專利名稱：一種數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信分析監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測方法及裝置。
背景技術(shù)：
在網(wǎng)絡(luò)分析監(jiān)測領(lǐng)域，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置(Test Access Point :TAP)也叫分 光器/分路器；分光是數(shù)據(jù)通過光纖傳輸；分路是數(shù)據(jù)通過網(wǎng)線傳輸。粗淺的說，TAP的概 念是原來的流量正常通行，同時分一股出來供監(jiān)測設(shè)備分析使用。目前的分路器有兩種方式如圖Ia和圖Ib所示，其中，圖Ia為模擬方式，即在業(yè)務(wù) 數(shù)據(jù)鏈路采用高阻連接經(jīng)放大后直接采集監(jiān)測，圖Ib為數(shù)字方式即在鏈路上插入同樣性 能的收發(fā)器將收到的數(shù)據(jù)復(fù)制兩份，一份送到原來的數(shù)據(jù)鏈路上，一份送給自己進(jìn)行采集 監(jiān)測。這兩種方式的優(yōu)缺點分別是模擬方式的優(yōu)點是簡單可靠，缺點是會使鏈路上的信號 能量會減小，會影響到自身采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量甚至原有數(shù)據(jù)鏈路的通信質(zhì)量；數(shù)字方式的優(yōu) 點是信號有保證，缺點是對插入數(shù)據(jù)鏈路中的收發(fā)器穩(wěn)定性要求非常高，不能出現(xiàn)故障否 則影響原來數(shù)據(jù)鏈路。圖Ib所示數(shù)字方式中的繼電器是個線路二選一開關(guān)，當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路監(jiān) 測裝置上電后，繼電器1和2把線路接進(jìn)收發(fā)器；當(dāng)裝置掉電后，繼電器馬上將線路直接接 通，保證原來數(shù)據(jù)鏈路的暢通。隨著業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣仍絹碓礁?，模擬方式的數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測已經(jīng)不符合要求， 目前千兆以上的電以太網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測都是采用數(shù)字方式。但是數(shù)字方式要求鏈路中插入的收 發(fā)器不能出現(xiàn)任何故障，這就向系統(tǒng)提出了更高的要求。如果萬一出現(xiàn)故障，就需要馬上切 換繼電器，避免有故障的系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)鏈路中來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置及方法，針對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) 監(jiān)測系統(tǒng)的要求，有效提高通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置，其特征在于，包括CPU 模塊、數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊；所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測數(shù)據(jù)鏈路；所述CPU模塊，用于 監(jiān)控所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊，并在所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊異常時，停止所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測 模塊對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測?！N實施例中，所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置還包括看門狗模塊，用于實時監(jiān)測所述CPU 模塊的運(yùn)行狀態(tài)，在所述CPU模塊異常時復(fù)位所述CPU模塊。所述看門狗模塊還用于在所述CPU模塊異常時，停止所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊對數(shù) 據(jù)鏈路的監(jiān)測。所述CPU模塊還用于檢測所述看門狗模塊的狀態(tài)，當(dāng)所述看門狗模塊異常時，停 止所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測。再一種實施例中，所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置還包括上層網(wǎng)管模塊，用于接收指示所 述CPU模塊或所述看門狗模塊發(fā)生異常的告警信息。
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另一種實施例中，所述看門狗模塊為復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD。相應(yīng)于上述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置，本發(fā)明還提供一種數(shù)據(jù)鏈路檢測方法，包括設(shè)置 CPU模塊以監(jiān)控用于監(jiān)測數(shù)據(jù)鏈路的數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊；所述CPU模塊在所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān) 測模塊異常時，停止所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測。一種實施例中，該方法還包括設(shè)置看門狗模塊以實時監(jiān)測所述CPU模塊的運(yùn)行 狀態(tài)，在所述CPU模塊異常時復(fù)位所述CPU模塊。所述看門狗模塊在所述CPU模塊異常時，停止所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊對數(shù)據(jù)鏈路 的監(jiān)測。所述CPU模塊檢測所述看門狗模塊的狀態(tài)，在所述看門狗模塊異常時，停止所述 數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測。本發(fā)明的有益效果是(1)使用CPU模塊來監(jiān)測數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊，并在數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊異常時使之 停止對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測，提高了數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置穩(wěn)定性；(2)實施例中使用看門狗模塊來實時監(jiān)測CPU模塊，當(dāng)CPU異常時復(fù)位CPU，進(jìn)一 步地保障了裝置的可靠性；(3)實施例中還通過采用看門狗和CPU相互監(jiān)控機(jī)制，使得對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測得 到了雙重保障。


圖Ia是目前數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置的一種工作方式示意圖；圖Ib是目前數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置的另一種工作方式示意圖；圖2是本發(fā)明數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測方法實施例中CPU模塊的工作流程示意圖；圖4是本發(fā)明數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測方法實施例中CPLD模塊的工作流程示意圖。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置實施例的思想是采用接入CPU模塊來監(jiān)控數(shù)據(jù)鏈路監(jiān) 測模塊，并在數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊異常時，停止該模塊對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測，即切換回原來的線 路以保證原來數(shù)據(jù)鏈路的暢通。在通信設(shè)備設(shè)計中，系統(tǒng)設(shè)計的可靠性是非常重要的，尤其是系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊。 由于CPU模塊的硬件系統(tǒng)在工作時常常會受到來自外界電磁場或者其他的干擾，造成程序 的跑飛，而陷入死循環(huán)，程序的正常運(yùn)行被打斷，從而使系統(tǒng)無法繼續(xù)正常工作，并可能發(fā) 生不可預(yù)料的后果。為進(jìn)一步提高可靠性，本發(fā)明裝置實施例還采用看門狗模塊來實時監(jiān) 測CPU模塊運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)CPU模塊出現(xiàn)異常時復(fù)位CPU模塊。一種實施例中硬件看門狗利用 計數(shù)器來監(jiān)控主程序的運(yùn)行，也就是說在主程序的運(yùn)行過程中，需要在定時時間到之前對 計數(shù)器進(jìn)行清零。如果出現(xiàn)死循環(huán)，或者說PC指針不能回來，那么定時時間到后就會使CPU 模塊復(fù)位。常用的看門狗(Watch Dog Timer)芯片如MAX813、MAX706、5045、IMP 813等。 此外，看門狗模塊還用于在CPU模塊異常時，停止數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測，即切換回原來的線路以保證原來數(shù)據(jù)鏈路的暢通。為更進(jìn)一步地保證通信系統(tǒng)的可靠性，本實施例還采用CPU模塊和看門狗模塊相 互監(jiān)控機(jī)制，CPU模塊也用于檢測看門狗模塊的狀態(tài)，當(dāng)看門狗模塊異常時，停止數(shù)據(jù)鏈路 監(jiān)測模塊對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測，即切換回原來的線路以保證原來數(shù)據(jù)鏈路的暢通。但是一個系統(tǒng)光有看門狗模塊也不可靠，因為看門狗模塊只是負(fù)責(zé)在CPU模塊有 故障時重新啟動了 CPU模塊，CPU模塊本身不知道自己是因為故障被重啟的，所以需要一個 機(jī)制告訴CPU模塊這個信息。當(dāng)CPU模塊發(fā)現(xiàn)自己是從故障中重啟的，為保險起見，不主動 打開數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置，并且發(fā)送告警信息到上層網(wǎng)管。實施例中，上層網(wǎng)管接收指示CPU 模塊或看門狗模塊異常的告警信息。管理員可通過告警信息檢查原因并進(jìn)行排查；如果讓 曾經(jīng)發(fā)生過故障的CPU進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)監(jiān)測，則有很可能中斷或者搗亂原來的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。本實施例使用CPLD (Complex Programmable Logic Device 復(fù)雜可編程邏輯器 件)充當(dāng)看門狗的角色。如圖2所示，本實施例包括上層網(wǎng)管101、CPU 102、復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD 103)、位于數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊中的數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測接口 105、以及繼電器開關(guān)104，該繼電器 開關(guān)104用于控制位于數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊中的繼電器。其中，CPU 102和CPLD 103相互進(jìn)行監(jiān)控，同時兩者都可以對繼電器開關(guān)進(jìn)行控 制。CPU102還連接上層網(wǎng)管，管理員通過上層網(wǎng)管查看硬件裝置的運(yùn)行狀態(tài)。CPU102同時 也對整個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊進(jìn)行監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)異常，則控制繼電器開關(guān)104來切換 繼電器以保證原來數(shù)據(jù)鏈路的暢通。因為CPLD內(nèi)部有大量的寄存器可以做計數(shù)器來使用，所以本實施例直接使用 CPLD做看門狗。CPU負(fù)責(zé)整個裝置的主要業(yè)務(wù)的運(yùn)行，也可監(jiān)測CPLD的狀態(tài)。CPLD對CPU 的數(shù)據(jù)地址總線進(jìn)行解復(fù)用，使CPU可以直接訪問CPLD內(nèi)部的寄存器，同時也可監(jiān)測CPLD 是否正常。CPLD也負(fù)責(zé)監(jiān)測CPU是否正常，這樣兩個模塊相互監(jiān)督，使數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置具 有雙重保障功能，確保被監(jiān)測業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)鏈路不會因為裝置的自身故障導(dǎo)致異常。本發(fā)明數(shù)據(jù)監(jiān)測方法實施例采用前述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置實施例，其通過設(shè)置CPU 模塊以監(jiān)控用于監(jiān)測數(shù)據(jù)鏈路的數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊，在數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊異常時，CPU模塊 停止數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測，并通過繼電器開關(guān)控制繼電器以保證原來的數(shù) 據(jù)鏈路的暢通。本方法實施例還設(shè)置看門狗模塊以實時監(jiān)測CPU模塊的運(yùn)行狀態(tài)，在CPU 模塊異常時復(fù)位CPU模塊，并停止數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測。同時CPU模塊也 檢測看門狗模塊的狀態(tài)，在看門狗模塊異常時，停止數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測。 本方法實施例中CPU模塊與CPLD模塊的具體處理流程如圖3和圖4所示。圖3是本發(fā)明方法實施例中CPU模塊的處理流程示意圖，具體如下1021，首先上電后裝置啟動；1022，CPU進(jìn)行初始化；1023，CPU檢測CPLD狀態(tài)，即CPLD是否有故障；1024，如果沒有檢測出CPLD有故障，則繼續(xù)檢測CPLD內(nèi)部的CPU故障標(biāo)識寄存 器，如果發(fā)現(xiàn)存在CPLD上的CPU故障位，則表明CPU本身有故障，轉(zhuǎn)步驟1025，即不能打開 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置；1025，如果檢測出CPLD狀態(tài)異常，則通過繼電器關(guān)閉業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，再轉(zhuǎn)步
5驟 1027 ；1026，如果CPU和CPLD都沒有故障，則通過繼電器開關(guān)切換數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)入監(jiān)測裝 置進(jìn)行正常工作。在正常業(yè)務(wù)操作流程中，CPU要打開看門狗計數(shù)器并不斷重復(fù)“喂狗”(即 清零)計數(shù)器并且檢查CPLD的異常，并且要檢查數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測接口的情況，如果有異常， CPU都應(yīng)該馬上關(guān)閉繼電器使能及時切換回鏈路。1027，向上層網(wǎng)管上報錯誤信息。1028，至此整個流程結(jié)束。圖4是本發(fā)明方法實施例中CPLD模塊的的工作流程示意圖，具體如下1031，通過編程使CPLD生成一個看門狗計數(shù)器，免去硬件上需再接一個看門狗芯 片的成本。如果看門狗計數(shù)器溢出，說明CPU未能及時“喂狗”(即清零該計數(shù)器)，存在故 障，這時CPLD需要完成以下2個動作。1032，設(shè)置CPU故障標(biāo)識，其標(biāo)識寄存器可為8位或者多位的寄存器，如圖4中的 1034所示，標(biāo)識值設(shè)置為OxEO或者其他非0值，CPLD芯片在上電時所有寄存器都初始化為 O01033，關(guān)閉業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，避免CPU故障對它的影響，并且重啟CPU使故障CPU 重啟后能訪問到CPU故障標(biāo)識寄存器并嘗試連接上層網(wǎng)管，上報“錯誤”。CPLD內(nèi)部也設(shè)置了一個CPLD狀態(tài)標(biāo)識(1034)提供給CPU模塊的接口以查詢CPLD 狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)CPLD異常，為保證安全也馬上關(guān)閉業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置并切換回鏈路。綜上，本方法實施例使得即使數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置內(nèi)部任何模塊出現(xiàn)故障，都不會影響 受監(jiān)測的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)鏈路。實施例可以只采用CPU對數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊進(jìn)行監(jiān)控，使得CPU 檢查數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測接口狀態(tài)的同時，可以單獨通過控制繼電器開關(guān)來控制數(shù)據(jù)鏈路切換的 繼電器；實施例還可以采用CPU和CPLD相互進(jìn)行監(jiān)控的機(jī)制，使得數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置得到 雙重保障；此外，由于采用根據(jù)CPLD內(nèi)部寄存器的值來通知CPU是否存在故障，同時CPLD 充當(dāng)了看門狗的角色。使得CPU無論是否發(fā)生誤操作，都能在啟動后準(zhǔn)確的定位出故障，并 且，由CPLD完成硬件看門狗的功能使裝置節(jié)約了硬件成本。本發(fā)明可用于如以太網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān) 測等領(lǐng)域，該裝置可對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(比如電以太網(wǎng)1000BASE-T中的數(shù)據(jù))進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測的 同時還確保了不對原來數(shù)據(jù)鏈路產(chǎn)生任何影響。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā) 明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫 離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求
一種數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置，其特征在于，包括CPU模塊、數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊；所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測數(shù)據(jù)鏈路；所述CPU模塊，用于監(jiān)控所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊，并在所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊異常時，停止所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置還包 括看門狗模塊，用于實時監(jiān)測所述CPU模塊的運(yùn)行狀態(tài)，在所述CPU模塊異常時復(fù)位所述 CPU模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置，所述看門狗模塊還用于在所述CPU模塊異 常時，停止所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置，其特征在于，所述CPU模塊還用于檢測所述 看門狗模塊的狀態(tài)，當(dāng)所述看門狗模塊異常時，停止所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊對數(shù)據(jù)鏈路的 監(jiān)測。
5.如權(quán)利要求2-4任一項所述的數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測 裝置還包括上層網(wǎng)管模塊，用于接收指示所述CPU模塊或所述看門狗模塊發(fā)生異常的告目 I 口 ；κ、。
6.如權(quán)利要求2-4任一項所述的數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置，其特征在于，所述看門狗模塊為 復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD。
7.一種數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測方法，其特征在于，包括設(shè)置CPU模塊以監(jiān)控用于監(jiān)測數(shù)據(jù)鏈路的數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊；所述CPU模塊在所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊異常時，停止所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊對數(shù)據(jù)鏈 路的監(jiān)測。
8.如權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測方法，其特征在于，該方法還包括設(shè)置看門狗模塊以實時監(jiān)測所述CPU模塊的運(yùn)行狀態(tài)，在所述CPU模塊異常時復(fù)位所 述CPU模塊。
9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測方法，其特征在于，該方法還包括所述看門狗模 塊在所述CPU模塊異常時，停止所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測。
10.如權(quán)利要求8或9所述的數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法還包括所述 CPU模塊檢測所述看門狗模塊的狀態(tài)，在所述看門狗模塊異常時，停止所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模 塊對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置及方法，該裝置，包括CPU模塊、數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊；所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測數(shù)據(jù)鏈路；所述CPU模塊，用于監(jiān)控所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊，并在所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊異常時，停止所述數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測模塊對數(shù)據(jù)鏈路的監(jiān)測。本發(fā)明使用CPU來監(jiān)測數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測接口狀態(tài)，同時還可以單獨控制數(shù)據(jù)鏈路切換的繼電器，從而提高數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)測裝置穩(wěn)定性；使用看門狗來對CPU進(jìn)行實時監(jiān)測，從而保障了裝置的可靠性。
文檔編號H04L12/24GK101964731SQ20101020334
公開日2011年2月2日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者周文端, 張建明, 鐘小軍 申請人:中興通訊股份有限公司