硬件bypass 原理

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1、原文地址：硬件bypass 原理介绍作者：freeworld一 硬件bypass 目的：作为串接产品为了避免产品的单点故障，在设备出现断电，死机时，不能因为串接产品的不可用而导致用户的网络不可用，硬件Bypass功能已经是流控产品必备功能，在设备断电，死机时能够直接将内，外两个端口物理连通，变成一根网线，这样用户的数据流量可以直接通过设备，而不受设备自身当前状态的影响。    如下图所示，在支持硬件Bypass的端口后部会存在继电器，每个端口后面的一个继电器负责两心线路，因此如果要Bypass1,2,3,6（100M端口）四芯线路需要2个继电器，如果要Bypass1,2

2、,3,4,5,6,7,8（1000M端口）八芯线路则需要4个继电器，下图的每个端口后方有4个继电器，因此是1000M的Bypass。 另外还有2代的bypass 可以控制断电后的bypass状态为连接或者断开。共9颗继电器控制一对网口 当断电时，继电器失去电力，因此将开关搭接到了和下方网口联通的线路上，于是两个端口就变成了一个物理线路，相当于两个端口短路，当电力恢复时则继电器将开关搭接到了和自身系统连接的线路上，于是就成为了两个独立的网口，通过这样的方式，当断电时就可以避免网络中断。下面一组图示以2代bypass为例说明了Bypass的工作方式，1代的只具有上面2种状态

3、。BypassBehaviorA是正常状态下，两个网络的封包都经过应用软件处理后再传播。BypassBehaviorB是设备处于Bypass后，设备的应用程序已经不再对网络封包处理了。BypassBehaviorc 是设备断电后不bypass 。 Bypass BehaviorA:BypassBehaviorB:BypassBehaviorC: 二  Bypass分类及应用                 Bypass一般按照控制方式或者称为触发方式来分，可以分为以下几个方式1、 通过电源触发。这种方式下，一般是在设备没有通电的情况下，Bypass功能打开，如果设备一旦

4、通电后，Bypass立即调整为关闭状态。　　2、 由GPIO来控制。在进入OS后，可以通过GPIO来对特定的端口操作，从而实现对Bypass开关的控制。　　3、 由Watchdog来控制。这种情况实际是对方式2的一种延伸应用，可以通过Watchdog来控制GPIOBypass程序的启用与关闭，从而实现对Bypass状态的控制。使用这种方式后，平台如果死机就可以由Watchdog来打开Bypass。4 设备上的bypass开关，可以手动设置bypass强制开启或者关闭 一般的应用方法为，在断电的情况下，设备处于Bypass打开状态，然后设备上电后，由于BIOS接管，可以在

5、BIOS中设定bypass ，所以在BIOS接管设备后，Bypass仍然处于打开状态，然后OS启动，当OS启动后，一般会执行GPIO 的Bypass程序，将Bypass关闭，这样可以应用程序就可以发挥作用了。也就是说在整个启动过程中，几乎不会造成网络的断开。只有在OS接管这短短的几秒钟的时间会使网络断开      在硬件层面上，要实现Bypass，主要使用的就是继电器。这些继电器主要连接两个Bypass网口的各个网口信号线上，下图以其中一根信号线来说明继电器在其中的工作方式。以电源触发为例，当断电的情况下，继电器内的开关将会跳拨到1的状态，即将LAN1 的RJ45接口上

6、的Rx直接和LAN2 的RJ45Tx 导通，而当设备上电以后，开关就会导通到2上，这样如果要使LAN1和LAN2 上的网络间通讯，就需要通过这台设备上的应用程序来实现了。软件层面上对于GPIO和Watchdog两种方式来控制、触发Bypass，实际上这两种方式都是对GPIO作操作，然后由 GPIO来控制硬件上的继电器作相应的跳转。具体一点，就是相应的GPIO如果被置成高电平，那么继电器就相应的跳转到位置1，相反如果GPIO被置成了低电平，则继电器就跳转到位置2。对于WatchdogBypass，实际上是在上面的GPIO控制的基础上，增加Watchdog控制Bypass。

7、首先系统激活Watchdog功能，传统上，当 Watchdog生效后，系统会Reset ，但如果你使用了WatchdogBypass功能，则在Watchdog生效后，系统不会Reset，而是将相对应的网口Bypass打开，使设备呈现为Bypass状态。实际是这种Bypass，也是通过GPIO来控制Bypass的，只不过这种情况下，向GPIO写入低电平的工作由Watchdog来执行，不需要另外编程来写 GPIO。注意 如果使用了WatchdogBypass，则Watchdog将不能再实现让系统Reset了。一般watchdog启用bypas