[发明专利]冗余以太网数据传输设备、系统及方法

摘要

本发明提供一种冗余以太网数据传输设备，包括：若干物理层接口单元，用于以太网数据的收发；若干数据解析单元，用于解析以太网数据，以确定数据描述符；冗余交换单元，在轮询到新的以太网数据时，将发送描述符缓存在第一缓存模块中，同时将对应的以太网数据写入到共享缓存模块中，冗余交换单元还用于响应于读信号而读取以太网数据；若干数据封装单元，在轮询到发送描述符时，向冗余交换单元发出读取请求，冗余交换单元读取以太网数据并输出，数据封装单元还用于封装冗余交换单元输出的以太网数据并传输给对应的物理层接口单元进行发送。本发明能够实现IEC62439‑3协议规范的RedBox功能，实现低成本，高集成度，易于使用的冗余传输技术。

主权项

1.一种冗余以太网数据传输设备，其特征在于，包括：若干物理层接口单元，用于以太网数据的收发；若干数据解析单元，用于解析对应的物理层接口单元接收的以太网数据，以确定以太网数据的数据描述符，一数据解析单元对应一物理层接口单元；冗余交换单元，用于轮询各数据解析单元的数据描述符，在轮询到新的以太网数据时，将发送描述符缓存在数据解析单元对应的第一缓存模块中，同时将对应的以太网数据写入到共享缓存模块中，冗余交换单元还用于响应于读信号而从共享缓存模块中读取以太网数据；若干数据封装单元，用于轮询对应的第一缓存模块的发送描述符，在轮询到发送描述符时，向所述冗余交换单元发出读取请求，所述冗余交换单元产生所述读信号，从而读取共享缓存模块的以太网数据并输出，数据封装单元还用于封装冗余交换单元输出的以太网数据并传输给对应的物理层接口单元进行发送，一数据封装单元对应一所述物理层接口单元；所述冗余交换单元包括交换决策模块、地址管理模块和所述共享缓存模块；所述地址管理模块包括用于控制写入的写控制器和用于控制读取的读控制器；所述交换决策模块包括交换控制器，所述交换控制器实时轮询各数据解析单元的数据描述符，在轮询到新的以太网数据时通知写控制器将以太网数据写入所述共享缓存模块，同时所述交换控制器将当前发送描述符存入所述第一缓存模块；所述交换决策模块还包括MAC地址表、包序列表和包记录表；所述MAC地址表保存以太网数据的源地址，用于区分本地CPU管理数据的地址和被代理设备数据的地址；所述包序列表保存各以太网数据的源MAC地址和包序列号，所述交换控制器根据上次发送以太网数据的包序列号确定本次发送的包序列号并保存在包序列表中；所述包记录表保存已发送的源MAC地址和包序列号；所述交换控制器实时轮询各数据解析单元的数据描述符，在轮询到新的以太网数据时，判断MAC地址表中是否有匹配项，同时查找所述包记录表中是否已存有本次发送以太网数据的包序列号及源MAC地址的记录，若MAC地址表匹配且包记录表没有相应记录则交换控制器通知写控制器将本次发送以太网数据写入共享缓存模块，同时所述交换控制器将当前发送描述符存入所述第一缓存模块，否则丢弃本次以太网数据。