一种基于FPGA的400G以太网流量测试装置的制作方法

本申请涉及数据通信，尤其是涉及一种基于fpga的400g以太网流量测试装置。

背景技术：

1、以太网流量测试装置一般通过cpu+dpdk+网卡的方式来实现，cpu系统一般是面向通用计算，目前主流的内存系统是ddr内存系统，具有带宽大但是访问延迟也大的缺点，由于读写访问模式的不同，在运行时可能会带有延迟抖动，并且本身的基准时钟精度也不高，在高速端口上无法实现小字节包长发流，也就无法实现精准的流量调度。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请提供一种基于fpga的400g以太网流量测试装置。

2、本申请提供的一种基于fpga的400g以太网流量测试装置采用如下的技术方案：

3、一种基于fpga的400g以太网流量测试装置，包括cpu模块、发送fpga模块、统计fpga模块和光模块；

4、所述发送fpga模块和所述统计fpga模块均通过pcie接口与所述cpu模块连接，所述统计fpga模块和所述光模块均通过400g通信接口与所述发送fpga模块连接；

5、所述cpu模块用于发送通信协议报文和配置报文；

6、所述统计fpga模块接收所述配置报文，根据所述配置报文生成配置信息，并发送所述配置信息至所述发送fpga模块；

7、所述发送fpga模块接收并解析所述通信协议报文，根据所述通信协议报文和配置信息生成流信息，并发送所述流信息至所述光模块，以使得所述光模块根据所述流信息生成光信号，发送至被测设备。

8、可选的，所述配置信息至少包括发送流量速率、发送流量帧数、发送流量帧长、发送流量字节数以及流量发送模式。

9、可选的，所述发送fpga模块和所述统计fpga模块之间还通过100g通信接口连接；

10、所述发送fpga模块还用于接收所述光模块上送的流量协议报文，并通过所述400g通信接口将所述流量协议报文透传至所述统计fpga模块，所述统计fpga模块解析所述流量协议报文以提取流量信息，并将所述流量信息通过100g通信接口发送至所述发送fpga模块，所述发送fpga模块发送所述流量信息至所述cpu模块。

11、可选的，所述发送fpga模块还用于解析所述流量协议报文，以生成端口统计信息，并将所述端口统计信息通过100g通信接口发送至所述统计fpga模块，所述统计fpga模块将所述端口统计信息发送至所述cpu模块。

12、可选的，所述端口统计信息至少包括接收流量速率、接收流量帧数、接收流量帧长、接收流量字节数、发送包类型统计、接收协议帧统计、接收错误帧统计、接收特殊帧统计中的一种或几种。

13、可选的，还包括控制fpga模块，所述控制fpga模块与所述发送fpga模块、所述统计fpga模块以及所述光模块之间均通过iic通信接口连接。

14、可选的，所述发送fpga模块外挂有多组第一ddr颗粒，所述发送fpga模块还用于解析所述流量协议报文中的描述信息，并将描述信息存储于所述第一ddr颗粒。

15、可选的，所述统计fpga模块外挂有一组第二ddr颗粒，所述统计fpga模块还用于捕获所述端口统计信息中的数据统计信息，并将所述数据统计信息存储于所述第二ddr4颗粒。

16、可选的，还包括运维管理模块，所述运维管理模块用于控制所述cpu模块复位、控制所述测试装置的上电和下电，还用于监控指定位置的温度和电压。

17、可选的，所述光模块的通信接口为qsfp-dd接口的形式的光收发器。

18、本申请公开的一种基于fpga的400g以太网流量测试装置，统计fpga接收所述配置报文，根据配置报文生成配置信息，并发送配置信息发送至所述发送fpga模块；发送fpga接收并解析通信协议报文，根据协议报文和配置信息生成流信息，并发送所述流信息至所述光模块，以使得所述光模块根据所述流信息生成光信号，发送至被测设备，实现发送和统计流量单独处理，基于cpu+fpga架构，搭建双fpga模块，并且发送fpga模块和统计fpga模块之间通过400g通信接口连接通信，实现信息的高效传输。

技术特征：

1.一种基于fpga的400g以太网流量测试装置，其特征在于，包括cpu模块(1)、发送fpga模块(2)、统计fpga模块(3)和光模块(4)；

2.根据权利要求1所述的一种基于fpga的400g以太网流量测试装置，其特征在于，所述配置信息至少包括发送流量速率、发送流量帧数、发送流量帧长、发送流量字节数以及流量发送模式。

3.根据权利要求1所述的一种基于fpga的400g以太网流量测试装置，其特征在于，所述发送fpga模块(2)和所述统计fpga模块(3)之间还通过100g通信接口连接；

4.根据权利要求3所述的一种基于fpga的400g以太网流量测试装置，其特征在于，所述发送fpga模块(2)还用于解析所述流量协议报文，以生成端口统计信息，并将所述端口统计信息通过100g通信接口发送至所述统计fpga模块(3)，所述统计fpga模块(3)将所述端口统计信息发送至所述cpu模块(1)。

5.根据权利要求4所述的一种基于fpga的400g以太网流量测试装置，其特征在于，所述端口统计信息至少包括接收流量速率、接收流量帧数、接收流量帧长、接收流量字节数、发送包类型统计、接收协议帧统计、接收错误帧统计、接收特殊帧统计中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种基于fpga的400g以太网流量测试装置，其特征在于，还包括控制fpga模块(5)，所述控制fpga模块(5)与所述发送fpga模块(2)、所述统计fpga模块(3)以及所述光模块(4)之间均通过iic通信接口连接。

7.根据权利要求3所述的一种基于fpga的400g以太网流量测试装置，其特征在于，所述发送fpga模块(2)外挂有多组第一ddr颗粒，所述发送fpga模块(2)还用于解析所述流量协议报文中的描述信息，并将描述信息存储于所述第一ddr4颗粒。

8.根据权利要求4所述的一种基于fpga的400g以太网流量测试装置，其特征在于，所述统计fpga模块(3)外挂有一组第二ddr颗粒，所述统计fpga模块(3)还用于捕获所述端口统计信息中的数据统计信息，并将所述数据统计信息存储于所述第二ddr4颗粒。

9.根据权利要求1所述的一种基于fpga的400g以太网流量测试装置，其特征在于，还包括运维管理模块(9)，所述运维管理模块(9)用于控制所述cpu模块(1)复位、控制所述测试装置的上电和下电，还用于监控指定位置的温度和电压。

10.根据权利要求1所述的一种基于fpga的400g以太网流量测试装置，其特征在于，所述光模块(4)的通信接口为qsfp-dd接口的形式的光收发器。

技术总结
本申请涉及一种基于FPGA的400G以太网流量测试装置，涉及数据通信技术领域，包括CPU模块、发送FPGA模块、统计FPGA模块和光模块；发送FPGA模块和统计FPGA模块均通过PCIe接口与CPU模块连接，统计FPGA模块和光模块均通过400G通信接口与发送FPGA模块连接；CPU模块用于发送通信协议报文和配置报文；统计FPGA模块接收配置报文，根据配置报文生成配置信息，并发送配置信息至发送FPGA模块；发送FPGA模块接收并解析通信协议报文，根据通信协议报文和配置信息生成流信息，并发送流信息至光模块，以使得光模块根据流信息生成光信号。本申请基于CPU+FPGA架构，搭建双FPGA模块，实现发送和统计流量单独处理，并且发送FPGA模块和统计FPGA模块之间通过400G通信接口连接通信，实现信息的高效传输。

技术研发人员：张本云
受保护的技术使用者：江苏信而泰智能装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15