专利名称：启动以太网设备的方法及以太网设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及以太网技术领域，尤其涉及一种启动以太网设备的方法及以太网设备。
背景技术：
局域网连接技术中，以太网是由美国电气与电子工程师协会(Institute ofElectrical and Electronics Engineers, IEEE)制定的一种标准。用于以太网的设备 即以太网设备是指提供了一个或者多个以太网端口的数据通讯设备。根据以太网设备内部 是否具有设备管理软件及该设备管理软件运行所必需的管理电路模块，以太网设备分为管 理型以太网设备和非管理型以太网设备两类。其中，管理型以太网设备可以依赖其内部的 设备管理软件为用户提供各种丰富的功能和贴近实际的应用，在数据通讯领域得到了更为 广泛的应用。 以管理型以太网设备中的管理型交换机为例。如图l所示，管理型交换机主 要包含四部分电路模块管理电路模块11、以太网媒介接入控制器(Medium Access Controller,MAC)模块即以太网MAC模块12、以太网物理层(Physical Layer,PHY)模块即 以太网PHY模块13以及为以上各模块提供基本运行平台的电源/时钟/复位模块14。管 理电路模块11为设备管理软件提供运行平台，设备管理软件通过管理接口实现对以太网 MAC模块12的管理控制，并通过SMI接口间接实现对以太网PHY模块13的管理控制。管理 电路模块11还提供一个用户配置接口，用户可以通过该接口对管理型交换机的各项功能 进行个性化的配置。以太网MAC模块12是管理型交换机的数据处理模块，实现以太网报文 的处理和转发功能，通过管理接口受管理电路模块11控制。以太网PHY模块13是管理型 交换机的信号收发模块，从以太网端口上接收物理层信号，并转换成报文数据，通过数据通 道将转换得到的报文数据发送给以太网MAC模块12处理；同时接收以太网MAC模块12从 数据通道转发的报文数据，并转换成物理层信号，将转换得到的物理层信号从以太网端口 上发送出去。电源/时钟/复位模块14为设备的其他模块提供电源、时钟和复位逻辑的基 本电路模块。 在以太网实际应用中，为了避免以太网设备因端口故障而导致业务中断，往往通 过如冗余协议(Redundant)、生成树协议(Spanning Tree Protocol, STP)、虚拟路由器冗余 协议(Virtual Router Redundancy Protocol，VRRP)、端口聚合(Aggregate Port)等多禾中 冗余备份协议来提高以太网设备的可用性。这些冗余备份协议在各个以太网设备组成的网 络中，为某一个应用通道同时保留了至少两个端口连接链路，当其中的主链路发生故障中 断时，及时切换到备份链路上工作，避免网络业务的中断。当主链路恢复时，再从备份链路 自动切换回主链路。主链路恢复需要该主链路上的以太网设备恢复正常重新上电或复位。 每次链路连接状态发生变化时，将按照各自的协议规定重新选定可用链路。
现有技术中，以太网设备的复位如图2所示，复位模块21向管理电路模块22、以太 网MAC模块23和以太网PHY模块24输出并行的第一复位信号、第二复位信号及第三复位
3信号。在以太网设备上电后，复位模块21同时对管理电路模块22、以太网MAC模块23和以 太网PHY模块24执行一次物理复位动作。 以太网PHY模块24在复位动作结束后，以太网端口立即可以和互连的其他设备开 始建立连接(Link up)，进行正常工作，整个过程仅仅需要几个毫秒的时间。而以太网MAC 模块23在复位动作结束后，往往还需要依赖设备管理软件对进行设置转发规则、提供初始 地址表等等初始化配置，之后才能执行以太网报文的接收和发送。从管理电路模块22复位 动作结束到运行设备管理软件，再到设备管理软件完成对以太网MAC模块的初始化配置以 实现以太网报文的接收和发送，整个过程需要几十秒到几分钟的时间。也就是说，以太网设 备开机后几十秒到几分钟的时间内，以太网端口只可以建立连接却不能进行报文的接收和 发送，导致冗余备份应用的错误动作。 以最简单的冗余协议为例。如图3所示，第一以太网设备31通过第二以太网设备 32和第三以太网设备33建立了两条互为冗余备份的链路接入到其他网络。其中，第一以太 网设备31与第二以太网设备32之间的链路为主链路，第一以太网设备31与第三以太网设 备33之间的链路为冗余备份链路。假设对第二以太网设备32进行下电或者热启动等重新 启动操作。在第二以太网设备32下电或复位阶段，第一以太网设备31与第二以太网设备 32之间的链路(主链路)中断，第一以太网设备31将网络通路切换到第一以太网设备31 与第三以太网设备33之间的链路(冗余备份链路)，实现网络业务的无中断运行。但是， 在第二以太网设备32恢复正常重新上电或者复位完成时，第二以太网设备32内的以太网 PHY模块在复位动作结束后与第一以太网设备31即可重新建立连接。但是由于软件启动及 以太网MAC模块的初始化配置需要，在连接建立之后到初始化配置完成之前将有几十秒到 几分钟的时间内，第二以太网设备32的不能进行报文的接收和发送功能。并且，因第一以 太网设备31与第二以太网设备32之间的链路为主链路，优先级高于第一以太网设备31与 第三以太网设备33之间的链路，第一以太网设备31在检测到第一以太网设备31与第二以 太网设备32之间建立连接后立即将网络通路切换回到主链路，导致网络业务的中断。类似 地，其他各种冗余备份协议都不可避免的受到以太网设备在启动初始化配置阶段存在的端 口建立连接却不能进行报文发送和接收的影响，而出现错误。 因此，目前急需一种技术方案来解决以太网设备开机后启动初始化阶段几十秒到 几分钟的时间内以太网端口只可以建立连接却不能进行报文的接收和发送，而导致冗余备 份应用的错误动作的问题。
发明内容
本发明提出一种启动以太网设备的方法及以太网设备，以防止在实际应用中各种 冗余备份状态的错误切换。
本发明提供了一种启动以太网设备的方法，包括
运行管理电路模块； 在所述管理电路模块的控制下启动以太网MAC模块，以使所述以太网MAC模块具 备报文发送和接收功能； 所述以太网MAC模块具备报文发送和接收功能后，在所述管理电路模块的控制下 启动以太网PHY模块。
本发明还提供了一种以太网设备，包括管理电路模块、与所述管理电路模块连接 的以太网MAC模块及复位模块、与所述以太网MAC模块及复位模块连接的以太网PHY模块， 其中，所述管理电路模块用于控制所述复位模块为所述以太网MAC模块提供复位信号，以 启动所述以太网MAC模块；并用于在所述以太网MAC模块具备报文发送和接收功能后，控制 所述复位模块为以太网PHY模块提供复位信号，以启动所述以太网PHY模块；所述复位模块 用于在所述管理电路模块的控制下为所述以太网MAC模块、所述以太网PHY模块提供复位 信号 本发明还提供了一种以太网设备，包括管理电路模块、与所述管理电路模块连接 的以太网MAC模块及电源模块、与所述以太网MAC模块及电源模块连接的以太网PHY模块， 其中，所述管理电路模块用于控制所述电源模块为所述以太网MAC模块提供电源，以启动 所述以太网MAC模块；并用于在所述以太网MAC模块具备报文发送和接收功能后，控制所述 电源模块为以太网PHY模块提供电源，以启动所述以太网PHY模块；所述电源模块用于在所 述管理电路模块的控制下为所述以太网MAC模块、以太网PHY模块提供电源。
本发明还提供了一种以太网设备，包括管理电路模块、与所述管理电路模块连接 的以太网MAC模块及时钟模块、与所述以太网MAC模块及时钟模块连接的以太网PHY模块， 其中，所述管理电路模块用于控制所述时钟模块为所述以太网MAC模块提供时钟信号，以 启动所述以太网MAC模块；并用于在所述以太网MAC模块具备报文发送和接收功能后，控制 所述时钟模块为以太网PHY模块提供时钟信号，以启动所述以太网PHY模块；所述时钟模块 用于在所述管理电路模块的控制下为所述以太网MAC模块、以太网PHY模块提供时钟信号。
上述技术方案通过控制以太网设备中以太网MAC模块、以太网PHY模块启动的先 后顺序，使得以太网设备及其端口具备了"连接立即可以收发报文"的特性，防止了在实际 应用中各种冗余备份状态的错误切换，提高了以太网设备的可用性和应用可靠性。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为现有技术中管理型交换机的结构示意图； 图2为现有技术中以太网设备复位示意图； 图3为现有技术中涉及以太网设备的链路示意图； 图4为本发明实施例提供的一种启动以太网设备的方法的流程图； 图5为本发明实施例提供的启动以太网设备的方法中复位与运行转换的示意图； 图6为本发明实施例提供的一种以太网设备的结构示意图； 图7为图6所示以太网设备的启动流程示意图； 图8为本发明实施例提供的另一种以太网设备的结构示意图； 图9为图8所示以太网设备通过控制电源启动的过程示意图； 图10为本发明实施例提供的再一种以太网设备的结构示意图。
具体实施例方式
图4为本发明实施例提供的一种启动以太网设备的方法的流程图。如图4所示， 该方法包括
步骤41、运行管理电路模块； 如通过执行上电、复位等操作首先让管理电路模块运行，以便控制其他模块的启 动。 步骤42、在所述管理电路模块的控制下启动以太网MAC模块，以使所述以太网MAC 模块具备报文发送和接收功能； 如通过给以太网MAC模块提供复位信号启动以太网MAC模块。 在数字电路系统中，小到一个芯片或者一个功能模块，复位信号的作用就是使其
内部逻辑和状态机恢复最初始的状态，也就是说，该模块是以复位完成后的时刻作为起始
点开始运行的。如图5所示，在复位信号有效的时间内，模块处于复位状态。此时，模块不具
备运行的能力。复位信号从有效状态变成无效状态的时刻，代表复位完成，此时，模块才能
开始运行。具体的，管理电路模块只有从复位完成时刻开始才能读写存储器、运行软件；以
太网MAC模块只有从复位完成时刻开始，才能执行开始设定报文转发规则、报文存储空间、
地址表等操作，之后便具备报文发送和接收功能，即可执行发送或接收报文的操作。 其中，复位信号可以是低电平代表有效，也可以是高电平有效，为便于描述，以下
涉及到的复位信号均以低电平有效为例进行说明。 步骤43、所述以太网MAC模块具备报文发送和接收功能后，在所述管理电路模块 的控制下启动以太网PHY模块。 与上述步骤42类似地，以太网PHY模块从复位完成时刻开始才能进行信号的发送 和检测，对外建立连接。 启动以太网PHY模块时，可以通过控制为以太网MAC模块、以太网PHY模块提供的 电源、时钟信号、复位信号的顺序，使得以太网PHY模块在以太网MAC模块具备报文发送和 接收功能之后再启动正常工作。 当通过控制时钟模块或复位模块控制以太网MAC模块、以太网PHY模块启动的先 后顺序时，在所述管理电路模块的控制下启动以太网MAC模块包括 在所述管理电路模块的控制下通过提供复位信号或者提供时钟信号启动所述以 太网MAC模块。 在所述管理电路模块的控制下启动以太网PHY模块包括 在所述管理电路模块的控制下通过提供复位信号或者提供时钟信号启动所述以 太网PHY模块。 当通过控制电源模块控制以太网MAC模块、以太网PHY模块启动的先后顺序时，在 所述管理电路模块的控制下启动以太网MAC模块包括 在所述管理电路模块的控制下通过为所述以太网MAC模块提供电源启动所述以 太网MAC模块。 在所述管理电路模块的控制下启动以太网PHY模块包括 在所述管理电路模块的控制下通过为所述以太网PHY模块提供电源启动所述以 太网PHY模块。 本实施例提供的技术方案通过控制以太网设备内的以太网PHY模块，在管理电路 模块运行以及以太网MAC模块具备报文的发送和接收功能后，使以太网PHY模块具备和远 端设备建立连接的功能，从而使以太网设备的端口具备了"连接立即可以收发报文"的特性，避免了以太网设备的对外端口可以建立连接却不能实现报文发送和接收的问题导致的 各种冗余备份应用的错误切换，提高了以太网设备的可用性和应用可靠性。
图6为本发明实施例提供的一种以太网设备的结构示意图。该以太网设备包括 管理电路模块61 、以太网MAC模块62、复位模块63及以太网PHY模块64。管理电路模块61 与以太网MAC模块62相连，以太网MAC模块62与以太网PHY模块64相连，复位模块63与 管理电路模块61、以太网MAC模块62、及以太网PHY模块64相连。所述复位模块63首先 为管理电路模块61提供复位信号B，使管理电路模块61先运行，以实现后续对其他模块的 复位控制。所述管理电路模块61用于控制所述复位模块63为所述以太网MAC模块62提 供复位信号，以启动所述以太网MAC模块62 ;并用于在所述以太网MAC模块62具备报文发 送和接收功能后，控制所述复位模块63为以太网PHY模块64提供复位信号，以启动所述以 太网PHY模块64。所述复位模块63用于在所述管理电路模块61的控制下，为所述以太网 MAC模块62提供复位信号A，以启动所述以太网MAC模块62 ;为所述以太网PHY模块64提 供复位信号C，以启动所述以太网PHY模块64。 本实施例中，通过对现有技术中以太网设备的复位模块进行改进，管理电路模块 61通过管理接口对复位模块63进行控制，从而使得整个以太网设备的各个功能模块的复 位受管理电路模块61的管理控制，实现了以太网设备的端口具有"连接立即可以收发报 文"的特性。具体地，以太网设备上电后，具有智能管理控制功能的管理电路模块61最先运 行，其他的所有模块都处于管理电路模块61的管理控制之下。在复位模块63受管理电路 模块61的控制，在以太网设备启动后仅仅最先对管理电路模块61执行复位动作，即只有输 出给管理电路模块61的复位信号最先由低电平变成高电平，让管理电路模块61复位完成， 而其他模块的复位信号保持在低电平状态即处于不能工作的复位状态。待设备管理软件运 行起来之后，由管理电路模块61通过管理接口控制复位模块63，根据预先设定的程序控制 其他功能电路模块的复位信号。 设备管理软件在运行起来后，最先对以太网MAC模块62执行复位动作即将该模块 的复位信号由低电平拉到高电平，然后由设备管理软件对以太网MAC模块62执行初始化配 置，待完成初始化配置，使以太网MAC模块62具备报文发送和接收功能后，设备管理软件控 制复位模块63对以太网PHY模块64执行复位动作，即将以太网PHY模块64的复位信号由 低电平拉到高电平，使得以太网PHY模块64具有可以通过以太网端口和远端设备建立连接 的功能。从而保证了以太网设备在端口具备报文的发送和接收功能之前，其端口不会和其 他设备建立连接，即端口具备了"连接立即可以收发报文"的特性，防止了在实际应用中由 于端口可以建立连接却不能执行报文的发送和接收动作，导致各种冗余备份状态的错误切 换。 上述以太网设备的启动流程如图7所示。启动以太网设备时，首先对管理电路模 块进行复位，以便运行该模块内的设备管理软件，使其分阶段的控制各个模块的复位信号， 保证以太网MAC模块先具备报文发送和接收能力，再让以太网PHY模块具备建立连接的能 力，从而实现端口建立连接立即可以收发报文。从而避免了在现有技术中由不可控的复位 模块自发的同时执行各个功能电路模块的复位动作，由于各个功能电路模块初始化完成时 间不一致而导致的端口可以建立连接却不能执行报文的发送和接收这种错误状态的出现。
除了控制以太网PHY模块的复位，还可以通过管理电路模块中的设备管理软件控制以太网设备的电源模块、时钟模块，使得以太网PHY模块在设备管理软件完成对以太网 MAC模块的初始化配置，以太网MAC模块具备报文发送和接收功能之后，再给以太网PHY模 块提供其正常工作所必须的电源或者时钟等基础信号，以实现设备端口具备了 "连接立即 可以收发报文"的特性。 图8为本发明实施例提供的另一种以太网设备的结构示意图。该以太网设备包 括管理电路模块81、以太网MAC模块82、电源模块83及以太网PHY模块84。管理电路模 块81与以太网MAC模块82相连，以太网MAC模块82与以太网PHY模块84相连，电源模块 83与管理电路模块81、以太网MAC模块82、及以太网PHY模块84相连。所述电源模块83 通过第二供电通道首先为所述管理电路模块81提供电源，使管理电路模块81先运行，以实 现后续对其他模块的供电控制。所述管理电路模块81用于控制所述电源模块83为所述以 太网MAC模块82提供电源，以启动所述以太网MAC模块82 ;并用于在所述以太网MAC模块 82具备报文发送和接收功能后，控制所述电源模块83为以太网PHY模块84提供电源，以启 动所述以太网PHY模块84。所述电源模块83用于在所述管理电路模块81的控制下，通过 第一供电通道为所述以太网MAC模块82提供电源，以启动所述以太网MAC模块82 ;通过第 三供电通道为所述以太网PHY模块84提供电源，以启动所述以太网PHY模块84。
上述以太网设备通过控制电源启动的过程如图9所示，以太网设备上电启动时， 受控制的电源模块83只给管理电路模块81供电，而不给其他功能电路模块供电。管理电 路模块81中的设备管理软件运行起来之后，由管理电路模块81通过管理接口控制电源模 块83，根据预先设定的程序控分步地给以太网MAC模块82、以太网PHY模块84供电。即通 过控制以太网MAC模块82和以太网PHY模块84供电的先后顺序，实现端口 "建立连接立即 可以收发报文"的特性。 类似地，只要是通过控制各功能模块正常工作所必须的基本信号，使得管理电路 模块81最先运行，再由管理电路模块81运行设备管理软件，控制以太网MAC模块82、以太 网PHY模块84依次具备运行能力，从而实现端口具备"连接立即可以收发报文"的特性。
图IO为本发明实施例提供的再一种以太网设备的结构示意图。如图IO所示，该 以太网设备包括管理电路模块101、以太网MAC模块102、时钟模块103及以太网PHY模 块104。管理电路模块101与以太网MAC模块102相连，以太网MAC模块102与以太网PHY 模块104相连，时钟模块103与管理电路模块101、以太网MAC模块102、及以太网PHY模块 104相连。所述时钟模块103首先为管理电路模块101提供时钟信号B，使管理电路模块101 先运行，以实现后续对其他模块的时钟控制。所述管理电路模块101用于控制所述时钟模 块103为所述以太网MAC模块102提供时钟信号，以启动所述以太网MAC模块102 ;并用于 在所述以太网MAC模块102具备报文发送和接收功能后，控制所述时钟模块103为以太网 PHY模块104提供时钟信号，以启动所述以太网PHY模块107。所述时钟模块103用于在所 述管理电路模块101的控制下为所述以太网MAC模块102提供时钟信号A，以启动所述以太 网MAC模块102 ;为所述以太网PHY模块104提供时钟信号C，以启动所述以太网PHY模块 104。 本实施例中，以太网设备通过管理电路模块控制时钟模块为以太网MAC模块、以 太网PHY模块提供时钟信号的先后顺序，保证了以太网MAC模块具备报文发送和接收能力 后，以太网PHY模块启动具备连接建立功能，使得以太网设备及其端口具备了"连接立即可
8以收发报文"的特性，防止了在实际应用中各种冗余备份状态的错误切换，提高了以太网设 备的可用性和应用可靠性。 本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序 在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、 RAM、磁碟或者 光盘等各种可以存储程序代码的介质。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
9
权利要求
一种启动以太网设备的方法，其特征在于，包括运行管理电路模块；在所述管理电路模块的控制下启动以太网MAC模块，以使所述以太网MAC模块具备报文发送和接收功能；所述以太网MAC模块具备报文发送和接收功能后，在所述管理电路模块的控制下启动以太网PHY模块。
2. 根据权利要求1所述的启动以太网设备的方法，其特征在于，在所述管理电路模块 的控制下启动以太网MAC模块包括在所述管理电路模块的控制下通过提供复位信号或时钟信号启动所述以太网MAC模块。
3. 根据权利要求1或2所述的启动以太网设备的方法，其特征在于，在所述管理电路模 块的控制下启动以太网PHY模块包括在所述管理电路模块的控制下通过提供复位信号或者提供时钟信号启动所述以太网raY模块。
4. 根据权利要求1所述的启动以太网设备的方法，其特征在于，在所述管理电路模块 的控制下启动以太网MAC模块包括在所述管理电路模块的控制下通过为所述以太网MAC模块提供电源启动所述以太网 MAC模块。
5. 根据权利要求1或4所述的启动以太网设备的方法，其特征在于，在所述管理电路模 块的控制下启动以太网PHY模块包括在所述管理电路模块的控制下通过为所述以太网PHY模块提供电源启动所述以太网raY模块。
6. —种以太网设备，包括管理电路模块、与所述管理电路模块连接的以太网MAC模块 及复位模块、与所述以太网MAC模块及复位模块连接的以太网PHY模块，其特征在于，所述 管理电路模块用于控制所述复位模块为所述以太网MAC模块提供复位信号，以启动所述以 太网MAC模块；并用于在所述以太网MAC模块具备报文发送和接收功能后，控制所述复位模 块为以太网PHY模块提供复位信号，以启动所述以太网PHY模块；所述复位模块用于在所述 管理电路模块的控制下为所述以太网MAC模块、所述以太网PHY模块提供复位信号。
7. —种以太网设备，包括管理电路模块、与所述管理电路模块连接的以太网MAC模块 及电源模块、与所述以太网MAC模块及电源模块连接的以太网PHY模块，其特征在于，所述 管理电路模块用于控制所述电源模块为所述以太网MAC模块提供电源，以启动所述以太网 MAC模块；并用于在所述以太网MAC模块具备报文发送和接收功能后，控制所述电源模块为 以太网PHY模块提供电源，以启动所述以太网PHY模块；所述电源模块用于在所述管理电路 模块的控制下为所述以太网MAC模块、以太网PHY模块提供电源。
8. —种以太网设备，包括管理电路模块、与所述管理电路模块连接的以太网MAC模块 及时钟模块、与所述以太网MAC模块及时钟模块连接的以太网PHY模块，其特征在于，所述 管理电路模块用于控制所述时钟模块为所述以太网MAC模块提供时钟信号，以启动所述以 太网MAC模块；并用于在所述以太网MAC模块具备报文发送和接收功能后，控制所述时钟模 块为以太网PHY模块提供时钟信号，以启动所述以太网PHY模块；所述时钟模块用于在所述 管理电路模块的控制下为所述以太网MAC模块、以太网PHY模块提供时钟信号。
全文摘要
本发明涉及一种启动以太网设备的方法及以太网设备，方法包括运行管理电路模块；在所述管理电路模块的控制下启动以太网MAC模块，以使所述以太网MAC模块具备报文发送和接收功能；所述以太网MAC模块具备报文发送和接收功能后，在所述管理电路模块的控制下启动以太网PHY模块。上述技术方案通过控制以太网设备中以太网MAC模块、以太网PHY模块启动的先后顺序，使得以太网设备及其端口具备了“连接立即可以收发报文”的特性，防止了在实际应用中各种冗余备份状态的错误切换，提高了以太网设备的可用性和应用可靠性。
文档编号H04L29/06GK101778000SQ20101000333
公开日2010年7月14日 申请日期2010年1月21日 优先权日2010年1月21日
发明者韦锦驹 申请人:福建星网锐捷网络有限公司