CN105227390A - 快速测试cpu转发性能的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速测试CPU转发性能的方法，包括获取现有路由器中的第一转发程序、预置的第一路由表，以及现有路由器在预置报文转发测试环境中进行报文转发时产生的第一ARP表；将第一转发程序转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二转发程序，将第一路由表转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二路由表，将第一ARP表转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二ARP表；将第二转发程序烧录至DEMO板中，并将第二路由表及第二ARP表拷贝至DEMO板中；在DEMO板的预置报文转发测试环境中，根据第二路由表及第二ARP表，对被测CPU的转发性能进行测试。本发明极大地加快了测试CPU转发性能的速度。

Description

快速测试CPU转发性能的方法及装置

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种快速测试CPU转发性能的方法及装置。

背景技术

路由器(Router)又被称为网关设备(Gateway)，是用来在网络中连接逻辑上分离的多个网络或者子网。路由器工作于OSI模型(OpenSystemsInterconnectionReferenceModel，开放式通信系统互联参考模型)的第三层，也就是网络层。路由器作为不同网络之间互相连接的枢纽，是互联网中的主要设备，路由器的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。

当一个数据报文需要从一个子网传送到另一个子网时，需要使用路由器的路由功能进行中继。因此，路由器具有保存和识别通往一个远端网络的路径的能力，这种能力通过计算生成路由表实现。寻路是路由器的基本功能。为了完成将报文从一个网络转发到另一个网络的工作，路由器中保存有各种传输路径的相关数据—路由表(RoutingTable)，供路由选择时使用。路由表条目中保存有子网的标志信息、出端口、下一跳IP等内容。路由表可以是由系统管理员固定设置好的，也可以是由系统中的路由协议生成的。由系统管理员固定设置好的路由条目称之为静态路由，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定好，而由系统中的路由协议生成的路由条目称之为动态路由，它是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路由表，路由器根据路由协议提供的功能，自动学习和记忆网络的运行情况，在需要时计算数据传输的最佳路径。

在现代大中型路由器中，为了提高系统可靠性，改善路由器的转发性能，其软件系统采用控制面软件和转发面软件分离的架构。路由器的控制面主要负责网络控制和管理各种网络协议(如OSPF协议、RIP协议、MPLS协议及ARP协议等)的运行，并且通过计算转发面上送的各种协议数据，生成转发面所需要的各种表项，例如路由表、标签表和ARP表等，并且将这些表项条目通过可靠的通信渠道发送给转发面。路由器的转发面主要负责使用控制面计算生成发送过来的转发表项进行报文的转发处理，对于需要上送的协议报文则将其发送给控制面进行处理。因此，在采用控制面和转发面分离架构的路由器中，上述路由表、标签表和ARP表等转发表项就是联系路由器内控制面和转发面之间的桥梁。

然而，在开发使用新型CPU的路由器产品之前，需要针对该型号的CPU进行测试，得到该型号的CPU的转发性能数据，并且将该型号的CPU和现有路由器中CPU的转发性能进行分析比较，确定使用该型号CPU的路由器产品的转发性能能够达到预期的水平之后，才能够将其大规模生产并投放市场。现有技术中，为了测试该型号的CPU的转发性能，除了需要为该型号的CPU制作一套新的硬件设备之外，还需要开发一套针对该型号CPU的软件转发系统。对于现有路由器的软件系统而言，不仅需要将其中的转发面软件针对该型号CPU进行适配，还需要将其中的控制面软件针对该型号CPU进行适配，从而大大增加了CPU转发性能测试的工作量，延长了产品的开发周期。

发明内容

本发明的主要目的是通过使用现有路由器中的转发软件来测试新型CPU的报文转发性能，从而极大地加快测试CPU转发性能的速度。

为实现上述目的，本发明提供一种快速测试CPU转发性能的方法，所述快速测试CPU转发性能的方法包括以下步骤：

获取现有路由器中的第一转发程序、所述现有路由器中预置的第一路由表，以及所述现有路由器在预置报文转发测试环境中进行报文转发时产生的第一ARP表；

将所述第一转发程序转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二转发程序，并将所述第一路由表转换为与所述DEMO板中被测CPU相匹配的第二路由表，以及将所述第一ARP表转换为与所述DEMO板中被测CPU相匹配的第二ARP表；

将所述第二转发程序重新编译后烧录至所述DEMO板中，并将所述第二路由表及所述第二ARP表拷贝至所述DEMO板中预设内存表项内存空间；

在所述DEMO板的预置报文转发测试环境中，根据所述第二路由表及所述第二ARP表，对所述被测CPU的报文转发性能进行测试。

优选地，所述将所述第一转发程序转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二转发程序包括:

根据所述被测CPU的汇编指令，对所述第一转发程序中的转发面程序的汇编代码进行重写；

将所述第一转发程序转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二转发程序。

优选地，所述将所述第一路由表转换为与所述DEMO板中被测CPU相匹配的第二路由表，以及将所述第一ARP表转换为与所述DEMO板中被测CPU相匹配的第二ARP表包括：

查找所述第一路由表和所述第一ARP表中所有保存指针的字段；

将所述第一路由表和所述第一ARP表中所有保存指针的字段后面均增设预设字节的填充字段，将所述第一路由表转换为与所述DEMO板中被测CPU的数据总线宽度相匹配的第二路由表，以及将所述第一ARP表转换为与所述DEMO板中被测CPU的数据总线宽度相匹配的第二ARP表。

优选地，所述将所述第二路由表及所述第二ARP表拷贝至所述DEMO板中预设内存表项内存空间包括：

利用文件操作库函数，将所述第二路由表拷贝到第一文件中，以及将所述第二ARP表拷贝到第二文件；

将所述第一文件和第二文件进行打包压缩；

将打包压缩后的所述第一文件和第二文件拷贝至所述DEMO板中预设内存表项内存空间。

优选地，所述DEMO板中预设内存表项内存空间的大小与所述第一路由表和所述第一ARP表在所述路由器中所占内存表项内存空间的大小相等；

所述第二路由表及所述第二ARP表的表项内容大小与所述DEMO板中预设内存表项内存空间的大小相等。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种快速测试CPU转发性能的装置，所述快速测试CPU转发性能的装置包括获取模块、转换模块、处理模块及测试模块；其中，

所述获取模块，用于获取现有路由器中的第一转发程序、所述现有路由器中预置的第一路由表，以及所述现有路由器在预置报文转发测试环境中进行报文转发时产生的第一ARP表；

所述转换模块，用于将所述第一转发程序转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二转发程序，并将所述第一路由表转换为与所述DEMO板中被测CPU相匹配的第二路由表，以及将所述第一ARP表转换为与所述DEMO板中被测CPU相匹配的第二ARP表；

所述处理模块，用于将所述第二转发程序重新编译后烧录至所述DEMO板中，并将所述第二路由表及所述第二ARP表拷贝至所述DEMO板中预设内存表项内存空间；

所述测试模块，用于在所述DEMO板的预置报文转发测试环境中，根据所述第二路由表及所述第二ARP表，对所述被测CPU的报文转发性能进行测试。

优选地，所述转换模块具体用于：

根据所述被测CPU的汇编指令，对所述第一转发程序中的转发面程序的汇编代码进行重写；

将所述第一转发程序转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二转发程序。

优选地，所述转换模块还用于：

查找所述第一路由表和所述第一ARP表中所有保存指针的字段；

将所述第一路由表和所述第一ARP表中所有保存指针的字段后面均增设预设字节的填充字段，将所述第一路由表转换为与所述DEMO板中被测CPU的数据总线宽度相匹配的第二路由表，以及将所述第一ARP表转换为与所述DEMO板中被测CPU的数据总线宽度相匹配的第二ARP表。

优选地，所述处理模块具体用于：

利用文件操作库函数，将所述第二路由表拷贝到第一文件中，以及将所述第二ARP表拷贝到第二文件；

将所述第一文件和第二文件进行打包压缩；

将打包压缩后的所述第一文件和第二文件拷贝至所述DEMO板中预设内存表项内存空间。

优选地，所述DEMO板中预设内存表项内存空间的大小与所述第一路由表和所述第一ARP表在所述路由器中所占内存表项内存空间的大小相等；

所述第二路由表及所述第二ARP表的表项内容大小与所述DEMO板中预设内存表项内存空间的大小相等。

本发明提供的快速测试CPU转发性能的方法，首先，获取现有路由器中的第一转发程序、现有路由器中预置的第一路由表，以及现有路由器在预置报文转发测试环境中进行报文转发时产生的第一ARP表；然后，将第一转发程序转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二转发程序，并将第一路由表转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二路由表，以及将第一ARP表转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二ARP表；接着，将第二转发程序重新编译后烧录至DEMO板中，并将第二路由表及第二ARP表拷贝至DEMO板中预设内存表项内存空间；最后，在DEMO板的预置报文转发测试环境中，根据第二路由表及第二ARP表，对被测CPU的报文转发性能进行测试。本发明通过获取现有路由器中的第一转发程序、现有路由器中预置的第一路由表，以及现有路由器在预置报文转发测试环境中进行报文转发时产生的第一ARP表，并将获取到的第一转发程序、第一路由表及第一ARP表与被测CPU进行匹配，最后在DEMO板的预置报文转发测试环境中，根据匹配得到的第二路由表及第二ARP表，对被测CPU的报文转发性能进行测试。本发明提供的该快速测试CPU转发性能的方法，极大地加快了测试CPU转发性能的速度，缩短了新型路由器产品的开发周期。

附图说明

图1为本发明快速测试CPU转发性能的方法一实施例中现有路由器的报文转发测试环境以及DEMO板的报文转发测试环境的结构示意图；

图2为本发明快速测试CPU转发性能的方法一实施例的流程示意图；

图3为本发明快速测试CPU转发性能的装置一实施例的模块结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种快速测试CPU转发性能的方法。

本实施例在对被测CPU的转发性能进行测试之前，需要对现有路由器的报文转发测试环境以及DEMO板的预置报文转发测试环境进行搭建，参照图1，图1为本发明快速测试CPU转发性能的方法一实施例中现有路由器的报文转发测试环境以及DEMO板的报文转发测试环境的结构示意图。

本实施例中，现有路由器的报文转发测试环境包括一台现有路由器100及一台用于发送IP报文的测试仪200，其中，现有路由器100中的转发程序是采用控制面软件和转发面软件分离的架构。其中，测试仪200包括端口A和端口B，现有路由器100包括端口C和端口D。首先，将测试仪200的端口A和现有路由器100的端口C连接，以及将测试仪200的端口B和现有路由器100的端口D连接；并且，在现有路由器100的端口D配置IP地址：10.10.10.1，在测试仪200的端口B配置IP地址：10.10.10.2，子网掩码都是255.255.255.0；在现有路由器100的端口C配置IP地址：20.20.20.1，在测试仪200的端口A配置IP地址：20.20.20.2，子网掩码都是255.255.255.0。其次，在现有路由器100上配置一条通向测试仪200的静态路由，由于测试仪200的端口B的IP地址为10.10.10.2，端口A的IP地址为20.20.20.2，因此，可以配置两条路由：一条路由是10.10.10.0，掩码长度为24，下一跳IP地址为10.10.10.2；一条路由是20.20.20.0，掩码长度为24，下一跳IP地址为20.20.20.2，得到第一路由表Route01(即本实施例中的该第一路由表Route01是预先设置好的)。

本实施例在现有路由器100的报文转发测试环境搭建完成之后，就可以在测试仪200上分别通过IP地址为10.10.10.2的端口B和IP地址为20.20.20.2的端口A发送IP报文，现有路由器100在收到测试仪200的上述两个端口发送过来的IP报文之后，就会触发ARP学习流程，得到测试仪200的上述两个端口(端口A和端口B)的MAC地址，并且将得到的MAC地址保存到第一ARP表ARP01中(即该第一ARP表ARP01是在图1所示的报文转发测试环境中进行报文转发时所产生的)。本实施例，当有IP报文要从现有路由器100向测试仪200发送时就可以从上述第一ARP表ARP01中得到通向测试仪200的端口A和端口B的MAC地址；

本实施例中，DEMO板的报文转发测试环境包括一台用于发送IP报文的测试仪200(该测试仪就是上述现有路由器的报文转发测试环境中测试仪200)及一个DEMO板300(DEMO，demonstration，演示板)。其中，DEMO板300在本实施例中是一个模拟的新型路由器，该DEMO板300使用了新型路由器预研所需要的CPU，即图中的被测CPU301，该DEMO板300上移植有Linux操作系统。本实施例中的该DEMO板300的制作以及Linux操作系统的移植过程可以由其它代工厂商完成。并且，该DEMO板300包括至少两个用于转发的网络端口，本实施例中，该DEMO板300包括端口E和端口F，并且具有和端口E和端口F配合使用的外围电路(图未示)及其驱动程序，同时，该DEMO板300还具有一个用于管理维护该DEMO板300中Linux操作系统的串行接口(图未示)。本实施例中，将测试仪200的端口A和DEMO板300的端口E连接，将测试仪200的端口B和DEMO板300的端口F连接；并且，在DEMO板300的端口F配置IP地址：10.10.10.1，在测试仪200的端口B配置IP地址：10.10.10.2，子网掩码都是255.255.255.0，在DEMO板300的端口E配置IP地址：20.20.20.1，在测试仪200的端口B配置IP地址：20.20.20.2，子网掩码都是255.255.255.0，即本实施例中的DEMO板的报文转发测试环境与上述现有路由器的报文转发测试环境完全一致。

图2为本发明快速测试CPU转发性能的方法一实施例的流程示意图。

一并参照图1和图2，在本实施例中，该快速测试CPU转发性能的方法包括以下步骤：

步骤S01：获取现有路由器中的第一转发程序、现有路由器中预置的第一路由表，以及现有路由器在预置报文转发测试环境中进行报文转发时产生的第一ARP表；

具体地，本实施例中，由于路由器的作用是将报文从一个网络转发到另一个网络，也就是说，路由器具有路由的能力，而路由器的路由能力需要通过其内部的路由表和ARP表的计算及存储来实现。其中，路由表的作用是用来查找通往一个子网或者网络的路径，得到通向这个子网或网络的下一跳IP地址；而ARP表的作用是提供报文在链路层上传播所需要的目的MAC地址。当路由器查询路由表得到通往一个网络的下一跳IP地址之后，就会用该下一跳IP地址去查询ARP表，如果ARP表中有该下一跳IP地址，则可以得到拥有这个下一跳IP地址的主机的MAC地址；如果ARP表中没有该下一跳IP地址，则将用该下一跳IP地址去进行ARP学习，将这个下一跳IP地址在链路层进行广播，等待拥有这个下一跳IP地址的主机进行应答并将其MAC地址发送回来。

本实施例提供的快速测试CPU转发性能的方法，首先是获取现有路由器100中的第一转发程序、现有路由器100中预置的第一路由表Route01，以及现有路由器100在预置报文转发测试环境中进行报文转发时产生的第一ARP表ARP01。

具体地，现有路由器100中的第一转发程序包括控制面程序和转发面程序，并且，控制面程序和转发面程序是采用分离的架构。本实施例快速测试CPU转发性能的方法首先就是获取现有路由器100中的上述第一转发程序，以及获取现有路由器100中预置的第一路由表Route01(一条路由是10.10.10.0，掩码长度为24，下一跳IP地址为10.10.10.2；一条路由是20.20.20.0，掩码长度为24，下一跳IP地址为20.20.20.2)，以及现有路由器100在预置报文转发测试环境中进行报文转发时产生的第一ARP表ARP01。其中，上述预置报文转发测试环境即图1所示的现有路由器的报文转发测试环境。

步骤S02：将第一转发程序转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二转发程序，并将第一路由表转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二路由表Route02，以及将第一ARP表转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二ARP表ARP02；

具体地，本实施例在步骤S01获得现有路由器100中的第一转发程序、现有路由器100中预置的第一路由表Route01，以及第一ARP表ARP01后，则将上述第一转发程序转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二转发程序，并将第一路由表Route01转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二路由表Route02，以及将第一ARP表ARP01转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二ARP表ARP02。

其中，将上述第一转发程序转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二转发程序的具体步骤包括：

步骤S021：根据DEMO板300中被测CPU301的汇编指令，对第一转发程序中的转发面程序的汇编代码进行重写；

步骤S022：将第一转发程序转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二转发程序。

具体地，由于现有路由器100中的第一转发程序(包括控制面程序和转发面程序)中的转发面程序中涉及到一些针对现有路由器100所使用的CPUA101的汇编代码，而由于不同型号的CPU采用不同的指令集，使得针对现有路由器100所使用的CPUA101的汇编代码不能直接移植于DEMO板300中被测CPU301中，因此，需要根据DEMO板300中被测CPU301的汇编指令，对现有路由器100的第一转发程序中的转发面程序的汇编代码进行重写，将现有路由器100的第一转发程序转换为与DEMO板300中被测CPU301的型号相匹配的第二转发程序。例如，在路由器产品的软件程序中，为了提高查表速度，哈希(hash)表的散列计算代码是由汇编代码编写的，这就决定了该哈希表的散列计算代码在不同型号的CPU之间不能移植的特点，为了让这部分代码在新型号的CPU上运行，则需要对照该新型号的CPU的用户手册上的指令集，对其哈希表的散列计算代码进行重新编写。

另外，本实施例中，上述将第一路由表Route01转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二路由表Route02，以及将第一ARP表ARP01转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二ARP表ARP02的过程具体包括：

步骤S023：查找第一路由表Route01和第一ARP表ARP01中所有保存指针的字段；

步骤S024：将第一路由表Route01和第一ARP表ARP01中所有保存指针的字段后面均增设预设字节的填充字段，将第一路由表Route01转换为与DEMO板300中被测CPU301的数据总线宽度相匹配的第二路由表Route02，以及将第一ARP表ARP01转换为与DEMO板300中被测CPU301的数据总线宽度相匹配的第二ARP表ARP02。

具体地，本实施例中，如果现有路由器100中第一路由表Route01和第一ARP表ARP01中保存了指针，并且现有路由器100中的CPUA101和DEMO板300中的被测CPU301的数据总线宽度不一致，则会导致第一路由表Route01和第一ARP表ARP01中保存的指针在现有路由器100和DEMO板300上被解析为不同的长度。例如，现有路由器100使用的CPUA101的数据总线宽度为32位，而DEMO板300上使用的被测CPU301的数据总线宽度为64位，那么，第一路由表Route01和第一ARP表ARP01中保存的指针在现有路由器100的表项内存空间中被解析为32位，也就是4字节保存，而在DEMO板300上的表项内存空间中被解析为64位，也就是8字节保存，从而使得一个指针条目在现有路由器100上保存时占用了4字节的内存，而在DEMO板300上保存时则会占用8字节。为了保证在保存相同表项条目的情况下，现有路由器100上和DEMO板300上占用相同的表项内存空间，需要将第一路由表Route01和第一ARP表ARP01中所有保存指针的字段后面均增设预设字节的填充字段(具体增设多少个字节的填充字段是由现有路由器100中CPUA101的数据总线宽度以及DEMO板300中被测CPU301的数据总线宽度决定，本实施例是增设4个字节的填充字段)，将第一路由表Route01转换为与DEMO板300中被测CPU301的数据总线宽度相匹配的第二路由表Route02，以及将第一ARP表ARP01转换为与DEMO板300中被测CPU301的数据总线宽度相匹配的第二ARP表ARP02，这样就可以确保，一个指针条目在现有路由器100和DEMO板300上都是占用了相同字节的内存。

例如，现有路由器100和DEMO板300的表项中的变量2保存的是指针，现有路由器100使用的CPUA101的数据总线宽度为32位，DEMO板300上使用的被测CPU301的数据总线宽度为64位，因此，变量2在现有路由器100中保存时占用了4字节的内存，在DEMO板300上则会占用8字节。为了保证在保存相同表项条目的情况下，现有路由器100上和DEMO板300上占用相同的表项内存空间，则需要在现有路由器100表项结构中变量2的后面插入一个4字节的填充字段，使得变量2和变量3在现有路由器100和DEMO板300上的表项条目中被保存到了相同的偏移地址处，从而使得变量2在现有路由器100和DEMO板300上相当于都占用了8字节，使得该表项结构在现有路由器100和DEMO板300上占用了相同大小的表项内存空间。

步骤S03：将第二转发程序重新编译后烧录至DEMO板300中，并将第二路由表Route02及第二ARP表ARP02拷贝至DEMO板300中预设内存表项内存空间；

具体地，本实施例在步骤S02得到与述DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二转发程序之后，则将第二转发程序重新编译，并将其烧录至DEMO板300中。同时，本实施例在步骤S02得到与述DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二路由表Route02及第二ARP表ARP02后，则将利用文件操作库函数，将第二路由表Route02拷贝到第一文件中，以及将第二ARP表ARP02拷贝到第二文件，然后，将第一文件和第二文件进行打包压缩，并将打包压缩后的第一文件和第二文件拷贝到U盘中进行保存；最后，将打包压缩后的第一文件和第二文件拷贝至DEMO板300中预设内存表项内存空间中。本实施例中，DEMO板300中预设内存表项内存空间的大小必须与第一路由表和第一ARP表在路由器中所占内存表项内存空间的大小相等；并且，第二路由表Route02及第二ARP表ARP02的表项内容大小必须与DEMO板300中预设内存表项内存空间的大小相等。

另外，需要说明的是，本实施例中，在现有路由器100中指向一个变量的指针，在被保存到表项(包括路由表和ARP表，下同)中并拷贝到DEMO板300上之后，指向的内容不再是原来的变量。例如，表项中变量2指向了一个变量5，保存变量5的内存地址在现有路由器100中是0x44acf25c，而在DEMO板300上，保存变量5的内存地址却是0x46bae658。因此，当在现有路由器100中将表项拷贝到文件时，变量5的内存地址0x44acf25c被保存在变量2中。在DEMO板300上，将表项从文件拷贝到表项内存空间之后，解析出来变量5的内存地址是0x44acf25c，而实际上保存该变量5的内存地址应该是0x46bae658。当在DEMO板300上用0x44acf25c去访问内存空间时，得到的是一个未知的值。为了在DEMO板300上通过变量2访问到正确的变量5的内存地址，则需要在将表项从文件拷贝到DEMO板300上的表项内存空间时，将变量5的内存地址0x46bae658取出来，重新保存到变量2中。这样，通过变量2来访问变量5时，访问的是0x46bae658所指向的内存地址，得到的是正确的变量5的内容。

步骤S04：在DEMO板300的预置报文转发测试环境中，根据第二路由表Route02及第二ARP表ARP02，对被测CPU301的报文转发性能进行测试。

具体地，本实施例在步骤S03将第二转发程序重新编译后烧录至DEMO板300中，并将第二路由表Route02及第二ARP表ARP02拷贝至DEMO板300中预设内存表项内存空间之后，则DEMO板300上得到了IP报文转发时所需要的表项(即上述第二路由表Route02及第二ARP表ARP02)，IP报文从DEMO板300的相应端口进来之后，送到被测CPU301中的第二转发程序处理时，第二转发程序则可以根据第二路由表Route02查询路由信息得到下一跳的IP地址，并且根据第二ARP表ARP02得到下一跳IP地址所对应的MAC地址。因此，本实施例在步骤S03将第二转发程序重新编译后烧录至DEMO板300中，并将第二路由表Route02及第二ARP表ARP02拷贝至DEMO板300中预设内存表项内存空间之后，则可以在图1所示的DEMO板300的预置报文转发测试环境中，根据第二路由表Route02及第二ARP表ARP02，对被测CPU301的报文转发性能进行测试。本实施例从测试仪200的IP地址为10.10.10.2的端口B向目的IP地址为20.20.20.2的端口A发送IP报文，以及从测试仪200的IP地址为20.20.20.2的端口A向目的IP地址为10.10.10.2的端口B发送IP报文，调试转发流程，直至IP报文从测试仪200的端口A向端口B，以及从测试仪200的端口B向端口A都可以发送成功时，逐渐加大从测试仪200发出的IP报文流量，对DEMO板300中的被测CPU301的转发性能进行测试，得到被测CPU301的延时、丢包率、吞吐率等性能数据。

本实施例提供的快速测试CPU转发性能的方法，首先，获取现有路由器中的第一转发程序、现有路由器中预置的第一路由表，以及现有路由器在预置报文转发测试环境中进行报文转发时产生的第一ARP表；然后，将第一转发程序转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二转发程序，并将第一路由表转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二路由表，以及将第一ARP表转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二ARP表；接着，将第二转发程序重新编译后烧录至DEMO板中，并将第二路由表及第二ARP表拷贝至DEMO板中预设内存表项内存空间；最后，在DEMO板的预置报文转发测试环境中，根据第二路由表及第二ARP表，对被测CPU的报文转发性能进行测试。本实施例通过获取现有路由器中的第一转发程序、现有路由器中预置的第一路由表，以及现有路由器在预置报文转发测试环境中进行报文转发时产生的第一ARP表，并将获取到的第一转发程序、第一路由表及第一ARP表与被测CPU进行匹配，最后在DEMO板的预置报文转发测试环境中，根据匹配得到的第二路由表及第二ARP表，对被测CPU的报文转发性能进行测试。本实施例提供的该快速测试CPU转发性能的方法，极大地加快了测试CPU转发性能的速度，缩短了新型路由器产品的开发周期。

本发明提供一种快速测试CPU转发性能的装置。图3为本发明快速测试CPU转发性能的装置一实施例的模块结构示意图。

一并参照图1和参照图3，本实施例中，该快速测试CPU转发性能的装置包括获取模块401、转换模块402、处理模块403及测试模块404。

其中，获取模块401，用于获取现有路由器100中的第一转发程序、现有路由器100中预置的第一路由表Route01，以及现有路由器100在预置报文转发测试环境中进行报文转发时产生的第一ARP表ARP01；

具体地，本实施例中，由于路由器的作用是将报文从一个网络转发到另一个网络，也就是说，路由器具有路由的能力，而路由器的路由能力需要通过其内部的路由表和ARP表的计算及存储来实现。其中，路由表的作用是用来查找通往一个子网或者网络的路径，得到通向这个子网或网络的下一跳IP地址；而ARP表的作用是提供报文在链路层上传播所需要的目的MAC地址。当路由器查询路由表得到通往一个网络的下一跳IP地址之后，就会用该下一跳IP地址去查询ARP表，如果ARP表中有该下一跳IP地址，则可以得到拥有这个下一跳IP地址的主机的MAC地址；如果ARP表中没有该下一跳IP地址，则将用该下一跳IP地址去进行ARP学习，将这个下一跳IP地址在链路层进行广播，等待拥有这个下一跳IP地址的主机进行应答并将其MAC地址发送回去。本实施例提供的快速测试CPU转发性能的装置，首先是获取模块401获取现有路由器100中的第一转发程序、现有路由器100中预置的第一路由表Route01，以及现有路由器100在预置报文转发测试环境中进行报文转发时产生的第一ARP表ARP01。

转换模块402，用于将现有路由器100中的第一转发程序转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二转发程序，并将第一路由表Route01转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二路由表Route02，以及将第一ARP表ARP01转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二ARP表ARP02；

具体地，本实施例在获取模块401获得现有路由器100中的第一转发程序、现有路由器100中预置的第一路由表Route01，以及第一ARP表ARP01后，则转换模块402将上述第一转发程序转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二转发程序，并将第一路由表Route01转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二路由表Route02，以及将第一ARP表ARP01转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二ARP表ARP02。

上述转换模块402具体用于：

根据DEMO板300中被测CPU301的汇编指令，对第一转发程序中的转发面程序的汇编代码进行重写；

将第一转发程序转换为与DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二转发程序。

具体地，由于现有路由器100中的第一转发程序(包括控制面程序和转发面程序)中的转发面程序中涉及到一些针对现有路由器100所使用的CPUA101的汇编代码，而由于不同型号的CPU采用不同的指令集，使得针对现有路由器100所使用的CPUA101的汇编代码不能直接移植于DEMO板300中被测CPU301中，因此，转换模块402需要根据DEMO板300中被测CPU301的汇编指令，对现有路由器100的第一转发程序中的转发面程序的汇编代码进行重写，将现有路由器100的第一转发程序转换为与DEMO板300中被测CPU301的型号相匹配的第二转发程序。例如，在路由器产品的软件程序中，为了提高查表速度，哈希(hash)表的散列计算代码是由汇编代码编写的，这就决定了该哈希表的散列计算代码在不同型号的CPU之间不能移植的特点，为了让这部分代码在新型号的CPU上运行，则需要对照该新型号的CPU的用户手册上的指令集，需要对其哈希表的散列计算代码进行重新编写。

另外，本实施例中，转换模块402还用于：

查找第一路由表Route01和第一ARP表ARP01中所有保存指针的字段；

将第一路由表Route01和第一ARP表ARP01中所有保存指针的字段后面均增设预设字节的填充字段，将第一路由表Route01转换为与DEMO板300中被测CPU301的数据总线宽度相匹配的第二路由表Route02，以及将第一ARP表ARP01转换为与DEMO板300中被测CPU301的数据总线宽度相匹配的第二ARP表ARP02。

具体地，本实施例中，如果现有路由器100中第一路由表Route01和第一ARP表ARP01中保存了指针，并且现有路由器100中的CPUA101和DEMO板300中的被测CPU301的数据总线宽度不一致，则会导致第一路由表Route01和第一ARP表ARP01中保存的指针在现有路由器100和DEMO板300上被解析为不同的长度。例如，现有路由器100使用的CPUA101的数据总线宽度为32位，而DEMO板300上使用的被测CPU301的数据总线宽度为64位，那么，第一路由表Route01和第一ARP表ARP01中保存的指针在现有路由器100的表项内存空间中被解析为32位，也就是4字节保存，而在DEMO板300上的表项内存空间中被解析为64位，也就是8字节保存，从而使得一个指针条目在现有路由器100上保存时占用了4字节的内存，而在DEMO板300上保存时则会占用8字节。为了保证在保存相同表项条目的情况下，现有路由器100上和DEMO板300上占用相同的表项内存空间，转换模块402需要将第一路由表Route01和第一ARP表ARP01中所有保存指针的字段后面均增设预设字节的填充字段(具体增设多少个字节的填充字段是由现有路由器100中CPUA101的数据总线宽度以及DEMO板300中被测CPU301的数据总线宽度决定，本实施例是增设4个字节的填充字段)，将第一路由表Route01转换为与DEMO板300中被测CPU301的数据总线宽度相匹配的第二路由表Route02，以及将第一ARP表ARP01转换为与DEMO板300中被测CPU301的数据总线宽度相匹配的第二ARP表ARP02，这样就可以确保，一个指针条目在现有路由器100和DEMO板300上都是占用了相同字节的内存。

例如，现有路由器100和DEMO板300的表项中的变量2保存的是指针，现有路由器100使用的CPUA101的数据总线宽度为32位，DEMO板300上使用的被测CPU301的数据总线宽度为64位，因此，变量2在现有路由器100中保存时占用了4字节的内存，在DEMO板300上则会占用8字节。为了保证在保存相同表项条目的情况下，现有路由器100上和DEMO板300上占用相同的表项内存空间，则需要在现有路由器100表项结构中变量2的后面插入一个4字节的填充字段，使得变量2和变量3在现有路由器100和DEMO板300上的表项条目中被保存到了相同的偏移地址处，从而使得变量2在现有路由器100和DEMO板300上相当于都占用了8字节，使得该表项结构在现有路由器100和DEMO板300上占用了相同大小的表项内存空间。

处理模块403，用于将第二转发程序重新编译后烧录至DEMO板300中，并将第二路由表Route02及第二ARP表ARP02拷贝至DEMO板300中预设内存表项内存空间；

具体地，本实施例在转换模块402得到与述DEMO板300中被测CPU301相匹配的第二转发程序之后，则处理模块403将第二转发程序重新编译，并将其烧录至DEMO板300中。同时，处理模块403还利用文件操作库函数，将第二路由表Route02拷贝到第一文件中，以及将第二ARP表ARP02拷贝到第二文件，然后，将第一文件和第二文件进行打包压缩，并将打包压缩的第一文件和第二文件拷贝到U盘中进行保存；同时，处理模块403还将打包压缩后的第一文件和第二文件拷贝至DEMO板300中预设内存表项内存空间中。本实施例中，DEMO板300中预设内存表项内存空间的大小必须与第一路由表和第一ARP表在路由器中所占内存表项内存空间的大小相等；并且，第二路由表Route02及第二ARP表ARP02的表项内容大小必须与DEMO板300中预设内存表项内存空间的大小相等。

另外，需要说明的是，本实施例中，在现有路由器100中指向一个变量的指针，在被保存到表项(包括路由表和ARP表，下同)中并拷贝到DEMO板300上之后，指向的内容不再是原来的变量。例如，表项中变量2指向了一个变量5，保存变量5的内存地址在现有路由器100中是0x44acf25c，而在DEMO板300上，保存变量5的内存地址却是0x46bae658。因此，当在现有路由器100中将表项拷贝到文件时，变量5的内存地址0x44acf25c被保存在变量2中。在DEMO板300上，将表项从文件拷贝到表项内存空间之后，解析出来变量5的内存地址是0x44acf25c，而实际上保存该变量5的内存地址应该是0x46bae658。当在DEMO板300上用0x44acf25c去访问内存空间时，得到的是一个未知的值。为了在DEMO板300上通过变量2访问到正确的变量5的内存地址，则处理模块403需要在将表项从文件拷贝到DEMO板300上的表项内存空间时，将变量5的内存地址0x46bae658取出来，重新保存到变量2中。这样，通过变量2来访问变量5时，访问的是0x46bae658所指向的内存地址，得到的是正确的变量5的内容。

测试模块404，用于在DEMO板300的预置报文转发测试环境中，根据第二路由表Route02及第二ARP表ARP02，对被测CPU301的报文转发性能进行测试。

具体地，本实施例在处理模块403将第二转发程序重新编译后烧录至DEMO板300中，并将第二路由表Route02及第二ARP表ARP02拷贝至DEMO板300中预设内存表项内存空间之后，则DEMO板300上得到了IP报文转发时所需要的表项(即上述第二路由表Route02及第二ARP表ARP02)，IP报文从DEMO板300的相应端口进来之后，送到被测CPU301中的第二转发程序处理时，第二转发程序则可以根据第二路由表Route02查询路由信息得到下一跳的IP地址，并且根据第二ARP表ARP02得到下一跳IP地址所对应的MAC地址。因此，本实施例在处理模块403将第二转发程序重新编译后烧录至DEMO板300中，并将第二路由表Route02及第二ARP表ARP02拷贝至DEMO板300中预设内存表项内存空间之后，则测试模块404可以在图1所示的DEMO板300的预置报文转发测试环境中，根据第二路由表Route02及第二ARP表ARP02，对被测CPU301的报文转发性能进行测试。本实施例中，测试模块404从测试仪200的IP地址为10.10.10.2的端口B向目的IP地址为20.20.20.2的端口A发送IP报文，以及从测试仪200的IP地址为20.20.20.2的端口A向目的IP地址为10.10.10.2的端口B发送IP报文，调试转发流程，直至IP报文从测试仪200的端口A向端口B，以及从测试仪200的端口B向端口A都可以发送成功时，逐渐加大从测试仪200发出的IP报文流量，对DEMO板300中的被测CPU301的转发性能进行测试，得到被测CPU301的丢包率、吞吐率等性能数据。

本实施例提供的快速测试CPU转发性能的装置，首先，获取模块获取现有路由器中的第一转发程序、现有路由器中预置的第一路由表，以及现有路由器在预置报文转发测试环境中进行报文转发时产生的第一ARP表；然后，转换模块将第一转发程序转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二转发程序，并将第一路由表转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二路由表，以及将第一ARP表转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二ARP表；接着，处理模块将第二转发程序重新编译后烧录至DEMO板中，并将第二路由表及第二ARP表拷贝至DEMO板中预设内存表项内存空间；最后，测试模块在DEMO板的预置报文转发测试环境中，根据第二路由表及第二ARP表，对被测CPU的报文转发性能进行测试。本实施例通过获取现有路由器中的第一转发程序、现有路由器中预置的第一路由表，以及现有路由器在预置报文转发测试环境中进行报文转发时产生的第一ARP表，并将获取到的第一转发程序、第一路由表及第一ARP表与被测CPU进行匹配，最后在DEMO板的预置报文转发测试环境中，根据匹配得到的第二路由表及第二ARP表，对被测CPU的报文转发性能进行测试。本实施例提供的该快速测试CPU转发性能的方法，极大地加快了测试CPU转发性能的速度，缩短了新型路由器产品的开发周期。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种快速测试CPU转发性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取现有路由器中的第一转发程序、所述现有路由器中预置的第一路由表，以及所述现有路由器在预置报文转发测试环境中进行报文转发时产生的第一ARP表；

将所述第一转发程序转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二转发程序，并将所述第一路由表转换为与所述DEMO板中被测CPU相匹配的第二路由表，以及将所述第一ARP表转换为与所述DEMO板中被测CPU相匹配的第二ARP表；

将所述第二转发程序重新编译后烧录至所述DEMO板中，并将所述第二路由表及所述第二ARP表拷贝至所述DEMO板中预设内存表项内存空间；

在所述DEMO板的预置报文转发测试环境中，根据所述第二路由表及所述第二ARP表，对所述被测CPU的报文转发性能进行测试。

2.如权利要求1所述的快速测试CPU转发性能的方法，其特征在于，所述将所述第一转发程序转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二转发程序包括:

根据所述被测CPU的汇编指令，对所述第一转发程序中的转发面程序的汇编代码进行重写；

将所述第一转发程序转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二转发程序。

3.如权利要求2所述的快速测试CPU转发性能的方法，其特征在于，所述将所述第一路由表转换为与所述DEMO板中被测CPU相匹配的第二路由表，以及将所述第一ARP表转换为与所述DEMO板中被测CPU相匹配的第二ARP表包括：

查找所述第一路由表和所述第一ARP表中所有保存指针的字段；

将所述第一路由表和所述第一ARP表中所有保存指针的字段后面均增设预设字节的填充字段，将所述第一路由表转换为与所述DEMO板中被测CPU的数据总线宽度相匹配的第二路由表，以及将所述第一ARP表转换为与所述DEMO板中被测CPU的数据总线宽度相匹配的第二ARP表。

4.如权利要求1所述的快速测试CPU转发性能的方法，其特征在于，所述将所述第二路由表及所述第二ARP表拷贝至所述DEMO板中预设内存表项内存空间包括：

利用文件操作库函数，将所述第二路由表拷贝到第一文件中，以及将所述第二ARP表拷贝到第二文件；

将所述第一文件和第二文件进行打包压缩；

将打包压缩后的所述第一文件和第二文件拷贝至所述DEMO板中预设内存表项内存空间。

5.如权利要求1所述的快速测试CPU转发性能的方法，其特征在于，

所述DEMO板中预设内存表项内存空间的大小与所述第一路由表和所述第一ARP表在所述路由器中所占内存表项内存空间的大小相等；

所述第二路由表及所述第二ARP表的表项内容大小与所述DEMO板中预设内存表项内存空间的大小相等。

6.一种快速测试CPU转发性能的装置，其特征在于，包括获取模块、转换模块、处理模块及测试模块；其中，

所述获取模块，用于获取现有路由器中的第一转发程序、所述现有路由器中预置的第一路由表，以及所述现有路由器在预置报文转发测试环境中进行报文转发时产生的第一ARP表；

所述转换模块，用于将所述第一转发程序转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二转发程序，并将所述第一路由表转换为与所述DEMO板中被测CPU相匹配的第二路由表，以及将所述第一ARP表转换为与所述DEMO板中被测CPU相匹配的第二ARP表；

所述处理模块，用于将所述第二转发程序重新编译后烧录至所述DEMO板中，并将所述第二路由表及所述第二ARP表拷贝至所述DEMO板中预设内存表项内存空间；

所述测试模块，用于在所述DEMO板的预置报文转发测试环境中，根据所述第二路由表及所述第二ARP表，对所述被测CPU的报文转发性能进行测试。

7.如权利要求6所述的快速测试CPU转发性能的装置，其特征在于，所述转换模块具体用于：

根据所述被测CPU的汇编指令，对所述第一转发程序中的转发面程序的汇编代码进行重写；

将所述第一转发程序转换为与DEMO板中被测CPU相匹配的第二转发程序。

8.如权利要求7所述的快速测试CPU转发性能的装置，其特征在于，所述转换模块还用于：

查找所述第一路由表和所述第一ARP表中所有保存指针的字段；

将所述第一路由表和所述第一ARP表中所有保存指针的字段后面均增设预设字节的填充字段，将所述第一路由表转换为与所述DEMO板中被测CPU的数据总线宽度相匹配的第二路由表，以及将所述第一ARP表转换为与所述DEMO板中被测CPU的数据总线宽度相匹配的第二ARP表。

9.如权利要求6所述的快速测试CPU转发性能的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：

利用文件操作库函数，将所述第二路由表拷贝到第一文件中，以及将所述第二ARP表拷贝到第二文件；

将所述第一文件和第二文件进行打包压缩；

将打包压缩后的所述第一文件和第二文件拷贝至所述DEMO板中预设内存表项内存空间。

10.如权利要求6所述的快速测试CPU转发性能的装置，其特征在于，所述DEMO板中预设内存表项内存空间的大小与所述第一路由表和所述第一ARP表在所述路由器中所占内存表项内存空间的大小相等；

所述第二路由表及所述第二ARP表的表项内容大小与所述DEMO板中预设内存表项内存空间的大小相等。