采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法及裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】為克服現(xiàn)有技術(shù)采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法存在的對(duì)維護(hù)人員專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平要求較高，使得該方法的使用受到較大的限制等問(wèn)題，本發(fā)明提出一種采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法及裝置，采用可編程門(mén)陣列技術(shù)FPGA構(gòu)建的發(fā)送端接收和解析上層軟件發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包探索器Ping，采用FPGA構(gòu)建的接收端接收目標(biāo)設(shè)備傳回的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，所述上層軟件包括運(yùn)行于微處理器芯片ARM架構(gòu)上的嵌入式操作系統(tǒng)。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是能夠有效降對(duì)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)要求，簡(jiǎn)化操作流程，使得網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員能夠在現(xiàn)場(chǎng)使用網(wǎng)絡(luò)測(cè)試專(zhuān)用嵌入式設(shè)備進(jìn)行虛擬局域網(wǎng)Ping測(cè)試。并且，具備良好的通用性和可擴(kuò)展性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法及裝置
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及到一種通信網(wǎng)絡(luò)故障分析測(cè)試技術(shù)，特別涉及到一種采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]因特網(wǎng)包探索器Ping (以下稱(chēng)為Ping)是一種用于測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連接情況的程序，是嵌入式操作系統(tǒng)自帶的一個(gè)可執(zhí)行命令。采用Ping可以檢查網(wǎng)絡(luò)是否能夠連通，可以較好地幫助網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員分析判定網(wǎng)絡(luò)故障。在采用Ping進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連通測(cè)試時(shí)，測(cè)試程序需要發(fā)送一個(gè)因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議ICMP回聲請(qǐng)求消息給目標(biāo)設(shè)備并報(bào)告是否收到所希望的ICMP回聲應(yīng)答。在實(shí)際專(zhuān)業(yè)維護(hù)過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員通常采用個(gè)人電腦PC機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，即采用PC機(jī)中安裝的嵌入式操作系統(tǒng)自帶的Ping進(jìn)行測(cè)試。然而，若目標(biāo)設(shè)備攜帶虛擬局域網(wǎng)VLAN (以下簡(jiǎn)稱(chēng)VLAN)標(biāo)簽或雙層虛擬局域網(wǎng)QinQ標(biāo)簽時(shí)，由于嵌入式操作系統(tǒng)自帶的Ping沒(méi)有攜帶VLAN標(biāo)簽，當(dāng)此類(lèi)Ping傳輸?shù)綌y帶VLAN標(biāo)簽的目標(biāo)設(shè)備時(shí)，目標(biāo)設(shè)備將不能識(shí)別和響應(yīng)，使得網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)利用個(gè)人電腦PC機(jī)嵌入式操作系統(tǒng)自帶的Ping進(jìn)行測(cè)試,給專(zhuān)線維護(hù)工作帶來(lái)了一定的困難。當(dāng)然,現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員可以通過(guò)Linux等專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)來(lái)設(shè)置標(biāo)簽，以發(fā)送攜帶VLAN標(biāo)簽的Ping，但該方法不僅需要設(shè)置本機(jī)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)協(xié)議IP地址，同時(shí)還需要為不同的VLAN標(biāo)簽設(shè)置不同的IP地址，從而要求維護(hù)人員具有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，使得該方法的使用受到較大的限制。顯然，現(xiàn)有技術(shù)采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法存在著對(duì)維護(hù)人員專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平要求較高，使得該方法的使用受到較大的限制等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法存在的對(duì)維護(hù)人員專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平要求較高，使得該方法的使用受到較大的限制等問(wèn)題，本發(fā)明提出一種采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法及裝置。本發(fā)明采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法，采用可編程門(mén)陣列技術(shù)FPGA構(gòu)建的發(fā)送端接收和解析上層軟件發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包探索器Ping，定位Ping的首部位置并在相應(yīng)位置插入虛擬局域網(wǎng)VLAN標(biāo)簽，在Ping數(shù)據(jù)幀尾部打上循環(huán)校驗(yàn)碼FCS，形成插入了 VLAN標(biāo)簽并打上FCS幀檢驗(yàn)碼的Ping ;采用FPGA構(gòu)建的接收端接收目標(biāo)設(shè)備傳回的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，同時(shí)，剝離VLAN標(biāo)簽并在數(shù)據(jù)幀尾部打上重新計(jì)算的循環(huán)校驗(yàn)碼FCS ;所述發(fā)送端包括發(fā)送模塊和發(fā)送緩存區(qū)；所述接收端包括接收模塊和接收緩存區(qū)；所述上層軟件包括運(yùn)行于微處理器芯片ARM架構(gòu)上的嵌入式操作系統(tǒng)。
[0005]進(jìn)一步的，本發(fā)明采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法，包括以下步驟:
(I)發(fā)送端接收上層軟件傳遞的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包探索器Ping并存入發(fā)送緩存區(qū)，接收上層軟件配置虛擬局域網(wǎng)VLAN的ID號(hào)碼，即VLAN ID ;所述上層軟件包括運(yùn)行于微處理器芯片ARM架構(gòu)上的嵌入式操作系統(tǒng)；
⑵發(fā)送端讀取發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)，以字節(jié)為單位向目標(biāo)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)讀取到完整的源介質(zhì)訪問(wèn)控制MAC地址后，停止讀取發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)；
⑶發(fā)送端按照用戶(hù)的要求插入VLAN標(biāo)簽的內(nèi)容，并以字節(jié)為單位繼續(xù)向目標(biāo)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)；
⑷發(fā)送端繼續(xù)讀取發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)，直至全部的數(shù)據(jù)被發(fā)送出去，并在數(shù)據(jù)幀尾部打上循環(huán)校驗(yàn)碼FCS ；
(5)發(fā)送端發(fā)送完重組后的插入了VLAN標(biāo)簽并打上FCS的Ping后，立即向上層軟件報(bào)告發(fā)送狀態(tài)并停止活動(dòng)等待上層軟件的指令；
(6)接收端偵聽(tīng)接收目標(biāo)設(shè)備傳回的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，如果在設(shè)定的時(shí)間I?3秒內(nèi)沒(méi)有接收到目標(biāo)設(shè)備傳回的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，則重復(fù)執(zhí)行步驟⑵至(5)；
(7)接收端如果在設(shè)定的重復(fù)發(fā)送次數(shù)4?8次內(nèi)沒(méi)有接收到目標(biāo)設(shè)備傳回的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)為執(zhí)行步驟(11);否則，順序執(zhí)行步驟⑶；
(8)接收端接收到目標(biāo)設(shè)備傳回的攜帶VLAN標(biāo)簽的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包對(duì)其進(jìn)行解析，同時(shí)，將接收的數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)內(nèi)，當(dāng)判定源MAC地址結(jié)束后立即停止將接收的數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)；
(9)接收端剝離VLAN標(biāo)簽相關(guān)的信息，將接收的數(shù)據(jù)繼續(xù)存入接收緩沖區(qū)內(nèi)并在數(shù)據(jù)幀尾部打上重新計(jì)算的循環(huán)校驗(yàn)碼FCS，完成后，向上層軟件報(bào)告接收狀態(tài)；
CO)上層軟件讀取接收緩沖區(qū)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，計(jì)算端到端的網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延和收發(fā)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包總數(shù)，并據(jù)此顯示測(cè)試結(jié)果，轉(zhuǎn)為執(zhí)行步驟(12);其中:傳輸時(shí)延越小，則說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)傳輸速度快，收發(fā)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包相等，則說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量良好；
(11)發(fā)送端停止重發(fā)，報(bào)告網(wǎng)絡(luò)不能連通；
(12)重復(fù)上述步驟⑴至(11)，依次完成因特網(wǎng)報(bào)文控制協(xié)議ICMP幀的處理，直至測(cè)試結(jié)束。
[0006]本發(fā)明采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的裝置，包括:控制輔助電路和可編程門(mén)陣列技術(shù)FPGA功能模塊；其中:
所述控制輔助電路，包括:用于接收上層軟件配置的各種參數(shù)的16/32位精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)微處理器芯片ARM，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)的支持分組數(shù)據(jù)的信息接收和發(fā)送的物理層PHY芯片和實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話(huà)的觸摸顯示屏；所述上層軟件包括運(yùn)行于微處理器芯片ARM架構(gòu)上的嵌入式操作系統(tǒng)；
所述FPGA功能模塊包括發(fā)送端、接收端、ARM接口和狀態(tài)指示模塊；所述發(fā)送端包括發(fā)送模塊和發(fā)送緩存區(qū)，所述接收端包括接收模塊和接收緩存區(qū)；其中:
發(fā)送緩沖區(qū)的主要功能包括:接收并緩存上層軟件發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包探索器Ping ；發(fā)送模塊的主要功能包括:接收上層軟件配置虛擬局域網(wǎng)VLAN的ID號(hào)碼，即VLAN ID ；讀取發(fā)送緩沖區(qū)緩存的Ping，以字節(jié)為單位向目標(biāo)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)；定位Ping的首部位置并在相應(yīng)位置插入虛擬局域網(wǎng)VLAN標(biāo)簽，在Ping數(shù)據(jù)幀尾部打上循環(huán)校驗(yàn)碼FCS，形成插入了 VLAN標(biāo)簽并打上FCS幀檢驗(yàn)碼的Ping ；
接收緩沖區(qū)的主要功能包括:接收并緩存接收模塊處理后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包； 接收模塊的主要功能包括:接收并解析目標(biāo)設(shè)備傳回的攜帶VLAN標(biāo)簽的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，剝離VLAN標(biāo)簽并將處理后的數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)，并在數(shù)據(jù)幀尾部打上重新計(jì)算的循環(huán)校驗(yàn)碼FCS ；
ARM接口的主要功能包括:接收ARM的控制指令，在FPGA與ARM之間傳遞數(shù)據(jù)；
狀態(tài)指示模塊的主要功能包括:向上層軟件報(bào)告網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的收發(fā)狀態(tài)，控制或指導(dǎo)各個(gè)功能模塊進(jìn)行相應(yīng)的操作。
[0007]本發(fā)明采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法及裝置的有益技術(shù)效果是能夠有效降對(duì)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)要求，簡(jiǎn)化操作流程，使得網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員能夠在現(xiàn)場(chǎng)使用網(wǎng)絡(luò)測(cè)試專(zhuān)用嵌入式設(shè)備進(jìn)行虛擬局域網(wǎng)Ping測(cè)試。并且，具備良好的通用性和可擴(kuò)展性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]附圖1是本發(fā)明采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)方法的步驟示意圖；
附圖2是本發(fā)明采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法及裝置作進(jìn)一步的說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0010]附圖1是本發(fā)明采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)方法的步驟示意圖，由圖可知，本發(fā)明采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法，采用可編程門(mén)陣列技術(shù)FPGA構(gòu)建的發(fā)送端接收和解析上層軟件發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包探索器Ping，定位Ping的首部位置并在相應(yīng)位置插入虛擬局域網(wǎng)VLAN標(biāo)簽，在Ping數(shù)據(jù)幀尾部打上循環(huán)校驗(yàn)碼FCS，形成插入了VLAN標(biāo)簽并打上FCS幀檢驗(yàn)碼的Ping ;采用FPGA構(gòu)建的接收端接收目標(biāo)設(shè)備傳回的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，同時(shí)，剝離VLAN標(biāo)簽并在數(shù)據(jù)幀尾部打上重新計(jì)算的循環(huán)校驗(yàn)碼FCS ;所述發(fā)送端包括發(fā)送模塊和發(fā)送緩存區(qū)；所述接收端包括接收模塊和接收緩存區(qū)；所述上層軟件包括運(yùn)行于微處理器芯片ARM架構(gòu)上的嵌入式操作系統(tǒng)。
[0011]本發(fā)明發(fā)起虛擬局域網(wǎng)因特網(wǎng)包探索器的方法，包括以下步驟:
(I)發(fā)送端接收上層軟件傳遞的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包探索器Ping并存入發(fā)送緩存區(qū)，接收上層軟件配置虛擬局域網(wǎng)VLAN的ID號(hào)碼，即VLAN ID ;所述上層軟件包括運(yùn)行于微處理器芯片ARM架構(gòu)上的嵌入式操作系統(tǒng)；
⑵發(fā)送端讀取發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)，以字節(jié)為單位向目標(biāo)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)讀取到完整的源介質(zhì)訪問(wèn)控制MAC地址后，停止讀取發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)；
⑶發(fā)送端按照用戶(hù)的要求插入VLAN標(biāo)簽的內(nèi)容，并以字節(jié)為單位繼續(xù)向目標(biāo)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)；
⑷發(fā)送端繼續(xù)讀取發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)，直至全部的數(shù)據(jù)被發(fā)送出去，并在數(shù)據(jù)幀尾部打上循環(huán)校驗(yàn)碼FCS ；
(5)發(fā)送端發(fā)送完重組后的插入了VLAN標(biāo)簽并打上FCS的Ping后，立即向上層軟件報(bào)告發(fā)送狀態(tài)并停止活動(dòng)等待上層軟件的指令；
(6)接收端偵聽(tīng)接收目標(biāo)設(shè)備傳回的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，如果在設(shè)定的時(shí)間I?3秒內(nèi)沒(méi)有接收到目標(biāo)設(shè)備傳回的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，則重復(fù)執(zhí)行步驟⑵至(5)；
(7)接收端如果在設(shè)定的重復(fù)發(fā)送次數(shù)4?8次內(nèi)沒(méi)有接收到目標(biāo)設(shè)備傳回的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)為執(zhí)行步驟(11);否則，順序執(zhí)行步驟⑶；
(8)接收端接收到目標(biāo)設(shè)備傳回的攜帶VLAN標(biāo)簽的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包對(duì)其進(jìn)行解析，同時(shí)，將接收的數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)內(nèi)，當(dāng)判定源MAC地址結(jié)束后立即停止將接收的數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)；
(9)接收端剝離VLAN標(biāo)簽相關(guān)的信息，將接收的數(shù)據(jù)繼續(xù)存入接收緩沖區(qū)內(nèi)并在數(shù)據(jù)幀尾部打上重新計(jì)算的循環(huán)校驗(yàn)碼FCS，完成后，向上層軟件報(bào)告接收狀態(tài)；
CO)上層軟件讀取接收緩沖區(qū)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，計(jì)算端到端的網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延和收發(fā)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包總數(shù)，并據(jù)此顯示測(cè)試結(jié)果，轉(zhuǎn)為執(zhí)行步驟(12);其中:傳輸時(shí)延越小，則說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)傳輸速度快，收發(fā)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包相等，則說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量良好；
(11)發(fā)送端停止重發(fā)，報(bào)告網(wǎng)絡(luò)不能連通；
(12)重復(fù)上述步驟⑴至(11)，依次完成因特網(wǎng)報(bào)文控制協(xié)議ICMP幀的處理，直至測(cè)試結(jié)束。
[0012]附圖2是本發(fā)明采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知，本發(fā)明采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的裝置，包括:控制輔助電路和可編程門(mén)陣列技術(shù)FPGA功能模塊；其中:
所述控制輔助電路，包括:用于接收上層軟件配置的各種參數(shù)的16/32位精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)微處理器芯片ARM，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)的支持分組數(shù)據(jù)的信息接收和發(fā)送的物理層PHY芯片和實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話(huà)的觸摸顯示屏；所述上層軟件包括運(yùn)行于微處理器芯片ARM架構(gòu)上的嵌入式操作系統(tǒng)；
所述FPGA功能模塊包括發(fā)送端、接收端、ARM接口和狀態(tài)指示模塊；所述發(fā)送端包括發(fā)送模塊和發(fā)送緩存區(qū)，所述接收端包括接收模塊和接收緩存區(qū)；其中:
發(fā)送緩沖區(qū)的主要功能包括:接收并緩存上層軟件發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包探索器Ping ；發(fā)送模塊的主要功能包括:接收上層軟件配置虛擬局域網(wǎng)VLAN的ID號(hào)碼，即VLAN ID ；讀取發(fā)送緩沖區(qū)緩存的Ping，以字節(jié)為單位向目標(biāo)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)；定位Ping的首部位置并在相應(yīng)位置插入虛擬局域網(wǎng)VLAN標(biāo)簽，在Ping數(shù)據(jù)幀尾部打上循環(huán)校驗(yàn)碼FCS，形成插入了 VLAN標(biāo)簽并打上FCS幀檢驗(yàn)碼的Ping ；
接收緩沖區(qū)的主要功能包括:接收并緩存接收模塊處理后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包；
接收模塊的主要功能包括:接收并解析目標(biāo)設(shè)備傳回的攜帶VLAN標(biāo)簽的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，剝離VLAN標(biāo)簽并將處理后的數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)，并在數(shù)據(jù)幀尾部打上重新計(jì)算的循環(huán)校驗(yàn)碼FCS ；
ARM接口的主要功能包括:接收ARM的控制指令，在FPGA與ARM之間傳遞數(shù)據(jù)；
狀態(tài)指示模塊的主要功能包括:向上層軟件報(bào)告網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的收發(fā)狀態(tài)，控制或指導(dǎo)各個(gè)功能模塊進(jìn)行相應(yīng)的操作。
[0013]本發(fā)明采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法及裝置的出發(fā)點(diǎn)是在不修改嵌入式操作系統(tǒng)自帶的TCP/IP協(xié)議棧的前提下，通過(guò)FPGA構(gòu)建的發(fā)送端和接收端來(lái)實(shí)現(xiàn)VLAN標(biāo)簽的插入和剝離，簡(jiǎn)化維護(hù)人員的操作流程和手續(xù)。FPGA構(gòu)建的發(fā)送端和接收端通過(guò)地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線與ARM處理器相連。經(jīng)過(guò)嵌入式操作系統(tǒng)調(diào)用TCP/IP協(xié)議棧后，在內(nèi)存中產(chǎn)生了 Ping包，ARM通過(guò)讀取內(nèi)存的Ping包數(shù)據(jù)，然后通過(guò)地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線向FPGA發(fā)送，F(xiàn)PGA構(gòu)建的發(fā)送端在原來(lái)的Ping中插入VLAN標(biāo)簽并打上FCS形成新的Ping并向目標(biāo)設(shè)備發(fā)送,攜帶VLAN標(biāo)簽的目標(biāo)設(shè)備識(shí)別和響應(yīng)新的Ping并返回網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，F(xiàn)PGA構(gòu)建的接收端剝離VLAN標(biāo)簽并打上重新計(jì)算的循環(huán)校驗(yàn)碼FCS，嵌入式操作系統(tǒng)讀取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，計(jì)算端到端的網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延和收發(fā)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包總數(shù)，并據(jù)此顯示測(cè)試結(jié)果。本發(fā)明采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法及裝置有效降對(duì)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)要求，由于整個(gè)裝置采用地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線與運(yùn)行于微處理器芯片ARM架構(gòu)上的嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，且采用FPGA構(gòu)建發(fā)送端和接收端。因此，具備良好的通用性和可擴(kuò)展性。
[0014]顯然，本發(fā)明采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法及裝置的有益技術(shù)效果是能夠有效降對(duì)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)要求，簡(jiǎn)化操作流程，使得網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員能夠在現(xiàn)場(chǎng)使用網(wǎng)絡(luò)測(cè)試專(zhuān)用嵌入式設(shè)備進(jìn)行虛擬局域網(wǎng)Ping測(cè)試。并且，具備良好的通用性和可擴(kuò)展性。
【權(quán)利要求】
1.一種采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法，其特征在于:采用可編程門(mén)陣列技術(shù)FPGA構(gòu)建的發(fā)送端接收和解析上層軟件發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包探索器Ping，定位Ping的首部位置并在相應(yīng)位置插入虛擬局域網(wǎng)VLAN標(biāo)簽，在Ping數(shù)據(jù)幀尾部打上循環(huán)校驗(yàn)碼FCS,形成插入了 VLAN標(biāo)簽并打上FCS幀檢驗(yàn)碼的Ping ;采用FPGA構(gòu)建的接收端接收目標(biāo)設(shè)備傳回的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，同時(shí)，剝離VLAN標(biāo)簽并在數(shù)據(jù)幀尾部打上重新計(jì)算的循環(huán)校驗(yàn)碼FCS ;所述發(fā)送端包括發(fā)送模塊和發(fā)送緩存區(qū)；所述接收端包括接收模塊和接收緩存區(qū)；所述上層軟件包括運(yùn)行于微處理器芯片ARM架構(gòu)上的嵌入式操作系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: (I)發(fā)送端接收上層軟件傳遞的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包探索器Ping并存入發(fā)送緩存區(qū)，接收上層軟件配置虛擬局域網(wǎng)VLAN的ID號(hào)碼，即VLAN ID ;所述上層軟件包括運(yùn)行于微處理器芯片ARM架構(gòu)上的嵌入式操作系統(tǒng)； ⑵發(fā)送端讀取發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)，以字節(jié)為單位向目標(biāo)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，當(dāng)讀取到完整的源介質(zhì)訪問(wèn)控制MAC地址后，停止讀取發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)； ⑶發(fā)送端按照用戶(hù)的要求插入VLAN標(biāo)簽的內(nèi)容，并以字節(jié)為單位繼續(xù)向目標(biāo)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)； 送緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)，直至全部的數(shù)據(jù)被發(fā)送出去，并在數(shù)據(jù)幀尾部打上循環(huán)校驗(yàn)碼FCS ； (5)發(fā)送端發(fā)送完重組后的插入了VLAN標(biāo)簽并打上FCS的Ping后，立即向上層軟件報(bào)告發(fā)送狀態(tài)并停止活動(dòng)等待上層軟件的指令； (6)接收端偵聽(tīng)接收目標(biāo)設(shè)備傳回的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，如果在設(shè)定的時(shí)間I~3秒內(nèi)沒(méi)有接收到目標(biāo)設(shè)備傳回的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，則重復(fù)執(zhí)行步驟⑵至(5)； (7)接收端如果在設(shè)定的重復(fù)發(fā)送次數(shù)4~8次內(nèi)沒(méi)有接收到目標(biāo)設(shè)備傳回的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)為執(zhí)行步驟(11);否則，順序執(zhí)行步驟⑶； (8)接收端接收到目標(biāo)設(shè)備傳回的攜帶VLAN標(biāo)簽的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包對(duì)其進(jìn)行解析，同時(shí)，將接收的數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)內(nèi)，當(dāng)判定源MAC地址結(jié)束后立即停止將接收的數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)； (9)接收端剝離VLAN標(biāo)簽相關(guān)的信息，將接收的數(shù)據(jù)繼續(xù)存入接收緩沖區(qū)內(nèi)并在數(shù)據(jù)幀尾部打上重新計(jì)算的循環(huán)校驗(yàn)碼FCS，完成后，向上層軟件報(bào)告接收狀態(tài)； CO)上層軟件讀取接收緩沖區(qū)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，計(jì)算端到端的網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延和收發(fā)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包總數(shù)，并據(jù)此顯示測(cè)試結(jié)果，轉(zhuǎn)為執(zhí)行步驟(12);其中:傳輸時(shí)延越小，則說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)傳輸速度快，收發(fā)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包相等，則說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量良好； (II)發(fā)送端停止重發(fā)，報(bào)告網(wǎng)絡(luò)不能連通； (12)重復(fù)上述步驟⑴至(11)，依次完成因特網(wǎng)報(bào)文控制協(xié)議ICMP幀的處理，直至測(cè)試結(jié)束。
3.一種采用因特網(wǎng)包探索器檢測(cè)虛擬局域網(wǎng)的裝置，其特征在于:該裝置包括控制輔助電路和可編程門(mén)陣列技術(shù)FPGA功能模塊；其中: 所述控制輔助電路，包括:用于接收上層軟件配置的各種參數(shù)的16/32位精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)微處理器芯片ARM，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)的支持分組數(shù)據(jù)的信息接收和發(fā)送的物理層PHY芯片和實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話(huà)的觸摸顯示屏；所述上層軟件包括包括運(yùn)行于微處理器芯片ARM架構(gòu)上的嵌入式操作系統(tǒng)； 所述FPGA功能模塊包括發(fā)送端、接收端、ARM接口和狀態(tài)指示模塊；所述發(fā)送端包括發(fā)送模塊和發(fā)送緩存區(qū)，所述接收端包括接收模塊和接收緩存區(qū)；其中:發(fā)送緩沖區(qū)的主要功能包括:接收并緩存上層軟件發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包探索器Ping ；發(fā)送模塊的主要功能包括:接收上層軟件配置虛擬局域網(wǎng)VLAN的ID號(hào)碼，即VLAN ID ；讀取發(fā)送緩沖區(qū)緩存的Ping，以字節(jié)為單位向目標(biāo)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)；定位Ping的首部位置并在相應(yīng)位置插入虛擬局域網(wǎng)VLAN標(biāo)簽，在Ping數(shù)據(jù)幀尾部打上循環(huán)校驗(yàn)碼FCS，形成插入了 VLAN標(biāo)簽并打上FCS幀檢驗(yàn)碼的Ping ； 接收緩沖區(qū)的主要功能包括:接收并緩存接收模塊處理后的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包； 接收模塊的主要功能包括:接收并解析目標(biāo)設(shè)備傳回的攜帶VLAN標(biāo)簽的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，剝離VLAN標(biāo)簽并將處理后的數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)，并在數(shù)據(jù)幀尾部打上重新計(jì)算的循環(huán)校驗(yàn)碼FCS ； ARM接口的主要功能包括:接收ARM的控制指令，在FPGA與ARM之間傳遞數(shù)據(jù)； 狀態(tài)指示模塊的主要功能包括:向上層軟件報(bào)告網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的收發(fā)狀態(tài)，控制或指導(dǎo)各個(gè)功能模塊進(jìn)行相 應(yīng)的操作。
【文檔編號(hào)】H04L12/26GK103973518SQ201410230322
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】鄧炳光, 黃世廣, 萬(wàn)雪松, 何均榮, 高培, 倪又華 申請(qǐng)人:重慶重郵匯測(cè)通信技術(shù)有限公司