一种校验100GE数据包FCS值的方法与流程

本发明涉及100ge解析处理技术领域，尤其涉及一种校验100ge数据包fcs值的方法，主要用于100ge数据包的fcs校验。

背景技术：

在对100ge进行解析处理时，需要完成对从100ge中解析出的数据包进行fcs值的校验，来达到校验当前数据包是否有比特错误，从而决定是否舍弃当前包。由于100ge的速率非常高，单个时钟周期的数据位宽很大，例如，在312.5mhz的时钟频率下数据位宽为512bit，而100ge是基于字节的包协议，即数据包的最小颗粒度为byte，这样在每包的最后一个数据可能会有字节余数，对于512bit的数据位宽，余数可能从0到63，0表示没有余数。为了对100ge的数据包进行实时的fcs值校验，则需要实时的将数据包的fcs值提取出来，并在本地对原始数据包除fcs值外的其余所有字节进行实时计算。通常的处理方法是，在数据包尾处将所有可能的余数字节进行crc的计算，然后在所有crc的计算结果中根据实际的余数信息进行选择。这种实现方式是最直接的，但弊端也是显而易见的，由于对所有可能的余数字节都要进行crc的计算，这将消耗大量的逻辑资源，这在一些逻辑资源紧张的设计中是无法接受的。另外的方法是通过软件的方式实现，即先将数据包进行缓存，然后再以byte为颗粒度进行fcs计算处理，这样的处理方式因为没有字节余数的问题，而且数据位宽只有一个字节，所以处理也是最简单的，但不能满足实时处理的要求。

技术实现要素：

鉴于上述技术存在的问题，本发明提供一种校验100ge数据包fcs值的方法。本发明的目的就是要解决上述技术中存在的消耗逻辑资源多、要求实时处理的问题。

本发明采取的技术方案是：一种校验100ge数据包fcs值的方法，该方法基于fpga的硬件平台上实现，步骤如下：

（1）首先将原始数据包尾的fcs值去掉，以得到不带fcs值的数据包，与此同时将原始数据包的fcs值提取出来以供后续校验使用；

（2）接下来将去掉fcs值的数据包缓存到pkg_fifo，并在包尾处统计字节余数，将统计的字节余数信息缓存到rem_fifo；然后，根据字节余数信息，将数据包从pkg_fifo读取出来进行包头补0处理，补0的字节数与统计的字节余数相等，目的是将数据包处理成在包尾处没有字节余数的整包；之后，对经处理的包头补0的数据整包进行fcs值计算；

（3）最后将（2）中fcs的计算结果与（1）中提取的原始fcs值进行比较，以完成对原始数据包的校验。

本发明所产生的有益效果是：极大的减少了逻辑资源，例如，如果按照背景技术中的方法实现fcs校验，在xilinxvu095的fpga上实现该功能，lut资源消耗超过3万个，而采用本发明提供的方法lut资源仅消耗1千个；此外，本发明提供的方法区别于软件实现的方式，可以对100ge流量的数据包进行实时的fcs校验处理，总之本发明提供的方法在100ge解析处理技术领域有广泛的应用价值。

附图说明

图1为本发明校验100ge数据包fcs值的方法示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明；

图1为本发明校验100ge数据包fcs值的方法示意图，首先将原始数据包尾的fcs值去掉，以得到不带fcs值的数据包，与此同时将原始数据包的fcs值提取出来以供后续校验使用。接下来将去掉fcs值的数据包缓存到pkg_fifo，并在包尾处统计字节余数，将统计的字节余数信息缓存到rem_fifo；然后，根据字节余数信息，将数据包从pkg_fifo读取出来进行包头补0处理，补0的字节数与统计的字节余数相等，目的是将数据包处理成在包尾处没有字节余数的整包；之后，对经处理的包头补0的数据整包进行fcs值计算。最后将包头补0计算得到的fcs值与提取得到的原始fcs值进行比较，以完成对原始数据包的校验。

从上述校验fcs值的方法可以看出，本发明的主要思想是，通过在去掉fcs值的数据包头补0，来达到经补0处理后的数据包在包尾处没有字节余数，从而在包尾进行crc计算时无需计算各种余数字节的情况，对于512bit的数据位宽来说，只需要完成单个时钟周期512bit的crc并行计算即可。这较通常的将各种余数字节进行crc计算的方法消耗的逻辑资源要小的多，对于512bit的数据位宽，通常的实现方法要考虑64种可能的crc计算结果并进行选择，而本发明提出的方法只需考虑1种crc计算即可。另外，与软件实现方法对比，由于本发明是基于fpga的硬件实现方式，在数据包流过的同时完成了fcs计算，故满足实时处理的要求。通过本发明提供的方法，可很好的解决校验100ge数据包fcs值消耗逻辑资源多、需要实时处理的问题，为100ge解析处理技术提供有益参考。

技术特征：

1.一种校验100ge数据包fcs值的方法，该方法基于fpga的硬件平台上实现，其特征在于，步骤如下：

（1）首先将原始数据包尾的fcs值去掉，以得到不带fcs值的数据包，与此同时将原始数据包的fcs值提取出来以供后续校验使用；

（2）接下来将去掉fcs值的数据包缓存到pkg_fifo，并在包尾处统计字节余数，将统计的字节余数信息缓存到rem_fifo；然后，根据字节余数信息，将数据包从pkg_fifo读取出来进行包头补0处理，补0的字节数与统计的字节余数相等，目的是将数据包处理成在包尾处没有字节余数的整包；之后，对经处理的包头补0的数据整包进行fcs值计算；

（3）最后将（2）中fcs的计算结果与（1）中提取的原始fcs值进行比较，以完成对原始数据包的校验。

技术总结
本发明公开了一种校验100GE数据包FCS值的方法。该方法通过在数据包头补0，将数据包处理成在包尾没有余数字节的整包，从而避免数据包尾有余数带来的FCS值计算复杂的问题。首先，将原始数据包的FCS值去掉，以得到待处理的没有FCS值的数据包，与此同时将原始数据包的FCS值提取出来供后续校验使用；其次，对去掉FCS值的数据包通过包头补0的方法实现FCS值的计算；最后，将计算得到的FCS值以及从原始数据包中提取的FCS值进行比较，以完成对原始数据包的校验。采用本发明提供的方法可很好的解决在校验100GE数据包FCS值时消耗逻辑资源多以及需要实时校验处理的问题，为100GE解析处理技术提供有益参考。

技术研发人员：王东锋;陈晖;王连岳
受保护的技术使用者：天津光电通信技术有限公司
技术研发日：2021.05.10
技术公布日：2021.07.30