[實用新型]網絡特征提取裝置

有效

• 申請號: 201220025711.0
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN202488476U
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 王勇;周晴倫;陶曉玲
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/24
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 歐陽波

技術領域

本實用新型涉及互聯網管理與測量技術領域，具體為一種網絡特征提取裝置。?

背景技術

隨著網絡的發展，越來越多的用戶接入互聯網，使互聯網空前的繁榮、壯大，互聯網成了絕大多數用戶獲取信息資源的重要場所。互聯網接入的計算機網絡規模不斷擴大、復雜性不斷增加以及異構性越來越普遍，使得網絡管理越來越困難。另外，如何更有效地保護重要的信息數據、提高計算機網絡系統的安全性也成為了一個關系國家安全和社會穩定的重要問題。以太網是目前計算機接入互聯網的主要連接方式，通過對以太網幀提取網絡管理、網絡安全和計費所需要的有用信息，有利于提高互聯網性能監控能力。所以，網絡特征提取裝置是互聯網進行進一步網絡管理和安全分析的基礎。?

目前為進行互聯網的管理，絕大部分都是采用軟件的方式來提取以太網中傳送的數據包的網絡特征的。此種軟件方式是通過網卡驅動程序、操作系統、應用層等一系列層次捕獲TCP/IP數據包，結果造成捕獲數據包的延遲，無法做到線速處理TCP/IP數據包，因此軟件方式捕獲TCP/IP數據包網絡特征時，會有70%至90%的TCP/IP數據包無法捕獲，即使占用100%的CPU也無法保證網絡特征提取的速度與當前的網絡速度匹配。無法實時提取以太網中傳輸的各TCP/IP數據包網絡特征,就不能及時進行網絡流量統計、網絡協議分析等。另外,為了軟件的運行，至少需要一臺通用的計算機或者工控機，成本也比較高。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種網絡特征提取裝置，以現場可編程門陣?列為核心，以硬件實現以太網網絡特征提取，減少捕獲TCP/IP數據包的延遲。?

本實用新型的網絡特征提取裝置,包括電源電路、時鐘電路，還有現場可編程門陣列、下載電路及物理芯片電路。?

所述電源電路將直流電壓降壓、接入現場可編程門陣列和本裝置其它電路，為本裝置各電路提供工作電壓。?

所述時鐘電路為本裝置提供標準時鐘信號。?

所述現場可編程門陣列包括FPGA芯片及外圍的濾波電容、匹配電阻。FPGA芯片包括時鐘分配模塊、網絡特征提取模塊和以太網MAC模塊。FPGA芯片即現場可編程門陣列芯片（FPGA為英文Field?Programmable?Gate?Array的縮寫）。MAC即媒體訪問控制（MAC為英文Media?Access?Control的縮寫）。?

時鐘分配模塊與所述時鐘電路連接，根據時鐘電路的時鐘信號，時鐘分配模塊產生25M的時鐘信號提供給物理芯片電路。時鐘分配模塊接入網絡特征提取模塊，以太網MAC模塊連接網絡特征提取模塊和物理芯片電路。時鐘分配模塊給以太網MAC模塊、網絡特征提取模塊、物理芯片電路提供時鐘信號。?

所述時鐘電路為有源晶振。?

FPGA芯片中的以太網MAC模塊含有MAC主模塊及與之連接的接收模塊、發送模塊、接收緩沖區和發送緩沖區，接收模塊連接接收緩沖區，發送模塊連接發送緩沖區。MAC主模塊通過接收模塊和發送模塊與物理芯片電路連接，所述接收模塊的各引腳為接收時鐘信號引腳、接收數據有效信號引腳、接收數據引腳和接收錯誤信號引腳，所述發送模塊的各引腳為發送時鐘信號引腳、發送有效信號引腳、發送數據引腳和發送錯誤信號引腳。?

所述物理芯片電路包括以太網物理芯片，集成連接器以及外圍器件。其中以太網物理芯片支持標準的CSMA/CD（載波監聽和沖突檢測）10M、100M以太網，還支持IEEE802.3u定義的全雙工的100M的快速以太網；以太網物理芯片包括跳線和上拉電阻，跳線用于選擇以太網物理芯片接口的工作模式及發送數據時，信號的轉換率（Slew?rate）的快慢。以太網物理芯片通過MII接口，即介質無關接口（英文為Medium?Independent?Interface）與FPGA?芯片連接。集成連接器集成了網絡變壓器、顯示燈，支持ADSL?Modem，集線器，路由器，交換機等應用。以太網物理芯片經集成連接器與以太網連接。外圍器件包括信號匹配電阻、配置電阻，數字電源（+3.3V）和模擬電源（+3.3VA）的濾波電容以及隔離數字電源和模擬電源的磁珠。?

本裝置的現場可編程門陣列連接2～8個物理芯片電路，即本裝置有2～8個網絡接口。各物理芯片電路的集成連接器連接局域網的主干線或主干交換機、或者局域網的出口線或出口路由器，并且連接網絡管理設備。?

所述網絡管理設備為入侵檢測設備、和/或網絡流量統計設備、和/或網絡行為管理設備、和/或網絡計費設備、和/或防火墻設備等。?