VxWorks環(huán)境下雙冗余以太網(wǎng)卡技術(shù)在底層驅(qū)動(dòng)中的實(shí)現(xiàn)

目前版本的MUX支持2種網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序接口模式：增強(qiáng)型網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序接口( END)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議工具包(NPT)驅(qū)動(dòng)程序接口?，F(xiàn)以END型網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)為例介紹如何在VxWorks5.4下的NE2000兼容網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序中實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)卡冗余設(shè)計(jì)。正常情況下，協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序通過MUX層提供的NIC的句柄來提交請(qǐng)求，這個(gè)句柄是調(diào)用EndLoaD()獲得的；然后MUX層調(diào)用網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序中的接口函數(shù)，實(shí)現(xiàn)高層協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序的請(qǐng)求。

在應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)雙冗余網(wǎng)卡技術(shù)的分析

在系統(tǒng)中對(duì)網(wǎng)卡進(jìn)行雙冗余備份，即1塊網(wǎng)卡在正常工作時(shí)使用，另1塊網(wǎng)卡作為備份。備份用的網(wǎng)卡處于激活狀態(tài)。在正常通信的網(wǎng)卡出現(xiàn)故障或系統(tǒng)需要時(shí)，備份用的網(wǎng)卡能實(shí)時(shí)地、自動(dòng)地切換到繼續(xù)工作。顯然，這就要求2塊網(wǎng)卡只能使用同1個(gè)物理地址和同1個(gè)IP地址。從應(yīng)用程序的角度看，只會(huì)看見1塊網(wǎng)卡在工作，不關(guān)心是哪塊網(wǎng)卡在工作及如何切換。

理論上講，冗余網(wǎng)卡技術(shù)可以在OSI各層中實(shí)現(xiàn)，而且越在底層實(shí)現(xiàn)，檢測和切換的速度越快，效果應(yīng)該越好。其他利用應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)雙冗余網(wǎng)卡的主要方法是在程序中發(fā)起任務(wù)，以查詢的方式不斷對(duì)當(dāng)前工作網(wǎng)卡的工作狀態(tài)進(jìn)行判斷，當(dāng)判斷出當(dāng)前使用的網(wǎng)卡處于非正常狀態(tài)的時(shí)候，將刪除當(dāng)前網(wǎng)卡的路由，在主機(jī)列表中刪除當(dāng)前主機(jī)名，并解除網(wǎng)卡與協(xié)議的綁定；然后進(jìn)行備份網(wǎng)卡的配置：為備份網(wǎng)卡綁定協(xié)議，設(shè)置子網(wǎng)掩碼和IP地址。用此種方法實(shí)際測試，測試中使裝有雙網(wǎng)卡的主機(jī)不斷向外發(fā)送廣播報(bào)文，同時(shí)用網(wǎng)絡(luò)分析軟件接收。測得2個(gè)網(wǎng)口的切換時(shí)間平均為120ms，在切換期間有很多廣播報(bào)文丟失?？梢娫趹?yīng)用層實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)卡冗余備份技術(shù)，網(wǎng)卡切換速度慢，不利于網(wǎng)絡(luò)的可靠性和實(shí)時(shí)性。

在驅(qū)動(dòng)程序中的實(shí)現(xiàn)

在 VxWorks系統(tǒng)中，相同類型的網(wǎng)卡使用同一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序，網(wǎng)卡之間由驅(qū)動(dòng)程序提供的句柄來區(qū)別。MUX調(diào)用NIC驅(qū)動(dòng)程序的接口函數(shù)時(shí)，都會(huì)把網(wǎng)卡的句柄傳入函數(shù)中。這就為在驅(qū)動(dòng)程序中實(shí)現(xiàn)雙網(wǎng)卡冗余備份提供了基礎(chǔ)。因此要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)卡的雙冗余備份，最理想的辦法是在NIC驅(qū)動(dòng)程序中實(shí)現(xiàn)。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序中最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是有關(guān)網(wǎng)卡特性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。每種網(wǎng)卡都有它自己的特性，包括它的單元號(hào)、中斷向量、I/O基址、物理地址等。

系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，在網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)的裝載函數(shù)中ne2000EndLoad( )中，會(huì)為設(shè)備初始化1個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并分配一個(gè)指針指向這個(gè)結(jié)構(gòu)。這時(shí)定義2個(gè)全局指針：

NE2000END-DEVICE * pDrvCtrl-0；
NE2000END-DEVICE * pDrvCtrl-1；

在網(wǎng)卡初始化時(shí)把這2個(gè)指針分別指向2塊網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過這2個(gè)指針的定義，在MUX調(diào)用NIC驅(qū)動(dòng)程序的接口函數(shù)時(shí)，可以根據(jù)網(wǎng)卡的好壞或系統(tǒng)的需要來選擇pDrvCtrl-0或pDrvCtrl-1，以調(diào)整工作網(wǎng)卡。