面向龙芯2F的双冗余以太网系统软件的设计与实现

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随着嵌入式设备中网络功能的发展,网络嵌入式设备在网络通信系统中的应用越来越重要,系统要求网络的可靠性越来越高。在对网络通信可靠性要求的系统中,对网卡进行冗余备份成了一种重要的技术手段。本文基于龙芯2F嵌入式系统在VxWorks6.7上实现双冗余以太网的功能,用低廉的成本满足了双冗余以太网的技术要求,实现了网络的高可靠性的系统性能,提升了双冗余以太网的效率和可靠性。主要工作包括:1)主要是根据龙芯2F CPCI板卡的硬件设计,将VxWorks6.7的BSP移植到板卡上,使软件系统能够正常运行。包含CPU的配置,系统初始化,中断控制器的配置,硬件驱动的开发,调试工具的建立。2)开发了双冗余以太网驱动。首先分析了VxWorks6.7下Interpeak网络协议栈的特点,然后基于Intelgei825xx100/1000M自适应以太网驱动程序完成了在MUX接口下的设计和实现,完成了双冗余以太网驱动的开发。该驱动主要实现了两种不同的模式,第一种模式主要是热切换模式,当两块网卡使用同一个IP地址时,其中一个设备由于某种原因不能正常工作,另一个设备马上就可以替代这个设备完成相同的功能;另一种模式使用异或算法,可以让两个网卡同时和不同的目标机进行数据通信,并且可以保证数据不会乱序,当一个网卡断掉,另一个网卡也可以替代继续工作。3)对双冗余以太网驱动程序进行了功能和性能的测试。热切换模式下经过测试网络误码率≤10-3,网络切换时间≤1Oms;异或算法模式下经过测试双网同时工作网络传输速率达到单网卡的1.5倍,能够到23MB/s,此模式下不仅能够达到失效保护还可以实现负载均衡。
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