[發明專利]一種支持多端口的網絡數據報文統計系統

有效

• 申請號: 201110383669.X
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN102404222A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 張磊;竇曉光;李旭;李靜;紀奎;張英文
• 申請（專利權）人: 曙光信息產業（北京）有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于網絡數據傳輸領域，具體講涉及一種支持多端口的網絡數據報文統計系統。

背景技術

報文的各種類型的統計是網絡接入設備的一種基本功能。通過對報文的各種統計類型，以及對流量的分析，可以發現網絡設備設計不合理或者性能瓶頸的所在，也有利于優化網絡設備的某些功能，來滿足客戶對服務質量的要求。例如：網絡接入設備處理過多的異常報文而導致其服務性能降低，若在設備的關鍵模塊存在各種統計功能，則可以找出異常原因的所在，提升設備的性能來滿足客戶的需求。

在現有技術中，最直接的報文統計方法是針對每個端口的類型分別設計計數器，若存在24個網絡端口，并需統計接收報文總數、bad包數、包長信息，則需要24x3x32＝2304個觸發器資源，這會導致資源浪費并且收斂時序十分不易的問題。

專利號為ZL03132077.5的、名稱為“網絡信息交換中多端口收發包數統計方法”的發明中披露了一種報文統計的方法，其能夠統計16端口以太網報文的數量；但是，其實現方法存在以下弊端：

首先用blockram生成的ram占用的是xilinx?fpga?18KBRAMs，這種資源只有在fpga內部的指定列中存在，若限定與統計功能在此位置的周圍，勢必會對接口端的時序收斂帶來嚴重問題；

其次，此發明的計數器406根據狀態機402提供的信號將RAM送出的數據加1后再送入RAM中，即此發明對地址中的技術類型只能進行一次觸發，但在網絡接入中，每個端口數據包的輸入是隨機的若當16端口在某時鐘周期同時刻都有計數需求時，不能對多個端口同時計數。

最后，此發明限制其使用目標網絡為幀間隔為96bit的以太網，若目標網絡的封裝格式為PPP幀，也就是幀間隔為最小8bit，則會出現不能計數的問題。

發明內容

為克服上述缺陷，本發明提供了一種支持多端口的網絡數據報文統計系統，可以對數據報文進行無遺漏的統計。

為實現上述目的，本發明提供一種支持多端口的網絡數據報文統計系統，其包括：報文觸發電路和統計輸出電路，其改進之處在于，所述統計系統包括統計設備，所述報文觸發電路、所述統計設備和所述統計輸出電路依次連接。

本發明提供的優選技術方案中，所述報文觸發電路，包括：和網絡接入端口匹配的1bit控制觸發器CtrlTrig和與其連接的N?bit數據觸發器DataTrig；其中，N為小于等于16的自然數。

本發明提供的第二優選技術方案中，所述統計設備，包括：CPU地址譯碼電路、地址鎖存轉換電路、CPU讀脈沖寄存電路、觸發累計電路、計數器輪轉電路和存儲緩沖區；所述CPU地址譯碼電路、所述地址鎖存轉換電路和所述觸發累計電路依次連接；所述CPU讀脈沖寄存電路、所述觸發累計電路、所述計數器輪轉電路和所述存儲緩沖區依次連接；所述觸發累計電路與所述報文觸發電路連接，所述CPU讀脈沖寄存電路向所述統計輸出電路發送CPU讀有效數據。

本發明提供的第三優選技術方案中，所述N?bit數據觸發器DataTrig的N值設置為1時，對統計報文類型進行計數；否則對統計報文字節進行計數。

本發明提供的第四優選技術方案中，所述CPU地址譯碼電路為所述統計設備產生讀觸發信號。

本發明提供的第五優選技術方案中，所述存儲緩沖區為雙口RAM，所述雙口RAM采用LUT?RAM結構。

本發明提供的第六優選技術方案中，所述計數器輪轉電路存儲所述存儲緩沖區的地址總線RdAddress的譯碼結果，并將存儲結果和當前周期讀出的數據相加后，在下一周期寫入所述LUT?RAM；所述計數器輪轉電路與所述存儲緩沖區的地址總線RdAddress一一對應。

本發明提供的第七優選技術方案中，所述報文統計系統使用型號為lx130t的fpga芯片。

與現有技術比，本發明提供的一種支持多端口的網絡數據報文統計系統，可節省fpga內部的內存資源，并且統計電路的位置可隨接口位置隨意移動，避免了在時序上收斂嚴重的問題；而且不受限于某種網絡協議，不僅可以用于以太網，還可以用于SDH系統，可以適用于不同大小封裝的數據幀；再者，可以對數據報文進行無遺漏的統計；最后，可以同時對多個端口的數據報文進行統計。

附圖說明

圖1為網絡數據報文統計系統的結構示意圖。

圖2為CPU讀地址n的時序圖。

圖3為網絡20個端口同時接收28bytes的小包時序圖。

具體實施方式