一种数据网络测试帧的标签域结构及测试方法与流程

本发明属于测试测量仪器，特别涉及数据网络测试帧的标签域结构及测试方法。

背景技术：

1、数据网络测试仪可通过主动测试的方式产生测试帧流量去测试路由器、交换机、数据中心等网络设备，通过一些国际标准和测试规范如rfc2544、rfc2889等，测试网络中最大吞吐量、时延、丢包率等网络参数。测试网络中用于测试的帧称为测试帧，为了能在测试过程中对测试帧和线网中普通帧进行区分，测试帧内部需包含一个特殊的签名字段，又称为标签域。网络测试仪在接收到数据帧时，将通过识别测试帧中的标签域，区别出测试帧与普通数据帧。同时，测试帧中携带有流号、序列号、时间戳等信息，测试仪利用这些信息实现延时、带宽、吞吐量等测试。不同网络测试仪厂商拥有自己独有的标签域定义方法。

2、现有的测试帧标签域也是采用不同字段，表1中是一种现有的标签域，采用测试帧载荷中最后20字节，其中包含流号，帧序号，时间戳，标签域的crc校验等信息，流号指具有共同标识符、能独立跟踪和统计的一组帧，具有相同的识别号；帧序号是同一条流按照测试帧发送的先后顺序统一编号；时间戳是测试帧发送端口的时间标记。

3、表1现有的测试帧标签域

4、

5、现有的测试帧标签域使用场景单一，无法满足某些应用场合下测试误码率，无法实现测试仪的误码测试的需求；在识别过程中，对标签域的快速定位是非常重要的，采用较为繁琐的识别方式，无法快速对标签域进行快速定位和识别；标签域校验采用crc16循环冗余校验进行校验，并在标签域中需占用16bit位置，crc16校验错误率为1/65536，随着测试仪测试速率的不断提高，每秒钟出现误码未被发现的标签域会增多，如当测试端口速率达到800gbps时，当以最小帧长64b发送时，理论上每秒将会有19073个帧出现误码将无法检测出，导致测试的准确率降低。对上述相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中的相关问题，提出了一种标签域结构及其测试方法，对相关问题进行改进与创新。

2、本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种数据网络测试帧的标签域结构，包括标签域识别字段、流识别号、帧序列号、时间戳字段、误码测试控制字段及两级标签域校验字段；所述的标签域识别字段为固定的魔术字识别字段，用于快速定位需识别的位置及判断是否为标签域。

3、优选地，所述的误码测试控制字段包括误码帧标识字段，该误码帧标识字段为标签域中的1bit位置，误码帧标识字段用于统计网络参数及误码测试。

4、优选地，所述的误码测试控制字段还包括码型标识字段该码型标识字段采用3bit图形标识符，用于区分测试帧载荷中填充的不同的码型和图形。

5、优选地，所述的两级标签域校验字段包括crc校验码、校验和校验码；采用crc-16/ccitt算法，将得到的16bit的crc结果中高8bit和低8bit进行异或运算获得新crc校验码。

6、优选地，所述检验和校验码的计算范围为整个标签域，整个标签域的校验和为0。

7、本发明还提供一种数据网络的测试方法，该方法包括：

8、通过识别固定魔术字识别字段，判断是否为标签域；

9、通过crc和checksum两级校验，进行标签域的验证；

10、通过标签域中的误码测试控制字段，进行数据网络的误码测试；

11、通过测试帧中携带的有流号、序列号、时间戳信息，进行网络参数及性能的测试。

12、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

13、(1)扩充了网络测试仪测试帧测试功能，可以在实现原有功能的基础上，增加多种码型误码测试的功能，实现网络测试仪与误码测试仪的融合；

14、(2)增加了标签域的校验的准确性，该标签域定义方法可以满足更高端口速率的网络测试仪的使用；

15、(3)提出新的crc校验方式，只使用8bit位宽的校验码达到crc16的校验精度，在占用更少标签域位置的情况下，实现更高的校验准确率；

16、(4)提出无感的标签域插入方法，使加入的标签域的校验和为0，可有效的实现在发送tcp/udp报文时任意插入，不用重新对tcp/udp报文的校验和进行计算。

技术特征：

1.一种数据网络测试帧的标签域结构，其特征在于：包括标签域识别字段、流识别号、帧序列号、时间戳字段、误码测试控制字段及两级标签域校验字段；所述的标签域识别字段为固定的魔术字识别字段，用于快速定位需识别的位置及判断是否为标签域。

2.根据权利要求1所述的数据网络测试帧的标签域结构，其特征在于：所述的误码测试控制字段包括误码帧标识字段，该误码帧标识字段为标签域中的1bit位置，用于统计网络参数及误码测试。

3.根据权利要求1所述的数据网络测试帧的标签域结构，其特征在于：所述的误码测试控制字段还包括码型标识字段；该码型标识字段采用3bit图形标识符，用于区分测试帧载荷中填充的不同的码型和图形。

4.根据权利要求1所述的数据网络测试帧的标签域结构，其特征在于：所述的两级标签域校验字段包括crc校验码、校验和校验码；采用crc-16/ccitt算法，将得到的16bit的crc结果中高8bit和低8bit进行异或运算获得新crc校验码。

5.根据权利要求4所述的数据网络测试帧的标签域结构，其特征在于：所述校验和校验码的计算范围为整个标签域，整个标签域的校验和为0。

6.一种数据网络的测试方法，其特征在于：该方法利用如权利要求1-5任一项所述的标签域结构，包括：

技术总结
本发明属于测试测量仪器技术领域，特别涉及数据网络测试帧的标签域结构及测试方法。一种数据网络测试帧的标签域结构，包括标签域识别字段、流识别号、帧序列号、时间戳字段、误码测试控制字段及两级标签域校验字段；标签域识别字段为固定的魔术字识别字段，用于快速定位需识别的位置及判断是否为标签域。本发明扩充了网络测试仪测试帧测试功能，可以在实现原有功能的基础上，增加多种码型误码测试的功能，实现网络测试仪与误码测试仪的融合；增加了标签域的校验的准确性，该标签域结构可以满足端口速率为800Gbps的网络测试仪的使用；提出新的CRC校验方式，在占用更少标签域位置的情况下，实现更高的校验准确率。

技术研发人员：马国瑞,胡亚平,袁海军,王峰,李晓慧
受保护的技术使用者：中电科思仪科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7