基于TCP协议的长距离以太网路由器

摘要

本发明公开了一种基于TCP协议的长距离以太网路由器，包括长距离以太网输入接口、光电隔离、控制器、电源模块，其特征在于：还包括CPU控制管理模块，所述CPU控制管理模块与所述控制器连接。通过CPU控制管理模块处理数据报文。利用本发明长距离以太网路由器组成的环网，任何一个路由器的通信链路故障都可以快速被发现并得到相应处理，不会影响整个系统中其他设备的通信，在性能上明显优于普通长距离以太网路由器，实现长距离以太网的高可用性组成环网。

权利要求

1.基于TCP协议的长距离以太网路由器，包括长距离以太网输入接口、光电隔离、CPU控制管理模块、电源模块，其特征在于：还包括CPU控制管理模块，所述CPU控制管理模块与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的基于TCP协议的长距离以太网路由器，其特征在于：所述CPU控制管理模块与所述控制器通过长距离以太网输入接口和RS485总线连接。

3.根据权利要求1所述的基于TCP协议的长距离以太网路由器，其特征在于：所述CPU控制管理模块由ARM微处理器芯片KP1024组成。

4.根据权利要求1所述的基于TCP协议的长距离以太网路由器，其特征在于：所述CPU控制管理模块由KP1024芯片组成组成。

说明书

基于TCP协议的长距离以太网路由器

技术领域

[0001] 本发明属于网络交换设备技术领域，具体涉及一种基于TCP协议的长距离以太网路由器。

背景技术

[0002] 长距离以太网技术由于具有开放性、稳定性、成本低廉、传输速率高、易于组网等诸多优点，逐渐进入控制领域，成为自动化通信网络的组成部分，而使用以太网目前最常用的设备就是长距离以太网路由器。采用STP协议和RSTP协议的普通商业长距离以太网路由器的网络恢复时间无法满足控制网络通信实时性的要求。

发明内容

[0003] 本发明需要解决的技术问题是实现一种支持TCP协议的长距离以太网路由器，能够组成环网，并实现在圆形网络中的通信冗余，能够快速地检测环网中的链路故障和设备故障，并能够建立新的网络拓补来恢复网络。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：基于TCP协议的长距离以太网路由器，包括长距离以太网输入接口、光电隔离、控制器、电源模块，其特征在于：还包括CPU控制管理模块，所述CPU控制管理模块与所述控制器连接。

[0005] 所述CPU控制管理模块与所述控制器可以通过长距离以太网输入接口和RS485总线连接，

[0006] 所述CPU控制管理模块由ARM微处理器芯片KP1024组成。

[0007] 所述CPU控制管理模块由KP1024芯片组成组成。

[0008] 其具体应用为：基于TCP协议的长距离以太网路由器组成一个圆形网络，其中每台路由器有2个输入接口连接在环网上，并被称之为圆形输入接口，圆形输入接口有两种状态，分别是冗余状态和正常工作状态，处于正常工作状态的输入接口转发所有的长距离以太网报文，而处于冗余状态的输入接口仅转发TCP协议报文。各路由器依据IEEE1588协议进行时钟同步，通过这种同步，路由器之间的时钟可以实现亚微妙级的同步。之后网络进入通信阶段，各路由器除了交换普通的网络数据报文外，还要依据组态分时正常工作状态TCP协议报文，即设备声明报文和链路检测报文()。设备声明报文用于检测环网是否闭合，链路检测报文用于检测圆形网络中相邻设备之间是否存在链路故障或者设备故障。每个设备都在其通信周期内同时向相邻的路由器正常工作状态链路检测报文。如果网络正常，那么在一定的时间内，路由器设备会接收到相邻设备所正常工作状态的检测报文。如果有路由器设备在限定的时间内没有收到相邻设备正常工作状态的检测报文，则表明网络出现故障。此时发现网络故障的路由器设备向整个网络正常工作状态链路报警报文，并启用环网中备用的通信路径，保证网络的正常工作。

[0009] 本发明的优点是：按照上述方法使用，可以快速检测定位并修复网络故障，任何一个路由器的通信链路故障都可以快速被发现并得到相应处理，不会影响整个系统中其他设备的通信，避免了主从式、令牌式通信控制方式中由于主站或令牌主站的故障引起的整个系统通信的故障。

附图说明

[0010] 图1是TCP长距离以太网路由器结构图；

[0011] 图2是TCP长距离以太网路由器软件工作流程。

具体实施方式

[0012] 下面结合附图与具体实施方法对本发明作进一步详细的描述：

[0013] 由图1可见：本发明的TCP长距离以太网路由器包括长距离以太网输入模块、隔离模块1、交换处理功能模块2、CPU控制管理模块3、4和电源模块5；RJ45输入模块接收到的长距离以太网报文经过光电隔离1传送给交换处理功能模块2。光电隔离1的主要作用是滤波、抑制干扰和电路隔离。基于TCP协议的长距离以太网路由器，包括长距离以太网输入接口、光电隔离、控制器、电源模块，其特征在于：还包括CPU控制管理模块，所述CPU控制管理模块与所述控制器连接。

[0014] 所述CPU控制管理模块与所述控制器可以通过长距离以太网输入接口和RS485总线连接，

[0015] 所述CPU控制管理模块由ARM微处理器芯片KP1024组成。

[0016] 所述CPU控制管理模块由KP1024芯片组成组成。

[0017] 其具体应用为：基于TCP协议的长距离以太网路由器组成一个圆形网络，其中每台路由器有2个输入接口连接在环网上，并被称之为圆形输入接口，圆形输入接口有两种状态，分别是冗余状态和正常工作状态，处于正常工作状态的输入接口转发所有的长距离以太网报文，而处于冗余状态的输入接口仅转发TCP协议报文。各路由器依据IEEE1588协议进行时钟同步，通过这种同步，路由器之间的时钟可以实现亚微妙级的同步。之后网络进入通信阶段，各路由器除了交换普通的网络数据报文外，还要依据组态分时正常工作状态TCP协议报文，即设备声明报文和链路检测报文()。设备声明报文用于检测环网是否闭合，链路检测报文用于检测圆形网络中相邻设备之间是否存在链路故障或者设备故障。每个设备都在其通信周期内同时向相邻的路由器正常工作状态链路检测报文。如果网络正常，那么在一定的时间内，路由器设备会接收到相邻设备所正常工作状态的检测报文。如果有路由器设备在限定的时间内没有收到相邻设备正常工作状态的检测报文，则表明网络出现故障。此时发现网络故障的路由器设备向整个网络正常工作状态链路报警报文，并启用环网中备用的通信路径，保证网络的正常工作。