VxWorks環(huán)境下雙冗余以太網(wǎng)卡技術在底層驅(qū)動中的實現(xiàn)

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

在應用層實現(xiàn)雙冗余網(wǎng)卡技術的分析

在系統(tǒng)中對網(wǎng)卡進行雙冗余備份，即1塊網(wǎng)卡在正常工作時使用，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，備份用的網(wǎng)卡能實時地、自動地切換到繼續(xù)工作。顯然，這就要求2塊網(wǎng)卡只能使用同1個物理地址和同1個IP地址。從應用程序的角度看，只會看見1塊網(wǎng)卡在工作，不關心是哪塊網(wǎng)卡在工作及如何切換。

理論上講，冗余網(wǎng)卡技術可以在OSI各層中實現(xiàn)，而且越在底層實現(xiàn)，檢測和切換的速度越快，效果應該越好。其他利用應用層實現(xiàn)雙冗余網(wǎng)卡的主要方法是在程序中發(fā)起任務，以查詢的方式不斷對當前工作網(wǎng)卡的工作狀態(tài)進行判斷，當判斷出當前使用的網(wǎng)卡處于非正常狀態(tài)的時候，將刪除當前網(wǎng)卡的路由，在主機列表中刪除當前主機名，并解除網(wǎng)卡與協(xié)議的綁定；然后進行備份網(wǎng)卡的配置：為備份網(wǎng)卡綁定協(xié)議，設置子網(wǎng)掩碼和IP地址。用此種方法實際測試，測試中使裝有雙網(wǎng)卡的主機不斷向外發(fā)送廣播報文，同時用網(wǎng)絡分析軟件接收。測得2個網(wǎng)口的切換時間平均為120ms，在切換期間有很多廣播報文丟失?？梢娫趹脤訉崿F(xiàn)雙網(wǎng)卡冗余備份技術，網(wǎng)卡切換速度慢，不利于網(wǎng)絡的可靠性和實時性。

在驅(qū)動程序中的實現(xiàn)

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

數(shù)據(jù)結(jié)構

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

系統(tǒng)啟動時，在網(wǎng)卡驅(qū)動的裝載函數(shù)中ne2000EndLoad( )中，會為設備初始化1個數(shù)據(jù)結(jié)構，并分配一個指針指向這個結(jié)構。這時定義2個全局指針：

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

在網(wǎng)卡初始化時把這2個指針分別指向2塊網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)結(jié)構，通過這2個指針的定義，在MUX調(diào)用NIC驅(qū)動程序的接口函數(shù)時，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。