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VxWorks环境下双网卡冗余备份技术的实现
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摘要: VxWorks环境下双网卡冗余备份技术的实现
"VxWorks环境下双网卡冗余备份技术的实现"：：
摘& 要：在对 要求高的系统中，需要对网卡进行双冗余备份。当正常通信的网卡或线路出现故障时能自动地切换到备份网卡。本文详述了实时vxworks下一种双网卡冗余备份技术的实现。
&&& ：实时vxworks；网络控制器；双冗余备份?
&&& 随着网络技术的成熟，以太网已成为各种控制系统接口互连的主要媒介。在某些特殊的应用场合，为了提高系统的和抗毁性，需采用双冗余网络技术。在双冗余网络中，每个节点都采用两块网卡(或单板双卡)，中间用两个hub或 互连。当某个节点一块网卡故障，或网线损坏，或其中一个hub或 故障时，网络仍能正常运作。
&&& 双冗余网络虽有两块网卡，两条通道，但对于高层应用系统来说，仍呈现单网卡的特征。具体来讲，每个节点的两块网卡只能有一个物理地址，一个ip地址，否则网络就不能进行正常通信。
&&& 现在大多数(如windows、unix、linux等)均支持多网卡，但均非冗余设计，每块网卡都有独立的物理地址和ip地址，以独立的形式让应用系统使用。根据目前海军对 实时系统的要求，我们对vxworks环境下的双网卡的切换以及冗余备份的设计方法及要点进行介绍。
2vxworks介绍［１］［２］［３］
&&&&&&& vxworks是一种具有工业领导地位的 嵌入式实时，是嵌入式开发环境tornado的关键组成部分，它为提供了良好的和卓越的，因此被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及要求极高的领域中。
&&& 就广泛使用的unix和windows来说，它们都是很好的和交互式应用的平台，然而他们并不适合于实时应用。而从另一方面考虑，以前出现的实时都没有为和应用的非实时组件(譬如向gui)提供很好的运行环境。而wind river的哲学是利用两个相互协作的操作系统来互相补充对方的不足(譬如vxworks和windows)，让他们各尽所长。vxworks为应用提供，而主此文来自: 马开东博客
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机被用来进行和运行非实时的。
&&& 在系统的运行中设备由于 或 原因出现故障是时有发生的事。采用有效的防错容错机制对一个需要稳定运行的系统是必需的。冗余备份技术是对容易出错的进行冗余备份。当其中一个设备由于某种原因不能正常工作时，另一个设备马上就可以代替这个设备完成相同的功能。本文只是针对网络因素导致系统故障的情况分析对网络适配器的一种可行的错误保护机制。
&&& 通常如果在某一系统中安装两块网卡，它们分别有不同的物理和ip地址。当其中一块网卡出现故障时，另一块网卡不能实时地代替它继续工作，这是因为它们的物理地址不同，所以它不能接受到发向前一块网卡的数据。但在对 要求高的系统中，需要对网卡进行双冗余备份，一块网卡在正常工作时使用，另一块网卡作为备份。备份用的网卡不发送或接收数据，但已经处于激活状态。在正常通信的网卡出现故障时，备份用的网卡能实时地、自动地切换过来继续工作。显然，这就要求两块网卡只能使用同一个物理地址和同一个ip地址。从的角度看，只会看见一块网卡在工作。不关心是哪块网卡在工作，也不关心网卡之间是如何切换的。
&&& 在vxworks系统中，相同类型的网卡使用同一个驱动程序，网卡之间由ndis提供的句柄来区别。ndis调用nic驱动程序的接口函数时，都会把网卡的句柄传入函数中。这就为在驱动程序中实现冗余备份提供了基础。双网卡驱动程序实现后与高层协议驱动程序绑定在一起，对完全透明。因此要实现网卡的双冗余备份，最理想的办法是在nic驱动程序中实现。但是如果采取这样的方式我们必须要有vxworks下的所用网卡的驱动程序，而对于一般的用户而言，开发这样一个驱动程序的难度是很大的。目前也有一些研究单位完成了这些工作，但是它们要求的价格过高，软 共需要15000元左右，这对于一般小型用户是比较高的。所以我们选择在基此文来自: 马开东博客
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本不影响冗余备份效果的基础上，在高层的用户程序中实现这一目标。
&&& 在早期的vxworks5．1．x中，系统是不支持多网卡的。通常，vxworks在启动时仅仅对引导它启动的那块网卡进行初始化。如果需要在某一特定的目标机上从一块网卡换到另一块网卡(例如从ene型换到enp型的网卡)，我们可以通过系统提供的函数以及来实现网卡间的切换。我们所需要做的是连接所需要的网卡并删除前一个网卡的路由。我们可以调用特定网卡的连接函数：enpattach()，enettach()等等。例如enpattach()函数为网卡连接中断并建立enpsoftc，系统将为该网卡作相应的初始化。
&&&&&&& enpattach (0，0xffde0000，192，3)；
&&& ／*参数依次为：网卡在系统中的单元号，enp's的共享内存地址，要连接的中断向量，中断级*／
&&& 需要说明的是，在vxworks 5．1下虽然这些连接函数都有一个unitnum参数，似乎可以支持多个网卡。但其实并非这样，在后面的叙述中我们可以看到它没有ip max units这个宏的定义，所以并不支持多网卡，unitnum的值一直是0，读者们可以在源代码中查看一下。
&&& 因为当vxworks启动时它将一个缺省的网络接口加载到网络接口表中，所以在连接到需要的网卡后需要再调用ifroutedelete()函数以删除连接到某一指定网卡上的路由。
这样就完成了vxworks5．1下多网卡之间的的切换。
&&& 就vxworks 5．4来说，它本身是支持多网卡的。以下我们描述sbs pc104系统如何在vxworks下支持多个网络适配器的 冗余切换(以ne2000型为例)。
&&& 首先我们需要通过网卡配置程序对 环境中的所有网络适配器进行io基址和io中断的配置。本文假设系统中只有两个网络适配器，其io基址和io中断号如下所述。实际系统中可能会有多个网络适配器，其配置方法可依法类推，只要网卡的io基址和io中断不会和系统中的其他设备冲突即可。
&&& 在vxworks的增强形网络设备的驱动参数表enddevtb1中添加对两个网络适配器的驱动项。
&&& end_ene_load_func为设备加载回调函数。由于系统中的两个网络适配器是同种类型的网络适配器，所以使用相同的加载回调函数。
&&& 修改＼tornado＼target＼config＼pc486目录中的sysne2000end．c：
&&&&&&& sysne2000end．c包含了网络适配器的实际加载代码，end_ene_load_func定义的函数sysne2000endload(char*,void*)就在该文件中，需要修改sysne2000endload函数如下：
&&& 随后要在bootable的bsp工程目录下对pr rams．h文件进行修改，将ipmaxunits改到你所需要的网卡数目上，比如2，以要求系统支持多网卡并存。
&&& 上述的是对bsp的修改，以下我们以深圳盛博公司嵌入式deth模块为例进行说明对。sysexpanmodule／deth与novell公司的ne2000完全兼容，符合标准deth(以太)协议在板逻辑完成数据包的发送与接收。它提供两个10base-t接口以满足多网卡使用的需要，但我们可根据实际需要将其设置为相同的mac地址。
&&& 从实际运用的角度上来看，我们要对正在使用的接口进行查询，判断它是否处于正常工作状态。一般的网卡都具有自我判断能力并对其内部寄存器的值进行相应的修改，我们可以通过vxworks的底层函数sysoutbyte()与sysinbyte()以查询的方式不断来读取接口的内部寄存器的值。
&&& sysoutbyte(intnum，0xc0)；
&&&&&&& enable=sysinbyte(intnum+3)&0x04；
&&& 当接口出现异常(enable==4)，我们将进行接口的切换的。
&&& 作为双冗余备份，我们的发送端对于接受方来说应该是透明的。那么我们的两个接口需要的是同一个ip地址，这样就存在了地址冲突的问题。那么我们在使用新的接口之前必须去掉原先的接口的ip并在主机列表中删除它。否则，我们不可能以同一地址来驱动第二个接口。
&&& 完成上述步骤之后我们仍然可以通过同一广播发送程序进行发送，接受端只能识别出发送端的路由。笔者进行的测试表明，采用此种切换方式，切换时间可以达到10ms以内，而最终在中体现出来的正常切换时间在100ms左右，基本可以达到双冗余备份技术的要求(在驱动程序下完成冗余切换大约需要20-80ms左右)。
&&& 利用本文所述的方法，已在某导弹快艇 导航显控台项目中，成功地实现了vxworks环境<span style="font-size: 12 font-f搜索此文相关文章：此文来自: 马开东博客
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论文写作技巧锐起-纯手工网卡pnp方法及文件(转贴)
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作者：佚名&&&&文章来源：本站原创&&&&点击数：&&&&更新时间：&&&&
在这个论坛潜水了那么久。很感激各位的无私奉献。令我学了不少好东西。今天我也浮出来喘口气.小弟我初中没毕业口才不好。希望大家别介意。先发个文件吧-------------文件在我编缉贴子的时候不小心删了因为很晚了我就先不打方法了.这个文件集成了大部份的网卡及intelppm已改为手动启动,只要一种网卡能进系统再打上我这个文件.大部份的网卡都能开机了如果想了解手工pnp的朋友先顶起吧.明天我有时间就发手工网卡pnp的出来-----------------------------------------------------------------下面是手工网卡pnp的方法首先用硬盘安装好系统再安装客户端在启用主板启用网卡换槽功能处打勾-----------------------------[如图1]
之后找到注册表dlxppnp导出来之后找到网卡的服务名----------------------------------------------[如图2]
之后到到服务列表中找到服务.再导出.----------------------------[如图3]
最后到c:\\system32里找到pnpdrvs目录.拷出来------[如图4]
这样网卡pnp就完成了以后要做万能的系统包只要把注册表导进去.pnpdrvs目录拷进去就ok了.教程写的有点仓促.希望大家都能看得明白.------------------------------------------------------------------文件已包支持的网卡列表NetXtreme Gigabit Ethernet--------------------------------------------------------------BroadcomIntel(R) PRO/1000 Network Connection Driver----------------------------------------intel 千mIntel(R) PRO Adapter Driver--------------------------------------------------------------intel 100mVIA PCI 10/100Mb Fast Ethernet Adapter NT Driver---------------------------------via 100mIntel Processor Driver----------------------------------------------------------------------这个是intel cpu的。已改为手动NVIDIA nForce Networking Legacy Driver----------------------------------------------nf3/4系列NVIDIA nForce Networking Controller Driver-------------------------------------------nf5/6系列Realtek RTL8169 Family Gigabit Ethernet NIC----------------------------------------8169Realtek RTL8139(A/B/C)-based PCI Fast Ethernet Adapter NT Driver-----------8139Realtek 10/100/1000 PCI-E NIC Family NDIS XP Driver------------------------------8168全系列SiS PCI Fast Ethernet Adapter Driver----------------------------------------------------sis系列NDIS5.1 Miniport Driver for Marvell Yukon Ethernet Controller----------------------Marvell系列希望玩的朋友通过我这个方法能做出更全面网卡pnp。一包多配置的文件我正在整理当中。有需要的朋友顶起.----------------------------------------------------------------------------------------以下是一包多配置pnp方法摄像头pnp可以用奇东的摄像头pnp工具pciide的pnp发在15楼了.------可以减少把ide通道改为标准的时间显卡pnp发在18楼-----通过修改注册表。同时支持多种同牌子的显卡。如gf2 440----gf8100. 其它的资料不定期更新----------------------------------------------------------------------------------------09年4月22日星期三很久没更新这个贴子了。之前因为不小心删掉了pnp文件。现在重新补上最近一直没有什么时间所以都没去研究pnp前几天花了一些时间去做standard pc这个电源模式的研究。小有心得其中也发现了一些问题。一.standard pc安装nt apm/legacy不能启用的问题大家都知道nt apm/legacy是解决standard pc不能正常关机的好方法。但是由于在设备管理器禁用Micoft ACPI Driver时。注册表HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\ACPI服务并没有被改成手功。导至nt apm/legacy不能正常启动.所以安装nt apm/legacy后只要把HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\ACPI的start改为3重启后就可以使用nt apm/legacy了二.当显卡驱动文件改为导致启动xp时。过了滚动条后黑屏。按我介绍的方法做多显卡pnp时。因为驱动文件在windows的改变导致启动过了滚动条后不能进入。遇过这种问题时可以通过以下方法解决。先用一台可以进系统的配置开超级用户进系统查找显卡所在的服务名如7050显卡为例此显卡装好驱动后原服务名为nv因pnp需要被我改成7050。到HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services下找到7050进入7050下enum找到0即第一种7025的pci键值.我这里是PCI\VEN_10DE&DEV_053B&SUBSYS_CB8410DE&REV_A2\3&2411e6fe&0&90然后到HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Enum\PCI找到PCI\VEN_10DE&DEV_053B&SUBSYS_CB8410DE&REV_A2\3&2411e6fe&0&90先将这个键值的删除.(这里记得开权限要不然删不了)然后再回到HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services处删除7050这样就ok了。重启再进系统重装驱动再次pnp就ok了。引起这种问题的主要原因还是驱动支持不够全面。平时没事时多整合驱动才是王道。
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&详细说明：获得本机网卡地址- Obtains this machine net card address
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