专利名称：数据通信接口测试方法
技术领域：
本发明主要涉及网络通信领域，尤其涉及网络通信协议中接口测试技术。
背景技术：
网络通信系统中，通信接口一般有局域网接口和广域网接口之分，他们之间的区别在于一个是利用物理层的接口技术，另外一个是利用链路层协议。局域网接口一般是多点对多点的，基于以太物理层收发技术和以太网协议组来组成的。广域网接口一般是点对点或点对多点的，基于广域网物理收发技术和的广域网链路层协议来组成的。目前网络内部一般是采用局域网，网间连接一般是使用广域网。因为广域网的点对点和点对多点，以及一些广域网协议的功能特点，目前在局域网协议上承载广域网协议的用法，最典型的就是PPPOE，但它只是针对链路层协议PPP在局域以太网上传输而设计的，还有其它的广域网协议如帧中继，X.25等是不能在局域以太网上传输的。但对于一些复杂的测试，一方面需要有任意广域网的链路层协议能在以太网上传输，另一方面要求有大量的局域网接口的设备和板卡。例如在当前路由器的开发和测试过程中，可能遇到需要搭建一个有100多个广域网接口的大型互连环境。我们以搭建L2TP大型测试环境为例，为了模拟有1500个L2TP接入客户的大型接入环境，如果我们使用真正的物理板卡来搭建，即使用目前最常用的接口数最多的CE1接口卡，一个CE1接口可以创建32个物理广域网接口，假设一台路由器最多4个物理槽位，一个槽位可以插1张4CE1接口卡，这样一台路由器才能有16×32＝512个接口，一个接口可以模拟一个L2TP接入用户，为了要达到1500用户接入量，必须用3台路由器做接入设备，3台路由器做用户设备，它们均需插4个4CE1。另外还需要1台做L2TP接入服务器端。搭建这个最大接口数的环境需要7台路由器，24个4CE1卡，和相应一大堆的电缆连接。如图1。
一般来说，对于路由器上很多链路层及其上层模块的测试开发，并不需要关心真正的物理接口类型是什么，开发人员只需要有广域网接口具有广域网接口的特性、上面传输的数据是广域网链路协议的封装即可，这时为搭建一个环境，却要花费大量的时间去准备设备、板卡和连接电缆，并进行物理连接和配置，无形中消耗人力时间成本，同时也占用了大量的开发资源。
发明内容
本发明要解决的技术问题是解决现有技术中，搭建复杂开发测试环境需要浪费大量人力时间成本，并占用大量开发资源的缺点，提出一种能在局域网协议的基础上创建能承载广域网协议的虚拟广域网接口的方法。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是提供一种数据通信接口测试方法，包括以下步骤a、对局域网上传输的数据帧结构做扩充，形成虚拟广域网接口帧，同时构造相应的广域网接口控制结构；b、根据虚拟广域网接口帧的帧格式，对其进行接收或发送处理。
进一步的，所述接收包括以下步骤对数据帧进行判断，如果是虚拟广域网接口帧，则交虚拟广域接口驱动层处理；如果是正常的以太帧，则交以太链路层处理。
更进一步的，所述步骤a中的虚拟广域网接口帧的结构包括标准的以太帧格式；在以太帧头基础上扩充的虚拟广域网协议头；标准的广域网链路帧头；标准广域网链路数据内容，包括居于应用层的应用层报文，居于传输层的传输层报文，居于IP网络层的IP及其他数据报文，其他广域网数据内容。
更进一步的，所述步骤a中的虚拟广域网接口帧的格式中包括目的MAC地址、源MAC地址、槽位号、版本号、协议号、接口号、帧长以及广域网链路帧。
本发明的有益效果是，利用虚拟广域网接口来替代开发测试过程中所需的实际物理广域网接口环境，从而方便开发和测试，节省开发时间和测试时间，同时减少板卡和电缆的资源占用。还因为虚拟广域网接口是建立在以太网基础上的，以太网有高速的特点，因此本发明还甚至能完成一些实际物理环境做不到或很难做到的任务，如高速广域网链路测试，大型接入服务测试，大接口数量的路由动荡测试等情况。
以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的说明。
图1用实际的物理板卡搭建的1500个L2TP接入用户的环境；其中标记为A的设备为带4个4C1的用户设备；标记为B的设备为带4个4CE1的L2TP接入设备；图2以太网层次结构图；其中a为以太网体系层次结构；b为以太网体系各层对应的帧格式；图3本发明的虚拟广域网接口层次结构图；其中a为虚拟广域网体系层次结构；b为虚拟广域网各层对应的帧格式；图4本发明的虚拟广域网帧结构图；其中a为以太网帧格式；b为虚拟广域网接口帧格式；图5虚拟广域网接口配置样例和产生的标准广域网接口；图6使用本发明创建虚拟广域网接口来搭建图1所示的大型接入环境；图7本发明的带虚拟广域网接口的以太接收处理；图8本发明的带虚拟广域网接口的以太发送处理。
具体实施例方式
本发明提出一种能在局域网协议的基础上创建能承载广域网协议的虚拟广域网接口的方法，用这种方法创建的虚拟广域网接口，链路层以上的协议都会把它当作真正的广域网接口看待，主要包括如下步骤1、构造各虚拟广域网接口的控制结构；2、根据所构建的帧结构构造虚拟广域网接口的发送、接收过程；3、修改正常的以太接收流程，将虚拟广域网接口帧交虚拟广域接口驱动层处理，将正常的以太帧交以太链路层处理；4、将虚拟广域网接口的帧发送，交虚拟广域网接口驱动发送，虚拟广域网接口驱动再挂接到以太网驱动的发送处。
完成虚拟广域网的控制功能，主要是保活、探测对端存在的功能；利用配置来完成虚拟广域网接口的创建工作，该配置也可以作为脚本被记录到启动脚本中。
更具体的，一般的TCP/IP数据通信系统的体系有5层构成，物理层，接口驱动层，链路层，网络层(IP层)，传输层(TCP层)，应用层，与之对应的以太局域网的层次结构如图2。
本发明以以太网的层次结构为基础，修改其链路层，但并不影响正常的以太网通信，并创建虚拟广域网接口的接口驱动层来实现虚拟广域网接口。本发明为每个虚拟广域网接口创建了一套标准的广域网接口数据结构来处理虚拟广域网接口帧，这套数据结构和通信系统中标准的接口结构是一致的；和标准广域网接口数据结构对应的有一个虚拟广域网接口的驱动管理数据结构，形成虚拟广域网接口的接口驱动层。修改后的虚拟广域网接口层次结构如图3。
本发明在以太网协议帧格式的基础上构造一种虚拟广域网接口的帧格式，该帧格式可以区分本数据帧是对应哪个虚拟广域网接口的。虚拟广域网帧头的主要字段有槽位号，版本号，协议号，接口号，帧长，其中槽位号是一个可配置的基数加上槽位号构成的，构造的虚拟广域网接口帧格式如图4。
对于图3中各层的功能描述如下以太驱动接口层主要是对以太网的物理芯片做驱动功能，从以太网上接收以太帧，将虚拟广域网接口帧发送到以太网上；这里的以太帧包括虚拟广域网以太帧和标准以太帧，如果是虚拟广域网以太帧，则交虚拟广域网驱动接口层处理，如果是正常的以太网帧则交以太链路层处理；虚拟广域网接口驱动层识别虚拟广域网帧头各字段，分出本帧是属于哪个槽位的哪个虚拟广域网接口，本帧是什么虚拟广域网的帧类型，如果是数据帧，则剥离虚拟广域网帧头后交到相应的虚拟广域网接口的广域网链路层去处理，如果是控制报文，则在虚拟广域网接口驱动层直接处理，如虚拟广域网接口的保活功能；虚拟广域网接口链路层处理就是标准的广域网链路层处理过程；IP层，传输层和应用层也都是标准的处理过程，他们不会因为本发明而做如何修改，而直接认为虚拟广域网接口就是一个标准的广域网接口。如图5所示，配置虚拟广域网后，产生的两个标准广域网POS接口。
由于本发明已经公开了具体的帧结构，普通技术人员已经能够根据本发明公开的内容实施，故不再详述对于以上各处理过程的具体步骤。
还因为虚拟广域网接口是建立在以太网基础上的，以太网有高速的特点，因此本发明还甚至能完成一些实际物理环境做不到或很难做到的任务，如高速广域网链路测试，大型接入服务测试，大接口数量的路由动荡测试等情况。如果使用本发明来创建虚拟广域网接口，搭建如图1所示的大型接入环境，则如图6所示，只需要3台路由器，4个以太网接口即可，就非常简单了。
权利要求
1.数据通信接口测试方法，其特征在于，包括以下步骤a、对局域网上传输的数据帧结构做扩展，形成虚拟广域网接口帧，同时构造相应的广域网接口控制结构；b、根据虚拟广域网接口帧的帧格式，对其进行接收或发送处理。
2.如权利要求1所述的数据通信接口测试方法，其特征在于，所述接收包括以下步骤对数据帧进行判断，如果是虚拟广域网接口帧，则交虚拟广域接口驱动层处理；如果是正常的以太帧，则交以太链路层处理。
3.如权利要求1或2所述的数据通信接口测试方法，其特征在于，所述步骤a中的虚拟广域网接口帧的结构包括标准的以太帧结构；在以太帧头基础上扩展的虚拟广域网协议头；标准的广域网链路帧头；标准广域网链路数据内容，包括居于应用层的应用层报文，居于传输层的传输层报文，居于IP网络层的IP及其他数据报文，其他广域网数据内容。
4.如权利要求1或2所述的数据通信接口测试方法，其特征在于，所述步骤a中的虚拟广域网接口帧的格式中包括目的MAC地址、源MAC地址、槽位号、版本号、协议号、接口号、帧长以及广域网链路帧。
5.如权利要求1或2所述的数据通信接口测试方法，其特征在于，所述步骤a中的虚拟广域网接口帧的格式如下表
全文摘要
数据通信接口测试方法，涉及网络通信领域，尤其涉及网络通信协议中接口测试技术。本发明的数据通信接口测试方法，其特征在于，包括以下步骤a.对局域网上传输的数据帧结构做扩展，形成虚拟广域网接口帧，同时构造相应的广域网接口控制结构；b.根据虚拟广域网接口帧的帧格式，对其进行接收或发送处理。本发明的有益效果是，利用虚拟广域网接口来替代开发测试过程中所需的实际物理广域网接口环境，从而方便开发和测试，节省开发时间和测试时间，同时减少板卡和电缆的资源占用。还能完成一些实际物理环境做不到或很难做到的任务，如高速广域网链路测试，大型接入服务测试，大接口数量的路由动荡测试等情况。
文档编号H04L12/56GK1996896SQ200510022489
公开日2007年7月11日 申请日期2005年12月31日 优先权日2005年12月31日
发明者刘洋, 李本源, 张晓东 申请人:迈普(四川)通信技术有限公司