[發明專利]基于FPGA的可編程精確網絡報文構造單元

在審

• 申請號: 201711462598.6
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108199917A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 韋夢園;何天豪;李洪濤;馮欣;戴祥;劉裕
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/863;H04L1/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 王瑋

本發明公開了一種基于FPGA的可編程精確網絡報文構造單元，命令解析模塊完成對接受到的上位機命令進行解析并過濾提取所需信息后分別送入信息存儲與選擇模塊和報文發送模塊，并回送收到命令請求指令給上位機；信息存儲與選擇模塊完成對解析模塊提取信息的存儲并實時選擇所需信息送入報文構造模塊；報文構造模塊則根據輸入信息正確構造所需報文存入報文發送模塊，并將構造報文產生的反饋信息存入信息存儲與選擇模塊；報文發送模塊則根據命令解析模塊解析得到的命令完成對報文停、發、發送時序的控制，最終將報文發送至被測設備，并反饋發送端各統計信息給上位機。本發明可編程實現由上位機命令控制的多種發送模式及精確的速率調度。

技術領域

本發明屬于報文構造領域，特別是基于FPGA的可編程精確網絡報文構造單元。

背景技術

在網絡基礎設施大量建設的情況下，隨之而來的是龐大的網絡測試需求。無論是在網絡通信設備研發，還是在網絡建設、日常維護和故障排除等應用場合下，廣大工程技術人員都離不開各類網絡測試儀器的支持和幫助。網絡工程師需要一臺具有豐富的功能、優良并具有高可靠性的網絡性能測試設備來幫助他對當前網絡處于的工作狀態進行確定或者對網絡所產生的故障進行定位。

國內廠商由于價格等原因，對網絡性能進行檢測時，主要通過人工進行檢測，原因是國內用戶對網絡測試設備的認識不深，對網絡故障的敏感度較低。因此，開發一款具有豐富測試功能、高可靠度、高精度以及高性價比的網絡性能測試設備，可以加快國內網絡故障檢測技術的發展，保證網絡設備運行的安全可靠。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于FPGA的可編程精確網絡報文構造單元，可產生多種類型的報文，并最高可達千兆速率，適用于各種測試環境和測試要求。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于FPGA的可編程精確網絡報文構造單元，包括命令解析模塊、信息存儲與選擇模塊、報文構造模塊以及報文發送模塊；

命令解析模塊，對接收到的上位機命令進行解析并過濾提取所需信息，分別送入信息存儲與選擇模塊和報文發送模塊，并回送收到命令請求指令給上位機；

信息存儲與選擇模塊，完成對解析模塊提取信息的存儲并實時選擇所需信息送入報文構造模塊；

報文構造模塊，根據輸入信息正確構造所需報文存入報文發送模塊，并將構造報文產生的反饋信息存入信息存儲與選擇模塊；

報文發送模塊，根據命令解析模塊解析得到的命令完成對報文停、發、發送時序的控制，最終將報文發送至被測設備，并反饋發送端各統計信息給上位機；上位機與FPGA之間采用CCPV(CMD+CARD+PORT+VALUE)和TLV(Tag+Length+Value)格式，以字節為單位進行處理，可精確傳輸命令、構造報文內容、控制速率。

所述的命令解析模塊根據定義好的協議接收上位機命令并解析命令號執行相應操作，其中最主要的加流命令可解析得到構造報文所需全部信息，存入存儲模塊，而停發報文等命令則將指令傳入發送模塊執行相應操作；命令解析模塊收到上位機命令后需回送命令給上位機以示收到命令。

所述的信息存儲與選擇模塊分離提取解析模塊送入的流信息存入存儲器，報文構造時按順序輪流提取信息送入報文構造模塊；并將報文構造模塊的反饋信息存儲起來等下次調用時送入報文構造模塊。

所述的報文構造模塊是根據信息存儲模塊送入的信息產生相應報文字段，按順序構造成完整的報文后送入發送模塊；報文構造模塊每產生一個字段就需要存儲當下字段的信息于信息存儲與選擇模塊。

所述的報文發送模塊按解析模塊得到的命令、調度模式、發送模式和速率執行操作，將報文送入接口模塊，按一定的時序發送報文。同時報文發送模塊統計發送信息，并實時反饋給上位機。