專利名稱：模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌瑢儆谝蕴W(wǎng)交換路由技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
UML (User Mode Linux，用戶模式的Linux)是Linux系統(tǒng)一個(gè)很強(qiáng)大的功能，它可以把Linux內(nèi)核作為一個(gè)用戶程序在Linux上運(yùn)行。目前有很多內(nèi)核的開(kāi)發(fā)和調(diào)試都是的 UML上進(jìn)行的，因?yàn)橛脩裟Ｊ较碌某绦虮容^容易調(diào)試，所有用UML來(lái)調(diào)試和開(kāi)發(fā)Linux內(nèi)核是比較方便快捷的。然而，如何在操作系統(tǒng)(例如上述的UML)的基礎(chǔ)上配置其它功能模塊以設(shè)計(jì)出模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)是業(yè)界普遍遇到的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種具備良好的擴(kuò)展性和靈活性的模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹榻鉀Q上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)，包括操作系統(tǒng)、交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器及交換機(jī)上層協(xié)議模塊，所述操作系統(tǒng)設(shè)有至少一個(gè)用來(lái)模擬真實(shí)交換機(jī)以太網(wǎng)端口的以太網(wǎng)口，所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器用來(lái)模擬真實(shí)交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)芯片，所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器包括一個(gè)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片SDK軟件模塊，交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器一方面通過(guò)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片SDK軟件模塊接收來(lái)自交換機(jī)上層協(xié)議模塊的控制信息，并將這些控制信息保存到交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器中；所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器另一方面接收以太網(wǎng)口發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào)文，并根據(jù)上述保存的控制信息來(lái)處理收到的數(shù)據(jù)報(bào)文。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)用以模擬三層以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述操作系統(tǒng)為用來(lái)模擬Linux操作系統(tǒng)的用戶模式的 Linux。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述操作系統(tǒng)為真實(shí)的Linux操作系統(tǒng)。本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案一種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，包括模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)及 UML系統(tǒng)，所述模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)、交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器及交換機(jī)上層協(xié)議模塊，所述操作系統(tǒng)設(shè)有至少一個(gè)用來(lái)模擬真實(shí)交換機(jī)的以太網(wǎng)端口的以太網(wǎng)口 ；所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器用來(lái)模擬真實(shí)交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)芯片，所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器包括一個(gè)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片SDK軟件模塊，所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片SDK軟件模塊接收來(lái)自交換機(jī)上層協(xié)議模塊的控制信息，所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器接收以太網(wǎng)口發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào)文并根據(jù)上述控制信息來(lái)處理收到的數(shù)據(jù)報(bào)文；所述UML系統(tǒng)包括與操作系統(tǒng)的以太網(wǎng)口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的第二以太網(wǎng)口，進(jìn)而使UML系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)能夠被直接送到模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)中。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述操作系統(tǒng)為用來(lái)模擬Linux操作系統(tǒng)的用戶模式的 Linux。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述操作系統(tǒng)為真實(shí)的Linux操作系統(tǒng)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述操作系統(tǒng)的以太網(wǎng)口與UML系統(tǒng)的第二以太網(wǎng)口直接相連。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒ㄅc模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)相連的第二模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)，所述第二模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)也與UML系統(tǒng)相連。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)設(shè)有若干第三以太網(wǎng)口，所述第三以太網(wǎng)口中的部分與第二以太網(wǎng)口直接相連，而另一部分與UML系統(tǒng)的第二以太網(wǎng)口直接相連。相較于現(xiàn)有技術(shù)，使用本發(fā)明模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠軌蚋玫尿?yàn)證交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片的正確性，大大減少了交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片上層軟件的開(kāi)發(fā)調(diào)試的復(fù)雜度， 且擴(kuò)展性和靈活性佳。

圖1是本發(fā)明模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)框架圖。圖2是本發(fā)明基于圖1所示的模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹D3是本發(fā)明基于圖1所示的模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的另一種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?br> 具體實(shí)施方式請(qǐng)參圖1所示，本發(fā)明模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)100包括操作系統(tǒng)(在本實(shí)施方式中為UML1)、交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器2及交換機(jī)上層協(xié)議模塊3。所述UMLl可以根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)或者多個(gè)以太網(wǎng)口(在本實(shí)施方式中包括若干以太網(wǎng)口 11、12、13、14)。所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器2用以與這些以太網(wǎng)口 11、12、13、14建立數(shù)據(jù)通道進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器2還包括一個(gè)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片SDK (Software Develop Kit，軟件開(kāi)發(fā)工具包)軟件模塊4。所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片SDK軟件模塊4通過(guò)控制通道，用以接收從交換機(jī)上層協(xié)議模塊3發(fā)送出來(lái)的控制信息。本發(fā)明模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)100用以模擬三層以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)，其中，所述UMLl用來(lái)模擬Linux操作系統(tǒng)，當(dāng)然在其它實(shí)施方式中， 所述UMLl也可以由真實(shí)的Linux操作系統(tǒng)代替，只是真實(shí)的Linux操作系統(tǒng)需要更多的硬件投入；所述以太網(wǎng)口 11、12、13、14用來(lái)模擬真實(shí)交換機(jī)的以太網(wǎng)端口 ；所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器2用來(lái)模擬真實(shí)交換機(jī)專用的轉(zhuǎn)發(fā)芯片。請(qǐng)參圖2及圖3所示，不同UML之間的以太網(wǎng)口可以通過(guò)通信的方式建立鏈接，從而可以模擬出真實(shí)環(huán)境中各種不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。使用時(shí)，所述交換機(jī)上層協(xié)議模塊3通過(guò)協(xié)議計(jì)算或者用戶命令配置，經(jīng)過(guò)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片SDK軟件模塊4設(shè)置到交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器2中。交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器2 一方面通過(guò)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片SDK軟件模塊4接收來(lái)自交換機(jī)上層協(xié)議模塊3的控制信息， 并將這些控制信息保存到交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器2中；另一方面交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器2 接收模擬以太網(wǎng)口 11、12、13、14發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào)文，并根據(jù)上述保存的控制信息來(lái)處理收到的數(shù)據(jù)報(bào)文。
請(qǐng)參考圖2所示，一種用以模擬真實(shí)的交換機(jī)與Linux系統(tǒng)的電腦相連狀況的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，其包括上述模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)100(以下簡(jiǎn)稱DUT)及普通的UML系統(tǒng)20。所述UML系統(tǒng)20包括與DUT的以太網(wǎng)口 11、12、13、14進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的若干第二以太網(wǎng)口 21、 22、23、對(duì)。所述UML系統(tǒng)20可以使用發(fā)包軟件向第二以太網(wǎng)口 21、22、23、對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文。因?yàn)檫@些第二以太網(wǎng)口 21、22、23、M直接與DUT的以太網(wǎng)口 11、12、13、14相連，所以 UML系統(tǒng)20上的數(shù)據(jù)能夠被直接送到DUT中。假設(shè)數(shù)據(jù)報(bào)文從DUT的以太網(wǎng)口 11進(jìn)入交換機(jī)中做二層轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)后的報(bào)文從DUT的以太網(wǎng)口 12出來(lái)，這時(shí)在UML系統(tǒng)20的第二以太網(wǎng)口 22上就能夠抓到被轉(zhuǎn)發(fā)出來(lái)的報(bào)文。請(qǐng)參考圖3所示，一種比圖2更為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，其包括兩臺(tái)模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)100(以下分別簡(jiǎn)稱DUTl及DUT2)及普通的UML系統(tǒng)20，用以模擬兩臺(tái)交換機(jī)之間的交互。所述DUT2也被稱之為第二以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)，其設(shè)有若干第三以太網(wǎng)口 31、32、33、 ；34，其中，DUTl的以太網(wǎng)口 11、12分別與DUT2的第三以太網(wǎng)口 34、33建立數(shù)據(jù)通道；所述 DUTl的以太網(wǎng)口 13、14分別與UML系統(tǒng)20的第二以太網(wǎng)口 23J4建立數(shù)據(jù)通道；另外， DUT2的第三以太網(wǎng)口 31、32與UML系統(tǒng)20的第二以太網(wǎng)口 21、22建立數(shù)據(jù)通道。DUTl和 DUT2上都運(yùn)行著交換機(jī)系統(tǒng)協(xié)議軟件，比如路由信息協(xié)議(RIP)。當(dāng)DUTl上的RIP需要與 DUT2上RIP進(jìn)行交互的時(shí)候，可以通過(guò)以下路徑實(shí)現(xiàn)DUT1上的RIP- > DUTl上的交換機(jī)芯片模擬器2-> DUTl的以太網(wǎng)口 11、12->DUT2的第三以太網(wǎng)口 ；34、33_ > DUT2的交換機(jī)模擬器2->DUT2的RIP，相反方向類似。這樣的環(huán)境與真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是一樣的。當(dāng)然， 在其它實(shí)施方式中，可以由多個(gè)模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)100形成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，且這些模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)100之間可以按照拓?fù)湟?guī)劃任意互聯(lián)，以模擬出各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洵h(huán)境。本發(fā)明模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)100以及基于模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)100的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠軌蚝芊奖愕膶?shí)現(xiàn)模擬三層以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)。本發(fā)明基于模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)100 的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢园凑崭鞣N真實(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞男枨?，形成由多個(gè)模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)100組成的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洵h(huán)境，以模擬各種真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，且模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)100的數(shù)目不受真實(shí)交換機(jī)設(shè)備數(shù)目的限制。所以，本發(fā)明模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)100以及基于模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)100的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌M的三層以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)有很好的擴(kuò)展性和靈活性， 能夠很方便的模擬各種真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋺?yīng)用。另外，由于是模擬交換機(jī)系統(tǒng)，所以修改網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔容^容易，只需要修改交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器2的啟動(dòng)參數(shù)，不需要像真實(shí)系統(tǒng)一樣插拔網(wǎng)線。使用本發(fā)明模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)100能夠更好的驗(yàn)證交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片的正確性，大大減少了交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片上層軟件的開(kāi)發(fā)、調(diào)試的復(fù)雜度，而且上層軟件的開(kāi)發(fā)不依賴于真實(shí)的交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片，因而可以與交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片同時(shí)開(kāi)發(fā)，大大加快了整個(gè)交換機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的范圍，即凡是依本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)及發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)，其特征在于包括操作系統(tǒng)、交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器及交換機(jī)上層協(xié)議模塊，所述操作系統(tǒng)設(shè)有至少一個(gè)用來(lái)模擬真實(shí)交換機(jī)以太網(wǎng)端口的以太網(wǎng)口，所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器用來(lái)模擬真實(shí)交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)芯片，所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器包括一個(gè)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片SDK軟件模塊，交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器一方面通過(guò)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片SDK軟件模塊接收來(lái)自交換機(jī)上層協(xié)議模塊的控制信息，并將這些控制信息保存到交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器中；所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器另一方面接收以太網(wǎng)口發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào)文，并根據(jù)上述保存的控制信息來(lái)處理收到的數(shù)據(jù)報(bào)文。
2.如權(quán)利要求1所述的模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)，所述模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)用以模擬三層以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)為用來(lái)模擬Linux操作系統(tǒng)的用戶模式的Linux。
4.如權(quán)利要求1所述的模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)，所述操作系統(tǒng)為真實(shí)的Linux操作系統(tǒng)。
5.一種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，包括模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)及UML系統(tǒng)，其特征在于所述模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)、交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器及交換機(jī)上層協(xié)議模塊，所述操作系統(tǒng)設(shè)有至少一個(gè)用來(lái)模擬真實(shí)交換機(jī)的以太網(wǎng)端口的以太網(wǎng)口 ；所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器用來(lái)模擬真實(shí)交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)芯片，所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器包括一個(gè)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片 SDK軟件模塊，所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片SDK軟件模塊接收來(lái)自交換機(jī)上層協(xié)議模塊的控制信息，所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器接收以太網(wǎng)口發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào)文并根據(jù)上述控制信息來(lái)處理收到的數(shù)據(jù)報(bào)文；所述UML系統(tǒng)包括與操作系統(tǒng)的以太網(wǎng)口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的第二以太網(wǎng)口，進(jìn)而使UML系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)能夠被直接送到模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)中。
6.如權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，所述操作系統(tǒng)為用來(lái)模擬Linux操作系統(tǒng)的用戶模式的Linux。
7.如權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，所述操作系統(tǒng)為真實(shí)的Linux操作系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌霾僮飨到y(tǒng)的以太網(wǎng)口與UML系統(tǒng)的第二以太網(wǎng)口直接相連。
9.如權(quán)利要求5所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒ㄅc模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)相連的第二模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)，所述第二模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)也與UML系統(tǒng)相連。
10.如權(quán)利要求9所述的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，所述第二模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)設(shè)有若干第三以太網(wǎng)口，所述第三以太網(wǎng)口中的部分與第二以太網(wǎng)口直接相連，而另一部分與UML系統(tǒng)的第二以太網(wǎng)口直接相連。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)，包括操作系統(tǒng)、交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器及交換機(jī)上層協(xié)議模塊；所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器用來(lái)模擬交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)芯片，所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器包括一個(gè)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片SDK軟件模塊，所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片SDK軟件模塊接收來(lái)自交換機(jī)上層協(xié)議模塊的控制信息，所述交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片模擬器接收以太網(wǎng)口發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào)文并根據(jù)上述控制信息來(lái)處理收到的數(shù)據(jù)報(bào)文。使用本發(fā)明的模擬以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)能夠更好的驗(yàn)證交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片的正確性，大大減少了交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)芯片上層軟件的開(kāi)發(fā)調(diào)試的復(fù)雜度，且擴(kuò)展性和靈活性佳。
文檔編號(hào)H04L12/04GK102377644SQ20101025223
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者陳躍芳, 顧祥洪 申請(qǐng)人:盛科網(wǎng)絡(luò)(蘇州)有限公司