一种以太环网链路状态检测系统及方法与流程

本发明涉及光纤通讯领域，尤其涉及一种以太环网链路状态检测系统及方法。

背景技术：

在工业以太网中为了保证链路的可靠性，往往需要采用环网技术。其中，ERPS(Ethernet Ring Protection Switching，太环网保护切换技术)是环网技术中较为常用的技术。采用ERPS技术需要芯片支持ERPS的相关STP(Spanning Tree Protocol，生成树协议)状态设置以及链路检测功能。目前对于ERPS技术的应用的方案主要有：

1)需要将芯片设置成支持端口STP状态切换，以及端口的链路状态检测和中断上报功能；

2)当芯片只支持STP状态切换，不支持端口链路状态的中断检测时，需要采用中央处理器(CPU)轮询PHY(Physical Layer，物理层)的Link Up(连接)/Link Down(断开)状态来实现链路故障的检测，然后上报。

对于第一种方案，需要在产品设计中专门考虑支持ERPS技术的芯片，在一定程度上限制了芯片的选型范围。

对于第二种方案，环网链路的检测需要CPU软件主动轮询PHY的连接(Link)状态来实现，最终上报检测结果。采用软件轮询不但占用了CPU的资源，而且相对硬件中断上报来说故障检测的实时性低。

技术实现要素：

针对现有的ERPS技术应用时存在的上述问题，现提供一种旨在实现设备在芯片选型时无需专门考虑支持ERPS技术的芯片，故障检测时不占用CPU资源实时性好的以太环网链路状态检测系统及方法。

具体技术方案如下：

一种以太环网链路状态检测系统，应用于以太环网中，包括：复数个节点设备，复数个所述节点设备组成所述以太环网，每个所述节点设备对应一唯一的物理地址，所述以太环网用以根据预设的物理地址链路传输业务数据；

所述节点设备包括：

两个光模块，所述光模块通过光纤与相邻的所述节点设备的一个所述光模块连接以形成一光纤链路，每个所述光模块对应一所述光纤链路，于所述光纤链路中包括一预设链路，所述预设链路为阻塞状态，所述光模块用以检查对应的所述光纤链路是否导通，当所述光纤链路未导通时，输出中断信号；

复数个节点设备中包括一主网关设备，所述预设链路为与所述主网关设备连接的链路；

一控制单元，分别与两个所述光模块连接，用以接收所述中断信号后，将相应的所述光模块设置为中断状态，并将所述中断信号发送至所述主网关设备；

所述主网关设备接收到所述中断信号后，将所述预设链路设置为导通状态，以进行业务数据传输。

优选的，所述控制单元采用以太环网保护切换协议进行数据传输。

优选的，每个所述节点设备分别包括一表单，所述表单用以存储所述业务数据在所述以太环网中传输的所述物理地址链路。

优选的，所述主网关设备接收到所述中断信号后，获取所述中断信号对应的所述节点设备的所述物理地址，生成新的所述物理地址链路，将所述物理地址链路发送至其他所有的所述节点设备。

优选的，所述光模块用以检查对应的所述光纤链路是否导通，当所述光纤链路未导通时，所述光模块生成低电平信号，并输出所述中断信号。

一种以太环网链路状态检测方法，应用于上述的以太环网链路状态检测系统，包括下述步骤：

S1.所述以太环网中的所述节点设备的所述光模块实时检查对应的所述光纤链路是否导通，当所述光纤链路未导通时，输出中断信号；

S2.所述节点设备的所述控制单元接收所述中断信号后，将所述光模块设置为中断状态，并将所述中断信号发送至所述主网关设备；

S3.所述主网关设备接收到所述中断信号后，将所述预设链路设置为导通状态，以进行业务数据传输。

优选的，所述控制单元采用以太环网保护切换协议进行数据传输。

优选的，每个所述节点设备分别包括一表单，所述表单用以存储所述业务数据在所述以太环网中传输的所述物理地址链路。

优选的，在所述步骤S3中所述主网关设备接收到所述中断信号后，获取所述中断信号对应的所述节点设备的所述物理地址，生成新的所述物理地址链路，将所述物理地址链路发送至其他所有的所述节点设备，将所述预设链路设置为导通状态，以进行业务数据传输。

优选的，在所述步骤S1中所述光模块检查对应的所述光纤链路是否导通，当所述光纤链路未导通时，所述光模块生成低电平信号，并输出所述中断信号。

上述技术方案的有益效果：

以太环网链路状态检测系统通过光模块检测光纤链路的连接状态，检测时不占用CPU资源实施性好，节约了CPU资源；控制单元中的芯片在选择时无需专门支持ERPS技术的环网芯片，增加了芯片的选择范围；

以太环网链路状态检测方法支持以太环网链路状态检测系统对光纤链路的检测。

附图说明

图1为本发明所述的以太环网链路状态检测系统的一种实施例的模块；

图2为本发明所述的以太环网链路状态检测系统的一种实施例的原理图；

图3为本发明所述的以太环网链路状态检测方法的一种实施例的方法流程图。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1-2所示，一种以太环网链路状态检测系统，应用于以太环网中，包括：复数个节点设备1，复数个节点设备1组成以太环网，每个节点设备1对应一唯一的物理地址，以太环网用以根据预设的物理地址链路传输业务数据；

节点设备1包括：

两个光模块12，光模块12通过光纤与相邻的节点设备1的一个光模块12连接以形成一光纤链路，每个光模块12对应一光纤链路，于光纤链路中包括一预设链路，预设链路为阻塞状态，光模块12用以检查对应的光纤链路是否导通，当光纤链路未导通时，输出中断信号；

复数个节点设备1中包括一主网关设备，预设链路为与主网关设备连接的链路；

一控制单元11，分别与两个光模块12连接，用以接收中断信号后，将相应的光模块12设置为中断状态，并将中断信号发送至主网关设备；

主网关设备接收到中断信号后，将预设链路设置为导通状态，以进行业务数据传输。

在本实施例中，以太环网链路状态检测系统通过光模块12检测光纤链路的连接状态，检测时不占用CPU资源实施性好，节约了CPU资源；控制单元11中的芯片在选择时无需专门支持ERPS技术的环网芯片，增加了芯片的选择范围。

如图2所示，以以太环网中包括4个节点设备(a1-a4)为例，其中a1表示主网关设备，图中黑色原点表示光模块，每个节点设备包括两个光模块，插入光纤接入网络，节点设备中的光模块均与相应的控制单元连接，其中虚线表示阻塞状态的预设链路，当其他光纤链路出现故障时，预设链路才开始转换为导通状态。

在优选的实施例中，控制单元11采用以太环网保护切换协议进行数据传输。

在优选的实施例中，每个节点设备1分别包括一表单，表单用以存储业务数据在以太环网中传输的物理地址链路。

在本实施例中，每个节点设备1对应一物理地址，物理地址链路由节点设备1的物理地址组成，节点设备1根据物理地址链路中的物理地址的顺序传输业务数据。

在优选的实施例中，主网关设备接收到中断信号后，获取中断信号对应的节点设备1的物理地址，生成新的物理地址链路，将物理地址链路发送至其他所有的节点设备1。

在本实施例中，当以太环网中某条光纤链路出现故障时，光纤链路两头的两个光模块12首先发出中断信号，光纤链路两侧的控制单元11接收到外部的中断信号后，上报至主网关设备，主网关设备进行响应处理，通知其他的节点设备1，并将预设链路转换为导通状态，更新物理地址链路。

在优选的实施例中，光模块12用以检查对应的光纤链路是否导通，当光纤链路未导通时，光模块12生成低电平信号，并输出所述中断信号。

如图2-3所示，一种以太环网链路状态检测方法，应用于如上述的以太环网链路状态检测系统，包括下述步骤：

S1.以太环网中的节点设备1的光模块12实时检查对应的光纤链路是否导通，当光纤链路未导通时，输出中断信号；

S2.节点设备1的控制单元11接收中断信号后，将光模块12设置为中断状态，并将中断信号发送至主网关设备；

S3.主网关设备接收到中断信号后，将预设链路设置为导通状态，以进行业务数据传输。

在本实施例中，以太环网链路状态检测方法通过光模块12检测光纤链路的连接状态，检测时不占用CPU资源实施性好，节约了CPU资源；控制单元11中的芯片在选择时无需专门支持ERPS技术的环网芯片，增加了芯片的选择范围。光模块12的中断信号实现了ERPS光纤环网中的链路故障中断主动上报的功能。

如图2所示，以以太环网中包括4个节点设备(a1-a4)为例，其中a1表示主网关设备，图中黑色原点表示光模块，每个节点设备包括两个光模块，插入光纤接入网络，节点设备中的光模块均与相应的控制单元连接，其中虚线表示阻塞状态的预设链路，当其他光纤链路出现故障时，预设链路才开始转换为导通状态。

在优选的实施例中，控制单元11采用以太环网保护切换协议进行数据传输。

在优选的实施例中，每个节点设备1分别包括一表单，表单用以存储业务数据在以太环网中传输的物理地址链路。

在本实施例中，每个节点设备1对应一物理地址，物理地址链路由节点设备1的物理地址组成，节点设备1根据物理地址链路中的物理地址的顺序传输业务数据。

在优选的实施例中，在步骤S3中主网关设备接收到中断信号后，获取中断信号对应的节点设备1的物理地址，生成新的物理地址链路，将物理地址链路发送至其他所有的节点设备1，将预设链路设置为导通状态，以进行业务数据传输。

在本实施例中，当以太环网中某条光纤链路出现故障时，光纤链路两头的两个光模块12首先发出中断信号，光纤链路两侧的控制单元11接收到外部的中断信号后，上报至主网关设备，主网关设备进行响应处理，通知其他的节点设备1，并将预设链路转换为导通状态，更新物理地址链路。

在优选的实施例中，在步骤S1中光模块12检查对应的光纤链路是否导通，当光纤链路未导通时，光模块12生成低电平信号，并输出所述中断信号。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。