基于fpga实现万兆以太网在线业务扫描的系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于通信测试领域，涉及一种基于FPGA实现万兆以太网在线业务扫描的 系统及方法。
【背景技术】
[0002] 随着计算机网络技术的飞速发展和规模的不断扩大，连接网络的互联设备也获得 了广泛的应用。网络的核心是网络互联设备，互联设备的性能情况直接影响着网络的规模， 网络的可靠性和网络的稳定性。所以准确、客观的对网络互联设备的性能测试显得十分重 要。由于网络的复杂性、多样性和异构性，对于网络报文的内容进行实时性的分类检测越来 越必要。
[0003] 万兆以太网技术在人们不断追求高带宽和高质量的网络服务中应运而生了，它 不仅完美地继承了低速，速率为10Mb/S 100Mb/SlGb/s以太网技术的众多优点；而且能够 提供lOGb/s的超大带宽。此外，它把传统以太网的传输距离增加到40km的同时，还实现了 局域网（LocalAreaNetwork，简称LAN)与城域网（MetropolitanAreaNetwork，简称MAN)，以 及广域网（WideAreaNetwork，简称WAN)之间的无缝连接，大大地拓展了以太网技术的应用 空间。
[0004] 现有技术中，对万兆以太网流量的检测一般是通过对所有数据包的统计进行的， 即将接收到的数据包按照以太网协议类型（例如IP协议，TCP协议，UDP协议）进行统计来 进行扫描，其显著缺点是：不能实现实时地从网络中的数据包中自动获取或手动获取ID信 息及相关统计值。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服上述不足，提供一种基于FPGA实现万兆以太网在线业务 扫描的方法，其能够实现实时地从网络中的数据包中自动获取或手动获取ID信息及相关 统计值。
[0006] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于FPGA实现万兆以太网在 线业务扫描的系统，其特征在于，包括：
[0007] 万兆以太网测试模块，由FPGA可编程逻辑器件实现，包括发送部分逻辑与接收 部分逻辑，所述发送部分逻辑用于万兆以太网数据的产生与发送，所述接收部分逻辑用于 万兆以太网数据接收与分析；
[0008] 解析模块，用于将所述接收部分逻辑接收的数据包解析出帧类型和ID类型信息， 并进行传输；
[0009] 配置和统计模块，用于通过PCI接口模块与CPU进行通信，并输出配置扫描类型、 扫描的ID类型信息、以及扫描使能信号；
[0010] 校验模块，用于接收所述配置扫描类型、扫描的id类型信息、以及扫描使能信号， 并将所述解析模块传输的帧类型和ID类型信息进行校验，如果符合校验匹配条件，则启动 所述万兆以太网测试模块进行在线业务扫描作业。
[0011] 本发明的另一目的在于提供一种基于FPGA实现万兆以太网在线业务扫描的方 法，其特征在于，包括：
[0012] 万兆以太网测试模块，由FPGA可编程逻辑器件实现，包括发送部分逻辑与接收部 分逻辑，发送部分逻辑产生与发送万兆以太网数据，接收部分逻辑接收与分析万兆以太网 数据；
[0013] 解析模块，将所述接收部分逻辑接收的数据包解析出帧类型和ID类型信息，并进 行传输；
[0014] 配置和统计模块，通过PCI接口模块与CPU进行通信，并输出配置扫描类型、扫描 的ID类型信息、以及扫描使能信号；
[0015] 校验模块，接收所述配置扫描类型、扫描的ID类型信息、以及扫描使能信号，并将 所述解析模块传输的帧类型和ID类型信息进行校验，如果符合校验匹配条件，则启动所述 万兆以太网测试模块进行在线业务扫描作业。
[0016] 本发明的有益效果为：
[0017] 第一，结构简单，包括：万兆以太网测试模块，解析模块，将所述接收部分逻辑接收 的数据包解析出帧类型和ID类型信息，并进行传输；配置和统计模块，输出配置扫描类型、 扫描的ID类型信息、以及扫描使能信号；校验模块启动所述万兆以太网测试模块进行在 线业务扫描作业，能够从网络中的数据包中自动获取或手动获取ID信息及相关统计值，支 持在线业务扫描，在网络测试过程中可以使用扫描业务，实时观测扫描数据。
[0018] 第二，应用广泛，扫描的统计数据在万兆以太网测试模块上可显示在线业务扫描 的编号No、ID、个数、Fcs、IPerror、带宽和利用率，并且具有自动扫描与手动扫描两种模 式，实现在线检测不同的ID信息多达64条流的流量状况。扫描类型包括：目的MAC、源MAC、 一层Vlan、二层Vlan、目的IP、源IP、MPLS1标签和MPLS2标签。
【附图说明】
[0019] 此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申 请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0020] 图1是本发明的基于FPGA实现万兆以太网在线业务扫描的系统的实施例结构示 意图；
[0021] 图2是本发明的万兆以太网测试模块的实施例结构示意图；
[0022] 图3是本发明的基于FPGA实现万兆以太网在线业务扫描的方法的第一实施例流 程图；
[0023] 图4是本发明的基于FPGA实现万兆以太网在线业务扫描的方法的第二实施例流 程图。
【具体实施方式】
[0024] 如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员 应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以 名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在 通篇说明书及权利要求当中所提及的"包含"为一开放式用语，故应解释成"包含但不限定 于"。"大致"是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述 技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述 描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围 当视所附权利要求所界定者为准。
[0025] 实施例1
[0026] 请参照图1，本发明的基于FPGA实现万兆以太网在线业务扫描的系统，包括：万兆 以太网测试模块，由FPGA可编程逻辑器件实现，包括发送部分逻辑与接收部分逻辑，所述 发送部分逻辑用于万兆以太网数据的产生与发送，所述接收部分逻辑用于万兆以太网数据 接收与分析；解析模块，用于将所述接收部分逻辑接收的数据包解析出帧类型和ID类型信 息，并进行传输；配置和统计模块，用于通过PCI接口模块与CPU进行通信，并输出配置扫描 类型、扫描的ID类型信息、以及扫描使能信号；校验模块，用于接收所述配置扫描类型、扫 描的ID类型信息、以及扫描使能信号，并将所述解析模块传输的帧类型和ID类型信息进行 校验，如果符合校验匹配条件，则启动所