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“Bypass ”物联网网关关键问题

发表时间:2021-08-18 09:23:18

问题:物联网网关极易受到服务中断的影响


物联网网关设备对于其他物联网设备、传感器、系统以及云端之间的连接至关重要。通过系统连接应用端和云,物联网网关设备提供了本地化的处理和存储解决方案,以及通过传感器数据输入来自主控制应用端设备的能力。


通常,物联网网关设备不具备故障切换功能,因此,当网关因重启、系统升级或故障而停止服务时,设备的所有数据都会被丢弃,并通过其他网络路径重新传输,从而增加传输成本和整个网络的延迟。

 

解决方案:引入Bypass机制的物联网网关


我们通过在物联网网关设备中引入bypass机制解决了这些问题。在系统正常运行期间,网关检查流量,此时bypass状态为正常模式。当网关发生故障或系统重启/断电时,bypass状态更改为bypass模式或断开模式。

 

图 1. An IoT gateway with bypass mechanism


bypass机制基于软件看门狗。当系统启动并运行时,它触发看门狗,看门狗将bypass保持在正常模式。当系统发生故障时,触发器停止,看门狗将bypass继电器切换到bypass模式或断开模式。

 

 

图 2. NEXSEC bypass’ four modes

 

 

图 3. NEXSEC bypass use cases

 

优点:驱动程序提供了丰富多样的功能


因为bypass控制与系统状态密切相关,所以我们开发了一个Linux驱动程序,该驱动程序支持从内核2.6到最新版本的内核5.x,并提供了一个sysfs控制接口。bypass驱动程序提供关于兴汉bypass设备的所有信息,包括型号、当前状态和组件NIC。它还支持切换当前bypass状态和配置看门狗设置。此外,驱动器还提供电源状态保护,用于在系统通电或断电时设置bypass状态。

 

图 4. NEXSEC bypass’ features


兴汉bypass 系统是为确保所有组件有效集成而专门设计的。兴汉bypass驱动器向bypass控制器发出命令,然后控制适用的继电器在各种bypass模式之间切换。通过大量的研究和开发,兴汉还开发了一种独特的电路设计,允许旁路控制器在突然断电的关键情况下保护电源状态。

 

图 5. NEXSEC bypass block diagram


兴汉bypass驱动程序为用户空间提供了一组统一的控制方法。管理员可以使用节点控制bypass状态,而系统代码可以启用看门狗,然后定期触发它,以确保系统处于活动状态。此外,基于兴汉Atlas OS™(VNF)的应用程序能够通过RESTful API控制bypass。

 

图 6. Software stack

 

结论


物联网网关设备通常连接用户端和云,但不提供故障切换功能。利用兴汉的集成解决方案和bypass机制可降低网络传输成本和延迟。


兴汉bypass驱动程序为用户空间提供了易于使用的界面,且四种不同模式的自适应配置满足各种用例要求。系统代码和应用程序也可以轻松管理我们的bypass设备。此外,该驱动程序还可以扩展到多种以太网控制器。无论您有任何需要,兴汉物联网网关和bypass机制都是您的优先选择。


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