[發明專利]采用因特網包探索器檢測虛擬局域網的方法及裝置

有效

• 申請號: 201410230322.5
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN103973518B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 鄧炳光;黃世廣;萬雪松;何均榮;高培;倪又華
• 申請（專利權）人: 重慶重郵匯測通信技術有限公司
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/46
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所50215
• 代理人: 寸南華

技術領域

本發明涉及到一種通信網絡故障分析測試技術，特別涉及到一種采用因特網包探索器檢測虛擬局域網的方法及裝置。

背景技術

因特網包探索器Ping（以下稱為Ping）是一種用于測試網絡連接情況的程序，是嵌入式操作系統自帶的一個可執行命令。采用Ping可以檢查網絡是否能夠連通，可以較好地幫助網絡維護人員分析判定網絡故障。在采用Ping進行網絡連通測試時，測試程序需要發送一個因特網控制報文協議ICMP回聲請求消息給目標設備并報告是否收到所希望的ICMP回聲應答。在實際專業維護過程中，網絡維護人員通常采用個人電腦PC機進行現場測試，即采用PC機中安裝的嵌入式操作系統自帶的Ping進行測試。然而，若目標設備攜帶虛擬局域網VLAN（以下簡稱VLAN）標簽或雙層虛擬局域網QinQ標簽時，由于嵌入式操作系統自帶的Ping沒有攜帶VLAN標簽，當此類Ping傳輸到攜帶VLAN標簽的目標設備時，目標設備將不能識別和響應，使得網絡維護人員無法在現場利用個人電腦PC機嵌入式操作系統自帶的Ping進行測試，給專線維護工作帶來了一定的困難。當然，現場維護人員可以通過Linux等專業系統來設置標簽，以發送攜帶VLAN標簽的Ping，但該方法不僅需要設置本機的網絡互聯協議IP地址，同時還需要為不同的VLAN標簽設置不同的IP地址，從而要求維護人員具有較強的專業技術，使得該方法的使用受到較大的限制。顯然，現有技術采用因特網包探索器檢測虛擬局域網的方法存在著對維護人員專業技術水平要求較高，使得該方法的使用受到較大的限制等問題。

發明內容

為克服現有技術采用因特網包探索器檢測虛擬局域網的方法存在的對維護人員專業技術水平要求較高，使得該方法的使用受到較大的限制等問題，本發明提出一種采用因特網包探索器檢測虛擬局域網的方法及裝置。本發明采用因特網包探索器檢測虛擬局域網的方法，采用可編程門陣列技術FPGA構建的發送端接收和解析上層軟件發送的網絡數據包探索器Ping，定位Ping的首部位置并在相應位置插入虛擬局域網VLAN標簽，在Ping數據幀尾部打上循環校驗碼FCS，形成插入了VLAN標簽并打上FCS幀檢驗碼的Ping；采用FPGA構建的接收端接收目標設備傳回的網絡數據包，同時，剝離VLAN標簽并在數據幀尾部打上重新計算的循環校驗碼FCS；所述發送端包括發送模塊和發送緩存區；所述接收端包括接收模塊和接收緩存區；所述上層軟件包括運行于微處理器芯片ARM架構上的嵌入式操作系統。

進一步的，本發明采用因特網包探索器檢測虛擬局域網的方法，包括以下步驟：

⑴ 發送端接收上層軟件傳遞的網絡數據包探索器Ping并存入發送緩存區，接收上層軟件配置虛擬局域網VLAN的ID號碼，即VLAN ID；所述上層軟件包括運行于微處理器芯片ARM架構上的嵌入式操作系統；

⑵ 發送端讀取發送緩沖區內的數據，以字節為單位向目標設備發送數據，當讀取到完整的源介質訪問控制MAC地址后，停止讀取發送緩沖區的數據；

⑶ 發送端按照用戶的要求插入VLAN標簽的內容，并以字節為單位繼續向目標設備發送數據；

⑷ 發送端繼續讀取發送緩沖區的數據，直至全部的數據被發送出去，并在數據幀尾部打上循環校驗碼FCS；

⑸ 發送端發送完重組后的插入了VLAN標簽并打上FCS的Ping后，立即向上層軟件報告發送狀態并停止活動等待上層軟件的指令；

⑹ 接收端偵聽接收目標設備傳回的網絡數據包，如果在設定的時間1～3秒內沒有接收到目標設備傳回的網絡數據包，則重復執行步驟⑵至⑸；

⑺ 接收端如果在設定的重復發送次數4～8次內沒有接收到目標設備傳回的網絡數據包，轉為執行步驟⑾；否則，順序執行步驟⑻；

⑻ 接收端接收到目標設備傳回的攜帶VLAN標簽的網絡數據包對其進行解析，同時，將接收的數據存入接收緩沖區內，當判定源MAC地址結束后立即停止將接收的數據存入接收緩沖區；

⑼ 接收端剝離VLAN標簽相關的信息，將接收的數據繼續存入接收緩沖區內并在數據幀尾部打上重新計算的循環校驗碼FCS，完成后，向上層軟件報告接收狀態；

⑽ 上層軟件讀取接收緩沖區的網絡數據包，計算端到端的網絡傳輸時延和收發的網絡數據包總數，并據此顯示測試結果，轉為執行步驟⑿；其中：傳輸時延越小，則說明網絡傳輸速度快，收發網絡數據包相等，則說明網絡質量良好；

⑾ 發送端停止重發，報告網絡不能連通；

⑿ 重復上述步驟⑴至⑾，依次完成因特網報文控制協議ICMP幀的處理，直至測試結束。