一种速率可控制的以太网报文发包器的实现方法与流程

1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种速率可控制的以太网报文发包器的实现方法。


背景技术：

2.以太网技术是计算机通信技术中最重要的技术之一。经过四十多年的发展逐渐赢得业界普遍认同，成为最有前途的网络技术。ieee组织的ieee802.3标准制定了以太网的技术标准，它规定了包括物理层的连线、电子信号和介质访问层协议的内容。以太网有两类：经典以太网和交换式以太网。经典以太网是以太网的原始形式，运行速度从3～10mbps不等，而交换式以太网正是广泛应用的以太网，可运行在100mbps、1000mbps、10000mbps那样的高速率，分别以快速以太网，千兆以太网和万兆以太网的形式呈现。
3.随着以太网的发展，以太网交换机也在持续演进。端口速率从10m发展到了100g，单台设备的交换容量也由几十mbps提升到了几十tbps。以太网交换机是基于以太网进行数据传输的多端口网络设备，每个端口都可以连接到主机或网络节点，主要功能就是根据接收到数据帧中的硬件地址，把数据转发到目的主机或网络节点。以太网交换机的核心在于以太网交换机芯片。
4.以太网交换机芯片的最大可以处理的网络流量就是交换机的最大数据交换能力，所以在以太网交换机芯片的验证中，不仅要验证交换机芯片对不同业务报文的处理是否符合预期，也要验证交换机对不同流量的报文的处理是否符合预期。
5.在验证平台中，需要构造不同协议类型的以太网数据报文，也需要构造不同速率的数据流。传统验证平台的发包器只能单一的按照协议构造报文的格式，不能灵活的控制报文数据流的速率。
6.为了解决现有技术的不足，本发明提出了一种速率可控制的以太网报文发包器的实现方法，在发包器中引入了流量模型，可以灵活的控制数据流的数量、每条流的发包速率、每条流发送的报文长度以及报文个数；具有可复用性、可移植性以及可扩展性，可以构造更多验证场景，提高验证效率。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术中的不足，本发明提出了一种速率可控制的以太网报文发包器的实现方法，在发包器中引入了流量模型，可以灵活的控制数据流的数量、每条流的发包速率、每条流发送的报文长度以及报文个数；具有可复用性、可移植性以及可扩展性，可以构造更多验证场景，提高验证效率。
8.为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案。
9.在本发明实施例中，提出了一种速率可控制的以太网报文发包器的实现方法，该方法包括如下步骤：
10.s1发包器根据流量模型，定义流stream；每条数据流可以发送不同速率的不同协
议的不同包长的报文；
11.s2根据流的速率模式选择计算可用信用，每个时钟周期都对信用进行积累叠加；
12.s3当可用信用大于0且已发送报文个数小于burst时，则所述流可以发送报文；此时可用信用减去发送报文的字节数；
13.s4重复s2和s3，如此循环，直到发送完burst个报文个数。
14.进一步的，所述流的参数包括且不限于速率模式、速率、发送包长模式、最小包长、最大包长、每次发送报文个数产生模式、每条流发送的报文个数、协议类型。
15.进一步的，根据所述流设置的每次发送报文个数的产生模式，产生所述流每次发送的报文个数。
16.进一步的，所述发包器支持不同包长的产生模式以及每次发送报文个数的不同产生模式。
17.本发明的有益效果在于，针对现有的通信系统中存在的问题，本发明提出了一种速率可控制的以太网报文发包器的实现方法，在发包器中引入了流量模型，可以灵活的控制数据流的数量、每条流的发包速率、每条流发送的报文长度以及报文个数；具有可复用性、可移植性以及可扩展性，可以构造更多验证场景，提高验证效率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
19.图1为本发明实现流程示意图；
20.图2为本发明实施例一的发包流程步骤图。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。以下实施用例仅用于更加清楚地说明本发明的系统方法及技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。
22.根据本发明的实施方式，本发明提出了一种速率可控制的以太网报文发包器的实现方法，在发包器中引入了流量模型，可以灵活的控制数据流的数量、每条流的发包速率、每条流发送的报文长度以及报文个数；具有可复用性、可移植性以及可扩展性，可以构造更多验证场景，提高验证效率。
23.下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。
24.图1是一种速率可控制的以太网报文发包器的实现方法的处理流程示意图。如图1所示，该方法包括如下步骤：
25.s1发包器根据流量模型，定义流stream；每条数据流可以发送不同速率的不同协议的不同包长的报文；
26.具体实施时，所述流的参数包括且不限于速率模式、速率、发送包长模式、最小包长、最大包长、每次发送报文个数产生模式、每条流发送的报文个数、协议类型。
27.s2根据流的速率模式选择计算可用信用，每个时钟周期都对信用进行积累叠加；
28.s3当可用信用大于0且已发送报文个数小于burst时，则所述流可以发送报文；此时可用信用减去发送报文的字节数；
29.s4重复s2和s3，如此循环，直到发送完burst个报文个数。
30.具体实施时，根据所述流设置的每次发送报文个数的产生模式，产生所述流每次发送的报文个数。
31.具体实施时，所述发包器支持不同包长的产生模式以及每次发送报文个数的不同产生模式。
32.具体实施时，当速率模式为bps时，每个时钟周期积累的信用为rate*clk/8；当速率模式为pps时，每个时钟周期积累的信用为rate*clk；其中rate为流的速率，clk为时钟周期。
33.需要说明的是，尽管在上述实施例及附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
34.为了对上述一种速率可控制的以太网报文发包器的实现方法进行更为清楚的解释，下面结合一个具体的实施例来进行说明，然而值得注意的是该实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明不当的限定。
35.实施例一：
36.一种速率可控制的以太网报文发包器的实现方法，具体实施步骤如图2所示，具体如下：
37.s1发包器根据流量模型，定义流stream；每条数据流可以发送不同速率的不同协议的不同包长的报文；
38.发包器可以设置流的速率模式rate_mode、速率rate、发送包长模式pkt_len_gen_mode，最小包长pkt_len_min、最大包长pkt_len_max、每次发送报文个数产生模式once_num_gen_mode、每条流发送的报文个数burst等。stream的参数有：
[0039][0040][0041]
每条流的速率模式分为pps和bps两种模式。pps表示包每秒(packet per second)，bps表示比特每秒(bit per second)。流量模型先收集信用，即每个时钟周期允许通过的流量，以字节为单位。pps时，每个时钟周期的可用信用＝rate*clk；bps时，每个时钟周期的可用信用＝rate*clk/8；可用信用每个周期都进行累积，其中，clk为时钟周期。
[0042]
所述发包器支持不同包长的产生模式：const(固定模式，发送固定包长的报文)、inc(递增模式，发送包长从pkt_len_min递增的报文)、dec(递减模式，发送包长从pkt_len_max递减的报文)、random(随机模式，发送包长在pkt_len_min和pkt_len_max之间随机)、two_pkt(大小端模式，发送包长随机选择pkt_len_min和pkt_len_max)。
[0043]
所述发包器支持每次发送报文个数的不同产生模式：const(固定模式，每次发送固定个数的报文)、inc(递增模式，每次发送报文个数从once_num_min递增)、dec(递减模式，每次发送报文个数从once_num_max递减)、random(随机模式，每次发送报文个数在once_num_min和once_num_max之间随机)。
[0044]
s2根据流的速率模式选择计算可用信用，每个时钟周期都对信用进行积累叠加；
[0045]
当速率模式rate_mode＝bps时，每个时钟周期积累的信用credit＝rate*clk/8；
[0046]
当速率模式rate_mode＝pps时，每个时钟周期积累的信用credit＝rate*clk。
[0047]
s3当可用信用大于0且已发送报文个数小于burst时，则所述流可以发送报文；此时可用信用减去发送报文的字节数；
[0048]
发送报文个数根据once_num_gen_mode确定。
[0049]
s4重复s2和s3，如此循环，直到发送完burst个报文个数。
[0050]
当可用流量大于0时且已发送报文个数《burst，则对应流可以发送报文，根据设置
的once_num_gen_mode，产生发送的报文个数，一次发送这些报文，可用信用减去这些发送报文长度；可用信用继续积累直到满足发送条件再发送报文，如此循环，直到发送完所有个数的报文。
[0051]
本发明的有益效果在于，针对现有的通信系统中存在的问题，提出了一种速率可控制的以太网报文发包器的实现方法，在发包器中引入了流量模型，可以灵活的控制数据流的数量、每条流的发包速率、每条流发送的报文长度以及报文个数；具有可复用性、可移植性以及可扩展性，可以构造更多验证场景，提高验证效率。
[0052]
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施用例做了详细的说明与描述，以上实施用例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。