CN101719850B - 对以太网丢包率进行统计的装置、方法及报文交换设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对以太网丢包率进行统计的装置、方法及报文交换设备，装置应用于报文交换设备中，包括：查找表模块，用于存放查找表；所述查找表包含预定匹配条件；状态统计表模块，用于存放状态统计表；所述状态统计表包含报文统计计数器信息；报文控制模块，用于当在报文交换设备中增加统计报文的传输时，在第一传输方向上，当判定所传输的报文的关键字符合所述预定匹配条件时，更新该报文对应的报文统计计数器信息；该报文统计计数器信息与报文总数一同作为计算所述以太网丢包率的条件。实现本发明实施例提供的技术，通过在报文的特定字段中携带报文统计计数器信息，在处理上行报文和下行报文的过程中，均可以应用。

Description

对以太网丢包率进行统计的装置、方法及报文交换设备

技术领域

本发明涉及通信技术，特别是指一种对以太网丢包率进行统计的装置、方法及报文交换设备。

背景技术

由于以太网技术本身的低成本，易部署等优势，使其在城域网建设中的比重逐渐增加，网络规模也不断扩大，以太网除了承载传统的因特网(Internet)，用户专线和一些虚拟专用网络(VPN，Virtual Private Network)外，更承载了，如IPTV，下一代网络(NGN，Next Generation Network)和3G业务，公众用户的语音、数据、影像三合一(Tripple Play)业务，面向企业的信息化集成(ICT信息提供)，多分枝企业网络的接入业务等等。多业务环境对以太网的扩展性、可靠性、安全性和可管理性等电信级特性提出了诸多挑战，因此以太网的运行、管理和维护(OAM，Operation Administrationand Management)功能的需求便突显出来。对于网络中数据包的传输，有时需要对网络中链路的指定报文的丢包率进行统计，有时需要针对网络中的指定报文根据配置需求进行丢弃。现有应用中有通过软件粗略的统计丢包率，或者只是对传输的报文的误码率进行统计。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：现有技术仅在报文交换设备的上行和下行过程中，对报文丢包率进行粗略统计，没有真正实现对网络丢包率的精确统计，且现有技术使用软件对报文进行处理以统计丢包率，往往会干预数据链路上报文的发送接收，对网络的传输效率带来坏的影响；其次，由软件来接收和分发报文过程中对报文内容进行解析的效率本身较低，不能满足高速处理报文的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种对以太网丢包率进行统计的装置、方法及报文交换设备，用于解决现有技术中，仅在报文交换设备的上行和下行过程中，对报文丢包率进行粗略统计，没有真正实现对网络丢包率的精确统计的缺陷。

一种对以太网丢包率进行统计的装置，应用于报文交换设备中，包括：查找表模块，用于存放查找表；所述查找表包含预定匹配条件；状态统计表模块，用于存放状态统计表；所述状态统计表包含报文统计计数器信息；报文控制模块，用于当在报文交换设备中增加统计报文的传输时，在第一传输方向上，当判定所传输的报文的关键字符合所述预定匹配条件时，更新该报文对应的报文统计计数器信息；该报文统计计数器信息与报文总数一同作为计算所述以太网丢包率的条件。

上述装置中，所述报文控制模块，还用于对接收的报文关键字进行处理，包括：若传输报文为业务报文时，直接将接收到的报文关键字发送出去；若传输报文为统计报文时，则将接收到的报文关键字内添加对应的所述报文统计计数器信息。

上述装置中，所述匹配条件至少包括：报文类型，报文虚拟局域网标识符，报文的所属端口号信息；所述报文统计计数器信息是传输成功的业务报文的数目。

上述装置，还包括：关键字接收模块，与所述报文控制模块连接，用于接收报文被解析后产生的关键字；将所述关键字送入所述报文控制模块；关键字发送模块，用于发送所述报文控制模块处理后的报文关键字。

上述装置，当所述第一传输方式为上行方向时，所述查找表模块具体为上行查找表模块，所述状态统计表模块具体为上行状态统计表模块，所述关键字接收模块具体为上行报文关键字接收模块，所述报文控制模块具体为上行报文控制模块，所述关键字发送模块具体为上行报文关键字发送模块；则，所述上行查找表模块，用于存放一上行查找表，所述上行查找表的一个表项包含一所述预定匹配条件；所述上行状态统计表模块，用于存放一上行状态统计表；所述上行状态统计表的一个表项包含所述报文统计计数器信息；上行报文关键字接收模块，用于接收到关键字后，将所述关键字发送给所述上行报文控制模块；上行报文控制模块，用于当判定所传输的报文的关键字符合所述预定匹配条件时，更新该报文对应的报文统计计数器信息；且，若传输报文为业务报文时，直接将接收到的报文关键字发送出去；若传输报文为统计报文时，则将接收到的报文关键字内添加对应的所述报文统计计数器信息；上行报文关键字发送模块，用于发送所述上行报文控制模块处理后的报文关键字。

上述装置中，当所述第一传输方式为下行方向时，所述查找表模块具体为下行查找表模块，所述状态统计表模块具体为下行状态统计表模块，所述关键字接收模块具体为下行报文关键字接收模块，所述报文控制模块具体为下行报文控制模块，所述关键字发送模块具体为下行报文关键字发送模块；所述下行查找表模块，用于存放一下行查找表，所述下行查找表的一个表项包含一所述预定匹配条件；所述下行状态统计表模块，用于存放一下行状态统计表；所述下行状态统计表的一个表项包含所述报文统计计数器信息；所述下行报文关键字接收模块，用于接收到关键字后，将所述关键字发送给所述下行报文控制模块；所述下行报文控制模块，用于当判定所传输的报文的关键字符合所述预定匹配条件时，更新该报文对应的报文统计计数器信息；且，若传输报文为业务报文时，直接将接收到的报文关键字发送出去；若传输报文为统计报文时，则将接收到的报文关键字内添加对应的所述报文统计计数器信息；所述下行报文关键字发送模块，用于发送所述下行报文控制模块处理后的报文关键字；还包括：下行丢报表模块，用于存放下行丢报表，所述下行丢报表中的丢报表项包括：所需丢弃报文的虚拟局域网标识符及所述报文所属端口号。

上述装置中，还包括：下行丢报表模块，用于存放下行丢报表，所述下行丢报表中的丢报表项包括：所需丢弃报文的虚拟局域网标识符及所述报文所属端口号；所述下行报文控制模块，还用于当所述第一传输方式为下行方向时，将所述报文关键字内的所述报文虚拟局域网标识符以及所述报文的所属端口号信息，与存放在所述下行丢报表中的所需丢弃报文的虚拟局域网标识符及所述报文所属端口号进行匹配；如果匹配成功，则丢弃该报文。

一种对以太网丢包率进行统计的方法，应用于报文交换设备中对以太网丢包率进行统计的装置，包括：步骤一，在报文交换设备中增加统计报文的传输，设定统计报文的关键字的内容为报文统计计数器信息；步骤二，判定接收到的报文的关键字符合预定匹配条件时，更新该报文对应的报文统计计数器信息；步骤三，根据报文统计计数器信息的计数与报文交换设备中传输报文总数进行以太网丢包率的统计。

上述方法中，还包括：

若传输报文为业务报文时，直接将接收到的报文关键字发送出去；若传输报文为统计报文时，则将接收到的报文关键字内添加对应的所述报文统计计数器信息。

上述方法，所述匹配条件至少包括：报文类型，报文虚拟局域网标识符，报文的所属端口号信息；所述报文统计计数器信息是传输成功的报文的数目。

上述方法，还包括：下行方向时，将所述报文关键字内的所述报文虚拟局域网标识符以及所述报文的所属端口号信息，与存放在下行丢报表中的所需丢弃报文的虚拟局域网标识符及所述报文所属端口号进行匹配；如果匹配成功，则丢弃该报文。

一种报文交换设备，在该报文交换设备中增加统计报文的传输，包括：第一多通道数据接收发送单元，用于将接收到的报文去除通信接口封装；报文解析缓存单元，与所述第一多通道数据接收发送单元和端口调度单元连接，用于从第一多通道数据接收发送单元传送过来的报文中提取关键字；端口调度单元，与所述报文解析缓存单元和统计装置连接，用于进行不同端口之间的切换，使得所述统计装置从所述报文解析缓存单元接收并处理来自不同端口的关键字；统计装置，与端口调度单元和多通道出口控制缓存单元连接，用于当判定报文的关键字符合预定匹配条件时，对状态统计表更新对应于该报文的报文统计计数器信息；以及在统计报文对应的关键字内添加对应的报文统计计数器信息；多通道出口控制缓存单元，与第二多通道数据接收与发送单元和多通道数据通路缓存单元连接，用于接收关键字和统计报文，在该统计报文中的相应字段添加所述关键字形成修改后的统计报文；多通道数据通路缓存单元，与第一多通道数据接收发送单元和多通道出口控制缓存单元连接，用于缓存报文；第二多通道数据接收与发送单元，与多通道出口控制缓存单元连接，用于将经统计装置处理后的报文添加通信接口封装，并发送。

上述报文交换设备与一个报文接收设备连接；所述报文接收设备，用于接收到所述统计报文之后，对所述统计报文解析，将解析后获取的所述报文统计计数器信息作为分子，所述报文总数作为分母，计算所述以太网丢包率的条件，计算出所述以太网丢包率。

现有技术中在对业务报文的丢包率进行粗略的统计时，需要对业务报文进行相应的处理，这导致干预了数据链路上发送接收。与之相比，应用本发明在报文交换设备中对丢包率进行统计时，无需对业务报文进行处理，通过在设备间增加统计报文，在报文的关键字中携带报文统计计数器信息，在处理上行报文和下行报文的过程中，由于报文统计计数器信息反映了符合条件的业务报文的数目或序列号，从该数目或序列号即可以知道传输成功的业务报文的数目，而报文总数则是两个设备之间总共需要传输的业务报文的数目，因此根据两者可以精确计算出丢包率；而且在处理上行报文和下行报文的过程中，均可以独立应用，互不干扰，还减少了对数据链路上业务报文的发送接收的干预，提高了处理报文的速度。

附图说明

图1为本发明实施例以太网的报文交换设备结构示意图一；

图2为本发明实施例以太网的报文交换设备结构示意图二；

图3为本发明实施例以太网丢包率进行统计的装置结构示意图；

图4为本发明实施例上行报文处理装置结构示意图；

图5为本发明实施例下行报文处理装置结构示意图；

图6为本发明实施例报文处理过程流程示意图；

图7为本发明实施例上行报文处理过程流程示意图；

图8为本发明实施例下行报文处理过程流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术特征和实施效果更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

本发明实施例提供一种对以太网丢包率进行统计的统计装置，该统计装置运行在如图1所示的一个以太网的报文交换设备中。不失一般性，存在设备A和设备B，设定设备A和设备B之间需要传输的报文，为统计两者间传输的报文的丢包率，需要从设备A向设备B发送一种与业务报文不同的统计报文，且无论处于上行过程中或是下行过程中，均称为统计报文。

统计报文的结构与业务报文不同，具体在统计报文的关键字中设置包括但不限于以下内容：报文类型，报文虚拟局域网标识符(VID，VLAN ID)，报文的端口信息，报文统计计数器信息的使能标志。其中，报文类型，表示该统计报文仅对特定类型的业务报文的丢包率进行统计；报文虚拟局域网标识符VID，表示统计报文仅对来自特定虚拟局域网的业务报文的丢包率进行统计；报文的端口信息，表示仅对来自特定端口的业务报文的丢包率进行统计；报文统计计数器信息的使能标志，表示报文当前可以或者不可以携带报文统计计数器信息。

在本发明中不特别限定的“报文”，既可以是指业务报文，也可以是指统计报文，例如，报文处于上行过程中，则称为上行报文，报文处于下行过程中，则称为下行报文。其中统计报文具体可以是运行管理和维护(OAM)丢包统计报文。

图1所示的报文交换设备可以工作在报文上行过程中，也可以工作在报文下行过程中，包括：

第一多通道数据接收发送单元1，用于将接收到的报文去除通信接口封装，得到报文(去除封装的报文内容)，报文是指从网络中接收到的需在设备间传输的数据内容，且还没有经过修改。

报文解析缓存单元2，与第一多通道数据接收发送单元1和端口调度单元3连接，用于从第一多通道数据接收发送单元1传送过来的报文中提取报文关键字；业务报文和统计报文均有关键字，其关键字内容可以不相同，例如统计报文的关键字中可以包含：报文类型，报文虚拟局域网标识符(VID，VLAN ID)，报文的所属端口号信息，统计报文能够携带报文统计计数器信息的使能标志。而业务报文的关键字中可以包含：报文虚拟局域网标识符，报文的端口信息，以及其他信息。

进一步地，在报文上行和报文下行过程中，同一类型的报文的关键字包含的内容也可以有所差异。

端口调度单元3，与报文解析缓存单元2和统计装置4连接，由于报文解析缓存单元2从第一多通道数据接收发送单元1可以接收不同端口传输来的报文，因而需要端口调度单元3进行不同端口之间的切换，使得统计装置4可以接收并处理来自不同端口的报文。

统计装置4，与端口调度单元3和多通道出口控制缓存单元5连接，用于当判定报文的关键字符合预定匹配条件时，对状态统计表更新对应于该报文的报文统计计数器信息；以及在统计报文对应的关键字内添加对应的报文统计计数器信息；

多通道出口控制缓存单元5，与第二多通道数据接收与发送单元7和多通道数据通路缓存单元6连接，用于接收关键字和统计报文，在该统计报文中的相应字段添加所述关键字形成修改后的统计报文；

多通道数据通路缓存单元6，与第一多通道数据接收发送单元1和多通道出口控制缓存单元5连接，用于缓存各种报文。

第二多通道数据接收与发送单元7，与多通道出口控制缓存单元5连接，用于将经统计装置处理后的报文添加通信接口封装，即是对报文的通信接口封装进行修改，并发送。

本发明实施例提供一种对以太网丢包率进行统计的装置，该装置运行在一个以太网的报文交换设备中，报文交换设备可以工作在报文上行过程中，也可以工作在报文下行过程中，统计装置也可以在报文上行和下行过程中工作。为充分公开本发明技术，对图1中的报文交换设备在报文上行和报文下行的工作原理进行描述，并对报文交换设备的各个单元模块进行细化，如图2所示，报文交换设备中包括：

系统控制模块101，与报文上行通道和报文下行通道的各个模块均可以有连接，用于实现报文交换设备与用户之间的信息交互；使得用户可以通过外在的程序软件访问以及配置报文交换设备，在访问过程中，用户可以设置与报文交换设备相关的软件系统的配置信息，对报文交换设备执行错误检测操作，以及配置和读取与网络丢包率相关的查找表和状态统计表。其中，外在的程序软件支持多种总线和接口，支持采用CPU(Center Processor Unit，中央处理器)对上述访问和配置的信息进行处理。

在报文的上行过程中，报文交换设备中参与工作的模块包括：

下游多通道数据接收发送模块102，是与下游系统相连的供报文进出设备的数据通道，包括多个下游数据接收发送模块a1～an以连接不同的下游系统。在上行报文接收方向上，把从下游系统某一端口接收到的数据帧去除通信接口封装；将解封装后的报文送至上行多通道入口报文解析缓存模块103，同时将所述报文送入上行多通道数据通路缓存模块104中进行缓存。

上行多通道入口报文解析缓存模块103，与下游多通道数据接收发送模块102和上行端口调度模块105连接，包括了多个上行入口报文解析缓存模块b1～bn以对应不同端口。用于在上行报文接收方向上，根据报文类型解析进入设备的上行报文并提取上行报文的关键字进行缓存。此处上行报文的关键字由设备支持的报文类型及封装格式来确定。

上行多通道数据通路缓存模块104，与下游多通道数据接收发送模块102和上行多通道出口控制缓存模块107连接，包括了多个上行数据通路缓存模块c1～cn，用于缓存上行进入设备已除去通信接口封装的报文。

其中，可以和上行多通道入口报文解析缓存模块103共用相同的通路。

上行端口调度模块105，与上行多通道入口报文解析缓存模块103和上行报文处理装置106连接，用于通过调度算法选择出访问上行报文处理装置106的查找表与状态统计表对应的端口，使得上行报文处理装置106接收到的来自上行多通道入口报文解析缓存模块1 03的关键字与上行报文处理装置1 06中的查找表和状态统计表对应，所述调度算法包括但不局限于轮询调度算法和固定优先级算法。

上行报文处理装置106，如图4所示，与上行端口调度模块105和上行多通道出口控制缓存模块107连接，用于完成经上行端口调度模块105调度出端口的报文对应的关于丢包率的操作。上行状态统计表模块106包括了上行报文关键字接收模块201，上行查找表模块202，上行报文控制模块203，上行状态统计表模块204和上行报文关键字发送模块205。

上行多通道出口控制缓存模块107，与上行多通道数据通路缓存模块104、上行报文处理装置106和上游多通道数据接收发送模块108连接，包括了多个上行出口控制缓存模块d1～dn；用于根据修改后的关键字更新来自上行多通道数据通路缓存模块104的报文的相关字段并送出至上游多通道数据接收与发送模块108，相关字段是关键字在报文中所占用的字节。

上游多通道数据接收发送模块108，是与上游系统相连的供报文进出设备的数据通道，包括多个上游数据接收发送模块e1～en以连接不同的上游系统。用于在报文上行方向上，把从上行多通道出口控制缓存模块107接收到的报文加以通信接口封装以组成数据帧，然后通过相应的端口上送至上游系统。

此时还可以在端口处进行上行报文统计，此处的上行报文统计为一种粗略的统计。

在报文的下行过程中，报文交换设备中参与工作的单元模块包括：

上游多通道数据接收发送模块108，用于在报文下行方向上，把从特定上游系统端口接收到的数据帧去除通信接口封装，形成报文；将所述报文送至下行多通道入口报文解析缓存模块109，同时将所述报文送入下行多通道数据通路缓存模块110中进行缓存。还可以进行上行报文统计，此处的上行报文统计为一种粗略的统计。

下行多通道入口报文解析缓存模块109，与上游多通道数据接收发送模块108和下行端口调度模块111连接，包括了多个下行入口报文解析缓存模块f1～fn以支持多个端口的上游系统。用于在报文下行接收方向上，根据报文类型解析进入设备的下行报文内容并提取相关关键字进行缓存。

下行多通道数据通路缓存模块110，与上游多通道数据接收发送模块108和下行多通道出口控制缓存模块113连接，包括了多个下行数据通路缓存模块g1～gn，用于缓存下行进入设备已除去通信接口封装的报文。

下行端口调度模块111，与下行报文处理装置112和下行多通道入口报文解析缓存模块109连接，用于为访问下行报文处理装置112提供调度功能，使得下行报文处理装置112接收到的来自下行多通道入口报文解析缓存模块109的关键字与下行报文处理装置112中的查找表、丢报表和状态统计表对应；调度算法包括但不局限于轮询调度算法和固定优先级算法。

下行报文处理装置112，用于完成经下行端口调度模块111调度出端口的报文对应的关于丢包率的操作。具体包括：下行报文关键字接收模块301，下行查找表模块302、下行丢报表模块303、下行报文控制模块304、下行状态统计表模块305和下行报文关键字发送模块306。根据下行报文处理控制模块304的控制信息，修改关键字内容并送出给下行多通道出口控制缓存模块113。

下行多通道出口控制缓存模块113，与下行多通道数据通路缓存模块110、下行报文处理装置112和下游多通道数据接收与发送模块102连接，包括了多个下行出口控制缓存模块h1～hn，根据修改后的关键字更新下行多通道数据通路缓存模块110中缓存的报文的相关字段并送出至下游多通道数据接收与发送模块102；如果修改后的关键字带有丢弃标签，则在下行多通道数据通路缓存模块110中与该关键字对应的报文将丢弃。其中，相关字段是关键字在报文中所占用的字节。

下游多通道数据接收发送模块102，在下行报文发送方向上，将设备处理后的报文加上通信接口封装，在相应的下游端口发出，与下游系统相连的数据通道指具体的数据通信接口实体。还可以进行下行报文统计，此处的下行报文统计为一种粗略的统计。

对以太网丢包率进行统计的装置运行在一个以太网的报文交换设备中，如图3所示，对以太网丢包率进行统计的装置包括：

查找表模块1064，用于存放查找表；所述查找表包含预定匹配条件，所述匹配条件包括但不限于：报文类型，报文虚拟局域网标识符，报文的所属端口号信息；

状态统计表模块1065，用于存放状态统计表；所述状态统计表包含报文统计计数器信息；

报文控制模块1061，在使用统计报文对报文的丢包率进行统计的过程中，用于在第一传输方向上，当所传输报文的关键字符合所述查找表模块1064预定匹配条件时，更新报文对应的状态统计表模块1065中的报文统计计数器信息；该报文统计计数器信息与报文总数一同作为计算所述以太网丢包率的条件。

本实施例中，通过在报文的关键字中携带报文统计计数器信息，由于报文统计计数器信息反映了符合条件的报文的数目，可以理解为传输成功的报文的数目，而报文总数则是两个设备之间总共需要传输的报文的数目，因此根据两者可以计算出丢包率；且在处理上行报文和下行报文的过程中，均可以独立应用，互不干扰。

所述报文控制模块1061，还用于对接收的报文关键字进行处理，具体而言：若传输报文为业务报文时，直接将接收到的报文关键字发送出去。若传输报文为统计报文时，则将接收到的报文关键字内添加对应的所述报文统计计数器信息。

装置还包括：

关键字接收模块1063，用于接收所述报文被解析后所产生的关键字。

关键字发送模块1062，用于发送所述报文控制模块1061处理后的报文关键字。

当所述第一传输方向为上行方向时：报文控制模块1061具体为上行报文控制模块203；关键字发送模块1062具体为上行报文关键字发送模块205；关键字接收模块1063具体为上行报文关键字接收模块201；查找表模块1064具体为上行查找表模块202；状态统计表模块1065具体为上行状态统计表模块204。此时，以太网丢包率进行统计的装置具体为一个上行报文处理装置106，如图4所示，包括：

上行报文关键字接收模块201，用于从上行端口调度模块105调度的端口接收报文的关键字，接收到关键字后，将关键字发送给上行查找表模块202。

上行查找表模块202，用于存放上行查找表；在所述上行查找表的表项中存放预定匹配条件。所述预定匹配条件包括但不限于统计报文的关键字，报文的封装格式，其中所述关键字至少包括：报文类型，报文VLAN ID，报文的端口信息。

上行状态统计表模块204，用于存放上行状态统计表；所述上行状态统计表的一个表项包含所述报文统计计数器信息。

上行报文控制模块203，在使用统计报文对报文的丢包率进行统计的过程中，用于在第一传输方向上，当所传输报文的关键字符合所述查找表模块202预定匹配条件时，更新报文对应的上行状态统计表模块204中的报文统计计数器信息；该报文统计计数器信息与报文总数一同作为计算所述以太网丢包率的条件。其中，所述更新包括：对报文统计计数器信息进行累加操作，累加后的报文统计计数器信息表示了当前时刻成功传输的报文的数目。

上行报文控制模块203还用于对接收的上行报文的关键字进行处理，包括：若传输的上行报文为业务报文时，直接将接收到的报文关键字发送出去；若传输的上行报文为统计报文时，则在接收到的报文关键字内添加对应的所述报文统计计数器信息。

上行报文关键字发送模块205，用于发送上行报文控制模块203处理后的报文关键字，将所述关键字送出至上行多通道出口控制缓存模块107。

当判定所述第一传输方向为下行方向时，报文控制模块1061具体为下行报文控制模块304；关键字发送模块1062具体为下行报文关键字发送模块306；关键字接收模块1063具体为下行报文关键字接收模块301；查找表模块1064具体为下行查找表模块302；状态统计表模块1065具体为下行状态统计表模块305。

此时，以太网丢包率进行统计的装置具体为一个下行报文处理装置106，所述下行报文处理装置106还包括，下行丢报表模块303，如图5所示，包括：

下行报文关键字接收模块301，用于接收来自被下行端口调度模块111调度端口的报文关键字信息，并送至下行报文控制模块304中。

下行查找表模块302，用于存放下行查找表，在所述下行查找表上预定匹配条件，所述匹配条件包括但不限于关键字，报文的封装格式，其中所述关键字至少包括，报文类型，报文VLAN ID，报文的端口信息。

下行丢报表模块303，用于存放下行丢报表，所述丢报表中的丢报表项包括但不限于所需丢弃报文的VID及所述报文所属端口号等。由系统控制模块101配置丢报表的表项，并且系统控制模块101可实时读取其表项。

下行状态统计表模块305，用于存放下行状态统计表；所述下行状态统计表的一个表项包含所述报文统计计数器信息。

下行报文控制模块304，在使用统计报文对报文的丢包率进行统计的过程中，用于在第一传输方向下行时，当所传输报文的关键字符合所述查找表模块302预定匹配条件时，更新报文对应的状态统计表模块305中的报文统计计数器信息；该报文统计计数器信息与报文总数一同作为计算所述以太网丢包率的条件。

所述下行报文控制模块304，还用于对接收的下行报文的关键字进行处理，包括：若传输的下行报文为业务报文时，直接将接收到的报文关键字发送出去；若传输的下行报文为统计报文时，则将接收到的报文关键字内添加对应的所述报文统计计数器信息；并当所传输报文关键字符合下行丢报表模块303预存的丢报条件时，下行报文控制模块304还用于丢弃该关键字对应的报文，丢弃过程涉及的具体操作遵循相应的协议即可。

下行报文关键字发送模块306，用于发送下行报文控制模块304处理后的报文关键字，将所述关键字送出至下行多通道出口控制缓存模块113。

所述下行报文处理装置，还包括下行丢报表模块，用于存放下行丢报表，所述下行丢报表中的丢报表项包括：所需丢弃报文的虚拟局域网标识符及所述报文所属端口号。

其中所述下行报文控制模块，将所述报文关键字内的所述报文虚拟局域网标识符以及所述报文的所属端口号信息，与存放在所述下行丢报表中的所需丢弃报文的虚拟局域网标识符及所述报文所属端口号进行匹配；如果匹配成功，则丢弃该报文。

本发明实施例提供了一种对以太网丢包率进行统计的方法，应用于报文交换设备中以太网丢包率进行统计的装置，如图6所示，包括：

步骤401，在报文交换设备中增加统计报文的传输，设定统计报文的关键字的内容为报文统计计数器信息；

步骤402，判定接收到的报文的关键字符合预定匹配条件时，更新该报文对应的报文统计计数器信息；

步骤403，根据报文统计计数器信息的计数与报文交换设备中传输报文总数进行以太网丢包率的统计。

本实施例中，通过在报文的关键字中携带报文统计计数器信息，由于报文统计计数器信息反映了符合条件的报文的数目，可以理解为传输成功的报文的数目，而报文总数则是两个设备之间总共需要传输的报文的数目，因此根据两者可以计算出丢包率，能够对传输的各种报文进行精确统计。

步骤402中，若传输报文为业务报文时，直接将接收到的报文关键字发送出去；若传输报文为统计报文时，则将接收到的报文关键字内添加对应的所述报文统计计数器信息。

步骤402中，报文的关键字符合预定匹配条件进一步包括：统计装置获取所述报文的关键字；根据所述关键字在一查找表中找到支持对该报文丢包率进行统计的表项时，生成一修改指令；所述修改指令用以修改所述状态统计表中对应的报文统计计数器信息。

上述实施例中，报文传输的方向可以是指报文上行的方向或者下行的方向。

在报文上行过程中，统计装置接收传输来的关键字，所述关键字包括但不限于报文类型，报文的VID和报文的所属端口号等；根据所述关键字在一上行查找表中找到该关键字对应的报文的表项，该表项表明支持对该报文丢包率进行统计，则表明匹配成功，对一上行状态统计表中的报文统计计数器信息进行修改；在统计报文对应的关键字内添加所述报文统计计数器信息。

在报文下行过程中，包括：统计装置接收传输来的关键字，关键字包括但不限于报文类型，报文的VID和报文的所属端口号，根据所述关键字在一下行查找表中找到该关键字对应的报文的表项，所述表项表明支持对该报文丢包率进行统计，则匹配成功，对一下行状态统计表中的报文统计计数器信息进行修改；在统计报文对应的关键字内添加所述报文统计计数器信息。

根据上述实施例所提供的技术方案，应用如图4所示的上行报文处理装置106，在处理上行报文的应用场景中，具体如图7所示，步骤包括：

步骤501，下游多通道数据接收发送模块102接收来自下游系统的上行报文，上行报文包括了普通的业务报文和少量的统计报文等，其中统计报文具体可以是OAM丢包统计报文。将上行报文送入上行多通道入口报文解析缓存模块103。

步骤502，上行多通道入口报文解析缓存模块103对接收到的来自下游多通道数据接收发送模块102的报文进行解析，提取报文的关键字，并对关键字进行缓存；同时将上行报文送入上行多通道数据通路缓存模块104中缓存。

步骤503，上行端口调度模块105在多个端口之间调度，寻找当前上行报文处理装置106所需要的当前端口，上行报文处理装置106处理的关键字对应了特定的报文，该特定的报文是由所述当前端口传输而来。调度时采用的调度算法包括但不局限于轮询调度算法和固定优先级算法。

步骤504，上行报文处理装置106读取当前端口传输来的相应的关键字。

步骤505，上行报文处理装置106判断当前端口传输来的关键字是否与上行查找表模块202中存放的预定匹配条件匹配，如果是，转步骤507，否则转步骤506；

其中，上行查找表模块202由系统控制模块101具体配置，上行查找表中，表项与预定匹配条件对应，所述预定匹配条件包括但不限于统计报文的关键字；其中所述关键字包括但不限于，报文类型，报文VLAN ID，报文的端口信息，报文统计计数器信息的使能标志。根据报文类型的不同，业务报文不必配置报文统计计数器信息的使能标志，而统计报文则通常需要配置所述报文统计计数器信息的使能标志。

步骤506，上行状态统计表模块204的报文统计计数器信息保持不变。

步骤507，上行报文控制模块203更新上行状态统计表模块204中与当前的上行报文对应的报文统计计数器信息，具体更新操作是对所述报文统计计数器信息当前的数值累加一，表明成功传输了一个报文。

若传输报文为统计报文时，则将接收到的报文关键字内添加对应的所述报文统计计数器信息，送入上行报文关键字发送模块205。

若传输报文为业务报文时，直接将接收到的报文关键字发送给上行报文关键字发送模块205。

步骤508，上行报文关键字发送模块205将更新后的关键字送至上行多通道出口控制缓存模块107中缓存。

对于统计报文，上行多通道出口控制缓存模块107在统计报文中的相应字段添加所述关键字形成修改后的统计报文，并送至上游多通道数据接收发送模块108。对于非统计报文，则可以按照现有的协议进行处理。

步骤509，上游多通道数据接收发送模块108将上行报文送至上游系统。此处对于统计报文和业务报文，均作为上行报文执行相同的操作。

应用上述实施例提供的技术，在处理上行报文的过程中，通过在OAM丢包统计报文的特定字段中携带报文统计计数器信息，实现了对网络丢包率的精确统计。

应用如图5所示的下行报文处理装置112，在处理下行报文的应用场景中，如图8所示，步骤包括：

步骤601，上游多通道数据接收发送模块108接收来自上游系统的下行报文，这里的下行报文包括了普通的业务报文和少量的OAM丢包统计报文等。上游多通道数据接收发送模块108将下行报文送入下行多通道入口报文解析缓存模块109。

步骤602，下行多通道入口报文解析缓存模块109对接收到的下行报文进行解析，提取关键字，并对关键字进行缓存；同时将报文送入下行多通道数据通路缓存模块110中缓存。

步骤603，下行端口调度模块111在多个端口之间进行调度，寻找当前下行报文处理装置112需要的当前端口；下行报文处理装置112处理的关键字对应了特定的报文，该特定的报文是由所述当前端口传输而来。

步骤604，下行端口调度模块111读取当前端口传输来的相应的关键字，送至下行报文处理装置112。

步骤605，下行报文处理装置112判断当前端口传输来的关键字是否与下行查找表模块302中存放的预定匹配条件，下行丢报表模块303中的丢包条件匹配，如果是，转步骤607，否则转步骤606。

其中，下行查找表模块302和下行丢报表模块303由系统控制模块101具体配置；下行丢报表模块303包括所需丢弃的下行报文的报文VID，报文类型和丢弃报文所属端口号。

步骤606，下行状态统计表模块305的报文统计计数器信息保持不变。

步骤607，下行报文控制模块304更新下行状态统计表模块305中与当前的下行报文对应的报文统计计数器信息。具体更新操作是对所述报文统计计数器信息当前的数值累加一，表明成功传输了一个报文。

若传输报文为统计报文时，则将接收到的报文关键字内添加对应的所述报文统计计数器信息，送入下行报文关键字发送模块306。

若传输报文为业务报文时，直接将接收到的报文关键字发送给下行报文关键字发送模块306。

步骤608，下行报文关键字发送模块306将更新之后的关键字送至下行多通道出口控制缓存模块113中缓存。

对于统计报文，下行多通道出口控制缓存模块113在统计报文中的相应字段添加所述关键字形成修改后的统计报文，并送至下游多通道数据接收发送模块102。对于非统计报文，则可以按照现有的协议进行处理。

步骤609，下游多通道数据接收发送模块102下发下行报文至下游系统。

报文交换设备中，由于报文统计计数器信息反映了符合条件的报文的数目，可以理解为传输成功的报文的数目，而报文总数则是两个设备之间总共需要传输的报文的数目，因此根据两者可以计算出丢包率。

本发明的优选实现方式中，通过提供标准的高速数据接收发送接口，使得接口数据传输速率有了保证；本发明还兼容各种标准的数据通信接口，包括但不限于RGMII(Reduced Gigabit Media Independent Interface，简化的吉比特媒体独立)接口，SGMII(Serial Gigabit Media Independent Interface，串行的吉比特媒体独立)接口；使得网络丢包率统计功能具有较强的移植性，系统结构设计中无需考虑为其预留专用接口，从而提高了系统设计的灵活性。

本发明的实施例具有以下有益效果，通过在一报文上行或者下行的过程中，对一状态统计表进行修改生成报文统计计数器信息，在所述报文中的相应字段添加所述报文统计计数器信息；使得网络中的丢包率统计得以实现。并且该装置是由硬件电路模块完成，保证了网络中丢包率统计能够高速实现，而且能使系统控制单元脱离具体网络丢包率的统计工作，而专门完成上层的协议实现，降低了系统开发的难度并提高了系统的可靠性。

应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，所有的参数取值可以根据实际情况调整，且在该权利保护范围内。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (13)

1.一种对以太网丢包率进行统计的装置，应用于报文交换设备中，其特征在于，包括：

查找表模块，用于存放查找表；所述查找表包含预定匹配条件；

状态统计表模块，用于存放状态统计表；所述状态统计表包含报文统计计数器信息；

报文控制模块，用于当在报文交换设备中增加统计报文的传输时，在第一传输方向上，当判定所传输的报文的关键字符合所述预定匹配条件时，更新该报文对应的报文统计计数器信息；以及，若传输报文为统计报文时，则将接收到的报文关键字内添加对应的所述报文统计计数器信息；

该报文统计计数器信息与报文总数一同作为计算所述以太网丢包率的条件。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述报文控制模块，还用于对接收的报文关键字进行处理，包括：

若传输报文为业务报文时，直接将接收到的报文关键字发送出去。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述匹配条件至少包括：

所述匹配条件至少包括：报文类型，报文虚拟局域网标识符，报文的所属端口号信息；

所述报文统计计数器信息是传输成功的报文的数目。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的装置，其特征在于，还包括：

关键字接收模块，与所述报文控制模块连接，用于接收报文被解析后产生的关键字；将所述关键字送入所述报文控制模块；

关键字发送模块，用于发送所述报文控制模块处理后的报文关键字。

5.根据权利要求4所述的装置，当所述第一传输方向为上行方向时，其特征在于：

所述查找表模块具体为上行查找表模块，

所述状态统计表模块具体为上行状态统计表模块，

所述关键字接收模块具体为上行报文关键字接收模块，

所述报文控制模块具体为上行报文控制模块，

所述关键字发送模块具体为上行报文关键字发送模块；则，

所述上行查找表模块，用于存放一上行查找表，所述上行查找表的一个表项包含一所述预定匹配条件；

所述上行状态统计表模块，用于存放一上行状态统计表；所述上行状态统计表的一个表项包含所述报文统计计数器信息；

上行报文关键字接收模块，用于接收到关键字后，将所述关键字发送给所述上行报文控制模块；

上行报文控制模块，用于当判定所传输的报文的关键字符合所述预定匹配条件时，更新该报文对应的报文统计计数器信息；且，若传输报文为业务报文时，直接将接收到的报文关键字发送出去；若传输报文为统计报文时，则将接收到的报文关键字内添加对应的所述报文统计计数器信息；

上行报文关键字发送模块，用于发送所述上行报文控制模块处理后的报文关键字。

6.根据权利要求4所述的装置，当所述第一传输方向为下行方向时，其特征在于：

所述查找表模块具体为下行查找表模块，

所述状态统计表模块具体为下行状态统计表模块，

所述关键字接收模块具体为下行报文关键字接收模块，

所述报文控制模块具体为下行报文控制模块，

所述关键字发送模块具体为下行报文关键字发送模块；

所述下行查找表模块，用于存放一下行查找表，所述下行查找表的一个表项包含一所述预定匹配条件；

所述下行状态统计表模块，用于存放一下行状态统计表；所述下行状态统计表的一个表项包含所述报文统计计数器信息；

所述下行报文关键字接收模块，用于接收到关键字后，将所述关键字发送给所述下行报文控制模块；

所述下行报文控制模块，用于当判定所传输的报文的关键字符合所述预定匹配条件时，更新该报文对应的报文统计计数器信息；且，若传输报文为业务报文时，直接将接收到的报文关键字发送出去；若传输报文为统计报文时，则将接收到的报文关键字内添加对应的所述报文统计计数器信息；

所述下行报文关键字发送模块，用于发送所述下行报文控制模块处理后的报文关键字。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

下行丢报表模块，用于存放下行丢报表，所述下行丢报表中的丢报表项包括：所需丢弃报文的虚拟局域网标识符及所述报文所属端口号；

所述下行报文控制模块，还用于当所述第一传输方向为下行方向时，将所述报文关键字内的所述报文虚拟局域网标识符以及所述报文的所属端口号信息，与存放在所述下行丢报表中的所需丢弃报文的虚拟局域网标识符及所述报文所属端口号进行匹配；如果匹配成功，则丢弃该报文。

8.一种对以太网丢包率进行统计的方法，其特征在于，应用于报文交换设备中对以太网丢包率进行统计的装置，包括：

步骤一，在报文交换设备中增加统计报文的传输，设定统计报文的关键字的内容为报文统计计数器信息；

步骤二，判定接收到的报文的关键字符合预定匹配条件时，更新该报文对应的报文统计计数器信息；若传输报文为统计报文时，则将接收到的报文关键字内添加对应的所述报文统计计数器信息；

步骤三，根据报文统计计数器信息的计数与报文交换设备中传输报文总数进行以太网丢包率的统计。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

若传输报文为业务报文时，直接将接收到的报文关键字发送出去。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，

所述匹配条件至少包括：报文类型，报文虚拟局域网标识符，报文的所属端口号信息；

所述报文统计计数器信息是传输成功的报文的数目。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：下行方向时，

将所述报文关键字内的所述报文虚拟局域网标识符以及所述报文的所属端口号信息，与存放在下行丢报表中的所需丢弃报文的虚拟局域网标识符及所述报文所属端口号进行匹配；如果匹配成功，则丢弃该报文。

12.一种报文交换设备，其特征在于，在该报文交换设备中增加统计报文的传输，包括：

第一多通道数据接收发送单元，用于将接收到的报文去除通信接口封装；

报文解析缓存单元，与所述第一多通道数据接收发送单元和端口调度单元连接，用于从第一多通道数据接收发送单元传送过来的报文中提取关键字；

端口调度单元，与所述报文解析缓存单元和统计装置连接，用于进行不同端口之间的切换，使得所述统计装置从所述报文解析缓存单元接收并处理来自不同端口的关键字；

统计装置，与端口调度单元和多通道出口控制缓存单元连接，用于当判定报文的关键字符合预定匹配条件时，对状态统计表更新对应于该报文的报文统计计数器信息；以及在统计报文对应的关键字内添加对应的报文统计计数器信息；

多通道出口控制缓存单元，与第二多通道数据接收与发送单元和多通道数据通路缓存单元连接，用于接收关键字和统计报文，在该统计报文中的相应字段添加所述关键字形成修改后的统计报文；

多通道数据通路缓存单元，与第一多通道数据接收发送单元和多通道出口控制缓存单元连接，用于缓存报文；

第二多通道数据接收与发送单元，与多通道出口控制缓存单元连接，用于将经统计装置处理后的报文添加通信接口封装，并发送。

13.根据权利要求12所述的报文交换设备，其特征在于，与一个报文接收设备连接；

所述报文接收设备，用于接收到所述统计报文之后，对所述统计报文解析，将解析后获取的所述报文统计计数器信息作为分子，报文总数作为分母，计算以太网丢包率的条件，计算出所述以太网丢包率。

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