制组件包括MCU10、超级输入输出芯片20及内嵌式存储器30，所述连接端口包括显示接口40、网口50、PCIE8X接口60、M.2接口70、SIM卡接口80、SATA接口90、内存接口100、USB接口110、TPM接口120及PMBus接口130。

所述处理器000分别与所述MCU10、所述超级输入输出芯片20、内嵌式存储器30、显示接口40、网口50、PCIE8X接口60、M.2接口70、SATA接口90、内存接口100、USB接口110、TPM接口120及PMBus接口130分别电连接；

所述处理器000用于在正常工作时接收所述网口50中输出的数据，所述MCU10与所述Bypass组11电连接，所述MCU10用于在所述处理器000出现异常关闭时，控制所述Bypass组件11接收所述网口50中输出的数据。

在本实施例中，所述Bypass，就是可以通过特定的触发状态(断电或死机)让两个网络不通过网络安全设备的系统，而直接物理上导通，网络安全设备一般都是应用在两个或更多的网络之间，比如内网和外网之间，网络安全设备内的应用程序会对通过他的网络封包来进行分析，以判断是否有威胁存在，处理完后再按照一定的路由规则将封包转发出去，而如果这台网络安全设备出现了故障，比如断电或死机后，那连接在这台设备上的所有网段也就彼此失去了联系，这个时候如果要求各个网络彼此还需要处于连通状态，那么就必须使用Bypass组件。

传统的Bypass采用定时器来做Bypass控制源，导致死机后Bypass与硬复位功能只能存在一个，而本实施例中所述Bypass组件11引入MCU做单独的Bypass控制器，将Bypass功能与基本输入输出系统剥离，不再影响系统复位，使所述Bypass组件11能够独立工作，从而在网络安全主板复位时继续传输网口数据，从而降低丢包率，提高可靠性。所述MCU可单独控制每对Bypass，并可实现关机、开机过程、开机后任意调控，MCU通过SMBUS与系统通信，硬件及程序可在不同Intel平台上轻松移植。

所述内嵌式存储器30为eMMC规格；所述PCIE8X接口60包括处理器000的8路PCIE资源，可以通过外接子卡扩展更多的网口，使主板可以适用于多样化的网络场景；所述内存接口100支持双通道DDR4，其中，DDR4是新一代的内存规格，Double-Data-Rate FourthGeneration Synchronous Dynamic Random Access Memor(第四代双倍速率同步动态随机存取记忆体，简称DDR4SDRAM)，也就是我们经常所说的电脑内存(内存条)，DDR4提供比DDR3/DDR2更低的供电电压，节能效果好，对于移动设备的续航时间和控制温度大有好处，以及更高的频宽。双通道内存技术就是一种内存控制和管理技术，它是为了解决CPU的前端总线频率越来越高，而内存发展缓慢，影响了计算机系统性能而引入的一种高性价比方式，由于单通道内存位宽只有64-bit，因此其内存总线带宽只有400MHz×64bit/8＝3.2GB/s，而双通道内存系统则具有两个64位内存控制器，在双通道模式下具有128位的内存位宽，从而在理论上将内存的带宽提高一倍。

处理器000上连接着显示接口40、网口50、PCIE8X接口60、M.2接口70、SIM卡接口80、SATA接口90、内嵌式存储器30、内存接口100、USB接口110、TPM接口120、PMBus接口130；其中，处理器000新增了可编程服务引擎(PSE)，运行在内置的ARM微控制器上，可支持实时操作系统；网口50包括6个千兆电口和2个千兆光口，支持两组Bypass组件；3个M.2接口70支持SATA,Wifi/BT,4G/5G。

超级输入输出芯片20连接的COM接口包括一个DB9的COM口及四个插针的COM口，均为RS232,DB9的COM口和一个插针COM口共用信号；超级输入输出芯片20连接有三个风扇接口，以满足主板和机箱的散热需求；超级输入输出芯片20连接有一个PS/2接口，方便用户使用PS/2的键鼠设备

所述网口50数量为八个，其中4个RJ45的千兆电口支持两组Bypass组件，可以通过特定的触发状态(断电或死机)让两个网络不通过网络安全设备的系统，在物理上直接导通，从而避免网络安全设备异常时导致断网。

本实用新型通过设置主板本体，所述主板本体上设有处理器000、控制组件和连接端口；所述控制组件包括MCU10、超级输入输出芯片20及内嵌式存储器30，所述连接端口包括显示接口40、网口50、PCIE8X接口60、M.2接口70、SIM卡接口80、SATA接口90、内存接口100、USB接口110、TPM接口120及PMBus接口130。所述处理器000分别与所述MCU10、所述超级输入输出芯片20、所述内嵌式存储器30、所述显示接口40、所述网口50、所述PCIE8X接口60、所述M.2接口70、所述SATA接口90、所述内存接口100、所述USB接口110、所述TPM接口120及所述PMBus接口130连接；所述MCU10用于控制外接设备，所述超级输入输出芯片20用于满足主板和机箱的散热需求并方便用户使用PS/2的键鼠设备，所述网口50用于连接互联网，实现主板和外部互联网之间的通信，所述SATA接口90可以连接硬盘，从而可以存储网络数据，本实用新型相比与背景技术中的现有技术，在性能和实时性上能够满足物联网网络安全防护的要求，能够主板异常关闭时保持数据的传输，从而使得设备在网络主板状态异常时也能够保证网络的正常连接。

参照图1，在一实施例中，所述处理器000包括物联网处理器。

在本实施例中，所述物联网处理器为Intel Elkhart Lake处理器，所述IntelElkhart Lake处理器是Intel第一款专门针对物联网应用的产品，内置了Arm Cortex-M7内核，基于Intel可编程服务引擎(Intel PSE)添加了许多针对嵌入式的功能。Intel PSE提供远程带外(OOB)和带内(INB)设备管理，以监视和远程管理设备，即使操作系统没有响应，OOB仍可为边缘设备提供电源控制，使用户可以重新启动，关闭电源或从睡眠状态打开电源；INB促进了无线(OTA)固件和软件更新。此外，Intel PSE针对物联网运用提供了独立的低DMIPS计算，低速I/O，外加实时计算和网络同步的专用硬件以及服务，具备远程带外设备管理、网络代理等功能。

参照图1，在一实施例中，所述显示接口40包括VGA插针接口和HDMI接口。

在本实施例中，VGA的全称为Video Graphics Array(视频图像阵列)，是一种应用广泛的标准显示接口；HDMI是High Definition Multimedia Interface(高清晰度多媒体接口)的缩写，能高品质地传输未经压缩的高清视频和多声道音频数据，最高数据传输速度为10Gbps；1200P、4K指的是显示器的分辨率，即1920×1200、4096×2160的像素分辨率，是指显示器所能显示的像素有多少，决定的是图像细节的精细程度；超级输入输出芯片是Super I/O(Super Input Output)芯片，可以处理低速设备的低速信号，并通过系统总线与高速设备进行通信；VGA显示接口，信号由处理器000的DDI0信号经DP-VGA转换芯片转换而来，所接外设为VGA显示器，HDMI显示接口用于与外部HDMI显示器连接，显示接口40用于处理视频信号然后输出到显示设备上，处理器000将处理的信号最后由图像信号的形式输出，由外部的显示设备显示。

参照图1，在一实施例中，所述网口50数量为八个，分别包括六个RJ45的千兆电口和两个SFP的千兆光口。

在本实施例中，所述网口50数量为八个，其中4个RJ45的千兆电口支持两组Bypass组件，可以通过特定的触发状态(断电或死机)让两个网络不通过网络安全设备的系统，在物理上直接导通，从而避免网络安全设备异常时导致断网。

本实用新型相比与背景技术中的现有技术，在性能和实时性上能够满足物联网网络安全防护的要求，能够主板异常关闭时保持数据的传输，从而使得设备在网络主板状态异常时也能够保证网络的正常连接。

参照图1，在一实施例中，所述M.2接口数量为三个，分别为第一M.2接口、第二M.2接口及第三M.2接口，所述第一M.2接口、所述第二M.2接口及所述第三M.2接口分别与所述处理器000电连接。

在本实施例中，所述第一M.2接口可用于接存储设备，所述第二M.2接口可接WIFI和蓝牙模块，所述第三M.2接口可接4G/5G模块。

所述第一M.2接口连接有SATA信号，所述第二M.2接口连接有PCIE信号与USB2.0信号，支持WIFI与蓝牙模块功能；所述第三M.2接口连接有PCIE信号、USB3.0信号以及USB2.0信号，支持4G与5G模块功能，其中，USB3.0接口为高速接口，用于接入U盘等外部储存设备，进行一些数据传输，USB2.0接口为低速接口，用于接入鼠标、键盘等外接设备，对工业设备进行辅助控制，增强人机交互体验。

参照图1，在一实施例中，所述USB接口110包括一个USB3.0接口、一个USB2.0接口以及六个USB插针接口。

在本实施例中，通过设置多个所述USB接口110组40来连接不同的外部设备，USB3.0接口为高速接口，用于接入U盘等外部储存设备，进行一些数据传输，USB2.0接口为低速接口，用于接入鼠标、键盘等外接设备，对工业设备进行辅助控制，增强人机交互体验。

参照图1，在一实施例中，所述SIM卡接口80为Full-SizeSIM卡槽。

在本实施例中，SIM(Subscriber Identity Module)卡是GSM系统的移动用户所持有的IC卡，称为用户识别卡。GSM系统通过SIM卡来识别GSM用户。同一张SIM卡可在不同的手机上使用。GSM手机只有插入SIM卡后，才能入网使用。

SIM卡是GSM手机连接到GSM网络的钥匙，一旦SIM卡从手机拔出，除了紧急呼叫外，手机将无法享受网络运营者提供的各种服务。SIM卡除了能作为钥匙外，还为用户提供很多方便。用户只需将SIM卡插入或嵌入任何一台GSM终端，即能实现通信。SIM卡还管理许多提供给用户业务的信息，可用来存储短信息，特别是那些当用户不开机或不在时接收的信息。

参照图1，在一实施例中，所述超级输入输出芯片20连接四个COM口、三个风扇接口、一个PS/2接口、八个GPIO插针接口以及一个CASH OPEN接口。

在本实施例中，超级输入输出芯片20连接的COM接口包括一个DB9的COM口，四个插针的COM口，均为RS232,DB9的COM口和一个插针COM口共用信号；COM口用于接串口设备，PS/2接口用于接PS/2键鼠，GPIO插针供客户自定义使用，CASH OPEN接口用于开箱检测功能；超级输入输出芯片20连接有三个风扇接口，以满足主板和机箱的散热需求；超级输入输出芯片20连接有一个PS/2接口，方便用户使用PS/2的键鼠设备。

参照图1，在一实施例中，所述Bypass组件11为两组，所述网口50为两组，所述MCU10与两组所述Bypass组件11分别电连接，两组所述Bypass组分别用于接收不同网口中输出的数据。

在本实施例中，Bypass，就是可以通过特定的触发状态(断电或死机)让两个网络不通过网络安全设备的系统，而直接物理上导通，网络安全设备一般都是应用在两个或更多的网络之间，比如内网和外网之间，网络安全设备内的应用程序会对通过他的网络封包来进行分析，以判断是否有威胁存在，处理完后再按照一定的路由规则将封包转发出去，而如果这台网络安全设备出现了故障，比如断电或死机后，那连接在这台设备上的所有网段也就彼此失去了联系，这个时候如果要求各个网络彼此还需要处于连通状态，那么就必须Bypass出面了。所以有了Bypass后，当网络安全设备故障以后，还可以让连接在这台设备上的网络相互导通，当然这个时候这台网络设备也就不会再对网络中的封包做处理了。

传统的Bypass采用定时器来做Bypass控制源，导致死机后Bypass与硬复位功能只能存在一个，而本实施例中所述Bypass组件11引入MCU做单独的Bypass控制器，将Bypass功能与基本输入输出系统剥离，不再影响系统复位，使所述Bypass组件11能够独立工作，从而在网络安全主板复位时继续传输网口数据，从而降低丢包率，提高可靠性。所述MCU可单独控制每对Bypass，并可实现关机、开机过程、开机后任意调控，MCU通过SMBUS与系统通信，硬件及程序可在不同Intel平台上轻松移植。

本实用新型相比与背景技术中的现有技术，在性能和实时性上能够满足物联网网络安全防护的要求，能够主板异常关闭时保持数据的传输，从而使得设备在网络主板状态异常时也能够保证网络的正常连接，并在开机过程中降低丢包率。

本实用新型还提出一种电子设备，该电子设备包括上述的网络安全主板，该网络安全主板的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种网络安全主板，包括主板本体，所述主板本体上设有处理器、控制组件、Bypass组件和连接端口；

所述控制组件包括MCU、超级输入输出芯片及内嵌式存储器，所述连接端口包括显示接口、网口、PCIE8X接口、M.2接口、SIM卡接口、SATA接口、内存接口、USB接口、TPM接口及PMBus接口；

所述处理器分别与所述MCU、超级输入输出芯片、内嵌式存储器、显示接口、网口、PCIE8X接口、M.2接口、SATA接口、内存接口、USB接口、TPM接口及PMBus接口分别电连接；

所述处理器用于在正常工作时接收所述网口中输出的数据，所述MCU与所述Bypass组电连接，所述MCU用于在所述处理器出现异常关闭时，控制所述Bypass组件接收所述网口中输出的数据。

2.根据权利要求1所述的一种网络安全主板，其特征在于，所述处理器为物联网处理器。

3.根据权利要求1所述的一种网络安全主板，其特征在于，所述显示接口包括VGA插针接口和HDMI接口。

4.根据权利要求1所述的一种网络安全主板，其特征在于，所述网口数量为八个，分别包括六个RJ45的千兆电口和两个SFP的千兆光口。

5.根据权利要求1所述的一种网络安全主板，其特征在于，所述M.2接口数量为三个，分别为第一M.2接口、第二M.2接口及第三M.2接口，所述第一M.2接口、所述第二M.2接口及所述第三M.2接口分别与所述处理器电连接。

6.根据权利要求1所述的一种网络安全主板，其特征在于，所述USB接口包括一个USB3.0接口、一个USB2.0接口以及六个USB插针接口。

7.根据权利要求1所述的一种网络安全主板，其特征在于，所述SIM卡接口为Full-SizeSIM卡槽。

8.根据权利要求1所述的一种网络安全主板，其特征在于，所述超级输入输出芯片连接四个COM口、三个风扇接口、一个PS/2接口、八个GPIO插针接口以及一个CASH OPEN接口。

9.根据权利要求4所述的一种网络安全主板，其特征在于，所述Bypass组件为两组，所述MCU与两组所述Bypass组件分别电连接，两组所述Bypass组件分别用于接收不同网口中输出的数据。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的网络安全主板。

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