CN105704083A - 以太网激励报文的产生方法、装置及仿真系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了以太网激励报文的产生方法、装置及仿真系统，其中，该方法包括：获取配置的流参数；根据预设的通用以太网激励报文模板生成该流参数对应的以太网激励报文，通用以太网激励报文模板包括代码段，该代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、目的MAC地址、源MAC地址、CRC字段、类型字段、长度字段、VLAN字段、数据字段，该数据字段用于承载各种协议报文的头字段及PAYLOAD字段；其中，头字段、VLAN字段、数据字段的长度及内容分别可配置。通过本发明，解决了相关技术中只能支持特定协议的以太网报文的技术问题，从而可以实现支持任意格式的以太网报文，包括异常报文，并且降低了错误发生的概率。

Description

以太网激励报文的产生方法、装置及仿真系统

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及以太网激励报文的产生方法、装置及仿真系统。

背景技术

以太网作为互联网技术的基石，在现代通信领域中发挥着非常重要的作用，在通讯类大规模的逻辑功能仿真验证领域中，很多仿真激励的开发焦点都是如何产生针对特定协议的以太网报文，而以太网包含了很多种协议报文，常常一种协议报文下又封装了另一种协议报文，而实际报文是多种协议报文的层层封装。激励报文，就是在功能仿真环境下的以太网通讯报文，一般用激励报文输送给仿真的待测数字逻辑模块，通过仿真检查待测数字逻辑对以太网报文是否处理正确。正常情况下，以太网报文在传输过程中是无序的、具有一定的流量特征的报文。

激励报文的构造参数众多，比如构造报文流的前导码(preamble)、报文虚拟局域网(VirtualLocalAccessNetwork，简称为VLAN)字段、类型(type)字段等等，传统的办法是手动修改配置文件、编写脚本、读取配置文件，但是配置文件中针对报文的每条流都有大量的配置信息，如果手动修改配置文件极易犯错。

除此之外，传统的仿真方法中对以太网流的调度实现复杂，需要编写专用的流调度模块保证仿真正常运转。

针对相关技术中的上述问题，目前尚无有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了以太网激励报文的产生方法、装置及仿真系统，以至少解决相关技术中只能支持一种或几种特定协议的以太网报文的技术问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种以太网激励报文的产生方法，包括：获取配置的流参数；根据预设的通用以太网激励报文模板生成所述流参数对应的以太网激励报文，所述通用以太网激励报文模板包括代码段，所述代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、目的媒体访问控制MAC地址、源MAC地址、循环冗余校验CRC字段、类型字段、长度字段、虚拟局域网VLAN字段、数据字段，所述数据字段用于承载各种协议报文的头字段及负载PAYLOAD字段；其中，所述头字段、所述VLAN字段、所述数据字段的长度及内容分别可配置。

本实施例中，获取配置的流参数包括：接收配置文件并从所述配置文件中获取配置的所述流参数。

根据本发明的另一个实施例，还提供了一种以太网激励报文的产生方法，包括：收集输入的流参数，其中，所述流参数用于根据预设的通用以太网激励报文模板生成所述流参数对应的以太网激励报文，所述通用以太网激励报文模板包括代码段，所述代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、目的媒体访问控制MAC地址、源MAC地址、循环冗余校验CRC字段、类型字段、长度字段、虚拟局域网VLAN字段、数据字段，所述数据字段用于承载各种协议报文的头字段及负载PAYLOAD字段；其中，所述头字段、所述VLAN字段、所述数据字段的长度及内容分别可配置；发送所述流参数。

本实施例中，发送所述流参数包括：根据输入的所述流参数生成配置文件；发送所述配置文件。

本实施例中，收集输入的流参数包括：分别收集输入的全局配置流参数和私有配置流参数，其中所述全局配置流参数为配置全部协议报文共有的配置参数，所述私有配置流参数为配置部分协议报文专有的配置参数。

本实施例中，在发送所述配置文件之前，还包括：对收集的所述流参数进行校验；和/或，将收集的所述流参数的数据格式转换为能够识别的数据格式。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种以太网激励报文的产生装置，包括：获取模块，用于获取配置的流参数；生成模块，用于根据预设的通用以太网激励报文模板生成所述流参数对应的以太网激励报文，所述通用以太网激励报文模板包括代码段，所述代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、目的媒体访问控制MAC地址、源MAC地址、循环冗余校验CRC字段、类型字段、长度字段、虚拟局域网VLAN字段、数据字段，所述数据字段用于承载各种协议报文的头字段及负载PAYLOAD字段；其中，所述头字段、所述VLAN字段、所述数据字段的长度及内容分别可配置。

本实施例中，所述生成模块包括：基于UVM的序列sequence组件以及事务transaction组件，其中，所述sequence组件用于通过所述transaction组件复制通用以太网激励报文模板，并将获取的流参数配置到所述通用以太网激励报文模板中以生成所述以太网激励报文，其中，所述transaction组件中存储有所述通用以太网激励报文模板。

本实施例中，所述生成模块还包括：驱动driver组件，其中，所述driver组件用于计算发送所述以太网激励报文的帧间距IFG。

根据本发明的另一个实施例，还提供了另一种以太网激励报文的产生装置，包括：收集模块，用于收集输入的流参数，其中，所述流参数用于根据预设的通用以太网激励报文模板生成所述流参数对应的以太网激励报文，所述通用以太网激励报文模板包括代码段，所述代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、目的媒体访问控制MAC地址、源MAC地址、循环冗余校验CRC字段、类型字段、长度字段、虚拟局域网VLAN字段、数据字段，所述数据字段用于承载各种协议报文的头字段及负载PAYLOAD字段；其中，所述头字段、所述VLAN字段、所述数据字段的长度及内容分别可配置；发送模块，用于发送所述流参数。

本实施例中，所述发送模块包括：生成单元，用于根据输入的所述流参数生成配置文件；发送单元，用于发送所述配置文件。

本实施例中，所述收集模块包括：收集单元，用于分别收集输入的全局配置流参数和私有配置流参数，其中所述全局配置流参数为配置全部协议报文共有的配置参数，所述私有配置流参数为配置部分协议报文专有的配置参数。

本实施例中，所述装置还包括：校验模块，用于对输入的所述流参数进行校验；和/或，转换模块，用于将输入的所述流参数的数据格式转换为能够识别的数据格式。

根据本发明的另一个实施例，还提供了一种以太网激励报文的仿真系统，所述仿真系统包括仿真前台和仿真后台，其中，所述仿真后台包括上述的第一种以太网激励报文的产生装置，所述仿真前台包括上述的第二种以太网激励报文的产生装置。

通过本发明实施例，采用获取配置的流参数；根据预设的通用以太网激励报文模板生成该流参数对应的以太网激励报文，通用以太网激励报文模板包括代码段，该代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、目的MAC地址、源MAC地址、CRC字段、类型字段、长度字段、VLAN字段、数据字段，该数据字段用于承载各种协议报文的头字段及PAYLOAD字段；其中，头字段、VLAN字段、数据字段的长度及内容分别可配置的方法，解决了相关技术中只能支持特定协议的以太网报文的技术问题，从而可以实现支持任意格式的以太网报文，甚至可以包括异常报文，并且由于使用模板生成激励报文，避免了仿真过程中人工参与修改报文构造中的部分代码，降低了错误发生的概率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的以太网激励报文的产生装置的结构框图；

图2是根据本发明实施例的以太网激励报文的产生装置的结构框图一；

图3是根据本发明实施例的以太网激励报文的仿真系统的结构框图；

图4是根据本发明可选实施例的以太网激励报文的仿真系统的结构框图；

图5是根据本发明可选实施例的仿真前台配置界面的示意图；

图6是根据本发明可选实施例的仿真前台配置界面中私有配置流参数的示意图；

图7是根据本发明可选实施例的仿真前台的后台配置数据格式的示意图；

图8是根据本发明实施例的以太网激励报文的产生方法的流程图；

图9是根据本发明实施例的以太网激励报文的产生方法的流程图一；

图10是根据本发明可选的实施例的以太网激励报文的仿真流程图；

图11是根据本发明可选实施例中以太网激励报文仿真系统的仿真前台的实施流程图；

图12是根据本发明可选实施例中以太网激励报文仿真系统的仿真后台的实施流程图；

图13是根据本发明可选实施例的通用以太网激励报文模板；

图14是根据本发明可选实施例的仿真报告log文件中的构造激励报文打印信息的示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明包括方法实施例以及装置实施例，下面我们首先从装置实施例这一方面对本发明进行介绍。

装置实施例

图1是根据本发明实施例的以太网激励报文的产生装置的结构框图，如图1所示，该装置包括获取模块12和生成模块14，下面对各个模块进行详细说明：

获取模块12，用于获取配置的流参数；

生成模块14，与获取模块12相连，用于根据预设的通用以太网激励报文模板生成该流参数对应的以太网激励报文，通用以太网激励报文模板包括代码段，该代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、目的媒体访问控制(MediaAccessControl，简称为MAC)地址、源MAC地址、循环冗余校验(CyclicRedundancyCheck，简称为CRC)字段、类型字段、长度字段、VLAN字段、数据字段，该数据字段用于承载各种协议报文的头字段及负载(PAYLOAD)字段；其中，头字段、VLAN字段、数据字段的长度及内容分别可配置。

通过以上各个模块，实现了由获取模块12获取配置的流参数，由生成模块14根据预设的通用以太网激励报文模板生成该流参数对应的以太网激励报文，该模板中包括了现有协议报文的各项字段，并且该模板中对于在不同协议中内容及长度不同的字段可进行相应配置，从而能够实现对于任意格式的以太网报文的生成，解决了相关技术中只能支持特定协议的以太网报文的技术问题，从而可以实现支持任意格式的以太网报文，甚至可以包括异常报文，并且由于使用模板生成激励报文，避免了仿真过程中人工参与修改报文构造中的部分代码，降低了错误发生的概率。

在一个可选的实施方式中，生成模块14包括：基于通用验证方法(UniversalVerificationMethodology，简称为UVM)的序列(sequence)组件以及事务(transaction)组件，其中，sequence组件用于通过transaction组件复制通用以太网激励报文模板，并将获取的流参数配置到通用以太网激励报文模板中以生成以太网激励报文，其中，transaction组件中存储有通用以太网激励报文模板。从而可以实现了任意协议的以太网激励报文的产生，并且在该可选实施方式中，报文的产生与调度分开，在一定程度上增强了该方法的通用性、可靠性。

在一个可选的实施方式中，生成模块14还包括：驱动(driver)组件，driver组件可以计算发送以太网激励报文的帧间距(InterframeGap，简称为IFG)。driver组件是UVM平台中的关键组件，直接与待测逻辑进行物理接口的交互工作，激励报文的流量、突发(burst)等服务质量(QualityofService，简称为QoS)参数都需要下发到此组件中，driver组件可以利用其接收到的参数，计算报文的帧间距等参数，从而得到报文的流量。

根据本发明的另一个实施例，还提供了一种以太网激励报文的产生装置，图2是根据本发明实施例的以太网激励报文的产生装置的结构框图一，如图2所示，包括：收集模块22，用于收集输入的流参数，其中，该流参数用于根据预设的通用以太网激励报文模板生成该流参数对应的以太网激励报文，通用以太网激励报文模板包括代码段，该代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、MAC地址、源MAC地址、CRC字段、类型字段、长度字段、VLAN字段、数据字段，数据字段用于承载各种协议报文的头字段及负载PAYLOAD字段；其中，头字段、VLAN字段、数据字段的长度及内容分别可配置；发送模块24，与收集模块22相连，用于发送该流参数。

通过上述各个模块，利用收集模块22收集输入的流参数，其中，该流参数可以用于根据预设的通用以太网激励报文模板生成该流参数对应的以太网激励报文，通用以太网激励报文模板包括代码段，该代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、MAC地址、源MAC地址、CRC字段、类型字段、长度字段、VLAN字段、数据字段，数据字段用于承载各种协议报文的头字段及PAYLOAD字段；其中，头字段、VLAN字段、数据字段的长度及内容分别可配置；并利用发送模块24发送该流参数，由于该通用以太网激励报文模板中包括了现有协议报文的各项字段，并且该模板中对于在不同协议中内容及长度不同的字段可进行相应配置，从而能够实现对于任意格式的以太网报文的生成，解决了相关技术中只能支持特定协议的以太网报文的技术问题，从而可以实现支持任意格式的以太网报文，甚至可以包括异常报文，并且由于使用模板生成激励报文，避免了仿真过程中人工参与修改报文构造中的部分代码，降低了错误发生的概率。

收集模块22有多种实现方式，例如，收集模块22中包括收集单元，收集单元可以分别收集输入的全局配置流参数和私有配置流参数，因为通用以太网激励报文模板可以生成任意协议的报文，而这些任意协议的报文有一些参数是全部报文共有的，例如流的服务质量(QualityofService，简称为QoS)参数，可以把共有的参数称之为全局配置流参数，用来配置全部协议报文共有的配置参数，相应的，这些任意协议的报文还有一些参数是单个或者部分报文专有的，例如流的构造参数，调用频率参数等，可以把专有的参数称之为私有配置流参数，用来配置部分协议报文专有的配置参数。

发送模块24也有多种实现方式，例如，发送模块24可以将该流参数携带在命令消息中发送，在一个可选的实施方式中，发送模块24可以包括生成单元和发送单元，生成单元根据输入的该流参数生成配置文件，发送单元发送配置文件，从而实现该流参数的发送。

在一个可选实施方式中，本实施例中的以太网激励报文产生装置还可以包括：校验模块和转换模块，其中，校验模块对收集的该流参数进行校验；转换模块将收集的该流参数的数据格式转换为能够识别的数据格式。例如，关于报文流量的流配置数据，收集模块22仅支持10进制输入，如果用户不小心输入了数字“30a”，校验模块就会提示用户输入错误信息，这样在一定程度上防止参数配置出现错误。

根据本发明另一个本实施例，还提供了一种以太网激励报文的仿真系统，图3是根据本发明实施例的以太网激励报文的仿真系统的结构框图，如图3所示，该仿真系统包括仿真前台20和仿真后台10，其中，仿真后台10包括上述实施例中的获取模块12和生成模块14，仿真前台20包括上述实施例中的收集模块22和发送模块24。

通过上述仿真系统，可以实现由仿真前台20的收集模块22收集输入的流参数，由发送模块24将收集的流参数发送给仿真后台10，仿真后台10的获取模块12获取配置的流参数，生成模块14根据预设的通用以太网激励报文模板生成该流参数对应的以太网激励报文，解决了相关技术中只能支持特定协议的以太网报文的技术问题，由于该通用以太网激励报文模板中包括了现有协议报文的各项字段，并且该模板中对于在不同协议中内容及长度不同的字段可进行相应配置，从而能够实现对于任意格式的以太网报文的生成，从而可以实现支持任意格式的以太网报文，甚至可以包括异常报文，并且由于使用模板生成激励报文，避免了仿真过程中人工参与修改报文构造中的部分代码，降低了错误发生的概率。

本发明实施例不限于此，以上实施例还可以相互结合。通过采用本发明实施例，可以得到支持任意协议的以太网激励报文，在一定程度上提高了仿真方法、装置及系统的通用性、易用性、扩展性和可视性。

下面的可选实施例结合了具体应用环境，下面对该可选的实施例进行说明。

该可选实施例提供了一种以太网激励报文仿真系统，图4是根据本发明可选实施例的以太网激励报文的仿真系统的结构框图，如图4所示，该仿真系统包括仿真前台20和仿真后台10，仿真前台20包括参数获取模块(即上述收集模块22)和生成数据模块(实现了上述发送模块24的功能)，仿真后台10基于通用验证方法(UniversalVerificationMethodology，简称为UNM)搭建，包括配置数据模块、序列(sequence)组件、Sequencer组件、驱动(Driver)组件。

仿真前台20以界面形式呈现给用户，获取用户输入的报文配置参数，转换配置参数，生成配置文件。在一个可选的实施方式中，仿真前台20配置界面的开发流程如下：首先使用超文件标记语言(HypertextMarkupLanguage，简称为HTML)语言设计界面相关控件，然后使用Javascript语言对控件传递的流参数进行校验和数据格式转换，再生成文本格式的配置文件。其中流参数指以太网激励报文的流参数，一部分是全局配置参数，比如流的QoS参数，一部分是每条流的私有配置参数，比如流的构造参数、调用频率参数等。

细分下来，仿真前台20可分为流参数采集部分(即上述参数获取模块)和数据处理部分(即上述生成数据模块)。

其中，流参数采集部分可以为使用HTML语言设计的流参数采集部分的前台界面，因为以太网报文流参数众多，使用HTML静态网页中表格(Table)的方法设计界面的整体结构，图5是根据本发明可选实施例的仿真前台配置界面的示意图，如图5所示，主要包括2个表格，第一个表格是流的公共参数配置(即全局配置流参数)，包括使能流个数、仿真包个数、包流量、持续突发(burst)传输包数量以及时延，优先级配置，这些参数对所有流都生效，是公共配置流参数。第二个表格是每条流的私有参数配置(即私有配置流参数)，图6是根据本发明可选实施例的仿真前台配置界面中私有配置流参数的示意图，如图6所示，包括激励报文的构造参数，主要有preamble、目的MAC、源MAC、VLAN相关参数、以太网类型、PAYLOAD长度等参数，除此之外还包括该条流发送频率、异常包配置等参数。

为了使用方便，配置界面提供了3种方式，第一，所有参数都有默认值，用户可以根据需要自行修改相应参数；第二，流的公共参数、私有参数表格支持隐藏功能，用户可以把不关心的流参数进行隐藏；第三，流的私有参数表格，支持动态增加或删除表格行，表格的每一行表示每条流的参数配置，每条流可以选择既定的流类型，比如IPV4、IPV6、1588报文等等，每个类型可以继续展开，支持修改该类型下的具体流参数字段。

数据处理部分可以使用Javascript语言实现，包括对输入的数据参数进行检查，数据转换以及配置文件读写等步骤。其中，输入数据参数检查部分(即校验模块)，可以使用javascript中的正则表达式方法，对输入参数进行检查，比如关于报文流量的配置，假设仿真前台20界面仅支持10进制输入，如果用户不小心输入了数字“30a”，输入数据参数检查部分会提示用户输入错误信息，这样在一定程度防止用户参数配置出现错误。

数据转换部分(即上述转换模块)在本实施例中，主要完成将10进制数据按照既定格式转换成16进制数据，图7是根据本发明可选实施例的仿真前台的后台配置数据格式的示意图，如图7所示，配置数据都是以16进制的一个字节的形式进行存储的，相邻的字节之间至少用一个空格分开。例如，用户在界面中输入10进制数据“500”，则经过数据转换后生成的数据为“01f4”而不是“1f4”。

配置文件读写部分(即上述生成单元)在本实施例中，是在数据转换部分处理结束后，调用文本读写函数，将数据以新建写入的方法写到指定目录下，例如可以是指定仿真后台20的验证用例目录中，这个过程就是配置文件的生成过程。

以上是对仿真前台20的描述，下面对仿真后台10进行描述。

仿真后台10读取配置数据，可以生成支持各种协议的以太网激励报文，并执行仿真。在本可选的实施例中，仿真后台10是基于UVM的方法搭建的，该UVM方法把仿真平台中激励报文的产生、调度和报文的驱动相分开，在UVM仿真平台中使用transaction组件定义激励报文的格式；报文的调度由仿真平台中的sequence组件完成，该sequence组件获取仿真前台20的配置数据，在调度的时候，transaction组件内部进行初始化，利用配置数据及以太网激励报文模板，产生相应的以太网激励报文，多个报文按照什么形式发送，即为报文的调度，比如多条报文流循环发送等，sequence组件按照需求可进行一条或多条报文流的调度；报文的driver组件直接和待测逻辑的物理业务口相连，根据仿真前台配置数据中报文的流量、burst等参数来模拟报文的发送流量带宽。

各个模块之间可以相互组合，也可以进行拆分，例如，上述可选实施例中仿真前台20的参数获取模块实现了收集模块22的功能，生成数据模块实现了发送模块24、校验模块和数据转换模块的功能，仿真后台10中配置数据模块和sequence组件的实现了获取模块12的功能，sequence组件和transaction组件实现了生成模块14的功能。并且，以上所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以上实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

以上内容是针对本发明装置及系统实施例的介绍，下面对于本发明的方法实施例进行介绍。本发明方法实施例对应于上述装置及系统实施例，该方法基于上述实施例及可选实施方式实现，已经进行过说明的不再赘述。

方法实施例

在本实施例中，提供了一种以太网激励报文的产生方法，图8是根据本发明实施例的以太网激励报文的产生方法的流程图，如图8所示，该流程包括如下步骤：

步骤S802，获取配置的流参数；

步骤S804，根据预设的通用以太网激励报文模板生成该流参数对应的以太网激励报文，通用以太网激励报文模板包括代码段，该代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、目的媒体访问控制(MediaAccessControl，简称为MAC)地址、源MAC地址、循环冗余校验(CyclicRedundancyCheck，简称为CRC)字段、类型字段、长度字段、虚拟局域网VLAN字段、数据字段，该数据字段用于承载各种协议报文的头字段及负载(PAYLOAD)字段；其中，头字段、VLAN字段、数据字段的长度及内容分别可配置。

通过以上步骤，采用获取配置的流参数；根据预设的通用以太网激励报文模板生成该流参数对应的以太网激励报文，通用以太网激励报文模板包括代码段，该代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、目的MAC地址、源MAC地址、CRC字段、类型字段、长度字段、VLAN字段、数据字段，该数据字段用于承载各种协议报文的头字段及PAYLOAD字段；其中，头字段、VLAN字段、数据字段的长度及内容分别可配置的方法，根据通用的激励报文模板生成以太网激励报文，该模板中包括了现有协议报文的各项字段，并且该模板中对于在不同协议中内容及长度不同的字段可进行相应配置，从而能够实现对于任意格式的以太网报文的生成，解决了相关技术中只能支持特定协议的以太网报文的技术问题，从而可以实现支持任意格式的以太网报文，甚至可以包括异常报文，并且由于使用模板生成激励报文，避免了仿真过程中人工参与修改报文构造中的部分代码，降低了错误发生的概率。

步骤S802中获取配置的流参数有多种实现方式，例如可以通过指令获取配置的流参数，在一个可选实施例中，通过接收配置文件并从该配置文件中获取配置的流参数。

根据本发明另一个实施例，还提供了一种以太网激励报文的产生方法，图9是根据本发明实施例的以太网激励报文的产生方法的流程图一，如图9所示，该流程包括：

步骤S902，收集输入的流参数，其中，该流参数用于根据预设的通用以太网激励报文模板生成该流参数对应的以太网激励报文，通用以太网激励报文模板包括代码段，该代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、MAC地址、源MAC地址、CRC字段、类型字段、长度字段、VLAN字段、数据字段，该数据字段用于承载各种协议报文的头字段及负载PAYLOAD字段；其中，头字段、VLAN字段、数据字段的长度及内容分别可配置；

步骤S904，发送该流参数。

通过以上步骤，采取收集输入的流参数，其中，该流参数用于根据预设的通用以太网激励报文模板生成该流参数对应的以太网激励报文，通用以太网激励报文模板包括代码段，该代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、MAC地址、源MAC地址、CRC字段、类型字段、长度字段、VLAN字段、数据字段，该数据字段用于承载各种协议报文的头字段及负载PAYLOAD字段；其中，头字段、VLAN字段、数据字段的长度及内容分别可配置；发送该流参数的方法，根据通用的激励报文模板生成以太网激励报文，该模板中包括了现有协议报文的各项字段，并且该模板中对于在不同协议中内容及长度不同的字段可进行相应配置，从而能够实现对于任意格式的以太网报文的生成，解决了相关技术中只能支持特定协议的以太网报文的技术问题，从而可以实现支持任意格式的以太网报文，甚至可以包括异常报文，并且由于使用模板生成激励报文，避免了仿真过程中人工参与修改报文构造中的部分代码，降低了错误发生的概率。

步骤S902中的收集该流参数有多种实现方式，例如，可以分别收集输入的全局配置流参数和私有配置流参数，因为通用以太网激励报文模板可以生成任意协议的报文，而这些任意协议的报文有一些参数是全部报文共有的，例如流的QoS参数，可以把共有的参数称之为全局配置流参数，用来配置全部协议报文共有的配置参数，相应的，这些任意协议的报文还有一些参数是单个或者部分报文专有的，例如流的构造参数，调用频率参数等，可以把专有的参数称之为私有配置流参数，用来配置部分协议报文专有的配置参数。

步骤S904中，发送该流参数有多种实现方式，例如，可以将该流参数携带在命令消息中发送，在一个可选的实施方式中，采用根据输入的该流参数生成配置文件，并发送配置文件的方式，来实现该流参数的发送。

在一个可选实施例中，在步骤S904之前，还包括：对收集的该流参数进行校验；和/或，将收集的该流参数的数据格式转换为能够识别的数据格式。例如，关于报文流量的流配置数据，步骤S902仅支持10进制输入，如果用户不小心输入了数字“30a”，就会提示用户输入错误信息，这样在一定程度上防止参数配置出现错误。

此外，基于上述如图4所示的以太网激励报文的仿真系统，本发明提供了一种以太网激励报文的仿真方法，图10是根据本发明可选的实施例的以太网激励报文的仿真流程图，如图10所示，该流程包括如下步骤：

步骤S1002，打开仿真前台配置界面，指定待测逻辑业务口，设置流的参数；

步骤S1004，指定验证用例以及配置文件路径，生成配置文件；

步骤S1006，仿真后台启动逻辑仿真器，执行仿真前台指定的验证用例；

步骤S1008，判断当前用例是否执行结束，如果否，返回步骤S1006；如果是，判断验证用例是否全部执行完，如果否，启动新的验证用例，否则，仿真结束。

在步骤S1004中，由仿真前台20界面中指明验证用例和配置文件的路径，就可以在仿真前台20指定的验证用例路径下面生成配置文件，为仿真后台10读取配置数据做好准备。

在步骤S1006中，仿真后台10的执行流程为：sequence组件根据流的构造参数对transaction组件进行初始化，生成一条报文流，然后将其传递给driver组件，driver组件根据仿真前台20设置的报文流量以及burst等参数，对相邻两个激励报文的帧间距进行计算，然后驱动待测逻辑的物理业务口，完成以太网激励报文传输的任务。

在步骤S1008中可以知道，仿真后台10可以按顺序启动多条验证用例，在一个可选的实施方式中，验证用例之间的调度是用makefile脚本语言来完成的。

图10所示的流程是基于整个仿真系统来讲的，对仿真系统中的仿真前台20和仿真后台10在仿真中的执行流程，下面将做详细介绍。

图11是根据本发明可选实施例中以太网激励报文仿真系统的仿真前台的实施流程图，如图11所示，该流程包括如下步骤：

步骤S1102，打开仿真前台配置界面，指定逻辑业务口；

步骤S1104，设置流的公共参数，指定验证用例名称；

步骤S1106，新增或删减一条流，选择流的类型，设置流的构造参数；

步骤S1108，判断是否流的所有参数配置结束，如果是，执行步骤S1110，否则，返回步骤S1104；

步骤S1110，点击执行，生成流的配置文件；

步骤S1112，系统提示配置文件是否成功生成。

在步骤S1106中，每一条流都有流参数，每一条流都对应着以太网激励报文中SUB_HEAD_BODY及PAYLOAD字段的一个特定协议的报文，新增或删减一条流，即新增或删减一个报文。

在步骤S1112中，如果配置文件生成失败，仿真前台会提示失败原因，可以根据失败原因中的要求修改流参数，以获得配置文件的成功生成。

下面，对于仿真后台在仿真过程中的实施流程进行描述。

在以下实施流程中，仿真后台10是仿真执行的主体，负责启动指定的验证用例，读取配置文件，根据指定仿真平台中的sequencer组件，激活sequence组件，该sequence组件从transaction组件中复制一帧以太网激励报文，并根据配置文件信息填充激励报文相关字段，生成用户指定的以太网报文，通过事务级模型(Transaction-LevelModeling，简称为TLM)传输方式输送给driver组件，该driver组件根据流量等QoS参数，将激励报文转换成待测逻辑的物理业务口识别的时序格式，送给待测逻辑模块，完成仿真过程。图12是根据本发明可选实施例中以太网激励报文仿真系统的仿真后台的实施流程图，如图12所示，该流程包括如下步骤：

步骤S1202，启动逻辑仿真器，执行指定的验证用例；

步骤S1204，验证用例中通过uvm_config_db机制启动sequencer组件的main_phase，激活sequence组件；

步骤S1206，sequence组件通过transaction组件复制一条通用以太网激励报文模板，并从配置文件中获取流参数相关配置信息，得到以太网激励报文实体；

步骤S1208，sequence组件得到以太网激励报文，按照一定的发送规则，将该以太网激励报文转交给sequencer组件；

步骤S1210，driver组件通过seq_item_port方法从sequencer组件中获取该以太网激励报文；

步骤S1212，driver组件根据设置的流量信息和burst等信息，直接计算激励报文的帧间距，并模拟物理接口时序，将激励报文传递到待测逻辑模块；

步骤S1214，判断是否当前用例下所有的激励报文发送完毕，如果是，执行步骤S1216，否则返回步骤S1206，生成一帧新报文；

步骤S1216，判断当前验证用例是否执行完毕，如果是，返回步骤S1202，启动执行下一个验证用例，否则，执行步骤S1218；

步骤S1218，生成仿真报告，退出本次仿真。

在基于UVM搭建的仿真后台中，各个仿真组件(例如sequencer组件，sequence组件)之间使用TLM事务级的方式进行通信(对于以太网激励报文来说，事务就是transaction)。

图13是根据本发明可选实施例的通用以太网激励报文模板，在步骤S1206中，通用的以太网激励报文格式(即通用以太网激励报文模板)定义如图13所示，分为以下7段：

第一段是以太网包头字段、PREAMBLE、SFD，其中PREAMBLE、SFD字段内容、长度随机可配，可支持PREAMBLE、SFD异常格式的激励报文，用来模拟异常包的仿真，验证待测设计的健壮性；

第二段是以太网的目的MAC字段、源MAC字段，每个字段长度都是6字节；

第三段是VLAN字段，“VLAN_BODY”字段用来填充以太网报文的VLAN信息，包括VLAN标签，VLANCFI、Priority优先级、ID号信息，如果是1层VLAN，就填一层信息，长度为4个字节，如果多层的，可以填充多层信息，该字段可有可无，长度可变，因此支持0层、1层多层VLAN的以太激励报文；

第四段是以太网类型/长度字段，TYPE/LEN，长度为2字节；

第五段是各种协议报文的子头字段，这里定义sub_head_body字段用来支持存储个个协议的以太网子头，该字段是以太网激励报文的通用字段，该字段的长度任意可变，表示的内容也任意可变，具体内容根据流的配置参数来决定，因此可以表示IPV4、IPV6、层二报文、1588报文等任何格式的报文，不仅支持现有格式的所有以太网报文，而且还支持尚未形成标准的，或者异常格式的以太网报文，配置灵活多变，该字段是通用以太网激励报文的关键字段；

第六段是以太网的PAYLOAD字段，长度随机可配；

第七段是CRC字段，存储以太网报文的4字节的CRC校验值。

按上述格式在指定字段中填充报文内容，可以组成任意格式的以太网报文。

本可选实施例中使用transaction组件作为实现这种任意格式报文的载体，对该格式中各个字段的关键部分代码描述如下所示：

classeth_transactionextendsuvm_sequence_item；

randbit[7:0]preamble[]；//报文的preamble字段，构造参数

randbit[7:0]sfd；//报文的sfd字段，构造参数

randbit[47:0]dmac；//报文目的mac地址，构造参数

randbit[47:0]smac；//报文源mac地址，构造参数

randbit[31:0]vlan_body[]；//报文vlan字段，构造参数

randbit[15:0]eth_type；//报文类型字段，构造参数

randbit[7:0]sub_head_body[]；//报文子头字段，构造参数

randbit[7:0]pload[]；//报文pload字段，构造参数

randbit[31:0]eth_crc；//报文crc校验字段，构造参数

randbit[15:0]sub_head_len；//报文子头字段，长度信息，控制参数

randbit[0:511][7:0]sub_head_mem；//报文子头字段压缩数组，控制参数

……

以上代码定义了通用报文的构造参数和相关控制参数，构造参数中，除去标准字段外，重点介绍关键字段sub_head_body部分的实现方法。可以采用动态二维数组的方法定义报文sub_head_body字段，在控制参数中定义了sub_head_len字段，用来指明sub_head_body字段的实际长度，还使用了压缩二维数组的方法定义了sub_head_mem存储字段，该sub_head_body字段用来存储特定报文的关键字段，比如IPV4报文，该存储字段用来储存verison、IHL、Type、totallength等IPV4专属的报文信息，这些字段的相关信息将在sequence组件调用transaction组件的时候进行赋值。

对激励报文的构造字段进行赋值，实现方法如下，在UVM机制中，transaction组件中报文产生的最后阶段，将会调用post_randmize函数对字段参数进行补充赋值，代码如下所示，首先为报文子头字段sub_head_body申请指定大小的字节空间，然后启动for循环，将子头数组存储器中的元素逐一赋值到子头字段的每个元素中，进而构造出指定的激励报文。

UVM仿真平台中sequencer组件写法固定，主要完成实体构造和基本配置参数传递，sequence组件属于流调度组件，一般可以按使能流的数据进行顺序调度即可。driver组件作为UVM平台中关键组件，直接与待测逻辑进行物理接口的交互工作，激励报文的流量、burst等Qos参数需要下发到此组件中，且激励报文的流量实际体现在报文的帧间距上，driver组件可以利用相关参数计算报文的帧间隔。

在一个可选的实施例中，仿真结束后，仿真报告中log文件会有的构造激励报文打印信息，图14是根据本发明可选实施例的仿真报告log文件中的构造激励报文打印信息的示意图。

在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施例中描述的技术方案。

在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的可选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种以太网激励报文的产生方法，其特征在于，包括：

获取配置的流参数；

根据预设的通用以太网激励报文模板生成所述流参数对应的以太网激励报文，所述通用以太网激励报文模板包括代码段，所述代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、目的媒体访问控制MAC地址、源MAC地址、循环冗余校验CRC字段、类型字段、长度字段、虚拟局域网VLAN字段、数据字段，所述数据字段用于承载各种协议报文的头字段及负载PAYLOAD字段；其中，所述头字段、所述VLAN字段、所述数据字段的长度及内容分别可配置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取配置的流参数包括：

接收配置文件并从所述配置文件中获取配置的所述流参数。

3.一种以太网激励报文的产生方法，其特征在于，包括：

收集输入的流参数，其中，所述流参数用于根据预设的通用以太网激励报文模板生成所述流参数对应的以太网激励报文，所述通用以太网激励报文模板包括代码段，所述代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、目的媒体访问控制MAC地址、源MAC地址、循环冗余校验CRC字段、类型字段、长度字段、虚拟局域网VLAN字段、数据字段，所述数据字段用于承载各种协议报文的头字段及负载PAYLOAD字段；其中，所述头字段、所述VLAN字段、所述数据字段的长度及内容分别可配置；

发送所述流参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，发送所述流参数包括：

根据输入的所述流参数生成配置文件；

发送所述配置文件。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，收集输入的流参数包括：

分别收集输入的全局配置流参数和私有配置流参数，其中所述全局配置流参数为配置全部协议报文共有的配置参数，所述私有配置流参数为配置部分协议报文专有的配置参数。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在发送所述配置文件之前，还包括：

对收集的所述流参数进行校验；和/或，

将收集的所述流参数的数据格式转换为能够识别的数据格式。

7.一种以太网激励报文的产生装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取配置的流参数；

生成模块，用于根据预设的通用以太网激励报文模板生成所述流参数对应的以太网激励报文，所述通用以太网激励报文模板包括代码段，所述代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、目的媒体访问控制MAC地址、源MAC地址、循环冗余校验CRC字段、类型字段、长度字段、虚拟局域网VLAN字段、数据字段，所述数据字段用于承载各种协议报文的头字段及负载PAYLOAD字段；其中，所述头字段、所述VLAN字段、所述数据字段的长度及内容分别可配置。

8.根据权利要7所述的装置，其特征在于，所述生成模块包括：基于UVM的序列sequence组件以及事务transaction组件，其中，

所述sequence组件用于通过所述transaction组件复制通用以太网激励报文模板，并将获取的流参数配置到所述通用以太网激励报文模板中以生成所述以太网激励报文，其中，所述transaction组件中存储有所述通用以太网激励报文模板。

9.根据权利要8所述的装置，其特征在于，所述生成模块还包括：驱动driver组件，其中，

所述driver组件用于计算发送所述以太网激励报文的帧间距IFG。

10.一种以太网激励报文的产生装置，其特征在于，包括：

收集模块，用于收集输入的流参数，其中，所述流参数用于根据预设的通用以太网激励报文模板生成所述流参数对应的以太网激励报文，所述通用以太网激励报文模板包括代码段，所述代码段用于生成以下字段至少之一：头字段、目的媒体访问控制MAC地址、源MAC地址、循环冗余校验CRC字段、类型字段、长度字段、虚拟局域网VLAN字段、数据字段，所述数据字段用于承载各种协议报文的头字段及负载PAYLOAD字段；其中，所述头字段、所述VLAN字段、所述数据字段的长度及内容分别可配置；

发送模块，用于发送所述流参数。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述发送模块包括：

生成单元，用于根据输入的所述流参数生成配置文件；

发送单元，用于发送所述配置文件。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述收集模块包括：

收集单元，用于分别收集输入的全局配置流参数和私有配置流参数，其中所述全局配置流参数为配置全部协议报文共有的配置参数，所述私有配置流参数为配置部分协议报文专有的配置参数。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

校验模块，用于对输入的所述流参数进行校验；和/或，

转换模块，用于将输入的所述流参数的数据格式转换为能够识别的数据格式。

14.一种以太网激励报文的仿真系统，其特征在于，所述仿真系统包括仿真前台和仿真后台，其中，所述仿真后台包括如权利要求7至9中任一项所述的以太网激励报文的产生装置，所述仿真前台包括如权利要求10至13中任一项所述的以太网激励报文的产生装置。