CN102082706A - 一种测试接入点和数据链路监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测试接入点和数据链路监测方法，包括：至少四对通信模块，包括：两对网络通信模块、一对监测通信模块和一对网络/监测复用通信模块；配置模块，用于将所述网络/监测复用通信模块配置为网络通信模块或监测通信模块；复制模块，用于在所述网络/监测复用通信模块配置为监测通信模块时，将所述两对网络通信模块接收的双向数据分别复制到所述一对网络/监测复用通信模块和一对监测通信模块；在所述网络/监测复用通信模块配置为网络通信模块时，将所述两对网络通信模块和一对网络/监测复用通信模块接收的双向数据复制到所述一对监测通信模块，从而可转发物理层的特定数据包，拓宽了测试接入点的应用范围且提高了监测口的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种测试接入点和数据链路监测方法。
背景技术
测试接入点(Test Access Point，TAP)，也叫分光器/分路器，广泛应用于网络分析监测领域。分光是数据通过光纤传输，分路是数据通过网线传输。粗浅的说，TAP的概念类似于“三通”的意思，即原来的流量正常通行，同时分一股出来供监测设备分析使用。图1所示为现有技术中的直通TAP的应用示意图，直通TAP转发被测网络节点1和被测网络节点2之间的双向数据，具体转发时，需要由网络口1和网络口2通过复制单元进行转发，并且，复制单元将网络口1和网络口2获得的双向数据复制后分别从监测口1和监测口2输出。其中，监测口1输出被测网络节点1向被测网络节点2发送的数据，监测口2输出被测网络节点2向被测网络节点1发送的数据。监测口1和2输出的数据供数据监测系统使用。直通TAP在转发数据时，在监测口处虽然不容易造成数据溢出，但是直通TAP需要多个监测口，对监测口的数量要求高，因此集成度不高。
在保持同样端口数的情况下，当被测网络数据流量不大时，可以采用汇聚方式使监测口的利用率提高。如图2所示为现有技术中的汇聚TAP的应用示意图，汇聚TAP转发被测网络节点1和被测网络节点2之间的双向数据，具体转发时，也需要由网络口1和网络口2通过复制单元进行转发，并且，复制单元将网络口1和网络口2获得的双向数据复制后从同一监测口输出，供数据监测系统使用。上述汇聚TAP的优点是端口利用率高，减少了监测口的数量，但是在被监测数据链路的数据流量上升到一定程度时，监测口处的数据可能会溢出，从而造成数据丢失。
鉴于以上情况，目前又出现了可配置直通/汇聚的多端口复合式TAP。如图3所示，网络口1和网络口2负责转发被测网络节点之间的双向数据，具体转发时，也需要由网络口1和网络口2通过复制单元进行转发，因此，网络口1和网络口2需要将所述双向数据提供给复制单元处理；复制单元，除用于转发网络口1和网络口2之间的数据外，还用于根据配置单元的配置，将所述双向数据复制后提供给监测口。具体的，配置单元可以将该TAP配置为直通TAP或汇聚TAP，当配置单元将该TAP配置为直通TAP时，则复制单元将网络口1的双向数据提供给监测口1，将网络口2的双向数据提供给监测口2，从而实现了直通TAP的功能；当配置单元将该TAP配置为汇聚TAP时，则复制单元将网络口1和网络口2的双向数据全都提供给监测口1，或者，全都提供给监测口2，从而节省了监测口的数量，提高了集成度。
以上多端口复合TAP的方案虽然解决了多端口TAP灵活配置的问题，但是由于网络口之间转发数据时只能通过复制单元进行转发，而其中的复制单元通常由交换层芯片来实现，而交换层芯片属于以太网L2/L3层的交换功能模块，交换层芯片本身的特点导致网络口的许多物理层的数据及信息无法转发传递，比如物理层的特定数据包，如CRC错误包、控制包，超小包及特长包等，目前都无法在交换层芯片上传送，从而限制了该TAP的应用范围。而且，当该TAP配置为汇聚TAP时，只利用一个监测口，而另外一个监测口则完全闲置，从而造成监测口的利用率不高。
发明内容
本发明提供了一种测试接入点和数据链路监测方法，用以解决现有技术中的TAP无法转发物理层的特定数据包，应用范围有限以及监测口利用率不高的问题。
一种测试接入点，包括：
至少四对通信模块，包括：两对网络通信模块、一对监测通信模块和一对网络/监测复用通信模块，其中，所述网络/监测复用通信模块可配置为网络通信模块或监测通信模块；所述网络通信模块用于接收被测数据链路上的双向数据，且每对网络通信模块相互连接以转发所述双向数据；监测通信模块用于将网络通信模块接收的双向数据提供给数据监测系统；
配置模块，用于将所述网络/监测复用通信模块配置为网络通信模块或监测通信模块；
复制模块，用于在所述网络/监测复用通信模块配置为监测通信模块时，将所述两对网络通信模块接收的双向数据分别复制到所述一对网络/监测复用通信模块和一对监测通信模块；在所述网络/监测复用通信模块配置为网络通信模块时，将所述两对网络通信模块和一对网络/监测复用通信模块接收的双向数据复制到所述一对监测通信模块。
一种利用上述测试接入点实现的数据链路监测方法，包括：
将网络/监测复用通信模块配置为网络通信模块或监测通信模块；
获取每对网络通信模块之间转发的被测数据链路上的双向数据；
将所述双向数据复制后传送给监测通信模块，由监测通信模块将所述双向数据提供给数据监测系统。
本发明实施例中通过将每对网络通信模块相互连接以转发所述双向数据，使得双向数据可以不经过复制模块的处理而直接转发，从而可以转发物理层的特定数据包，拓宽了应用范围，且本发明中设置了一对网络/监测复用通信模块，既可以作为网络通信模块完成网络口的功能，又可以作为监测通信模块完成监测口的功能，从而提高了监测口的利用率。
附图说明
图1为现有技术中直通TAP的工作原理图；
图2为现有技术中汇聚TAP的工作原理图；
图3为现有技术中可配置直通/汇聚的多端口复合式TAP的结构示意图；
图4为本发明实施例中的测试接入点的结构示意图；
图5为本发明实施例中的测试接入点的工作流程图；
图6为本发明实施例中的数据链路监测方法的流程图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种测试接入点和数据链路监测方法，可以转发物理层的特定数据包，拓宽了测试接入点的应用范围并且提高了监测口的利用率。
本发明实施例提供了一种测试接入点，如图4所示，包括：
至少四对通信模块，包括：两对网络通信模块411、一对监测通信模块413和一对网络/监测复用通信模块412，其中，所述网络/监测复用通信模块412可配置为网络通信模块或监测通信模块；所述网络通信模块411用于接收被测数据链路上的双向数据，且每对网络通信模块411相互连接以转发所述双向数据，如图4中的网络通信模块411一共有四个，其中前面的两个构成一对网络通信模块，后面的两个构成一对网络通信模块；监测通信模块413用于将网络通信模块411接收的双向数据提供给外部的数据监测系统；
配置模块42，用于将所述网络/监测复用通信模块412配置为网络通信模块或监测通信模块；
复制模块43，用于在所述网络/监测复用通信模块412配置为监测通信模块时，将所述两对网络通信模块411接收的双向数据分别复制到所述一对网络/监测复用通信模块412和一对监测通信模块413；在所述网络/监测复用通信模块412配置为网络通信模块时，将所述两对网络通信模块411和一对网络/监测复用通信模块412接收的双向数据复制到所述一对监测通信模块413。
本发明实施例中通过将每对网络通信模块直接相互连接以转发所述双向数据，使得双向数据可以不经过复制模块的处理而直接转发，从而可以转发物理层的特定数据包，拓宽了应用范围，且本发明中设置了一对网络/监测复用通信模块，既可以作为网络通信模块完成网络口的功能，又可以作为监测通信模块完成监测口的功能，从而提高了监测口的利用率。
下面就详细介绍一下本发明实施例提供的测试接入点TAP的工作原理。本发明实施例中的四对通信模块都可以由物理层芯片来实现。另外，该TAP中包含的复制模块可以由交换层芯片来实现。与物理层芯片相连的外部设备，如被测网元或数据监测系统通过以太网线从物理层芯片的RJ45接口接入物理层芯片，然后，物理层芯片再通过交换层芯片的千兆比特媒体独立接口(GMII，Gigabit Media Independent Interface)或者串行千兆比特媒体独立接口(Serial Gigabit Media Independent Interface，SGMII)连接到交换层芯片。当物理层芯片为网络通信模块时，与其相连的外部设备为被测网元，网络通信模块与被测网络相连的接口也叫网络口，网络通信模块利用网络口接收被测网元之间的双向数据；当物理层芯片为监测通信模块时，与其相连的外部设备为数据监测系统，监测通信模块与数据监测系统相连的接口也叫监测口，监测通信模块利用监测口向数据监测系统传送网络通信模块接收到的被测网元之间的双向数据。具体工作时，由网络通信模块将接收到的被测网元之间的双向数据传送给复制模块，复制模块对所述双向数据进行复制之后，根据配置模块的配置，将复制的双向数据提供给相应的监测模块。当配置模块将网络/监测复用通信模块配置为网络通信模块时，相当于该TAP有三对网络通信模块，一对监测通信模块，即为汇聚TAP，则复制模块将这三对网络通信模块接收到的双向数据都提供给一对监测通信模块；当配置模块将网络/监测复用通信模块配置为监测通信模块时，相当于该TAP有两对网络通信模块，两对监测通信模块，即为直通TAP，则复制模块将这两对网络通信模块接收到的双向数据分别提供给两对监测通信模块，即：一个网络通信模块对应一个监测通信模块，具体的对应关系可由交换层芯片的内部电路设计来决定，例如，可以将第一个网络通信模块接收到的双向数据复制到作为网络通信模块的第一个网络/监测通信模块，将第二个网络通信模块接收到的双向数据复制到作为网络通信模块的第二个网络/监测通信模块，将第三个网络通信模块接收到的双向数据复制到第一个监测通信模块，将第四个网络通信模块接收到的双向数据复制到第二个监测通信模块。
较佳的，所述配置模块可以根据被测数据链路的数据速率来进行配置，当所述被测数据链路的数据速率小于预设阈值时，可以减少监测口的数量，将该TAP设置为汇聚TAP，即将所述网络/监测复用通信模块配置为网络通信模块；当所述被测数据链路的数据速率大于预设阈值时，可以增加监测口的数量，将该TAP设置为直通TAP，即将所述网络/监测复用通信模块配置为监测通信模块。
较佳的，所述测试接入点还包括：继电器切换矩阵46，用于根据配置模块的配置，将所述网络/监测复用通信模块切换为网络通信模块或监测通信模块。通过类似二选一开关的继电器切换矩阵，实现了网络/监测通信模块的灵活配置。
下面具体介绍一下本发明实施例中的测试接入点的工作流程，如图5所示，包括：
S501：配置模块判断被测数据链路的数据速率是否大于预设阈值，当判断结果为小于预设阈值时，执行步骤S502；当判断结果大于预设阈值时，执行步骤S504。
S502：配置模块将网络/监测复用通信模块配置为网络通信模块，然后执行步骤S503，具体执行时，控制继电器切换矩阵，使网络/监测复用通信模块的连接方式与网络通信模块相同，其中，继电器切换矩阵类似于一个二选一的开关电路，由配置模块进行控制。
S503：复制模块将三对网络通信模块接收到的双向数据提供给一对监测通信模块，由监测通信模块将双向数据提供给数据监测系统。
S504：配置模块将网络/监测复用通信模块配置为监测通信模块，然后执行步骤S505，具体执行时，控制继电器切换矩阵，使网络/监测复用通信模块的连接方式与监测通信模块相同。
S505：复制模块将两对网络通信模块接收到的双向数据分别提供给两对监测通信模块，由监测通信模块将双向数据提供给数据监测系统。
下面详细介绍一下每对网络通信模块与复制模块之间的连接关系，参见图5，每对网络通信模块中的每一个网络通信模块，如第一个网络通信模块，通过第一差分传输线44与复制模块43相连，通过第二差分传输线45与另一个网络通信模块，即第二个网络通信模块相连。则每一个网络通信模块将接收到的被测数据链路上的双向数据通过第一差分传输线传输给复制模块，由复制模块复制后提供给监测通信模块；将接收到的被测数据链路上的双向数据通过第二差分线直接传输给另一个网络通信模块，从而利用第二差分传输线直接实现与一对网络通信模块相连的被测网元之间的通信，而不必经过由交换层芯片实现的复制模块的处理，这样一来，就不受交换层芯片传输数据包时，无法转发特定的物理层数据包的限制，因此，可以转发如CRC错误包、控制包、超小包及特长包等的物理层数据包，从而拓宽了TAP的应用范围。而且，背景技术中由于交换层芯片处理随机包的能力非常有限，当数据量过大时，会因为数据溢出而导致TAP的网络口丢包，从而大大降低了设备的可靠性；而本发明实施例中通过直接用第二差分传输线实现一对网络通信模块之间的通信，完成了被测网元之间数据包的转发，从而提高了TAP处理随机包的能力，提高了设备的可靠性。本发明实施例中通过测试发现，当所述第一差分传输线44和第二差分传输线45长度相等时，该TAP具有较佳的性能。并且，当所述第一差分传输线44和第二差分传输线45的长度均为6英寸时性能最好。
通过采用本发明实施例提供的TAP，通过将每对网络通信模块相互连接以转发所述双向数据，使得双向数据可以不经过复制模块的处理而直接转发，从而可以转发物理层的特定数据包，拓宽了应用范围，且本发明中设置了一对网络/监测复用通信模块，既可以作为网络通信模块完成网络口的功能，又可以作为监测通信模块完成监测口的功能，从而提高了监测口的利用率。本发明实施例中的TAP可应用于千兆电以太网中，当然，也可以应用于其他场合。
本发明实施例还提供了一种利用上述测试接入点实现的数据链路监测方法，如图6所示，包括：
S601：将网络/监测复用通信模块配置为网络通信模块或监测通信模块；
S602：获取每对网络通信模块之间转发的被测数据链路上的双向数据；
S603：将所述双向数据复制后传送给监测通信模块，由监测通信模块将所述双向数据提供给数据监测系统。
较佳的，本方法还可以在数据链路监测过程中，根据被测数据链路的数据速率情况动态调整网络/监测复用通信模块的配置情况：当所述被测数据链路的数据速率小于预设阈值时，将所述网络/监测复用通信模块配置为网络通信模块；当所述被测数据链路的数据速率大于预设阈值时，将所述网络/监测复用通信模块配置为监测通信模块。
通过采用本发明实施例提供的数据链路监测方法，可以转发物理层的特定数据包，拓宽了应用范围，且本发明中设置了一对网络/监测复用通信模块，既可以作为网络通信模块完成网络口的功能，又可以作为监测通信模块完成监测口的功能，从而提高了监测口的利用率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种测试接入点，其特征在于，包括：
至少四对通信模块，包括：两对网络通信模块、一对监测通信模块和一对网络/监测复用通信模块，其中，所述网络/监测复用通信模块可配置为网络通信模块或监测通信模块；所述网络通信模块用于接收被测数据链路上的双向数据，且每对网络通信模块相互连接以转发所述双向数据；监测通信模块用于将网络通信模块接收的双向数据提供给数据监测系统；
配置模块，用于将所述网络/监测复用通信模块配置为网络通信模块或监测通信模块；
复制模块，用于在所述网络/监测复用通信模块配置为监测通信模块时，将所述两对网络通信模块接收的双向数据分别复制到所述一对网络/监测复用通信模块和一对监测通信模块；在所述网络/监测复用通信模块配置为网络通信模块时，将所述两对网络通信模块和一对网络/监测复用通信模块接收的双向数据复制到所述一对监测通信模块。
2.如权利要求1所述的测试接入点，其特征在于，所述配置模块，用于在所述被测数据链路的数据速率小于预设阈值时，将所述网络/监测复用通信模块配置为网络通信模块；在所述被测数据链路的数据速率大于预设阈值时，将所述网络/监测复用通信模块配置为监测通信模块。
3.如权利要求1所述的测试接入点，其特征在于，所述通信模块为具备RJ45接口的物理层芯片。
4.如权利要求1所述的测试接入点，其特征在于，还包括：
继电器切换矩阵，用于根据配置模块的配置，将所述网络/监测复用通信模块切换为网络通信模块或监测通信模块。
5.如权利要求1所述的测试接入点，其特征在于，所述复制模块为交换层芯片。
6.如权利要求1所述的测试接入点，其特征在于，每对网络通信模块中的每个网络通信模块通过第一差分传输线与复制模块相连，通过第二差分传输线与另一个网络通信模块相连。
7.如权利要求6所述的测试接入点，其特征在于，所述第一差分传输线和第二差分传输线长度相等。
8.如权利要求7所述的测试接入点，其特征在于，所述第一差分传输线和第二差分传输线的长度均为6英寸。
9.一种利用权利要求1所述的测试接入点实现的数据链路监测方法，其特征在于，包括：
将网络/监测复用通信模块配置为网络通信模块或监测通信模块；
获取每对网络通信模块之间转发的被测数据链路上的双向数据；
将所述双向数据复制后传送给监测通信模块，由监测通信模块将所述双向数据提供给数据监测系统。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述被测数据链路的数据速率小于预设阈值时，将所述网络/监测复用通信模块配置为网络通信模块；当所述被测数据链路的数据速率大于预设阈值时，将所述网络/监测复用通信模块配置为监测通信模块。
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