以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備及方法、裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備及方法、裝置及方法。該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備包括現(xiàn)場可編程門陣列、緩存模塊、網(wǎng)絡端口三、至少一對網(wǎng)絡端口組。每對網(wǎng)絡端口組包括網(wǎng)絡端口一和網(wǎng)絡端口二，網(wǎng)絡端口一與網(wǎng)絡設備一連接以捕獲原始數(shù)據(jù)幀，網(wǎng)絡端口二與網(wǎng)絡設備二連接。現(xiàn)場可編程門陣列接收該原始數(shù)據(jù)幀并根據(jù)該原始數(shù)據(jù)幀記錄下與該原始數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù)幀信息由此生成信息幀，還轉(zhuǎn)發(fā)該原始數(shù)據(jù)幀至網(wǎng)絡設備二，還存儲該原始數(shù)據(jù)幀，還將該原始數(shù)據(jù)幀與該信息幀一同發(fā)送至網(wǎng)絡分析計算機。本發(fā)明還公開該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的實現(xiàn)方法、應用于該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析裝置及方法。
【專利說明】以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備及方法、裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于網(wǎng)絡分析【技術領域】，尤其涉及一種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備、該以 太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的實現(xiàn)方法、應用于該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的以太網(wǎng)數(shù)據(jù) 捕獲和分析裝置、該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析裝置的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析方法。
【背景技術】
[0002] 以太網(wǎng)在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速，與每個人的生活都息息相關。以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和 分析是網(wǎng)絡分析的關鍵性技術，在網(wǎng)絡開發(fā)、維護和診斷方面具有非常重要的意義。然而， 目前市場上的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲設備具有以下缺陷：缺少能夠同時捕獲多通道以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的 設備；需要交換機或分路器等其他設備配合使用，成本較高；數(shù)據(jù)捕獲和分析設備與后續(xù) 網(wǎng)絡分析設備的連接方式復雜；不能保留以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的時間戳信息等。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 針對上述技術缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備、該以 太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的實現(xiàn)方法、應用于該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的以太網(wǎng)數(shù)據(jù) 捕獲和分析裝置、該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析裝置的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析方法，其能夠捕 獲、轉(zhuǎn)發(fā)多通道的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并計算、保留數(shù)據(jù)幀的各種信息。
[0004] 本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：一種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備，其用于捕 獲作為待測試對象的網(wǎng)絡設備一（9)發(fā)送至網(wǎng)絡設備二（10)的原始數(shù)據(jù)幀，并將該原始數(shù) 據(jù)幀交由網(wǎng)絡分析計算機（11)進行分析，網(wǎng)絡設備一（9)與網(wǎng)絡設備二（10)作為該以太 網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的至少一對待操作對象；該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備包括現(xiàn)場可 編程門陣列（1)、緩存模塊（3)、網(wǎng)絡端口三（8)、與該至少一對待操作對象相對應的至少一 對網(wǎng)絡端口組；其中，
[0005] 每對網(wǎng)絡端口組包括網(wǎng)絡端口一⑷和網(wǎng)絡端口二（5)，網(wǎng)絡端口一（4)與網(wǎng)絡設 備一（9)連接以捕獲該原始數(shù)據(jù)幀，網(wǎng)絡端口二（5)與網(wǎng)絡設備二（10)連接；
[0006] 現(xiàn)場可編程門陣列（1)與網(wǎng)絡端口一（4)連接以接收該原始數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)該原 始數(shù)據(jù)幀記錄下與該原始數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù)幀信息由此生成信息幀，現(xiàn)場可編程門陣列 (1)還與網(wǎng)絡端口二（5)連接以轉(zhuǎn)發(fā)該原始數(shù)據(jù)幀至網(wǎng)絡設備二（10)，現(xiàn)場可編程門陣列 (1) 還與緩存模塊（3)連接以存儲該原始數(shù)據(jù)幀，現(xiàn)場可編程門陣列（1)還與網(wǎng)絡端口三 (8)連接以將該原始數(shù)據(jù)幀與該信息幀一同發(fā)送至網(wǎng)絡分析計算機（11)。
[0007] 作為上述方案的進一步改進，該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備還包括電源（2)，電源 (2) 用于對該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的其他各部件提供電能。
[0008] 作為上述方案的進一步改進，網(wǎng)絡端口一（4)和網(wǎng)絡端口二（5)均為百兆以太網(wǎng) 端口，網(wǎng)絡端口一（4)與網(wǎng)絡設備一（9)的連接、網(wǎng)絡端口二（5)與網(wǎng)絡設備二（10)的連 接均使用網(wǎng)線相連。
[0009] 作為上述方案的進一步改進，網(wǎng)絡端口三（8)為千兆以太網(wǎng)端口，并與網(wǎng)絡分析 計算機（11)使用網(wǎng)線相連。
[0010] 本發(fā)明還提供一種上述任意以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的實現(xiàn)方法，該實現(xiàn)方法 包括以下步驟：
[0011] 該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備上電初始化；
[0012] 在每對待操作對象中的網(wǎng)絡設備一（9)與網(wǎng)絡設備二（10)進行通信時，現(xiàn)場可編 程門陣列（1)通過網(wǎng)絡端口一（4)捕獲并接收網(wǎng)絡設備一（9)發(fā)送給網(wǎng)絡設備二（10)的 原始數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)該原始數(shù)據(jù)幀記錄下與該原始數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù)幀信息；
[0013] 現(xiàn)場可編程門陣列（1)通過網(wǎng)絡端口二（5)轉(zhuǎn)發(fā)該原始數(shù)據(jù)幀至網(wǎng)絡設備二 (10)；
[0014] 現(xiàn)場可編程門陣列（1)通過緩存模塊（3)存儲該原始數(shù)據(jù)幀；
[0015] 現(xiàn)場可編程門陣列（1)讀取緩存模塊（3)中存儲的該原始數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)記錄下 與該原始數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù)幀信息生成信息幀；
[0016] 現(xiàn)場可編程門陣列（1)通過網(wǎng)絡端口三（8)將該原始數(shù)據(jù)幀與該信息幀一同發(fā)送 至網(wǎng)絡分析計算機（11)。
[0017] 作為上述方案的進一步改進，該信息幀是記錄該原始數(shù)據(jù)幀各種信息的以太網(wǎng) 幀。進一步地，該信息幀包括若干字段，該若干字段包括目的地址、源地址、EtherType、端口 號、編號、長度、時間戳、填充，分別代表目的設備的MAC地址、源設備的MAC地址、以太網(wǎng)幀 的類型、捕捉到原始數(shù)據(jù)幀的設備端口號、原始數(shù)據(jù)幀的編號、原始數(shù)據(jù)幀的字節(jié)長度、捕 捉到原始數(shù)據(jù)幀時的時間戳、填充〇。優(yōu)選地，目的地址、源地址、EtherType、端口號、編號、 長度、時間戳、填充的長度分別為6字節(jié)、6字節(jié)、2字節(jié)、1字節(jié)、1字節(jié)、2字節(jié)、8字節(jié)、34字 節(jié)。
[0018] 本發(fā)明還提供一種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析裝置，其應用于上述任意以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕 獲和分析設備的現(xiàn)場可編程門陣列（1)中，該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析裝置包括：
[0019] 上電初始化模塊，其用于對該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備上電初始化；
[0020] 捕獲和分析模塊，其用于在每對待操作對象中的網(wǎng)絡設備一（9)與網(wǎng)絡設備二 (10)進行通信時，通過網(wǎng)絡端口一（4)捕獲并接收網(wǎng)絡設備一（9)發(fā)送給網(wǎng)絡設備二（10) 的原始數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)該原始數(shù)據(jù)幀記錄下與該原始數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù)幀信息；
[0021] 轉(zhuǎn)發(fā)模塊，其用于通過網(wǎng)絡端口二（5)轉(zhuǎn)發(fā)該原始數(shù)據(jù)幀至網(wǎng)絡設備二（10);
[0022] 存儲模塊，其用于通過緩存模塊（3)存儲該原始數(shù)據(jù)幀；
[0023] 生成模塊，其用于讀取緩存模塊（3)中存儲的該原始數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)記錄下與該 原始數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù)幀信息生成信息幀；
[0024] 發(fā)送模塊，其用于通過網(wǎng)絡端口三（8)將該原始數(shù)據(jù)幀與該信息幀一同發(fā)送至網(wǎng) 絡分析計算機（11)。
[0025] 本發(fā)明還提供一種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析方法，其應用于上述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和 分析裝置中，該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析方法包括以下步驟：
[0026] 對該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備上電初始化；
[0027] 在每對待操作對象中的網(wǎng)絡設備一（9)與網(wǎng)絡設備二（10)進行通信時，通過網(wǎng)絡 端口一（4)捕獲并接收網(wǎng)絡設備一（9)發(fā)送給網(wǎng)絡設備二（10)的原始數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)該原 始數(shù)據(jù)幀記錄下與該原始數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù)幀信息；
[0028] 通過網(wǎng)絡端口二（5)轉(zhuǎn)發(fā)該原始數(shù)據(jù)幀至網(wǎng)絡設備二（10);
[0029] 通過緩存模塊（3)存儲該原始數(shù)據(jù)幀；
[0030] 讀取緩存模塊（3)中存儲的該原始數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)記錄下與該原始數(shù)據(jù)幀相關的 數(shù)據(jù)幀信息生成信息幀；
[0031] 通過網(wǎng)絡端口三（8)將該原始數(shù)據(jù)幀與該信息幀一同發(fā)送至網(wǎng)絡分析計算機 (11)。
[0032] 相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果如下：
[0033] 1、能夠同時采集多個通道的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)；
[0034] 2、不需要交換機或分路器等其他外部器件配合使用，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的捕獲、轉(zhuǎn)發(fā) 和信息采集的全部過程都在本發(fā)明中完成，成本較?。?br>
[0035] 3、能夠記錄下每一個原數(shù)據(jù)幀的時間戳、長度等信息，為后續(xù)的網(wǎng)絡分析或診斷 提供詳細的參考依據(jù)；
[0036] 4、本發(fā)明的設備通過千兆以太網(wǎng)端口與網(wǎng)絡計算機相連，不需要復雜的驅(qū)動程 序，連接方式簡單可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0037] 圖1是本發(fā)明第一實施方式提供的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的結構示意圖；
[0038] 圖2是圖1中的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備處理數(shù)據(jù)幀的流向示意圖；
[0039] 圖3是圖1中的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備定義的信息幀的結構圖；
[0040] 圖4是本發(fā)明第二實施方式提供的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的結構示意圖；
[0041] 圖5是圖4中以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0042] 為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施實例， 對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明， 并不用于限定本發(fā)明。
[0043] 本發(fā)明的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備用于捕獲作為待測試對象的網(wǎng)絡設備發(fā)送 至另一網(wǎng)絡設備的原始數(shù)據(jù)幀，并將該原始數(shù)據(jù)幀交由網(wǎng)絡分析計算機進行分析。該以太 網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備具有多個網(wǎng)路端口如以太網(wǎng)端口，分別與網(wǎng)絡設備和網(wǎng)絡分析計算 機相連，該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備自動捕獲和轉(zhuǎn)發(fā)由被測網(wǎng)絡設備即待測試對象發(fā)送 的原始數(shù)據(jù)幀，記錄數(shù)據(jù)幀的信息并生成信息幀，最終將原始數(shù)據(jù)幀和信息幀一同發(fā)送至 網(wǎng)絡分析計算機。信息幀是本發(fā)明提出的記錄原始數(shù)據(jù)幀各種信息的以太網(wǎng)幀，網(wǎng)絡分析 計算機可以通過解析信息幀得到原始數(shù)據(jù)幀的全部相關信息。以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析是網(wǎng) 絡分析的關鍵性技術，在網(wǎng)絡開發(fā)、維護和診斷方面具有非常重要的意義。該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕 獲和分析設備在不影響原通信鏈路的前提下，實現(xiàn)了通信數(shù)據(jù)幀的捕獲和分析。
[0044] 請參閱圖1，本發(fā)明第一實施方式提供的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備用于捕獲作 為待測試對象的網(wǎng)絡設備一 9發(fā)送至網(wǎng)絡設備二10的原始數(shù)據(jù)幀，并將該原始數(shù)據(jù)幀交由 網(wǎng)絡分析計算機11進行分析，網(wǎng)絡設備一 9與網(wǎng)絡設備二10作為該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分 析設備的至少一對待操作對象。
[0045] 該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備包括現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA) 1、緩存模塊3、網(wǎng)絡 端口三8、與該至少一對待操作對象相對應的至少一對網(wǎng)絡端口組、電源2。電源2用于對 該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的其他各部件提供電能，如給現(xiàn)場可編程門陣列1、緩存模塊 3、網(wǎng)絡端口三8、網(wǎng)絡端口組提供電能，電源2不但可以設置在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備 內(nèi)，也可以單獨設置于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備外，在本實施方式中，電源2就是設置在 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備內(nèi)的。
[0046] 每對網(wǎng)絡端口組包括網(wǎng)絡端口一 4和網(wǎng)絡端口二5，網(wǎng)絡端口一 4與網(wǎng)絡設備一 9 連接以捕獲該原始數(shù)據(jù)幀，網(wǎng)絡端口二5與網(wǎng)絡設備二10連接。在本實施方式中，網(wǎng)絡端 口組的數(shù)量以兩組為例進行舉例說明，也就是說網(wǎng)絡端口一 4和網(wǎng)絡端口二5分別都有兩 個，而待操作對象僅以一對為例進行舉例說明，即網(wǎng)絡設備一 9與網(wǎng)絡設備二10有一對。當 然，網(wǎng)絡設備一 9與網(wǎng)絡設備二10可以分別和任何一對網(wǎng)絡端口組中的網(wǎng)絡端口一 4和網(wǎng) 絡端口二5連接，可以理解，一旦選擇了其中一對網(wǎng)絡端口組中的網(wǎng)絡端口一 4和網(wǎng)絡端口 二5,現(xiàn)場可編程門陣列1肯定是與這對網(wǎng)絡端口組發(fā)生相應關系。
[0047] 當網(wǎng)絡設備一 9發(fā)送原始數(shù)據(jù)幀至網(wǎng)絡設備二10時，網(wǎng)絡設備一 9就是待測試對 象，當網(wǎng)絡設備二10發(fā)送原始數(shù)據(jù)幀至網(wǎng)絡設備一 9時，網(wǎng)絡設備二10就是待測試對象。 在其他實施方式中，待操作對象可以兩對，這樣以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備同時偵聽兩個 獨立通道的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。網(wǎng)絡設備一 9與網(wǎng)絡設備二10可以分別是實驗計算機與交換 機。
[0048] 網(wǎng)絡端口一 4和網(wǎng)絡端口二5均可為百兆以太網(wǎng)端口，網(wǎng)絡端口一 4與網(wǎng)絡設備 一 9的連接、網(wǎng)絡端口二5與網(wǎng)絡設備二10的連接均可使用網(wǎng)線相連。
[0049] 現(xiàn)場可編程門陣列1與網(wǎng)絡端口一 4連接以接收該原始數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)該原始數(shù) 據(jù)幀記錄下與該原始數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù)幀信息由此生成信息幀，現(xiàn)場可編程門陣列1還與 網(wǎng)絡端口二5連接以轉(zhuǎn)發(fā)該原始數(shù)據(jù)幀至網(wǎng)絡設備二10,現(xiàn)場可編程門陣列1還與緩存模 塊3連接以存儲該原始數(shù)據(jù)幀，現(xiàn)場可編程門陣列1還與網(wǎng)絡端口三8連接以將該原始數(shù) 據(jù)幀與該信息幀一同發(fā)送至網(wǎng)絡分析計算機11。
[0050] 綜上所述，該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備正常工作時，F(xiàn)PGA自動捕捉網(wǎng)絡端口一 4和網(wǎng)絡端口二5上由相應網(wǎng)絡設備發(fā)送的原始數(shù)據(jù)幀，同時記錄下原始數(shù)據(jù)幀的時間戳、 端口號等各種信息，生成信息巾貞，然后將原始數(shù)據(jù)幀和信息幀通過網(wǎng)絡端口三8發(fā)送至網(wǎng) 絡分析計算機11。
[0051] FPGA可以是市購的EP3C25Q240C8芯片；存儲模塊3可以是市購的IS61LV51216 系列SRAM高速存儲器。網(wǎng)絡端口一 4和網(wǎng)絡端口二5可以由LXT973系列以太網(wǎng)芯片和 RJ45網(wǎng)絡接口組成，這些網(wǎng)絡端口與被檢測的網(wǎng)絡設備相連。網(wǎng)絡端口三8可以由Marve11 88E1111系列以太網(wǎng)網(wǎng)絡芯片和RJ45網(wǎng)絡接口組成，該網(wǎng)絡端口和網(wǎng)絡分析計算機11相 連。
[0052] 請結合圖2,該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的實現(xiàn)方法如下介紹。
[0053] 首先，該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備上電初始化。
[0054] 其次，在每對待操作對象中的網(wǎng)絡設備一 9與網(wǎng)絡設備二10進行通信時，現(xiàn)場可 編程門陣列1通過網(wǎng)絡端口一 4捕獲并接收網(wǎng)絡設備一 9發(fā)送給網(wǎng)絡設備二10的原始數(shù) 據(jù)幀，并根據(jù)該原始數(shù)據(jù)幀記錄下與該原始數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù)幀信息。也就是說，如圖2中 的SOOl :網(wǎng)絡設備一 9發(fā)送一個數(shù)據(jù)幀，通過網(wǎng)絡端口一 4傳輸至FPGA，F(xiàn)PGA記錄下該原 始數(shù)據(jù)幀的時間戳、端口號等各種信息。
[0055] 之后，現(xiàn)場可編程門陣列1通過網(wǎng)絡端口二5轉(zhuǎn)發(fā)該原始數(shù)據(jù)幀至網(wǎng)絡設備二10。 也就是說，如圖2中的S002 :FPGA將捕獲到的原始數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡端口二5,傳輸?shù)骄W(wǎng)絡 設備二10。
[0056] 接著，現(xiàn)場可編程門陣列1通過緩存模塊3存儲該原始數(shù)據(jù)幀。也就是說，如圖2 中的S003 :FPGA將捕捉到的原始數(shù)據(jù)幀保存到緩存模塊3中。
[0057] 然后，現(xiàn)場可編程門陣列1讀取緩存模塊3中存儲的該原始數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)記錄下 與該原始數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù)幀信息生成信息幀。也就是說，如圖2中的S004 :FPGA讀取緩 存模塊3中的原始數(shù)據(jù)幀，根據(jù)上述記錄下的原始數(shù)據(jù)幀各種信息，生成信息幀。
[0058] 最后，現(xiàn)場可編程門陣列1通過網(wǎng)絡端口三8將該原始數(shù)據(jù)幀與該信息幀一同發(fā) 送至網(wǎng)絡分析計算機11。也就是說，如圖2中的S005 :FPGA將原始數(shù)據(jù)幀和信息幀通過網(wǎng) 絡端口三8發(fā)送至網(wǎng)絡分析計算機11。
[0059] FPGA處理由網(wǎng)絡設備二10發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的步驟與上述步驟相同。據(jù)此，該以太網(wǎng) 數(shù)據(jù)捕獲和分析設備在不影響原通信鏈路的前提下，實現(xiàn)了通信數(shù)據(jù)幀的捕獲和分析。該 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備處理其它網(wǎng)絡端口組的方法和上述方法相同，兩組網(wǎng)絡端口的 數(shù)據(jù)幀處理還可以同時進行。
[0060] 當然，上面的順序并不局限于于此，只要不影響最終的結局（即現(xiàn)場可編程門陣 列1通過網(wǎng)絡端口三8將該原始數(shù)據(jù)幀與該信息幀一同發(fā)送至網(wǎng)絡分析計算機11)，順序可 以適當調(diào)整，如，可以在存儲該原始數(shù)據(jù)幀之后再轉(zhuǎn)發(fā)該原始數(shù)據(jù)幀至網(wǎng)絡設備二10,還可 以轉(zhuǎn)發(fā)該原始數(shù)據(jù)幀至網(wǎng)絡設備二10和存儲該原始數(shù)據(jù)幀可以同步進行。
[0061] 該信息幀是記錄該原始數(shù)據(jù)幀各種信息的以太網(wǎng)幀。該信息幀是本發(fā)明定義的記 錄原始數(shù)據(jù)幀各種信息的通信載體，它通過該太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備生成，并被發(fā)送至 網(wǎng)絡分析計算機11。信息幀的結構如圖3所示，信息幀的字段名稱及功能如表1所示。
[0062] 該信息幀包括若干字段，該若干字段包括目的地址、源地址、EtherType、端口號、 編號、長度、時間戳、填充，分別代表目的設備的MAC地址、源設備的MAC地址、以太網(wǎng)幀的類 型、捕捉到原始數(shù)據(jù)幀的設備端口號、原始數(shù)據(jù)幀的編號、原始數(shù)據(jù)幀的字節(jié)長度、捕捉到 原始數(shù)據(jù)幀時的時間戳、填充〇。其中，目的地址、源地址、EtherType、端口號、編號、長度、 時間戳、填充的長度分別為6字節(jié)、6字節(jié)、2字節(jié)、1字節(jié)、1字節(jié)、2字節(jié)、8字節(jié)、34字節(jié)。
[0063] 表 1
[0064]
【權利要求】
1. 一種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備，其用于捕獲作為待測試對象的網(wǎng)絡設備一（9)發(fā) 送至網(wǎng)絡設備二（10)的原始數(shù)據(jù)幀，并將該原始數(shù)據(jù)幀交由網(wǎng)絡分析計算機（11)進行分 析，網(wǎng)絡設備一（9)與網(wǎng)絡設備二（10)作為該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的至少一對待操 作對象；其特征在于：該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備包括現(xiàn)場可編程門陣列（1)、緩存模塊 (3)、網(wǎng)絡端口三（8)、與該至少一對待操作對象相對應的至少一對網(wǎng)絡端口組；其中， 每對網(wǎng)絡端口組包括網(wǎng)絡端口一（4)和網(wǎng)絡端口二（5)，網(wǎng)絡端口一（4)與網(wǎng)絡設備一 (9)連接以捕獲該原始數(shù)據(jù)幀，網(wǎng)絡端口二（5)與網(wǎng)絡設備二（10)連接； 現(xiàn)場可編程門陣列（1)與網(wǎng)絡端口一（4)連接以接收該原始數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)該原始數(shù) 據(jù)幀記錄下與該原始數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù)幀信息由此生成信息幀，現(xiàn)場可編程門陣列（1)還 與網(wǎng)絡端口二（5)連接以轉(zhuǎn)發(fā)該原始數(shù)據(jù)幀至網(wǎng)絡設備二（10)，現(xiàn)場可編程門陣列（1)還 與緩存模塊（3)連接以存儲該原始數(shù)據(jù)幀，現(xiàn)場可編程門陣列（1)還與網(wǎng)絡端口三（8)連 接以將該原始數(shù)據(jù)幀與該信息幀一同發(fā)送至網(wǎng)絡分析計算機（11)。
2. 如權利要求1所述的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備，其特征在于：該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲 和分析設備還包括電源（2)，電源（2)用于對該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的其他各部件 提供電能。
3. 如權利要求1所述的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備，其特征在于：網(wǎng)絡端口一（4)和 網(wǎng)絡端口二（5)均為百兆以太網(wǎng)端口，網(wǎng)絡端口一⑷與網(wǎng)絡設備一（9)的連接、網(wǎng)絡端口 二（5)與網(wǎng)絡設備二（10)的連接均使用網(wǎng)線相連。
4. 如權利要求1所述的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備，其特征在于：網(wǎng)絡端口三⑶為 千兆以太網(wǎng)端口，并與網(wǎng)絡分析計算機（11)使用網(wǎng)線相連。
5. -種如權利要求1至4中任意一項所述的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的實現(xiàn)方法， 其特征在于：該實現(xiàn)方法包括以下步驟： 該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備上電初始化； 在每對待操作對象中的網(wǎng)絡設備一（9)與網(wǎng)絡設備二（10)進行通信時，現(xiàn)場可編程門 陣列（1)通過網(wǎng)絡端口一（4)捕獲并接收網(wǎng)絡設備一（9)發(fā)送給網(wǎng)絡設備二（10)的原始 數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)該原始數(shù)據(jù)幀記錄下與該原始數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù)幀信息； 現(xiàn)場可編程門陣列（1)通過網(wǎng)絡端口二（5)轉(zhuǎn)發(fā)該原始數(shù)據(jù)幀至網(wǎng)絡設備二（10); 現(xiàn)場可編程門陣列（1)通過緩存模塊（3)存儲該原始數(shù)據(jù)幀； 現(xiàn)場可編程門陣列（1)讀取緩存模塊（3)中存儲的該原始數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)記錄下與該 原始數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù)幀信息生成信息幀； 現(xiàn)場可編程門陣列（1)通過網(wǎng)絡端口三（8)將該原始數(shù)據(jù)幀與該信息幀一同發(fā)送至網(wǎng) 絡分析計算機（11)。
6. 如權利要求5所述的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的實現(xiàn)方法，其特征在于：該信息 幀是記錄該原始數(shù)據(jù)幀各種信息的以太網(wǎng)幀。
7. 如權利要求6所述的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的實現(xiàn)方法，其特征在于：該信息 中貞包括若干字段，該若干字段包括目的地址、源地址、EtherType、端口號、編號、長度、時間 戳、填充，分別代表目的設備的MAC地址、源設備的MAC地址、以太網(wǎng)幀的類型、捕捉到原始 數(shù)據(jù)幀的設備端口號、原始數(shù)據(jù)幀的編號、原始數(shù)據(jù)幀的字節(jié)長度、捕捉到原始數(shù)據(jù)幀時的 時間戳、填充0。
8. 如權利要求7所述的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的實現(xiàn)方法，其特征在于：目的地 址、源地址、EtherType、端口號、編號、長度、時間戳、填充的長度分別為6字節(jié)、6字節(jié)、2字 節(jié)、1字節(jié)、1字節(jié)、2字節(jié)、8字節(jié)、34字節(jié)。
9. 一種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析裝置，其應用于如權利要求1至4中任意一項所述的以 太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備的現(xiàn)場可編程門陣列（1)中，其特征在于：該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和 分析裝置包括： 上電初始化模塊，其用于對該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備上電初始化； 捕獲和分析模塊，其用于在每對待操作對象中的網(wǎng)絡設備一（9)與網(wǎng)絡設備二（10)進 行通信時，通過網(wǎng)絡端口一（4)捕獲并接收網(wǎng)絡設備一（9)發(fā)送給網(wǎng)絡設備二（10)的原始 數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)該原始數(shù)據(jù)幀記錄下與該原始數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù)幀信息； 轉(zhuǎn)發(fā)模塊，其用于通過網(wǎng)絡端口二（5)轉(zhuǎn)發(fā)該原始數(shù)據(jù)幀至網(wǎng)絡設備二（10); 存儲模塊，其用于通過緩存模塊（3)存儲該原始數(shù)據(jù)幀； 生成模塊，其用于讀取緩存模塊（3)中存儲的該原始數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)記錄下與該原始 數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù)幀信息生成信息幀； 發(fā)送模塊，其用于通過網(wǎng)絡端口三（8)將該原始數(shù)據(jù)幀與該信息幀一同發(fā)送至網(wǎng)絡分 析計算機（11)。
10. -種以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析方法，其應用于如權利要求9所述的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲 和分析裝置中，其特征在于：該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析方法包括以下步驟： 對該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)捕獲和分析設備上電初始化； 在每對待操作對象中的網(wǎng)絡設備一（9)與網(wǎng)絡設備二（10)進行通信時，通過網(wǎng)絡端口 一（4)捕獲并接收網(wǎng)絡設備一（9)發(fā)送給網(wǎng)絡設備二（10)的原始數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)該原始數(shù) 據(jù)幀記錄下與該原始數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù)幀信息； 通過網(wǎng)絡端口二（5)轉(zhuǎn)發(fā)該原始數(shù)據(jù)幀至網(wǎng)絡設備二（10); 通過緩存模塊（3)存儲該原始數(shù)據(jù)幀； 讀取緩存模塊（3)中存儲的該原始數(shù)據(jù)幀，并根據(jù)記錄下與該原始數(shù)據(jù)幀相關的數(shù)據(jù) 幀信息生成信息幀； 通過網(wǎng)絡端口三（8)將該原始數(shù)據(jù)幀與該信息幀一同發(fā)送至網(wǎng)絡分析計算機（11)。
【文檔編號】H04L12/24GK104333476SQ201410690809
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權日:2014年11月26日
【發(fā)明者】劉喆, 湯輝, 倪仁品 申請人:中國電子科技集團公司第三十八研究所