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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 Bypass1,2,3,4
2、,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
3、面 2 种状态。Bypass Behavior A 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。Bypass BehaviorB 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。Bypass Behavior c 是设备断电后不 bypass 。Bypass Behavior A:Bypass Behavior B:Bypass Behavior C: 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，如果设备一旦通电后，B
4、ypass 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 GPIO Bypass 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 BIO
5、S 接管，可以在 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
6、LAN 1 的 RJ45 接口上的 Rx 直接和 LAN2 的RJ45 Tx 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 Watchdog Bypass，实际上是在上面的 G
7、PIO 控制的基础上，增加 Watchdog 控制Bypass。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 Watchdog Bypass 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 Watchdog Bypass，则 Watchdog 将不能再实现让系统 Reset 了。一般 watchdog 启用 bypass 都是在主板上设置跳线 进行选择，可以选择 reset 或者触发 bypass
