一種ip網(wǎng)絡(luò)損傷仿真方法及仿真儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種IP網(wǎng)絡(luò)損傷仿真方法，還涉及一種IP網(wǎng)絡(luò)損傷仿真儀。
【背景技術(shù)】
[0002]IP網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用非常廣泛，小到一個(gè)設(shè)備，大到國(guó)家的戰(zhàn)略網(wǎng)都有IP通信網(wǎng)絡(luò)在使用。如果一個(gè)通信設(shè)備只是在正常情況下測(cè)試通過(guò)，就好比是在理想的環(huán)境下測(cè)試沒(méi)有任何問(wèn)題。但是，一個(gè)真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)不可避免的存在著各種不同的損傷和異常情況，如何模擬網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)情況，需要IP網(wǎng)絡(luò)損傷仿真儀來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0003]現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境或者一般局域網(wǎng)內(nèi)，難以模擬實(shí)際IP網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，因此，如何模擬網(wǎng)絡(luò)的真實(shí)情況是目前亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出了一種IP網(wǎng)絡(luò)損傷仿真方法及仿真儀，解決了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境或者一般局域網(wǎng)內(nèi)，難以模擬實(shí)際IP網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種IP網(wǎng)絡(luò)損傷仿真方法，接收的數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)定時(shí)恢復(fù)、錯(cuò)誤檢測(cè)和幀統(tǒng)計(jì)，然后經(jīng)過(guò)流量管制和過(guò)濾，最后經(jīng)過(guò)損傷后輸出；其中，
[0007]MAC幀處理與測(cè)試模塊完成以太網(wǎng)幀同步檢測(cè)和定時(shí)恢復(fù)，同時(shí)檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)MAC層的各種錯(cuò)誤參數(shù)，得到并行包數(shù)據(jù)；
[0008]所述并行包數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)IP幀處理與測(cè)試模塊得到IP層的各種定時(shí)并統(tǒng)計(jì)各種幀的總數(shù)；
[0009]通過(guò)IP幀處理后輸出的數(shù)據(jù)在TCP/UDP幀處理與測(cè)試模塊進(jìn)行TCP/UDP包定時(shí)信號(hào)恢復(fù)，并檢測(cè)TCP/UDP校驗(yàn)和錯(cuò)誤；
[0010]然后進(jìn)入管制模塊模擬網(wǎng)絡(luò)的流量控制，管制共有兩級(jí):線路級(jí)和場(chǎng)景級(jí)；線路管制單元對(duì)整個(gè)端口的數(shù)據(jù)流量進(jìn)行管制；場(chǎng)景管制單元對(duì)每個(gè)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)獨(dú)立進(jìn)行管制;
[0011]過(guò)濾模塊根據(jù)包內(nèi)容，將數(shù)據(jù)分為多組，每組都具有獨(dú)立的損傷參數(shù)和損傷電路，用于模擬多子網(wǎng)損傷。
[0012]可選地，端口每個(gè)場(chǎng)景的損傷支持包丟失、包修改、包損壞、CRC損壞、包亂序、包復(fù)制、路由翻轉(zhuǎn)、延時(shí)、抖動(dòng)以及載波丟失損傷。
[0013]可選地，端口每個(gè)場(chǎng)景的損傷順序支持包丟失、包修改、包損壞、CRC損壞、包亂序、包復(fù)制、路由翻轉(zhuǎn)、延時(shí)、抖動(dòng)以及載波丟失等損傷。
[0014]可選地，本發(fā)明的仿真方法還包括復(fù)用模塊，復(fù)用模塊將各個(gè)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)流進(jìn)行復(fù)用，復(fù)用采用順序優(yōu)先權(quán)的方式，從場(chǎng)景I開(kāi)始查看每個(gè)場(chǎng)景緩存中數(shù)據(jù)包，當(dāng)緩存器滿或有完整的數(shù)據(jù)包時(shí)，將優(yōu)先輸出，否則從當(dāng)前有數(shù)據(jù)包輸入的場(chǎng)景緩沖器輸出數(shù)據(jù)。
[0015]可選地，本發(fā)明的仿真方法還包括整形模塊，整形模塊對(duì)端口輸出數(shù)據(jù)流的速率和突發(fā)長(zhǎng)度進(jìn)行控制，采用緩沖器將數(shù)據(jù)流進(jìn)行緩存，緩存器數(shù)據(jù)流輸出按照連續(xù)狀態(tài)令牌桶算法，使輸出數(shù)據(jù)流平均速率和最大突發(fā)長(zhǎng)度符合規(guī)定要求。
[0016]可選地，本發(fā)明的仿真方法還包括載波丟失模塊，其通過(guò)禁止鏈路脈沖輸出來(lái)模擬鏈路斷開(kāi)的情況。
[0017]可選地，本發(fā)明的仿真方法還包括輸出環(huán)回控制模塊，用于選擇端口輸出的數(shù)據(jù)源，其中，雙向損傷是轉(zhuǎn)發(fā)另一端口的數(shù)據(jù)包，或者選擇本端口的輸入數(shù)據(jù)在損傷后再通過(guò)本端口輸出。
[0018]本發(fā)明還提供了一種IP網(wǎng)絡(luò)損傷仿真儀，從端口輸入的數(shù)據(jù)首先經(jīng)過(guò)MAC幀處理與測(cè)試模塊，完成以太網(wǎng)幀同步檢測(cè)和定時(shí)恢復(fù)，同時(shí)檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)MAC層的各種錯(cuò)誤參數(shù)，得到并行包數(shù)據(jù)；
[0019]所述并行包數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)IP幀處理與測(cè)試模塊得到IP層的各種定時(shí)并統(tǒng)計(jì)各種幀的總數(shù)；
[0020]經(jīng)過(guò)IP幀處理后輸出的數(shù)據(jù)在TCP/UDP幀處理與測(cè)試模塊進(jìn)行TCP/UDP包定時(shí)信號(hào)恢復(fù)，并檢測(cè)TCP/UDP校驗(yàn)和錯(cuò)誤；
[0021]然后經(jīng)過(guò)管制模塊模擬網(wǎng)絡(luò)的流量控制，管制模塊共有兩級(jí):線路級(jí)和場(chǎng)景級(jí)；線路管制單元對(duì)整個(gè)端口的數(shù)據(jù)流量進(jìn)行管制；場(chǎng)景管制單元對(duì)每個(gè)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)獨(dú)立進(jìn)行管制；
[0022]過(guò)濾模塊根據(jù)包內(nèi)容，將數(shù)據(jù)分為多組，每組都具有獨(dú)立的損傷參數(shù)和損傷電路，用于模擬多子網(wǎng)損傷，最后輸出經(jīng)過(guò)損傷后的數(shù)據(jù)。
[0023]可選地，端口的每個(gè)場(chǎng)景的損傷都順序支持包丟失、包修改、包損壞、CRC損壞、包亂序、包復(fù)制、路由翻轉(zhuǎn)、延時(shí)、抖動(dòng)以及載波丟失損傷。
[0024]可選地，本發(fā)明的IP網(wǎng)絡(luò)損傷仿真儀還包括:
[0025]復(fù)用模塊，將各個(gè)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)流進(jìn)行復(fù)用，復(fù)用采用順序優(yōu)先權(quán)的方式，從場(chǎng)景I開(kāi)始查看每個(gè)場(chǎng)景緩存中數(shù)據(jù)包，當(dāng)緩存器滿或有完整的數(shù)據(jù)包時(shí)，將優(yōu)先輸出，否則從當(dāng)前有數(shù)據(jù)包輸入的場(chǎng)景緩沖器輸出數(shù)據(jù)；
[0026]整形模塊，對(duì)端口輸出數(shù)據(jù)流的速率和突發(fā)長(zhǎng)度進(jìn)行控制，采用緩沖器將數(shù)據(jù)流進(jìn)行緩存，緩存器數(shù)據(jù)流輸出按照連續(xù)狀態(tài)令牌桶算法，使輸出數(shù)據(jù)流平均速率和最大突發(fā)長(zhǎng)度符合規(guī)定要求；
[0027]載波丟失模塊，其通過(guò)禁止鏈路脈沖輸出來(lái)模擬鏈路斷開(kāi)的情況；
[0028]輸出環(huán)回控制模塊，用于選擇端口輸出的數(shù)據(jù)源，其中，雙向損傷是轉(zhuǎn)發(fā)另一端口的數(shù)據(jù)包，或者選擇本端口的輸入數(shù)據(jù)在損傷后再通過(guò)本端口輸出。
[0029]本發(fā)明的有益效果是:
[0030]端口每個(gè)場(chǎng)景的損傷都支持包丟失、包修改、包損壞、CRC損壞、包亂序、包復(fù)制、路由翻轉(zhuǎn)、延時(shí)、抖動(dòng)以及載波丟失等損傷，能夠模擬實(shí)際IP網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，為科研或者實(shí)驗(yàn)提供了良好的模擬仿真平臺(tái)。
【附圖說(shuō)明】
[0031]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0032]圖1為本發(fā)明一種IP網(wǎng)絡(luò)損傷仿真儀的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0034]本發(fā)明提出了一種IP網(wǎng)絡(luò)損傷仿真方法和仿真儀，解決了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境或者一般局域網(wǎng)內(nèi)，難以模擬實(shí)際IP網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景的問(wèn)題。
[0035]本發(fā)明的IP網(wǎng)絡(luò)損傷仿真方法及仿真儀，端口接收數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)定時(shí)恢復(fù)電路、錯(cuò)誤檢測(cè)電路和幀統(tǒng)計(jì)電路，然后經(jīng)過(guò)流量管制和過(guò)濾，最后經(jīng)過(guò)損傷后輸出。其中，MAC幀處理與測(cè)試模塊完成以太網(wǎng)幀同步檢測(cè)和定時(shí)恢復(fù)，同時(shí)檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)MAC層的各種錯(cuò)誤參數(shù)，如FCS錯(cuò)誤、碎片等，得到8比特并行包數(shù)據(jù)；線路管制模塊用于模擬網(wǎng)絡(luò)的流量控制功能；過(guò)濾模塊可以根據(jù)包內(nèi)容，將數(shù)據(jù)分為多組，本發(fā)明的實(shí)施例將數(shù)據(jù)分為I?16組，每組都具有獨(dú)立的損傷參數(shù)和損傷電路，用于模擬多子網(wǎng)損傷；端口每個(gè)場(chǎng)景的損傷都順序支持包丟失、包修改、包損壞、CRC損壞、包亂序、包復(fù)制、路由翻轉(zhuǎn)、延時(shí)、抖動(dòng)以及載波丟失等損傷。本發(fā)明的IP網(wǎng)絡(luò)損傷仿真方法及仿真儀，能夠模擬實(shí)際IP網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景，為科研或者實(shí)驗(yàn)提供了良好的模擬仿真平臺(tái)。
[0036]圖1為本發(fā)明IP網(wǎng)絡(luò)損傷仿真儀的原理框圖。
[0037]如圖1所示，本發(fā)明IP網(wǎng)絡(luò)損傷仿真儀的端口 I和端口 2分別表示所模擬網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)端口，從端口 I輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)損傷后通過(guò)端口 2輸出；同樣，從端口 2輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)損傷后通過(guò)端口 I輸出；端口 I和端口 2輸入的數(shù)據(jù)也可經(jīng)過(guò)損傷后在本端口輸出。
[0038]從端口 1/2輸入的數(shù)據(jù)首先經(jīng)過(guò)MAC幀處理與測(cè)試模塊，完成以太網(wǎng)幀同步檢測(cè)和定時(shí)恢復(fù)，同時(shí)檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)MAC層的各種錯(cuò)誤參數(shù)，如FCS錯(cuò)誤、碎片等，得到8比特并行包數(shù)據(jù)；該數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)IP幀處理與測(cè)試模塊得到IP層的各種定時(shí)并統(tǒng)計(jì)各種幀的總數(shù)；通過(guò)IP幀處理后輸出的數(shù)據(jù)在TCP/UDP幀處理與測(cè)試模塊進(jìn)行TCP/UDP包定時(shí)信號(hào)恢復(fù)，并檢測(cè)TCP/UDP校驗(yàn)和錯(cuò)誤，然后經(jīng)過(guò)管制和過(guò)濾，最后經(jīng)過(guò)損傷后輸出。
[0039]管制模塊用于模擬網(wǎng)絡(luò)的流量控制功能，流量管制采用連續(xù)狀態(tài)令牌桶算法。管制模塊共有兩級(jí):線路級(jí)和場(chǎng)景級(jí)。線路管制單元對(duì)整個(gè)端口的數(shù)據(jù)流量進(jìn)行管制；場(chǎng)景管制單元對(duì)每個(gè)場(chǎng)景的數(shù)據(jù)獨(dú)立進(jìn)行管制。
[0040]過(guò)濾模塊可以根據(jù)包內(nèi)容，將數(shù)據(jù)分為I?16組，每組都具有獨(dú)立的損傷參數(shù)和損傷電路，用于模擬多子網(wǎng)損傷。
[0041]端口 1/2的每個(gè)場(chǎng)景的損傷都順序支持包丟失、包修改、包損壞、CRC損壞、包亂序、包復(fù)制、路由翻轉(zhuǎn)、延時(shí)、抖動(dòng)以及載波丟失等損傷。
[0042]包丟失模塊按照一定的分