[發明專利]一種用于半實物網絡仿真的串口設備適配系統及使用方法

有效

• 申請號: 202010445834.9
• 申請日: 2020-05-25
• 公開（公告）號: CN111355618B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 馬春來;馬濤;李強;束妮娜;楊星;常超;劉俊;黃郡;張亮;王勇;賀小川;趙軍民
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/06;H04L29/12
• 代理公司: 中國和平利用軍工技術協會專利中心 11215
• 代理人: 劉光德

1.一種用于半實物網絡仿真的串口設備適配系統，其特征在于，所述用于半實物網絡仿真的串口設備適配系統自頂向下，具有交互層、支撐層、設備層；

交互層包括Web管理端、CS客戶端，所述交互層與用戶交互，用于對物理設備進行配置、管理、狀態監控，且所述物理設備的串口為RS232、RS485、USB或T1，所述物理設備用于生成、發送和接收網絡業務流量，物理設備數量至少為1；用戶通過Web、CS客戶端程序對物理設備進行配置、管理，包括串口數據收發參數配置、地址映射規則配置、協議轉換模式配置、協議轉換規則配置、上位機連接模式配置；用戶還可以通過Web、CS客戶端程序查看、監控半實物網絡仿真狀態，以及串口數據收發參數、地址映射規則、協議轉換模式、協議轉換規則、上位機連接模式；

支撐層與交互層相交互，用于對各類數據、規則、配置方式的存儲提供支撐，所述支撐層包括協議特征數據庫、協議規約數據庫、轉換配置數據庫、地址映射規則數據庫；

設備層與支撐層相交互，用于完成物理設備的串口數據處理，還用于轉換控制、IP隧道、協議轉換、IP收發、接口轉換、流量映射；設備層具有與物理設備數量相同的串口適配設備，一個串口適配設備連接一個物理設備；所述串口適配設備用于實現所述物理設備的串口數據與網口數據的相互轉換、實現物理設備的串口協議與TCP/IP協議的相互轉換。

2.如權利要求1所述的用于半實物網絡仿真的串口設備適配系統，其特征在于，所述協議特征數據庫存儲串口協議的特征數據，用于識別串口協議類型；所述協議規約數據庫存儲串口協議的協議格式、字段含義、約束規則，用于提取半實物網絡仿真的網絡業務流量的數據；所述轉換配置數據庫存儲轉換配置參數，用于進行模式轉換及設置轉換參數；所述地址映射規則數據庫存儲串口地址與IP地址的映射規則，用于半實物網絡仿真過程中進行數據交換。

3.如權利要求1所述的用于半實物網絡仿真的串口設備適配系統，其特征在于，所述串口適配設備實現了物理設備、以太網交換機之間的連接，串口適配設備包括串口數據處理模塊、轉換控制模塊、IP隧道模塊、協議轉換模塊、IP數據收發處理模塊；所述串口數據處理模塊通過物理設備接口與物理設備相連，IP數據收發處理模塊通過RJ45接口與以太網交換機相連；

所述串口數據處理模塊用于通過對應的物理設備接口處理數據，對數據的處理包括對數據的接收、緩存、校驗、分幀、流量控制、發送；

所述轉換控制模塊用于配置、管理數據處理模塊、IP隧道模塊、協議轉換模塊，即根據載入的配置，對數據處理模塊進行流量控制、隊列管理、擁塞控制、速率控制；并根據載入的配置，選擇IP隧道模塊支撐的透傳模式或協議轉換模塊支撐的協議轉換模式進行轉換；再根據選擇的模式進行配置；

所述IP隧道模塊用于將全部串口數據作為IP數據載荷封裝，生成IP數據包；所述協議轉換模塊用于構造新的IP地址，并提取出串口協議載荷作為IP數據，進行載荷封裝，生成IP數據包；

所述IP數據收發處理模塊接收所述IP隧道模塊或所述協議轉換模塊發送的數據，對接收到的數據進行處理，并將其通過RJ45接口發送給以太網交換機。

4.如權利要求3所述的用于半實物網絡仿真的串口設備適配系統，其特征在于，所述物理設備接口可以為RS232接口、RS485接口、USB接口、E1接口。

5. 如權利要求3所述的用于半實物網絡仿真的串口設備適配系統，其特征在于，所述轉換控制模塊，根據串口類型及設置參數，對串口數據處理模塊進行速率、隊列、流量的控制；與串口數據處理模塊進行數據交互，根據使用需要，可以從所述串口數據處理模塊讀取數據，也可以向所述串口數據處理模塊寫入數據；根據外部輸入的配置項信息設置數據轉換模式，若數據轉換模式為IP隧道模式，則觸發IP 隧道模式模塊，將生成IP數據包發送給IP數據收發處理模塊，得到IP數據；若數據轉換模式為協議轉換模式，則觸發協議轉換模塊，將生成IP數據包發送給IP數據收發處理模塊，得到IP數據。