一种网络芯片、网络设备以及网络冗余实现方法与流程

本发明涉及互联网技术领域，具体涉及一种网络芯片、网络设备以及网络冗余实现方法。

背景技术：

在现代生活中，网络成为信息社会的基础设施，各种有线网络和无线网络在社会上得到了广泛的应用。

近年来，新能源汽车得到快速发展，配套的充电设施分布于野外、道路、小区，绝大部分充电桩无人值守，自助服务。通常新能源汽车一个服务的完成通常需要较长的时间，例如充电，慢充需要大约10小时，充电期间网络不能中断。在新能源汽车的充电设施中，能源调配、运营服务、监管维护都依赖于网络，如果没有网络，充电网基本上不能运营。目前，充电设施可以通过有线网络或者无线网络进行联网，如果有线网络故障或者无线网络故障，将会造成充电设施服务的中断。

因此，如何提出一种装置，能够提高网络的可靠性成为业界亟待解决的重要课题。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种网络芯片、网络设备以及网络冗余实现方法。

一方面，本发明提出一种网络芯片，包括应用层、表示层、会话层、传输层和网络层，所述网络芯片还包括MAC层和物理层，所述MAC层和物理层相连通，其中：

所述MAC层，包括有线网和无线网MAC层融合模块，用于在判断获知第一网络MAC层故障且第二网络MAC层正常之后，启用所述第二网络MAC层并停用第一网络MAC层；其中，所述第一网络MAC层为有线网MAC层，相应地，所述第二网络MAC层为无线网MAC层；或者所述第一网络MAC层为无线网MAC层，相应地，所述第二网络MAC层为有线网MAC层；

所述物理层，用于在启用所述第二网络MAC层之后，启用第二网络对应的物理层，以保障数据传输；其中，所述物理层包括有线网物理层和无线网物理层。

另一方面，本发明提供一种网络设备，包括上述任一实施例所述的网络芯片。

再一方面，本发明提供一种网络冗余实现方法，包括：

MAC层的有线网和无线网MAC层融合模块若判断获知第一网络MAC层故障且第二网络MAC层正常，则启用所述第二网络MAC层并停用第一网络MAC层；其中，所述第一网络MAC层为有线网MAC层，相应地，所述第二网络MAC层为无线网MAC层；或者所述第一网络MAC层为无线网MAC层，相应地，所述第二网络MAC层为有线网MAC层；

物理层在启用所述第二网络MAC层之后，启用第二网络对应的物理层，以保障数据传输；其中，若所述第二网络为有线网，则第二网络对应的物理层为有线网物理层；若所述第二网络为无线网，则第二网络对应的物理层为无线网物理层。

本发明提供的网络芯片、网络设备以及网络冗余实现方法，由于能够通过有线网和无线网MAC层融合模块对有线网MAC层和无线网MAC层进行监测，在判断获知其中一个网络故障后，可以启用另外一个网络，从而提高网络的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本发明一实施例网络芯片的结构示意图；

图2为本发明一实施例有线网和无线网MAC层融合模块的结构示意图；

图3为本发明一实施例网络冗余实现方法的流程示意图；

图4为本发明另一实施例网络冗余实现方法的流程示意图；

附图标记说明：

1-应用层； 2-表示层；

3-会话层； 4-传输层；

5-网络层； 6-链路层；

7-物理层； 8-MAC层；

9-有线网物理层； 10-无线网物理层；

11-有线网和无线网的MAC 12-监测单元；

层融合模块；

13-处理器单元； 14虚拟协议单元；

15-有线网MAC层； 16-无线网MAC层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一实施例网络芯片的结构示意图，如图1所示，本发明提供的网络芯片，包括应用层1、表示层2、会话层3、传输层4和网络层5，所述网络芯片还包括链路层6和物理层7，链路层6包括MAC层8，MAC层8和物理层7相连通，其中：

MAC层8包括有线网和无线网MAC层融合模块11，在判断获知第一网络MAC层故障且第二网络MAC层正常之后，启用所述第二网络MAC层并停用第一网络MAC层；其中，所述第一网络MAC层为有线网MAC层，相应地，所述第二网络MAC层为无线网MAC层；或者所述第一网络MAC层为无线网MAC层，相应地，所述第二网络MAC层为有线网MAC层；物理层7启用所述第二网络MAC层之后，启用第二网络对应的物理层，以保障数据传输；其中，物理层7包括有线网物理层和无线网物理层。

具体地，位于MAC层8的有线网和无线网MAC层融合模块11对有线网MAC层和无线网MAC层同时进行监测。如果有线网和无线网的MAC层融合模块11判断第一网络MAC层故障，例如有线网和无线网的MAC层融合模块11检测到所述第一网络MAC层在设定的时间内没有响应，那么确定所述第一网络MAC层故障，说明第一网络中断，同时判断第二网络MAC层正常；那么有线网和无线网的MAC层融合模块11会启动所述第二网络MAC层，以保证网络连通，同时停用第一网络MAC层。所述第一网络MAC层为有线网MAC层，相应地，所述第二网络MAC层为无线网MAC层；或者所述第一网络MAC层为所述无线网MAC层，相应地，所述第二网络MAC层为所述有线网MAC层。在有线网和无线网的MAC层融合模块8启用所述第二网络MAC层之后，物理层7启用所述第二网络MAC层对应的物理层，例如所述第二网络MAC层为无线网MAC层，那么所述物理层启用无线网物理层10。其中，若所述第二网络为有线网，则第二网络对应的物理层为有线网物理层9；若所述第二网络为无线网，则第二网络对应的物理层为无线网物理层10。其中，所述有线网可采用电力线宽带，所述无线网可采用WIFI。

本发明提供的网络芯片，由于能够通过有线网和无线网MAC层融合模块对有线网MAC层和无线网MAC层进行监测，在判断获知其中一个网络故障后，可以启用备用网络，从而提高网络的可靠性。

图2为本发明一实施例有线网和无线网MAC层融合模块的结构示意图，如图2所示，在上述实施例的基础上，进一步地，本发明提供的网络芯片的有线网和无线网MAC层融合模块11包括监测单元12、处理器单元13、虚拟协议单元14、有线网MAC层15和无线网MAC层16，其中：

处理器单元13与监测单元12和虚拟协议单元14分别相连，监测单元12与有线网MAC层15和无线网MAC层16分别相连，虚拟协议单元14与有线网MAC层15和无线网MAC层16分别相连；监测单元12用于在判断获知所述第一网络MAC层正在进行的会话中断且所述第二网络MAC层正常之后，发送切换网络消息至处理器单元13；处理器单元13用于根据所述切换网络消息，发送预设指令至虚拟协议单元14调用所述第二网络MAC层对应的协议，同时停用所述第一网络MAC层对应的协议；其中，所述第二网络MAC层为无线网MAC层16，所述协议为无线网MAC层协议；所述第二网络MAC层为有线网MAC层15时，所述协议为有线网MAC层协议；虚拟协议单元14用于根据所述预设指令启用所述第二网络MAC层对应的协议，以启用所述第二网络MAC层；其中，虚拟协议单元14储存所述有线网MAC层协议和所述无线网MAC层协议；有线网MAC层15用于根据所述有线网MAC层协议建立数据链路，以继续所述会话；无线网MAC层16用于根据所述无线网MAC层协议建立数据链路，以继续所述会话。

具体地，监测单元12同时对所述第一网络MAC层和所述第二网络MAC层进行监测；当所述第一网络正常连通时，所述第一网络MAC层存在正在进行的会话，如果监测单元12判断所述第一网络MAC层正在进行的会话中断，例如监测单元12检测到所述第一网络MAC层在设定的时间内没有响应，那么确定所述第一网络MAC层正在进行的会话中断。同时，监测单元12判断第二网络MAC正常，那么发送切换网络消息至处理器单元13。处理器单元13接收到所述切换网络消息，并根据所述切换网络消息发送预设指令给虚拟协议单元14，通过虚拟协议单元14调用所述第二网络MAC层对应的协议，同时停止对所述第一网络MAC层对应的协议的使用。其中，所述第二网络MAC层为无线网MAC层16时，所述协议为无线网MAC层协议；所述第二网络MAC层为有线网MAC层15时，所述协议为有线网MAC层协议。虚拟协议单元14接收所述预设指令，并根据所述预设指令启用所述第二网络MAC层对应的协议，从而启用所述第二网络MAC层；其中，所述虚拟协议单元同时储存所述有线网MAC层协议和所述无线网MAC层协议。有线网MAC层15或无线网MAC层16的主要功能包括数据帧的封装/卸装，帧的寻址和识别，帧的接收与发送，链路的管理，帧的差错控制等。有线网MAC层15根据所述有线网MAC层协议建立数据链路，以继续中断的所述会话。无线网MAC层16用于根据所述无线网MAC层协议建立数据链路，以继续中断的所述会话。

本发明提供的网络芯片，由于能够通过有线网和无线网MAC层融合模块对有线网MAC层和无线网MAC层进行监测，在判断获知其中一个网络故障后，可以启用另外一个网络，从而提高网络的可靠性。将有线网和无线网MAC层融合模块的功能分配给各个单元，有利于实现故障时网络的快速切换。

在上述各实施例的基础上，进一步地，监测单元12具体用于：

若检测获知所述第一网络MAC层在第一预设时间内没有响应且所述第二网络MAC层在所述第一预设时间内有响应，则确定所述第一网络MAC层正在进行的会话中断且所述第二网络MAC层正常。

具体地，监测模块12可以定时向所述第一网络MAC层和第二网络MAC层发送检测指令，如果监测模块12在第一预设时间内，例如30秒内，没有接收到所述第一网络MAC层的响应消息，在所述第一预设时间内接收到所述第二网络MAC层的响应消息，那么监测模块12确定所述第一网络MAC层故障，正在进行的会话中断，而所述第二网络MAC层处于正常状态。其中，所述第一预设时间根据实际情况进行设定，本发明实施例不做限定。

本发明提供的网络芯片，由于能够通过有线网和无线网MAC层融合模块对有线网MAC层和无线网MAC层进行监测，在判断获知其中一个网络故障后，可以启用另外一个网络，从而提高网络的可靠性。通过设定具体的检测条件，有利于快速判定网络故障。

在上述各实施例的基础上，进一步地，监测单元12具体用于：

若检测获知所述第一网络MAC层在第二预设时间内的预设检测次数内没有响应，而所述第二网络MAC层在第二预设时间内的预设检测次数内有响应，则确定所述第一网络MAC层正在进行的会话中断且所述第二网络MAC层正常。

具体地，监测模块12可以定时向所述第一网络MAC层和第二网络MAC层发送检测指令，如果监测模块12在第二预设时间内的预设检测次数内没有接收到所述第一网络MAC层的响应消息，在所述第二预设时间内的预设检测次数内接收到所述第二网络MAC层的响应消息，那么监测模块12确定所述第一网络MAC层故障，正在进行的会话中断，而所述第二网络MAC层处于正常状态。其中，所述第二预设时间和所述预设检测次数根据实际情况进行设定，本发明实施例不做限定。

本发明提供的网络芯片，由于能够通过有线网和无线网MAC层融合模块对有线网MAC层和无线网MAC层进行监测，在判断获知其中一个网络故障后，可以启用另外一个网络，从而提高网络的可靠性。通过设定具体的检测条件，有利于快速判定网络故障。

在上述各实施例的基础上，进一步地，本发明实施例提供一种网络设备，包括上述任一实施例所述的网络芯片。

本发明提供的网络设备，由于能够通过有线网和无线网MAC层融合模块对有线网MAC层和无线网MAC层进行监测，在判断获知其中一个网络故障后，可以启用另外一个网络，从而提高网络的可靠性。

图3为本发明一实施例网络冗余实现方法的流程示意图，如图3所示，本发明提供的网络冗余实现方法包括：

S301、MAC层的有线网和无线网MAC层融合模块若判断获知第一网络MAC层故障且第二网络MAC层正常，则启用所述第二网络MAC层并停用第一网络MAC层；其中，所述第一网络MAC层为有线网MAC层，相应地，所述第二网络MAC层为无线网MAC层；或者所述第一网络MAC层为无线网MAC层，相应地，所述第二网络MAC层为有线网MAC层；

具体地，位于MAC层的有线网和无线网MAC层融合模块对有线网MAC层和无线网MAC层同时进行监测。如果所述有线网和无线网的MAC层融合模块判断第一网络MAC层故障，例如所述有线网和无线网的MAC层融合模块检测到所述第一网络MAC层在设定的时间内没有响应，那么确定所述第一网络MAC层故障，说明第一网络中断，同时判断第二网络MAC层正常；那么所述有线网和无线网的MAC层融合模块会启动所述第二网络MAC层，以保证网络连通，同时停用第一网络MAC层。所述第一网络MAC层为有线网MAC层，相应地，所述第二网络MAC层为无线网MAC层；或者所述第一网络MAC层为无线网MAC层，相应地，所述第二网络MAC层为有线网MAC层。

S302、物理层在启用所述第二网络MAC层之后，启用第二网络对应的物理层，以保障数据传输；其中，若所述第二网络为有线网，则第二网络对应的物理层为有线网物理层；若所述第二网络为无线网，则第二网络对应的物理层为无线网物理层。

具体地，在所述有线网和无线网的MAC层融合模块启用所述第二网络MAC层之后，物理层启用所述第二网络MAC层对应的物理层，例如所述第二网络MAC层为无线网MAC层，那么所述物理层启用无线网物理层。其中，若所述第二网络为有线网，则第二网络对应的物理层为有线网物理层；若所述第二网络为无线网，则第二网络对应的物理层为无线网物理层。其中，所述有线网可采用电力线宽带，所述无线网可采用WIFI。

本发明提供的网络冗余实现方法，由于能够通过有线网和无线网MAC层融合模块对有线网MAC层和无线网MAC层进行监测，在判断获知其中一个网络故障后，可以启用另外一个网络，从而提高网络的可靠性。

图4为本发明另一实施例网络冗余实现方法的流程示意图，如图4所示，在上述实施例的基础上，进一步地，所述MAC层的有线网和无线网MAC层融合模块若判断获知第一网络MAC层故障且第二网络MAC层正常，则启用所述第二网络MAC层并停用第一网络MAC层包括：

S3011、监测单元若判断获知所述第一网络MAC层正在进行的会话中断且所述第二网络MAC层正常，则发送切换网络消息至处理器单元；

具体地，监测单元同时对所述第一网络MAC层和所述第二网络MAC层进行监测；当所述第一网络正常连通时，所述第一网络MAC层存在正在进行的会话，如果所述监测单元判断所述第一网络MAC层正在进行的会话中断，例如所述监测单元检测到所述第一网络MAC层在设定的时间内没有响应，那么确定所述第一网络MAC层正在进行的会话中断。同时，所述监测单元判断第二网络MAC正常，那么发送切换网络消息至处理器单元。

S3012、所述处理器单元根据所述切换网络消息，发送预设指令至虚拟协议单元以调用所述第二网络MAC层对应的协议，同时停用所述第一网络MAC层对应的协议；其中，所述第二网络MAC层为无线网MAC层时，所述协议为无线网MAC层协议；所述第二网络MAC层为有线网MAC层时，所述协议为有线网MAC层协议；

具体地，所述处理器单元接收到所述切换网络消息，并根据所述切换网络消息发送预设指令给虚拟协议单元，通过所述虚拟协议单元调用所述第二网络MAC层对应的协议，同时停止对所述第一网络MAC层对应的协议的使用。其中，其中，所述第二网络MAC层为无线网MAC层时，所述协议为无线网MAC层协议；所述第二网络MAC层为有线网MAC层时，所述协议为有线网MAC层协议。

S3013、所述虚拟协议单元根据所述预设指令启用所述第二网络MAC层对应的协议，以启用所述第二网络MAC层；其中，所述虚拟协议单元储存所述有线网MAC层协议和所述无线网MAC层协议；

具体地，所述虚拟协议单元接收所述预设指令，并根据所述预设指令启用所述第二网络MAC层对应的协议，从而启用所述第二网络MAC层；其中，所述虚拟协议单元同时储存所述有线网MAC层协议和所述无线网MAC层协议。

S3014、所述第二网络MAC层根据所述第二网络MAC层对应的协议建立数据链路，以继续所述会话。

具体地，所述第二网络MAC层的主要功能包括数据帧的封装/卸装，帧的寻址和识别，帧的接收与发送，链路的管理，帧的差错控制等。所述第二网络MAC层根据所述第二网络MAC层对应的协议建立数据链路，以继续所述第一网络MAC层中断的所述会话。

本发明提供的网络冗余实现方法，由于能够通过有线网和无线网MAC层融合模块对有线网MAC层和无线网MAC层进行监测，在判断获知其中一个网络故障后，可以启用另外一个网络，从而提高网络的可靠性。将有线网和无线网MAC层融合模块的功能分配给各个单元，有利于实现故障时网络的快速切换。

在上述各实施例的基础上，进一步地，所述监测单元若判断获知第一网络MAC层正在进行的会话中断且第二网络MAC层正常包括：

所述监测模块若检测获知所述第一网络MAC层在第一预设时间内没有响应且所述第二网络MAC层在所述第一预设时间内有响应，则确定所述第一网络MAC层正在进行的会话中断且所述第二网络MAC层正常。

具体地，所述监测模块可以定时向所述第一网络MAC层和第二网络MAC层发送检测指令，如果所述监测模块在第一预设时间内，例如30秒内，没有接收到所述第一网络MAC层的响应消息，在所述第一预设时间内接收到所述第二网络MAC层的响应消息，那么所述监测模块确定所述第一网络MAC层故障，正在进行的会话中断，而所述第二网络MAC层处于正常状态。其中，所述第一预设时间根据实际情况进行设定，本发明实施例不做限定。

本发明提供的网络冗余实现方法，由于能够通过有线网和无线网MAC层融合模块对有线网MAC层和无线网MAC层进行监测，在判断获知其中一个网络故障后，可以启用另外一个网络，从而提高网络的可靠性。通过设定具体的检测条件，有利于快速判定网络故障。

在上述各实施例的基础上，进一步地，所述监测单元若判断获知第一网络MAC层正在进行的会话中断且第二网络MAC层正常包括：

所述监测模块若检测获知所述第一网络MAC层在第二预设时间内的预设检测次数内没有响应，而所述第二网络MAC层在第二预设时间内的预设检测次数内有响应，则确定所述第一网络MAC层正在进行的会话中断且所述第二网络MAC层正常。

具体地，所述监测模块可以定时向所述第一网络MAC层和第二网络MAC层发送检测指令，如果所述监测模块在第二预设时间内的预设检测次数内没有接收到所述第一网络MAC层的响应消息，在所述第二预设时间内的预设检测次数内接收到所述第二网络MAC层的响应消息，那么所述监测模块确定所述第一网络MAC层故障，正在进行的会话中断，而所述第二网络MAC层处于正常状态。其中，所述第二预设时间和所述预设检测次数根据实际情况进行设定，本发明实施例不做限定。

本发明提供的网络冗余实现方法，由于能够通过有线网和无线网MAC层融合模块对有线网MAC层和无线网MAC层进行监测，在判断获知其中一个网络故障后，可以启用另外一个网络，从而提高网络的可靠性。通过设定具体的检测条件，有利于快速判定网络故障。

本发明方法实施例的具体流程可以参照上述各装置实施例的介绍，此处不再赘述。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。