[發明專利]基于EPA協議的工業以太網交換機和報文轉發方法有效
| 申請號: | 200910104627.0 | 申請日: | 2009-08-14 |
| 公開(公告)號: | CN101631080A | 公開(公告)日: | 2010-01-20 |
| 發明(設計)人: | 王浩;王平;鄭軍;孫朝陽;黃術東;涂樸 | 申請(專利權)人: | 重慶郵電大學 |
| 主分類號: | H04L12/56 | 分類號: | H04L12/56;H04L29/06;H04L29/08;H04L7/00 |
| 代理公司: | 北京同恒源知識產權代理有限公司 | 代理人: | 趙榮之 |
| 地址: | 400065重*** | 國省代碼: | 重慶;85 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 基于 epa 協議 工業 以太網 交換機 報文 轉發 方法 | ||
1.基于EPA協議的工業以太網交換機,其特征在于:包括EPA報文處理 轉發模塊和EPA報文確定性調度模塊;其中:
EPA報文處理轉發模塊,直接轉發同一子域內EPA現場設備之間通信的 EPA網絡數據報文,遞交不同子域的EPA現場設備之間通信的EPA網絡數據 報文給EPA報文確定性調度模塊,EPA報文確定性調度模塊將EPA網絡數據 報文按照EPA通信調度規程處理之后,再通過調用EPA報文處理轉發模塊將報 文發送出去;
EPA報文確定性調度模塊,將不同子域的EPA現場設備之間通信的EPA 網絡數據報文劃分為周期性EPA網絡數據報文和非周期性EPA網絡數據報文, 在一個宏周期內,對周期性EPA網絡數據報文和非周期性EPA網絡數據報文分 別進行調度轉發,其中周期性EPA網絡數據報文在固定時間片內發送,非周期 性EPA網絡數據報文在非周期時間段內根據優先級先后發送;
所述基于EPA協議的工業以太網交換機還包括EPA安全模塊,所述EPA 安全模塊包括
EPA設備鑒別模塊,在基于EPA協議的工業以太網交換機接入網絡時發送 設備鑒別服務報文到上位機進行設備鑒別;
EPA安全報文處理模塊,對EPA網絡數據報文進行解密、校驗和訪問授權 處理;以及
EPA防火墻處理模塊,對進出EPA網絡的數據進行監控,以及對端口流量 進行控制。
2.如權利要求1所述的基于EPA協議的工業以太網交換機,其特征在于: 所述基于EPA協議的工業以太網交換機還包括時間同步模塊,所述時間同步模 塊周期性的發送時鐘同步報文、時鐘跟隨報文,并在接收到從時鐘的時鐘延遲 請求之后,發送時鐘延遲請求響應報文,為EPA微網段或EPA網絡提供時鐘源。
3.如權利要求1至2中任一項所述的基于EPA協議的工業以太網交換機, 其特征在于:所述基于EPA協議的工業以太網交換機還包括鏈路冗余模塊,當 主鏈路故障時,自動切換到備份鏈路。
4.如權利要求3所述的基于EPA協議的工業以太網交換機,其特征在于: 所述基于EPA協議的工業以太網交換機還包括端口冗余模塊,所述基于EPA 協議的工業以太網交換機的端口劃分為端口組,當同一端口組內一個端口出現 堵塞時,利用同一端口組內其它端口進行分流。
5.如權利要求3中任一項所述的基于EPA協議的工業以太網交換機,其特 征在于:所述基于EPA協議的工業以太網交換機還包括EPA應用層通信協議棧 模塊,用于與用戶終端的應用程序建立連接,包括EPA系統管理實體、EPA應 用訪問實體和EPA套接字映射實體。
6.基于EPA協議的工業以太網的報文轉發方法,其特征在于:包括如下步 驟:
1)根據報文中的源MAC地址更新MAC地址表;
2)根據目的MAC地址作如下相應的處理:
目的MAC地址為廣播地址時,直接將該報文轉發到除接收端口外的所有 EPA交換機端口;
目的MAC地址為單播地址時,在MAC地址表里查找目的MAC地址所 對應的端口號,如果查到則從該端口轉發;若未查找到,則將該報文轉發到除 接收端口外的所有EPA交換機端口;
對于目的MAC地址為特殊的組播地址的二層協議報文,向EPA交換機除 接收端口外的其它端口轉發,并將該報文通過CPU接口轉發到交換芯片驅動模 塊的二層交換芯片驅動子模塊,將協議報文從硬件緩沖區中拷貝到軟件緩沖區 后,提交給EPA確定性調度模塊處理,再上傳給EPA防火墻處理模塊,判斷報 文是否為二層協議報文,若是,則提交給TCP/IP接收模塊的二層協議處理子模 塊處理完成后,傳遞給EPA確定性調度模塊,按照調度規則,將數據報文由對 應的端口轉發出去;
對于目的MAC地址為該EPA交換機CPU端口的MAC地址的應用報文, 將該報文轉發到交換芯片驅動模塊的二層交換芯片驅動子模塊相應處理后,傳 遞給EPA確定性調度模塊處理,再傳遞給EPA防火墻處理模塊處理,根據報文 的傳輸方向,對報文進行包過濾和地址轉換處理;如果報文沒有通過防火墻處 理,則釋放報文,否則下一步判斷是否為EPA安全報文;如果是EPA安全報文, 則交由EPA安全報文處理模塊進行處理,否則,直接交由TCP/IP接收模塊; EPA安全報文處理模塊對EPA報文進行解密、校驗和訪問授權處理,如校驗和 訪問授權都通過,則把報文交由TCP/IP接收模塊,否則釋放報文;TCP/IP接 收模塊根據端口號來判斷數據報文類型是否為時間同步協議報文、設備鑒別報 文或EPA通信協議報文,如果是,則交由EPA時間同步模塊,由其中的EPA 通信協議棧處理之后,交由TCP/IP發送模塊處理,再傳遞給EPA確定性調度 模塊,按照調度規則,將數據報文,由相應的端口轉發報文到網絡上去。
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