VxWorks環境下雙冗余以太網卡技術在底層驅動中的實現
隨著以太網的穩定性、抗干擾性和帶寬問題的逐步改善,以太網正在大規模進入工業控制領域。用于工業過程控制、通信、航天器和導航系統中的網絡對可靠性及其響應故障的快速性要求極高。當前,冗余設計作為一種提高設備可靠性的有效方法,已經得到了廣泛的應用。對于網絡系統中的單個節點,常常需要對網卡進行雙冗余備份,即每個節點都采用2塊網卡(或2個網口),中間用集線器或交換機互連,當正常通信的網卡或線路出現故障時,該節點能自動地切換到備份網卡進行通信。圖1為冗余網絡的一種典型聯接形式。
具有雙冗余網卡的節點雖然有2塊網卡,2條通道,但對于高層應用系統來說,仍呈現單網卡的特征。具體來講,2塊網卡共有1個物理地址,1個IP地址。根據 TCP/IP參考模型,TCP/IP協議族可以分為應用層、傳輸層、網絡層和鏈路層4層,冗余網卡技術可以在其中各個層面中實現。
VxWorks、MUX與網卡驅動程序
嵌入式實時操作系統VxWorks的網絡協議棧與網絡設備驅動的接口有2種:一種是標準的BSD4.4Driver,它將Driver和協議緊密關聯在一起,不利于多協議的支持;另一種標準是VxWorks特有的,它將Driver和協議棧隔離開,使二者通過一個稱為MUX的薄層相連,使得網絡服務免受特定的網絡接口驅動程序的影響,達到Driver獨立于具體協議的目的,從而實現多協議的支持,三者間的關系如圖2所示。
評論