一種基于硬件的mrp環網冗余處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及MRP環網技術領域，特別涉及一種基于硬件的MRP環網冗余處理
目.ο
【背景技術】
[0002]MRP (Media Redundancy Protocol)是一種媒體冗余協議，針對工業通信網絡高可靠性的要求，采用MRP協議組建的環型冗余網絡，在避免環網危害的同時，也能在故障發生時迅速建立起新的網絡拓撲來恢復網絡通信。通常MRP環網是由一個介質冗余管理節點MRM和多個介質冗余客戶節點MRC組成。普通的MRP環網開路的處理機制如圖1所示:環網鏈路斷開，MRM會收到MRC1或MRC2的端口下線幀(LinkDown Frame)，交換芯片把LinkDown報文提交給處理器，其處理結果是改變介質冗余管理節點MRM響應端口狀態(轉發〈FORWARDING〉/阻塞〈BLOCKED〉)，從而建立新的拓撲來恢復網絡通信；其中，FORWARDING狀態指端口轉發狀態，該狀態下所有幀都被轉發；BL0CKED狀態指MRP端口阻塞狀態，該狀態下端口阻塞除測試幀(Test)、拓撲改變幀(Topology Change)和端口上下線幀(LinkUP/LinkDown)之外的所有幀。
[0003]現有的MRM下線故障處理過程是:交換芯片收到端口下線幀(LinkDown Frame)上交給處理器處理，處理器再把處理結果下發給交換芯片；但是，由于處理器的響應時間長、處理速度慢、延時抖動大等缺點，會嚴重影響MRP環網狀態的切換速度，導致新拓撲結構恢復正常通信的時間較長，丟包率過大。所以，如何縮短環網恢復網絡通信時間，已經成為當今的研究熱點。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術中處理器處理下線幀報文所需時間長、延時抖動大等問題，提供一種對下線幀報文處理速度更快、響應時間更短的MRP環網冗余處理系統。
[0005]為了實現上述實用新型目的，本實用新型提供了以下技術方案:
[0006]一種基于硬件的MRP環網冗余處理裝置，所述MRP環網包括介質冗余管理節點MRM及多個依次連接的介質冗余客戶節點MRC ;所述MRP環網冗余處理裝置包括處理器、交換芯片及硬件協處理器；所述交換芯片同時與所述處理器及硬件協處理器連接；所述硬件協處理器與所述處理器連接；
[0007]所述交換芯片用于接收MRP環網中介質冗余管理節點MRM上傳的協議報文(一般包括下線幀報文LinkDown、測試幀報文Test、拓撲改變幀報文Topology Change)，并將該報文傳送至處理器或硬件協處理器；所述交換芯片還用于接收處理器或硬件協處理器返回的處理結果，并根據該處理結果對介質冗余管理節點MRM進行操作；一般的，該操作指:交換芯片1將MRM的一個端口由BLOCKED轉變成FORWARDING狀態；控制MRP環網開路并新建、恢復拓撲結構的網絡通信；應注意的是，上述交換芯片針對介質冗余管理節點MRM進行的操作與現有技術中并無不同。
[0008]所述硬件協處理器用于接收所述交換芯片上傳的下線幀報文，對該報文進行響應處理并將處理結果(或者稱之為控制命令)返回至所述交換芯片；本實用新型中，所述硬件協處理器為FPGA或NP實現，其僅用于接收、處理下線幀報文。
[0009]所述處理器用于接收交換芯片上傳的下線幀報文之外的協議報文并響應處理，將處理結果返回至所述交換芯片。
[0010]應注意的是，本實用新型中，處理器與硬件協處理器都通過數據總線(如MI1、PCIE等)接收交換芯片上傳的數據(數據指包括下線幀報文在內的各種報文)，通過控制總線(如SPI等)向交換芯片下發控制信號(所述控制信號包括對下線幀報文的處理結果或控制命令)。
[0011]一些實施例中，硬件協處理器位于處理器與交換芯片之間，既提高了傳輸速率，又節省了交換芯片引腳的使用。
[0012]進一步的，所述交換芯片在接收到介質冗余管理節點MRM上傳的下線幀報文時，判斷該下線幀報文是否被處理過，如其被處理過則將其丟棄，如未處理過則將其上傳至所述硬件協處理器。
[0013]進一步的，所述硬件協處理器還將已處理的下線幀報文標記后傳送至所述處理器。
[0014]進一步的，所述硬件協處理器中待處理的下線幀報文數據量過大或硬件協處理器故障時，將接收到的下線幀報文上傳至所述處理器處理。
[0015]進一步的，所述處理器接收到硬件協處理器傳送來的下線幀報文后，檢查所述下線幀報文是否被處理，如已處理，則檢查處理后的MRP環網拓撲狀態是否正確；如未處理，則對其響應處理，并將處理結果傳送至交換芯片。
[0016]與現有技術相比，本實用新型的有益效果:本實用新型提供的基于硬件的環網冗余處理裝置通過設置硬件協處理器響應處理交換芯片上傳的下線幀報文，由于硬件協處理器的響應時間短，處理速度快、延時抖動小，這樣可以大大降低恢復網絡通信的時間，降低丟包率，可有效提尚交換機性能。
[0017]【附圖說明】:
[0018]圖1為現有技術中MRP環網中冗余處理裝置結構圖。
[0019]圖2為本實用新型提供的基于硬件的MRP環網冗余處理裝置結構圖。
[0020]圖3為本實用新型提供的MRP環網冗余處理方法具體實施例流程圖。
[0021]圖4為本實用新型提供的MRP環網冗余處理方法另一個實施例流程圖。
[0022]圖5為本實用新型提供的MRP環網冗余處理方法又一個實施例流程圖。
[0023]圖6為本實用新型提供的MRP環網冗余處理裝置另一個實施例結構圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本實用新型上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本【實用新型內容】所實現的技術均屬于本實用新型的范圍。
[0025]實施例1:如圖2所示，本實施例提供一種基于硬件的MRP環網冗余處理裝置，所述MRP環網包括介質冗余管理節點MRM及多個依次連接的介質冗余客戶節點MRC ;所述MRP環網冗余處理裝置包括處理器2、交換芯片1及硬件協處理器2 ;所述交換芯片1同時與所述處理器2及硬件協處理器3連接；所述硬件協處理器3與所述處理器2連接；
[0026]所述交換芯片1用于接收MRP環網中介質冗余管理節點MRM上傳的協議報文，將該協議報文傳送至處理器2或硬件協處理器3，接收處理器2或硬件協處理器3返回的處理結果，并根據該處理結果對介質冗余管理節點MRM進行操作；一般的，該操作指:交換芯片1將MRM的一個端口由BLOCKED轉變成FORWARDING狀態；控制MRP環網開路并新建、恢復拓撲結構的網絡通信。
[0027]所述硬件協處理器3用于接收所述交換芯片1上傳的下線幀報文LinkDown，對該報文進行響應處理并將處理結果返回至所述交換芯片1 ;本實施例中，所述硬件協處理器3為FPGA實現，僅用于接收、處理下線幀報文LinkDown，而不處理其他報文。
[0028]所述處理器2用于接收交換芯片1上傳的下線幀報文LinkDown之外的協議報文(如測試幀報文Test、拓撲改變幀報文Topology Change)并響應處理，將處理結果返回至所述交換芯片1。
[0029]應注意的是，本實用新型中，處理器2與硬件協處理器3都通過數據總線(如MI1、PCIE等)接收交換芯片1上傳的數據(數據指包括下線幀報文LinkDown在內的各種報文)，通過控制總線(如SPI等)向交換芯片1下發控制信號(如，對下線幀報文LinkDown的處理結果)。
[0030]進一步的，本實施例中，所述交換芯片1在接收到介質冗余管理節點MRM上傳的下線幀報文LinkDown時，先判斷該下線幀報文Li