网络开关系统的制作方法

本发明涉及光通讯网络技术领域，更详而言之，关于一种网络开关系统。

背景技术：

在线设备通常应用于两个或更多的网络设备之间，使得连接至所述在线设备的各网络设备之间在相互通讯(即传送网络封包)时，装载于在线设备中的相关应用程序可针对通过所述在线设备的网络封包进行分析，以针对存在威胁的网络封包进行过滤，而将分析结果为安全的网络封包继续转发至目标网络设备，藉此以确保网络设备之间的通讯安全。

需说明的是，在线设备虽可为网络设备之间的通讯提供安全防护，然而，当在线设备出现故障时，例如发生断电或当机的异常情况时，则连接至所述在线设备的各网络设备之间也就随之失去了连接通路。

有鉴于此，市售的在线设备通常设有一旁路模式(bypass)，所谓旁路模式是一种基于物理链路的保护方式，其中，所述物理链路通常具有两种工作状态，即正常模式与旁路模式，而前述的旁路模式是指通过特定的触发状态，使得连接至所述在线设备的各网络设备可在不通过所述在线设备的相关系统的前提下而直接物理上导通。因此，旁路模式用于在当在线设备出现故障时，确保连接至所述在线设备的各网络设备之间的通讯畅通。

于现有技术中，大部分的在线设备仅当出现断电或当机的异常情况时，才会自动切换至旁路模式，惟，在实际运作过程中，造成在线设备无法为各网络设备提供正常的连接通路的原因复杂多变，并非仅限于上述断电或当机两种情况，故仍会经常产生当在线设备设备出现异常时由于未自动切换至旁路模式，而导致连接至在线设备的各网络设备之间的通讯异常的困扰。

有鉴于此，如何提供一种网络开关机制，提高在线设备的异常监测效果，确保网络设备之间的通讯畅通，即为本发明待解决的技术课题。

技术实现要素：

鉴于上述先前技术的种种问题，本发明的主要目的在于提供一种网络开关系统，可当侦测在线设备的工作电压、操作系统或应用程序中的任一者出现运作异常时，即对在线设备的运作状态进行切换，确保连接至所述在线设备的各网络设备之间的通讯畅通。

本发明的另一目的在于提供一种网络开关系统，集成于一外置电路板中，具有设备小型化且制造成本较低的优点。

为达到上述目的及其他目的，本发明提供一种网络开关系统，应用于一在线设备中，所述在线设备包括建构所述在线设备的一硬件单元、运行于所述在线设备中的一操作系统(os)以及运行于所述操作系统中的至少一应用程序(application)，所述在线设备还连接一切换模块，而所述切换模块分别连接一第一、第二网络设备，以对所述第一、第二网络设备之间的网络信道执行切换，所述网络开关系统包括：一第一侦测模块，侦测所述硬件单元的工作电压，便于侦测所述硬件单元的工作电压出现异常时，输出一第一触发信号；一第二侦测模块，侦测所述操作系统的运作状态，便于侦测所述操作系统的运作状态出现异常时，输出一第二触发信号；一第三侦测模块，所述第三侦测模块具有运行于所述操作系统中的一监控程序，并通过运行所述监控程序，侦测所述应用程序的运作状态，便于侦测所述应用程序的运作状态出现异常时，输出一第三触发信号；以及一控制模块，连接所述切换模块，所述切换模块于默认状态下处于一般模式，使所述第一、第二网络设备在经由所述在线设备的情况下通讯，当所述控制模块于接收所述第一触发信号、所述第二触发信号以及所述第三触发信号的其中任一者时，即控制所述切换模块由一一般模式切换至一旁路模式，使所述第一、第二网络设备在不经由所述在线设备的情况下通讯，以于所述在线设备异常时，确保所述第一、第二网络设备之间的通讯畅通。

较佳者，于上述系统中，所述第一侦测模块、所述第二侦测模块与所述控制模块设置于一外置电路板，所述外置电路板具有一通讯接口，用于跟所述在线设备通讯连接。

较佳者，于上述系统中，所述通讯界面为pcie接口。

较佳者，于上述系统中，所述第一侦测模块便于侦测所述硬件单元的供电电压状态低于一默认电压阈值时，输出所述第一触发信号。

较佳者，于上述系统中，所述第二侦测模块还具有一触发单元，所述触发单元执行一计时操作，当所述操作系统处于正常运作状态时，定时传送一复位信号至所述触发单元，所述触发单元侦测是否于一触发阈值时间内接收到所述操作系统所输出的所述复位信号，当于所述触发阈值时间内未接收到所述复位信号时，则输出所述第二触发信号。

较佳者，于上述系统中，所述触发单元为看门狗定时器(wdt)。

较佳者，于上述系统中，所述控制模块为mcu。

较佳者，于上述系统中，所述在线设备还包括运行于所述操作系统中的至少一检测程序，所述监控程序藉由所述检测程序的执行状态侦测所述应用程序的运作状态是否异常。

较佳者，于上述系统中，所述检测程序执行一网管检测任务与一数据分组交换检测任务，所述网管检测任务检测所述应用程序针对网管的运作状态是否异常，所述数据分组交换检测任务检测所述应用程序针对数据分组交换的运作状态是否异常。

综上所述，本发明的网络开关系统通过分别侦测在线设备的硬件单元的工作电压、运作于在线设备中的操作系统、运作于操作系统中的应用程序的运作状态，便于侦测上述三者中的任一者出现运作异常时，即令在线设备由一般模式切换至旁路模式，从而确保连接至在线设备的各网络设备之间的通讯顺畅。

此外，本发明的网络开关系统集成于一外置电路板(如pcie卡)中，并通过插接于在线设备的通讯接口上以侦测在线设备的运作是否出现异常，具有适用范围较广、设备体积小、且成本较低的特点。

附图说明

图1为说明本发明的网络开关系统的第一实施例架构示意图；以及

图2为说明本发明的网络开关系统的第二实施例架构示意图。

元件标号说明

10外置电路板

11通讯接口

100网络开关系统

110第一侦测模块

120第二侦测模块

121触发单元(wdt)

130第三侦测模块

131监控程序

140控制模块(mcu)

20在线设备

21硬件单元

22操作系统

23应用程序

24检测程序

30切换模块

31第一网络设备

32第二网络设备

具体实施方式

以下内容将搭配图式，藉由特定的具体实施例说明本发明的技术内容，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可藉由其他不同的具体实施例加以施行或应用。本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下，进行各种修饰与变更。尤其是，于图式中各个组件的比例关系及相对位置仅具示范性用途，并非代表本发明实施的实际状况。

图1为显示本发明的网络开关系统的第一实施例的框架示意图。于本实施例中，网络开关系统100应用于一在线设备20中，在线设备20具有用于构建在线设备20的一硬件单元21(例如主板)、安装于运行于在线设备20中的一操作系统(os)22、以及装载并运行于操作系统22中的至少一应用程序(application)23。

此外，在线设备20还连接一切换模块30，第一网络设备31与第二网络设备32分别连接至切换模块30，并藉由切换模块30对第一、第二网络设备31，32之间的网络信道执行切换操作。需说明的是，连接至切换模块30的第一网络设备31与第二网络设备32的具体设置数量可依照实际需求而进行任意变更。

请参考图1，于本发明的第一实施例中，网络开关系统100包括有一第一侦测模块110、一第二侦测模块120、一第三侦测模块130、与一控制模块140。

第一侦测模块110用于侦测硬件单元21的工作电压，便于侦测硬件单元21的工作电压出现异常时，输出一第一触发信号。于本实施例中，第一侦测模块110用于侦测硬件单元21当前的工作电压是否低于一默认电压阈值，并当判断硬件单元21当前的工作电压低于默认电压阈值时，则输出第一触发信号。于具体的实施例中，假设第一侦测模块110所侦测的硬件单元为在线设备200的主板(未予图标)，所述默认电压阈值为11.2v，主板的正常工作电压例如为12v，因此，当主板断电后，第一侦测模块110于侦测到主板的工作电压由12v下降至11.2v时，即输出第一触发信号。

第二侦测模块120用于侦测装载于在线设备200中的操作系统22的运作状态，便于侦测操作系统22的运作状态出现异常时，输出一第二触发信号。于本实施例中，第二侦测模块120侦测操作系统22的内核是否崩溃，藉此判断操作系统22是否出现运作异常。

第三侦测模块130中储存有一监控程序131，监控程序131安装并运行于在线设备200的操作系统22中，第三侦测模块130通过运行监控程序131，以侦测安装于操作系统22中的相关应用程序23的运作状态，便于侦测到应用程序23的运作状态出现异常时，输出一第三触发信号。于本实施例中，监控程序131所监控的应用程序23的数量及种类可由原厂进行预设，亦可由在线设备20的使用者依据实际需求而进行设定。

控制模块140连接切换模块30，其中，切换模块30于默认状态下处于一般模式，使第一、第二网络设备31，32在经由在线设备20的情况下通讯，当控制模块140于接收第一触发信号、第二触发信号以及第三触发信号的其中任一者时，即控制切换模块30由一一般模式切换至一旁路模式，使第一、第二网络设备31，32在不经由在线设备20的情况下通讯，以于在线设备20出现异常时，确保第一、第二网络设备31，32之间的通讯畅通。

具体而言，当在线设备20的运作正常时，切换模块30处于一般模式，即连接至切换模块30的第一网络设备31与第二网络设备32经由在线设备30相互通讯连接，以藉由在线设备30为第一网络设备31与第二网络设备32之间的通讯提供安全防护，当控制模块140于接收第一触发信号、第二触发信号或第三触发信号中的任一者时，即代表网络开关系统100侦测到在线设备20中的硬件单元21的工作电压、运行于在线设备20中的操作系统22、或运行于操作系统22中的应用程序23中的任一者的运作状态出现了异常，由于上述任意一种异常情况均可导致第一网络设备31与第二网络设备32之间的网络通讯的中断，因此，控制模块140即控制切换模块30由一般模式切换至旁路模式，使得第一、第二网络设备31，32可在不经由在线设备20的情况下进行通讯，藉此以防止由于在线设备20的运作异常而导致第一、第二网络设备31，32的通讯中断的异常发生。

请配合参阅图2，其为显示本发明的网络开关系统100的第二实施例架构示意图。于本发明的第二实施例中，在网络开关系统100中，除了软件部分，即第三侦测模块130的监控程序131装载于在线设备20中运行之外，其余硬件部分，即第一侦测模块110、第二侦测模块120与控制模块140均设置于一外置电路板10中，其中，外置电路板10具有一通讯接口11，用于跟在线设备20通讯连接。于具体实施例中，在线设备20上还设有一pcie接口接口(未予图标)，外置电路板10例如为具有pcie通讯接口的一pcie外接卡，其通过插接于在线设备20的pcie接口接口上，以与在线设备20电性连接，并藉由在线设备20的pcie接口接口提供外置电路板10中各硬件组件的工作电源。此外，用于控制在线设备20的工作模式的切换模块30亦集成于外置电路板10中。

于一实施例中，控制单元140例如为mcu140。本实施例的在线设备20的主板遵循标准atx电源的电源时序控制，其中，当在线设备20执行开机操作时，电源时序的顺序包括：当未开机时(等待开机时)，在线设备20的主板上只具有3.3aux待机电压，当按下在线设备20的电源按钮后，在线设备20执行开机，此时主板会产生12v及3.3v的电压；而当在线设备20执行关机操作时，电源时序的顺序则恰好相反，即主板由正常工作电压12v下降至3.3v，直至在线设备20完成关机后，主板上只具有3.3aux待机电压。由于mcu的工作电压使用3.3aux电压来供给，如此，于在线设备20执行开机之前，mcu140即可开始工作，而当在线设备20断电(关机)后，mcu140亦为最后一个停止运作的硬件单元。藉由此原理，在当第一侦测电源110侦测在线设备20的主板的工作电压出现下降异常时，例如由12v下降至11.2v时，即输出第一触发讯号至mcu140，由于在此工作电压下的mcu140仍能维持正常的运作，因此，mcu140可在主板的电压下降至最终的3.3aux之前，完成令切换模块30由一般模式切换至旁路模式的控制操作，藉以实现第一、第二网络设备31，32之间的通讯顺畅。

需说明的是，第一侦测模块110所侦测的硬件单元21并非仅限于上述的主板，其可依照实际需求而变更为在线设备20中的其他硬件单元21，例如，第一侦测模块110亦可通过侦测在线设备20的pcie接口接口的工作电压是否正常，据以判断是否将在线设备20的工作模式切换为旁路模式。

请继续参阅图2，于本实施例中，第二侦测模块120中还具有一触发单元121，其用于执行一计时操作，藉此以侦测在线设备20的操作系统22的内核是否出现崩溃。亦即，当操作系统22处于正常运作状态时，可定时传送一复位信号至触发单元121，触发单元121侦测是否于一触发阈值时间内接收到操作系统22所输出的复位信号，当于触发阈值时间内未接收到复位信号时，则输出第二触发信号。

于一实施例中，触发单元121为看门狗定时器wdt，用于执行一计时操作并产生一计时时间，当操作系统22处于正常运作时，会定时地输出一复位信号至触发单元121，令触发单元121将当前所产生的计时时间清零，并重新开始计时，当触发单元121当前的计时时间超过触发阈值时间时，则代表操作系统22未定时输出所述复位信号，则第二侦测模块120据此可判断操作系统22的运作出现了异常(即操作系统22的内核发生崩溃)，即输出第二触发信号。

于本发明的另一实施例中，在线设备20还包括运行于操作系统22中的至少一检测程序24，其用于检测运行于在线设备20中的各应用程序23的运行状态，本发明的监控程序131可藉由检测程序24的执行状态而间接侦测应用程序23的运作状态是否异常。

具体而言，所述检测程序24为在线设备20或应用程序23的供货商所提供，可用于执行网管检测任务与数据分组交换检测任务，其中，网管检测任务用于检测应用程序23针对网管的运作状态是否异常，网管数据分组交换检测任务用于检测应用程序23针对数据分组交换的运作状态是否异常。所述网管包含执行snmptrapsandrequests等任务，所述数据分组交换包含执行load-balancingalgorithm等任务。于本实施例中，可将监控程序131直接与在线设备20的检测程序24搭配，依据检测程序24所生成的检测结果来判断应用程序23的运作是否出现异常，藉此，利用在线设备20中现有的检测程序24来监控应用程序23的运作状态，可以减少本发明用于监控应用程序23运作的监控程序的开发成本，从而进一步降低本发明的制造成本。

综上所述，由于当在线设备的工作电压、运作于在线设备中的操作系统、以及运作于操作系统中的应用程序中的任一者的运作出现异常时，均可导致连接至在线设备的各网络设备之间的通讯中断，因此，本发明的网络开关系统通过设置第一、第二、第三侦测模块以分别侦测在线设备的硬件单元的工作电压、运作于在线设备中的操作系统、以及运作于操作系统中的应用程序的运作状态，便于上述三者之中的任意一者出现异常时，即控制在线设备由一般模式切换至旁路模式，藉此以确保连接至在线设备的各网络设备之间的通讯顺畅。

再者，本发明的网络控制开关系统集成于一外置电路板上(如软件部分之外)，通过插接于在线设备的通讯接口上，以针对在线设备中各部分的工作状态进行监控。因此，本发明可适用于各种不同的在线设备，应用范围较广，并具有设备体积小以及制造成本较低的优点。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟习此项技术的人士均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如本发明申请专利范围所列。