网络安全设备的制作方法

1.本公开涉及网络安全控制技术领域，具体地，涉及一种网络安全设备。


背景技术：

2.网络安全设备通常应用在两个或更多的网络之间，例如内外和外网之间。网络安全设备内的应用程序会对通过其接收到的网络封包进行分析，处理完后再按照一定的路由规则将封包转发出去。
3.网络安全设备中通常具有旁路（即bypass）功能，该功能可以通过特定的触发状态（断电或死机）让两个网络不通过网络安全设备的系统，而直接物理上导通。若网络安全设备具有旁路功能，则当网络安全设备故障以后时，可以让连接在该网络安全设备上的两个网络相互连通，当然此时该网络安全设备也就不会再对网络中的封包做处理了。
4.在相关技术中，通常在网络安全设备的两个网口之间采用单稳态继电器作为旁路回路，通过gpio或开关控制继电器的切换来控制旁路回路的通断，从而控制旁路功能的开和关，然而这种控制方法在网络安全设备由开机转换为关机状态以及断电状态下，并不能实现旁路功能。


技术实现要素：

5.本公开的目的是提供一种在开机、关机、不断电以及断电状态下均能打开和关闭其旁路功能的网络安全设备。
6.为了实现上述目的，本公开提供一种网络安全设备，第一网络与第二网络通过所述网络安全设备进行通信。所述网络安全设备包括：
7.封包处理器，用于将来自所述第一网络与所述第二网络中的一者的网络封包进行分析后，转发至所述第一网络与所述第二网络中的另一者；
8.旁路控制器，用于根据所述网络安全设备的状态发出旁路功能的开启指令或关闭指令；
9.继电器模块，分别与所述第一网络、所述第二网络、所述旁路控制器以及所述封包处理器连接，用于根据所述旁路控制器发出的所述开启指令进行动作，以使所述第一网络和所述第二网络仅通过所述继电器模块连接，或者，根据所述旁路控制器发出的所述关闭指令进行动作，以使所述第一网络和所述第二网络通过所述继电器模块和所述封包处理器连接；
10.其中，所述继电器模块包括九个单稳态继电器和一个磁保持继电器。
11.可选地，所述旁路控制器包括：
12.旁路处理器，用于根据所述网络安全设备的状态发出指示所述旁路功能开启或关闭的信号；
13.第一控制电路，分别与所述旁路处理器以及所述九个单稳态继电器连接，用于根据所述旁路处理器发送的信号控制所述九个单稳态继电器的开闭；
14.第二控制电路，分别与所述旁路处理器以及所述磁保持继电器连接，用于根据所述旁路处理器发送的信号控制所述磁保持继电器的开闭。
15.可选地，所述第一控制电路包括第一mos管、第二mos管、第一电阻和第二电阻，所述旁路处理器的第三信号端通过所述第一电阻连接所述第一mos管的栅极，所述旁路处理器的第六信号端通过所述第二电阻连接所述第一mos管的栅极，所述第一mos管的源极接地线，所述第一mos管的漏极连接所述九个单稳态继电器中的第一单稳态继电器~第八单稳态继电器的电源引脚；
16.所述第一mos管的漏极连接所述第二mos管的栅极，所述第二mos管的源极接地线，所述第二mos管的漏极连接所述九个单稳态继电器中的第九单稳态继电器的电源引脚。
17.可选地，所述第二控制电路包括第三mos管、第四mos管、第一电源开关、第二电源开关、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻；
18.所述旁路处理器的第一信号端通过所述第五电阻连接所述第一电源开关的使能引脚，所述旁路处理器的第四信号端通过所述第六电阻连接所述第一电源开关的使能引脚，所述旁路处理器的第二信号端通过所述第七电阻连接所述第二电源开关的使能引脚，所述旁路处理器的第五信号端通过所述第八电阻连接所述第二电源开关的使能引脚；
19.所述第一电源开关的输出引脚连接所述第三mos管的漏极，并通过所述第四电阻连接所述第四mos管的栅极，所述第二电源开关的输出引脚连接所述第四mos管的漏极，并通过所述第三电阻连接所述第三mos管的栅极，所述第三mos管的源极和所述第四mos管的源极接地线；
20.所述第三mos管的栅极连接所述磁保持继电器的一个电源引脚，所述第四mos管的栅极连接所述磁保持继电器的另一个电源引脚。
21.可选地，第一单稳态继电器~第四单稳态继电器连接在所述第二网络和所述封包处理器之间，用于将所述第二网络和所述封包处理器连接或断开；
22.第五单稳态继电器~第八单稳态继电器连接在所述第一网络和所述封包处理器之间，用于将所述第一网络和所述封包处理器连接或断开；
23.第二单稳态继电器和第五单稳态继电器连接，第三单稳态继电器和第八单稳态继电器连接，第四单稳态继电器和第七单稳态继电器连接，第一单稳态继电器和第六单稳态继电器通过所述磁保持继电器连接，且所述第一单稳态继电器和所述第六单稳态继电器还通过第九单稳态继电器连接。
24.可选地，所述旁路处理器的型号为gd32f103。
25.可选地，所述第一mos管和第二mos管的型号为fdn335n。
26.可选地，所述第一电源开关和所述第二电源开关的型号为stmps2151str。
27.可选地，所述九个单稳态继电器的型号为hfd4/3。
28.可选地，所述磁保持继电器的型号为hfd4/3
‑
ls1r。
29.通过上述技术方案，网络安全设备包括旁路控制器和继电器模块。继电器模块包括九个单稳态继电器和一个磁保持继电器。利用磁保持继电器，其线圈不需要持续通电，仅靠其永久磁铁的磁力就能维持继电器的状态不变。这样，网络安全设备在开机、关机、不断电以及断电状态下均能打开和关闭其旁路功能，且可靠、高效、成本低。
30.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
31.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
32.图1是一示例性实施例提供的网络安全设备的结构框图；
33.图2是另一示例性实施例提供的网络安全设备的结构框图；
34.图3a和图3b是一示例性实施例提供的第一控制电路的示意图；
35.图4a和图4b是一示例性实施例提供的第二控制电路的示意图；
36.图5是一示例性实施例提供的继电器模块的示意图。
具体实施方式
37.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
38.图1是一示例性实施例提供的网络安全设备100的结构框图。如图1所示，第一网络40与第二网络50通过网络安全设备100进行通信。网络安全设备100包括封包处理器10、旁路控制器20和继电器模块30。
39.封包处理器10用于将来自第一网络40与第二网络50中的一者的网络封包进行分析后，转发至第一网络40与第二网络50中的另一者。其中，第一网络40和第二网络50可以是内网和外网，即局域网（local area network，lan）和广域网（wide area network，wan）。网络安全设备100可以是网卡、网关、网闸等，对网络封包进行分析后转发，是网络安全设备100的基本功能，此处不再赘述。
40.旁路控制器20用于根据网络安全设备100的状态发出旁路功能的开启指令或关闭指令。其中，如何根据网络安全设备100的状态判断开启或关闭旁路功能的方法，是本领域技术人员根据相关技术能够理解的。
41.继电器模块30分别与第一网络40、第二网络50、旁路控制器20以及封包处理器10连接。继电器模块30用于根据旁路控制器20发出的开启指令进行动作，以使第一网络40和第二网络50仅通过继电器模块30连接，或者，根据旁路控制器20发出的关闭指令进行动作，以使第一网络40和第二网络50通过继电器模块30和封包处理器10连接。
42.若第一网络40和第二网络50仅通过继电器模块30连接，则不经过封包处理器10进行处理，第一网络40和第二网络50直接连接，旁路功能开启。若第一网络40和第二网络50通过继电器模块30和封包处理器10连接，则继电器模块30不能够将第一网络40和第二网络50直接连接，而是将第一网络40和第二网络50分别与封包处理器10，第一网络40和第二网络50中的一者发送的网络封包需经过封包处理器10处理后转发至另一者，旁路功能关闭。
43.与相关技术中不同的是，本公开中继电器模块30的结构。继电器模块30包括九个单稳态继电器sw1~sw9和一个磁保持继电器sw10。
44.若仅采用单稳态继电器作为旁路回路，则由于单稳态继电器功能单一，上电后，该单稳态继电器开启网络芯片与网口的通信,但掉电后就会恢复初始状态，例如，第一网络接收端口与第二网络的发送端口连接。而磁保持继电器与单稳态继电器不同在于，磁保持继电器其触点开、合状态由永久磁铁所产生的磁力所保持。当继电器的触点需要开或合状态时，只需要用正（反）电压激励，继电器在瞬间就完成了开与合的状态转换。
45.通过上述技术方案，网络安全设备100包括旁路控制器20和继电器模块30。继电器模块30包括九个单稳态继电器和一个磁保持继电器。利用磁保持继电器，其线圈不需要持续通电，仅靠其永久磁铁的磁力就能维持继电器的状态不变。这样，网络安全设备100在开机、关机、不断电以及断电状态下均能打开和关闭其旁路功能，且可靠、高效、成本低。
46.图2是另一示例性实施例提供的网络安全设备100的结构框图。如图2所示，在图1的基础上，旁路控制器20可以包括旁路处理器201、第一控制电路202和第二控制电路203。
47.旁路处理器201用于根据网络安全设备100的状态发出指示旁路功能开启或关闭的信号。旁路处理器201的型号可以为gd32f103。
48.第一控制电路202分别与旁路处理器201以及九个单稳态继电器sw1~sw9连接，用于根据旁路处理器201发送的信号控制九个单稳态继电器sw1~sw9的开闭。
49.第二控制电路203分别与旁路处理器201以及磁保持继电器sw10连接，用于根据旁路处理器201发送的信号控制磁保持继电器sw10的开闭。
50.图3a和图3b是一示例性实施例提供的第一控制电路202的示意图。如图3a所示，第一控制电路202可以包括第一金氧半场效晶体管（metal
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oxide
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semiconductor field
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effect transistor，mosfet，简称mos管）q1、第二mos管q2、第一电阻r1和第二电阻r2。旁路处理器201的第三信号端gpio
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3通过第一电阻r1连接第一mos管q1的栅极g，旁路处理器201的第六信号端gpio
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6通过第二电阻r2连接第一mos管q1的栅极g，第一mos管q1的源极s接地线lgnd，第一mos管q1的漏极d（输出信号lan12gnd）连接九个单稳态继电器中的第一单稳态继电器sw1~第八单稳态继电器sw8的电源引脚，即第一mos管q1的漏极d分别连接第一单稳态继电器sw1、第二单稳态继电器sw2、第三单稳态继电器sw3、第四单稳态继电器sw4、第五单稳态继电器sw5、第六单稳态继电器sw6、第七单稳态继电器sw7、第八单稳态继电器sw8的电源引脚，同时控制八个单稳态继电器的电平切换。
51.如图3b所示，第一mos管q1的漏极d（输出信号lan12gnd）连接第二mos管q2的栅极g（输入信号lan12gnd），第二mos管q2的源极s接地线lgnd，第二mos管q2的漏极d（输出信号lan12gnd_n）连接九个单稳态继电器中的第九单稳态继电器sw9的电源引脚l2。第九单稳态继电器sw9的一电源引脚l2和另一电源引脚l1之间通过线圈连通，用于使电平切换，使得继电器改变状态。
52.当信号lan12gnd未连接到lgnd时，由于供电始终保持高电平，第二mos管q2使lan12gnd_n置为低电平，该第九单稳态继电器sw9导通，如图3b所示。
53.图4a和图4b是一示例性实施例提供的第二控制电路的示意图。如图4a所示，第二控制电路203可以包括第三mos管q3、第四mos管q4、第一电源开关q5、第二电源开关q6、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7和第八电阻r8。
54.旁路处理器201的第一信号端gpio
‑
1通过第五电阻r5连接第一电源开关q5的使能引脚en，旁路处理器201的第四信号端gpio
‑
4通过第六电阻r6连接第一电源开关q5的使能引脚en。旁路处理器201的第二信号端gpio
‑
2通过第七电阻r7连接第二电源开关q6的使能引脚en，旁路处理器201的第五信号端gpio
‑
5通过第八电阻r8连接第二电源开关q6的使能引脚en。
55.第一电源开关q5的输出引脚out（输出信号lan12_p4v5）连接第三mos管q3的漏极d，并通过第四电阻r4连接第四mos管q4的栅极g（第四电阻r4的输入信号lan12_p4v5）。第二
电源开关q6的输出引脚out（输出信号lan12_p4v5_n）连接第四mos管q4的漏极d，并通过第三电阻r3连接第三mos管q3的栅极g（第三电阻r3的输入信号lan12_p4v5_n），第三mos管q3的源极s和第四mos管q4的源极s接地线lgnd。
56.第三mos管q3的栅极g可以连接磁保持继电器sw10的一个电源引脚，第四mos管q4的栅极g可以连接磁保持继电器sw10的另一个电源引脚。这样，旁路处理器201输出的信号就能够通过第一电源开关q5和第二电源开关q6，实现对磁保持继电器sw10的电平转换。
57.磁保持继电器的两个电源引脚可以分别连接信号lan12_p4v5_n信号信号lan12_p4v5，通过使信号lan12_p4v5_n和lan12_p4v5的电平转换使得磁保持继电器工作状态不断转变。
58.例如，第一mos管q1、第二mos管q2、第三mos管q3、第四mos管q4的型号可以为fdn335n。第一电源开关和第二电源开关的型号可以为stmps2151str。
59.例如，旁路处理器201的第一信号端gpio
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1输入高电平，第二信号端gpio
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2输入低电平，第一电源开关q5导通，第二电源开关q6关闭，经过第一电源开关q5电平转化，信号lan12_p4v5为高电平，驱动第四mos管q4导通，信号lan12_p4v5_n连接至lgnd为低电平，由此磁保持继电器受到了电平转换致使其切换方向。
60.同理，旁路处理器201的第二信号端gpio
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2输入高电平，第一信号端gpio
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1输入低电平，第二电源开关q6导通，第一电源开关q5关闭，经过第二电源开关q6电平转化，信号lan12_p4v5_n为高电平，驱动第三mos管q3导通，信号lan12_p4v5_n连接至lgnd为低电平，使其再次切换电平方向。信号gpio_4和gpio_5分别对信号gpio_1和gpio_2信号进行采样，检测是否有控制信号输出。
61.图5是一示例性实施例提供的继电器模块30的示意图。如图5所示，第一单稳态继电器sw1~第四单稳态继电器sw4（包括sw1、sw2、sw3和sw4）连接在第二网络50和封包处理器10之间，用于将第二网络50和封包处理器10连接或断开。图5中为将第二网络50和封包处理器10连接的状态，即旁路功能未开启。
62.第五单稳态继电器sw5~第八单稳态继电器sw8（包括sw5、sw6、sw7和sw8）连接在第一网络40和封包处理器10之间，用于将第一网络40和封包处理器10连接或断开。图5中为将第一网络40和封包处理器10连接的状态，即旁路功能未开启。
63.第二单稳态继电器sw2和第五单稳态继电器sw5连接，第三单稳态继电器sw3和第八单稳态继电器sw8连接，第四单稳态继电器sw4和第七单稳态继电器sw7连接。
64.第一单稳态继电器sw1和第六单稳态继电器sw6通过磁保持继电器sw10连接，且第一单稳态继电器sw1和第六单稳态继电器sw6还通过第九单稳态继电器sw9连接。
65.也就是，在图5的状态下，控制第一单稳态继电器sw1~第八单稳态继电器sw8为开启状态，此时第一单稳态继电器sw1~第四单稳态继电器sw4仅用于将第二网络50和封包处理器10连接，第五单稳态继电器sw5~第八单稳态继电器sw8仅用于将第一网络40和封包处理器10连接。第一单稳态继电器sw1~第八单稳态继电器sw8中的任意两者均不连接。
66.若第一单稳态继电器sw1~第八单稳态继电器sw8为关断状态，则第二单稳态继电器sw2和第五单稳态继电器sw5直接连接，第三单稳态继电器sw3和第八单稳态继电器sw8直接连接，第四单稳态继电器sw4和第七单稳态继电器sw7直接连接。
67.而对于第一单稳态继电器sw1和第六单稳态继电器sw6之间的直接（不通过封包处
理器10），还需要通过控制磁保持继电器sw10和第九单稳态继电器sw9来实现。
68.例如，九个单稳态继电器的型号可以为hfd4/3。磁保持继电器sw10的型号可以为hfd4/3
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ls1r。
69.在由系统运行时关机，通过旁路控制器20将磁保持继电器sw10切换使得sw1和sw6上的信号导通，八个单稳态继电器（sw1~sw8）为关断状态，则使得sw2与sw5连接，sw3与sw8连接，sw4与sw7连接，进而使得第一网络40和第二网络50通过继电器模块30直接导通。
70.在上电开机时，磁保持继电器sw10断开连接，第一网络40和第二网络50之间无法形成完整回路，旁路功能关闭。
71.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
72.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
73.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。