CN2440228Y - 单主板型网络安全计算机的隔离控制卡 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种网络安全计算机的隔离控制卡,配置在普通计算机上并增设一硬盘,就可形成一单主板型网络安全计算机。包括:内/外网切换器、切换信号处理器、切换开关阵列、内网硬盘接口(可接原机硬盘)、外网硬盘接口(可接新增硬盘)、内网网络接口、外网网络接口、内/外网硬盘接口和内/外网网络接口。在冷机状态下作切换,整机复位读零,同时完成计算机主板硬盘接口及网卡接口与内、外硬盘及与内、外网络间的切换连接与隔离。

Description

单主板型网络安全计算机的隔离控制卡

本实用新型涉及一种用于切换连接的开关部件，是一种在网络安全计算机中使用、主要用于内网硬盘与外网硬盘、内网网络与外网网络间物理隔离的切换连接开关。

随着国际互联网技术的飞速发展，上至各级政府部门下至某一实体单位，纷纷采用先进的国际互联网(Internet)技术建立起自己的内部办公网(Intranet)或称涉密网，国际互联网的开放性在提供用户充份共享资源的同时，也使网络安全性受到严重威胁，如与国际互联网连接的计算机网络常会受黑客入侵或被非法攻击，还有计算机病毒的泛滥等。为了确保内部办公网的安全，同时又能充份利用国际互联网的优势，这就要求网络用户必须在内网与外网间作物理隔离，使两者间互不相通。一个安全的涉密网必须与外界网络完全物理隔离，不应有任何的逻辑联系，网络安全电脑就是在这种形势下诞生的。

专利号为98206671.6的中国实用新型专利“可同时连接内网和外网的安全网络计算机”，公开了一种能同时连接内网和外网的安全网络计算机技术，由两个以上的计算机主机组成，其中一个计算机主机与内部网络连接，另一个计算机主机与外部网络连接，两个计算机主机共用一套键盘、鼠标器、显示器等输入/输出设备和电源，是通过没有信息交换回路的控制模块(切换控制卡)分别与两个计算机主机相连接的。由控制模块确保两个计算机主机间不能进行通信，用户界面系统设计为单向数据流，达到从物理上隔离。但由于需设置两台计算机主机，不仅成本高、体积大、且维护较困难，不适于推广使用。

目前研制出的可同时连接内网和外网的安全网络计算机，只包括一套主机板系统，外围设备包括两个硬盘(内网硬盘与外网硬盘)、一个光驱、一个软驱、一个鼠标器、一个键盘和一个显示器，通过没有信息交换回路的切换控制模块来同步切换内、外网硬盘和转换内、外网网络端口，进行内网与外网间的转换，达到从物理上完全隔离，使在同一时间内，一套主机板系统只能连接一个物理硬盘和一个网络端口，没有被主机板系统使用的另一个物理硬盘和另一个网络端口，与主机板系统间则完全是物理隔离的。但对于现有的计算机网络用户来说，重新购置一台安全网络计算机显然是不切实际的。

本实用新型的目的是设计一种单主板型网络安全计算机的隔离控制卡，通过在用户原有的普通计算机上增加一块硬盘及安装本实用新型的隔离控制卡，就可组成一台安全隔离网络计算机，让用户原来的网络平台构成两个相互物理隔离的网络平台，即内网与外网，而计算机的信息处理系统在单一时刻，只能让网络用户在单一的网络平台上运行。

本实用新型的目的是这样实现的：一种单主板型网络安全计算机的隔离控制卡，其特征在于：包括一内/外网切换器、一切换信号处理器、一切换开关阵列、一内网硬盘接口、一外网硬盘接口、一内网网络接口、一外网网络接口、一内/外网硬盘接口和一内/外网网络接口；内/外网切换器的输出与切换信号处理器的输入连接，切换信号处理器的输出及内网硬盘接口、外网硬盘接口、内网网络接口、外网网络接口、内/外网硬盘接口和内/外网网络接口与切换开关阵列连接。

所述的内/外网切换器是一手动内/外网切换开关，开关两端分别连接切换信号输出端和所述的切换信号处理器的输入端。

所述的切换信号处理器是一触发器，触发器的触发端连接所述内/外网切换器的输出端，触发器的使能端连接计算机的开机检测信号输出端，触发器的输出端连接所述的切换开关阵列的控制端。

所述的切换开关阵列是继电器阵列，继电器阵列中各继电器的控制端连接所述切换信号处理器的输出端，继电器阵列中各继电器的中心触点连接所述的内/外网硬盘接口与内/外网网络接口，继电器阵列中各继电器的常闭(或常开)触点连接所述的内网硬盘接口与内网网络接口，继电器阵列中各继电器的常开(或常闭)触点连接所述的外网硬盘接口与外网网络接口。

所述的内/外网切换器还包括有内网工作指示灯电路和外网工作指示灯电路，分别由逻辑门连接发光二极管组成，逻辑门的输入端连接所述切换信号处理器的输出端。

本实用新型在使用时，将本隔离控制卡的内网硬盘接口与计算机的原硬盘连接，让外网硬盘接口连接新增加的硬盘，内网网络接口与外网网络接口分别连接内网网络端口与外网网络端口，将内/外网硬盘接口与计算机主板硬盘接口连接，和将内/外网网络接口与计算机网卡接口连接，就可将原普通计算机组成一台安全隔离网络计算机。

下面结合实施例及附图进一步说明本实用新型的技术。

图1是本实用新型隔离控制卡的原理性结构框图；

图2是图1中切换信号处理器的电路图；

图3是图1中切换开关阵列的电路图；

图4是图1中内/外网切换器的电路图。

参见图1，本实用新型的隔离控制卡10，用于与普通计算机构成单主板型网络安全计算机，包括一内/外网切换器11、一切换信号处理器12、一内网硬盘接口(如取原机的硬盘)13、一外网硬盘接口(如取外加的硬盘)14、一内网网络接口15、一外网网络接口16、一切换开关阵列17、一内/外网硬盘接口18和一内/外网网络接口19。

内网硬盘接口13连接计算机的原硬盘，作为内网硬盘使用，外网硬盘接口14连接新增加的硬盘，作为外网硬盘使用，内网网络接口15、外网网络接口16则分别连接内网网络端口与外网网络端口，内/外网硬盘接口18与计算机主板硬盘接口20连接，内/外网网络接口19与计算机网卡接口30连接。

计算机可设置成第一次开机接通电源后在内网中运行，即内网硬盘通过隔离控制卡10连接在计算机主板硬盘接口20上，内网网络通过隔离控制卡10连接在计算机网卡接口30上。启动计算机进入计算机BIOS设置，将硬盘识别设置成自动识别状态，然后重新启动，即可进入内网工作状态。

如要进入外网工作状态，需首先进行关机操作，即关断电源、按动内/外网切换器11上的切换按钮，再重新开启计算机主机电源，此时，外网的硬盘通过隔离控制卡10接通计算机主板硬盘接口20，外网网络通过隔离控制卡10连接在计算机网卡接口30上，内网硬盘及内网网络脱离，计算机就在外网上工作了。

上述过程表明：本实用新型的隔离控制卡必须在冷机状态下进行切换，即关机进行内、外网的切换，主要是为了计算机能在切换过程中整机复位读零，重新掉电启动，使计算机的存储系统被复位刷新，以避免造成信息泄漏，只有这样才能保证信息安全。

参见图2，为本实用新型隔离控制卡10中切换信号处理器12的电路结构。采用触发器电路，触发器的触发信号端连接切换信号，如一脉冲信号，触发器输出驱动切换开关阵列17的驱动信号，高电平或低电平。

若选择没有切换信号脉冲时，触发器的输出端一直保持低电平，当触发器接收到切换信号脉冲后，触发器发生翻转输出恒定的高电平驱动信号。由于触发器每收到一个切换信号脉冲后都会进行一次触发翻转，因而会在开机的状态下引起误动作，故切换信号处理器12在触发器的使能端接入开机检测信号，如计算机的电源信号，在计算机开机时，该使能端被锁在一个高电平上，此时无论怎样给出切换信号脉冲，触发器都不会触发翻转，即在热机情况下按动切换按钮将不起任何作用。

实施时，可选择各种型式的集成触发器电路芯片，基本都能满足上述功能要求，不再一一例举其产品型号。

参见图3，为本实用新型隔离控制卡10中切换开关阵列17的电路结构。采用继电器组实现，继电器的驱动信号端(控制端)通过一驱动器IC1、IC2……连接图2中触发器的输出端。继电器组中继电器的个数由所需切换的硬盘数据线及网络线决定，如40+4。继电器的中心触点分别连接计算机主板硬盘接口20各端和计算机网卡接口30各端，各继电器的常闭触点则对应其中心触点与内网硬盘接口13及与内网网络接口15连接，各继电器的常开触点则对应其中心触点与外网硬盘接口14及与外网网络接口16连接(若驱动信号为低电平有效，则可将驱动器IC1、IC2……取为反相器)。

因而，在没有切换信号脉冲时，图2中触发器的输出端一直保持低电平，各继电器保持截止状态，计算机在内网工作。有切换信号脉冲时，图2中触发器的输出端因触发器翻转而保持高电平输出，各继电器保持导通状态，计算机在外网工作。

参见图4，为本实用新型隔离控制卡10中内/外网切换器11的电路结构。主要包括一切换开关K和两套内网或外网的工作指示灯电路。在要求切换信号脉冲为高电平有效的条件下，将切换开关K一端接电源(高电平)，该电源应与计算机主板的工作电源无关，即在关机情况下，该电源也有输出电平。切换开关K另一端则接图2中触发器的切换信号输入端(触发端)。

图2中触发器的驱动信号输出端在连接图3中各继电器控制端的同时还连接内网或外网的工作指示灯电路，按图4中的连接关系，计算机在内网工作时，发光二极管D1亮、D2灭；计算机在外网工作时，发光二极管D2亮、D1灭。图中F、A可根据信号要求互为反相器、同相器。

本实用新型的隔离控制卡，与普通计算机配套使用，同步完成内、外网网络及内、外网硬盘的切换，且两者间完全物理隔离，使之成为单主板型的网络安全计算机，用户不必再花费大量资金重新架设一个新的内网或外网，就可确保内网(涉密网)的系统安全。

Claims (5)

1．一种单主板型网络安全计算机的隔离控制卡，其特征在于：包括一内/外网切换器、一切换信号处理器、一切换开关阵列、一内网硬盘接口、一外网硬盘接口、一内网网络接口、一外网网络接口、一内/外网硬盘接口和一内/外网网络接口；内/外网切换器的输出与切换信号处理器的输入连接，切换信号处理器的输出及内网硬盘接口、外网硬盘接口、内网网络接口、外网网络接口、内/外网硬盘接口和内/外网网络接口与切换开关阵列连接。

2．根据权利要求1所述的一种单主板型网络安全计算机的隔离控制卡，其特征在于：所述的内/外网切换器是一手动内/外网切换开关，开关两端分别连接切换信号输出端和所述的切换信号处理器的输入端。

3．根据权利要求1所述的一种单主板型网络安全计算机的隔离控制卡，其特征在于：所述的切换信号处理器是一触发器，触发器的触发端连接所述内/外网切换器的输出端，触发器的使能端连接计算机的开机检测信号输出端，触发器的输出端连接所述的切换开关阵列的控制端。

4．根据权利要求1所述的一种单主板型网络安全计算机的隔离控制卡，其特征在于：所述的切换开关阵列是继电器阵列，继电器阵列中各继电器的控制端连接所述切换信号处理器的输出端，继电器阵列中各继电器的中心触点连接所述的内/外网硬盘接口与内/外网网络接口，继电器阵列中各继电器的常闭(或常开)触点连接所述的内网硬盘接口与内网网络接口，继电器阵列中各继电器的常开(或常闭)触点连接所述的外网硬盘接口与外网网络接口。

5．根据权利要求1所述的一种单主板型网络安全计算机的隔离控制卡，其特征在于：所述的内/外网切换器还包括有内网工作指示灯电路和外网工作指示灯电路，分别由逻辑门连接发光二极管组成，逻辑门的输入端连接所述切换信号处理器的输出端。

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