基于FPGA的冗余鏈路高速切換解決方案

發(fā)布人：sunxiaozhi 時(shí)間：2019-04-28 來源：工程師

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隨著以太網(wǎng)技術(shù)的不斷演進(jìn)，以太網(wǎng)逐漸成為各個(gè)領(lǐng)域的通信基礎(chǔ)。在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中，經(jīng)常會遇到鏈路或通信設(shè)備等發(fā)生偶發(fā)故障。對網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量要求較高的一些應(yīng)用，一般采用雙鏈路的冗余方案進(jìn)行通信。在雙鏈路冗余方案中，存在著主、備兩條鏈路，正常工作中一般通過主鏈路進(jìn)行通信。當(dāng)主鏈路發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會自動切換到備用鏈路繼續(xù)工作。

雙鏈路冗余通信方案目前已經(jīng)被廣泛采用，市面上通用的雙冗余鏈路網(wǎng)卡一般都是通過鏈路捆綁，由操作系統(tǒng)及協(xié)議棧識別故障并做鏈路切換。由于需要軟件去感知硬件的故障并在上層做鏈路切換，所以耗時(shí)較長，一般廠家宣稱的主、備鏈路切換時(shí)間為90毫秒，即主鏈路發(fā)生故障至備用鏈路啟動工作的時(shí)間為90毫秒。對于千兆的鏈路而言，90毫秒會丟失幾萬個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文，會嚴(yán)重影響系統(tǒng)業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。同時(shí)，由于是軟件處理，難以保證每次鏈路切換的時(shí)間都能達(dá)到90毫秒。

為了提高主、備鏈路的切換效率，北京文展科技推出了WN204高速切換冗余網(wǎng)卡，該網(wǎng)卡基于FPGA設(shè)計(jì)，采用創(chuàng)新技術(shù)，使主、備鏈路的切換時(shí)間縮短至1毫秒以內(nèi)，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。

WN204對外出4個(gè)以太網(wǎng)端口，劃分為2組獨(dú)立的雙冗余鏈路，每組均為1+1熱備份。當(dāng)主鏈路發(fā)生故障時(shí)，板卡會自動切換至備用鏈路，無需主機(jī)參與，極大的縮短了切換時(shí)間，減少了鏈路切換過程中的丟包數(shù)量。該網(wǎng)卡廣泛適用于各種服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、工控機(jī)及自定義設(shè)備等，支持Window及Linux等常見操作系統(tǒng)。網(wǎng)卡與主機(jī)之間預(yù)留了2路千兆以太網(wǎng)接口，可做數(shù)據(jù)加密或功能擴(kuò)展，還可以根據(jù)客戶需求做定制化開發(fā)。

WN204的推出，改變了傳統(tǒng)上雙鏈路冗余網(wǎng)卡通過操作系統(tǒng)切換鏈路所產(chǎn)生的高延時(shí)及不可控性，極大地提高了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性，獲得了廣大客戶的認(rèn)可。

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