CN105915518A - 一种以太网数据帧实时解析方法及装置 - Google Patents

一种以太网数据帧实时解析方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105915518A
CN105915518A CN201610238880.5A CN201610238880A CN105915518A CN 105915518 A CN105915518 A CN 105915518A CN 201610238880 A CN201610238880 A CN 201610238880A CN 105915518 A CN105915518 A CN 105915518A
Authority
CN
China
Prior art keywords
frame
data frame
data
ethernet
ethernet data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610238880.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105915518B (zh
Inventor
李明锁
卢建政
郭清源
吴奇峰
孟冬冬
申伟强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Original Assignee
Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC filed Critical Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Priority to CN201610238880.5A priority Critical patent/CN105915518B/zh
Publication of CN105915518A publication Critical patent/CN105915518A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105915518B publication Critical patent/CN105915518B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/18—Multiprotocol handlers, e.g. single devices capable of handling multiple protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/30—Definitions, standards or architectural aspects of layered protocol stacks
    • H04L69/32—Architecture of open systems interconnection [OSI] 7-layer type protocol stacks, e.g. the interfaces between the data link level and the physical level
    • H04L69/322—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions
    • H04L69/324—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions in the data link layer [OSI layer 2], e.g. HDLC

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer And Data Communications (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

本发明涉及一种以太网数据帧实时解析方法及装置，该方法为：根据数据帧前导码和起始定界符识别是否是一个新的数据帧，若是，根据数据帧目的MAC地址/源MAC地址判断是否为普通数据帧、AFDX帧及时间触发以太网帧，根据帧类型字段数据，判断是否是PCF帧。该装置包括依次连接的数据总线、参数配置寄存器、数据帧识别模块、记录存储模块及数据缓存器。本发明的方法及装置能够实时地解析多种以太网数据帧结构，包括时间触发以太网数据帧、AFDX数据帧、普通以太网数据帧，并且可以灵活的配置解析参数，以适应不同网络设备生产厂家的设备。

Description

一种以太网数据帧实时解析方法及装置
技术领域
本发明属于计算机网络通信领域，具体涉及一种以太网数据帧实时解析方法及装置。
背景技术
时间触发以太网是国际上最新的一项基于以太网的新型总线技术，它具备最高等级的安全性、可靠性及确定性网络。该总线技术兼容了时间触发协议和以太网技术的优势，能够在同一个网络平台上兼容普通网络数据流、AFDX(航空电子全双工交换式以太网)数据流和时间触发以太网网络数据流，具备更高的安全性和强有力的容错机制。然而在对时间触发以太网进行测试的过程中，需要将网络中运行的各种类型的数据帧中的时间触发以太网数据帧区别出来，并实时地确定该帧的发出时间和到达时间。由于时间触发以太网的新颖性，现有的解析和识别网络数据帧的软件和硬件都不能识别该种网络数据帧，而且也不能实现实时地解析。
发明内容
本发明提供了一种以太网数据帧实时解析方法及装置，以解决现有的解析和识别网络数据帧的软硬件装置不能实时地解析多种以太网数据帧结构的问题。
为解决上述技术问题，本发明的以太网数据帧实时解析方法包括：
1)逻辑电路根据数据帧前导码和起始定界符识别是否是一个新的数据帧；
2)若是新的数据帧，获取数据帧目的MAC地址段的前4个字节，根据前4个字节判断是否为普通以太网数据帧，若是，将完整的目的MAC地址/源MAC地址与预先写入配置寄存器中的目的MAC地址/源MAC地址进行比较，若完全一致，则是需要的普通以太网数据帧；
3)若不是普通以太网数据帧，获取帧类型字段数据，判断是否是PCF帧(协议控制帧)，若不是，获取数据帧目的MAC地址段的后两个字节，与预先写入配置寄存器中的AFDX帧的VLID号/时间触发以太网帧的VLID(虚拟链路ID)号比较，若一致，则是AFDX帧/时间触发以太网帧。
对解析出各个数据帧类型，输出相应的指示信号。
给指示信号打上当前的时间标签，并将指示信号及对应的时间标签数据存入数据缓冲器。
本发明的以太网数据帧实时解析装置包括依次连接的数据总线、参数配置寄存器、数据帧识别模块、记录存储模块及数据缓存器，所述数据总线将配置参数写入参数配置寄存器中，数据帧识别模块根据配置参数判断数据帧类型，记录存储模块根据解析出各个数据帧类型，输出相应的指示信号，并将指示信号及对应的时间标签数据存入数据缓冲器。
所述数据总线为AHB总线。
该装置还包括用于读取数据缓冲器中的时间标签数据的AHB总线。
所述以太网数据帧包括普通以太网数据帧、AFDX帧及时间触发以太网帧。
本发明的方法及装置能够实时地解析多种以太网数据帧结构，包括时间触发以太网数据帧、AFDX数据帧、普通以太网数据帧，并且可以灵活的配置解析参数，以适应不同网络设备生产厂家的设备。
附图说明
图1为本实施例以太网数据帧解析流程图；
图2本实施例以太网数据帧解析逻辑结构框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案作进一步详细说明。
以太网数据帧实时解析方法实施例
如图1所示，本实施例中的以太网数据帧实时解析方法包括如下步骤：
1)逻辑电路根据数据帧前导码和起始定界符识别是否是一个新的数据帧；
2)若是新的数据帧，获取数据帧目的MAC地址段的前4个字节，根据前4个字节判断是否为普通以太网数据帧，若是，将完整的目的MAC地址/源MAC地址与预先写入配置寄存器中的目的MAC地址/源MAC地址进行比较，若完全一致，则是需要的普通以太网数据帧；
3)若不是普通以太网数据帧，获取帧类型字段数据，判断是否是PCF(协议控制)帧，若不是，获取数据帧目的MAC地址段的后两个字节，与预先写入配置寄存器中的AFDX帧的VLID号/时间触发以太网帧的VLID(虚拟链路ID)号比较，若一致，则是AFDX帧/时间触发以太网帧。
具体来说，随着网络数据帧数据的流入，逻辑电路通过前导码和帧起始定界符识别出一个新的数据帧开始了。并在目的MAC地址阶段，获取前4字节的目的MAC地址，进行判断，如果该4字节不等于0xabad_babe，则该帧为普通以太网数据帧。再进行完整的目的MAC地址或源MAC地址的比较判断，如果与配置寄存器中写入的特征MAC地址相等，则是需要的普通以太网数据帧。如果目的MAC地址的前4字节等于0xabad_babe，则可能为AFDX数据帧或者时间触发以太网帧，需要进一步判断。如果后续在帧类型字段接收到的数据是0x891d，则确定是时间触发以太网帧中的一个特殊类型——PCF(协议控制)帧。如果该字段不是0x891d，则再比较目的MAC地址的后2字节，是否等于配置寄存器中写入的AFDX帧的VLID(虚拟链路)号，或者时间触发以太网帧的VLID号，如果等于AFDX帧的VLID号，为AFDX帧；如果等于时间触发以太网帧的VLID号，为时间触发以太网帧。
进一步，解析出数据帧的类别后，输出相应的指示信号。同时本地的时钟计数器会给该指示信号打上当时的时间标签，并把该指示信号和对应的时间标签数据存入一个数据缓冲器(同步FIFO)中。
以太网数据帧实时解析装置实施例
本实施例的以太网数据帧实时解析装置包括依次连接的AHB总线、参数配置寄存器、数据帧识别模块、记录存储模块及数据缓存器，所述AHB总线将配置参数写入参数配置寄存器中，数据帧识别模块根据配置参数判断数据帧类型，记录存储模块根据解析出各个数据帧类型，输出相应的指示信号，并将指示信号及对应的时间标签数据存入数据缓冲器。
具体的逻辑电路系统框图如图2所示，该图显示了该系统解析各类型以太网数据帧以及记录并输出该帧发生的时刻点的各个功能模块和数据流向。通过AHB总线将配置参数写入到配置寄存器中后，启动电路的解析功能。当网络数据帧的数据流入后通过上述方法的流程后，实时地解析出数据帧的类别，并输出相应的指示信号。同时本地的时钟计数器会给该指示信号打上当时的时间标签，并把该指示信号和对应的时间标签数据存入一个数据缓冲器(同步FIFO)中。软件可以通过AHB总线将数据缓冲器中的时间标签数据读出来，以此来分析时间触发的以太网数据帧的发生的时刻点。
本实施例中的数据总线优选为AHB总线，作为其他实施方式，数据总线还可选取现有技术中其他总线，如AXI总线、Avalon总线等，这里不再详细阐述。

Claims (7)

1.一种以太网数据帧实时解析方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)逻辑电路根据数据帧前导码和起始定界符识别是否是一个新的数据帧；
2)若是新的数据帧，获取数据帧目的MAC地址段的前4个字节，根据前4个字节判断是否为普通以太网数据帧，若是，将完整的目的MAC地址/源MAC地址与预先写入配置寄存器中的目的MAC地址/源MAC地址进行比较，若完全一致，则是需要的普通以太网数据帧；
3)若不是普通以太网数据帧，获取帧类型字段数据，判断是否是PCF帧，若不是，获取数据帧目的MAC地址段的后两个字节，与预先写入配置寄存器中的AFDX帧的VLID号/时间触发以太网帧的VLID号比较，若一致，则是AFDX帧/时间触发以太网帧。
2.根据权利要求1所述以太网数据帧实时解析方法，其特征在于，对解析出各个数据帧类型，输出相应的指示信号。
3.根据权利要求2所述以太网数据帧实时解析方法，其特征在于，给指示信号打上当前的时间标签，并将指示信号及对应的时间标签数据存入数据缓冲器。
4.一种以太网数据帧实时解析装置，其特征在于，该装置包括依次连接的数据总线、参数配置寄存器、数据帧识别模块、记录存储模块及数据缓存器，所述数据总线将配置参数写入参数配置寄存器中，数据帧识别模块根据配置参数判断数据帧类型，记录存储模块根据解析出各个数据帧类型，输出相应的指示信号，并将指示信号及对应的时间标签数据存入数据缓冲器。
5.根据权利要求4所述以太网数据帧实时解析装置，其特征在于，该装置还包括用于读取数据缓冲器中的时间标签数据的总线。
6.根据权利要求5所述以太网数据帧实时解析装置，其特征在于，所述数据总线为AHB总线。
7.根据权利要求4-6任一所述以太网数据帧实时解析装置，其特征在于，所述以太网数据帧包括普通以太网数据帧、AFDX帧及时间触发以太网帧。
CN201610238880.5A 2016-04-15 2016-04-15 一种以太网数据帧实时解析方法及装置 Active CN105915518B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610238880.5A CN105915518B (zh) 2016-04-15 2016-04-15 一种以太网数据帧实时解析方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610238880.5A CN105915518B (zh) 2016-04-15 2016-04-15 一种以太网数据帧实时解析方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105915518A true CN105915518A (zh) 2016-08-31
CN105915518B CN105915518B (zh) 2019-03-29

Family

ID=56746318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610238880.5A Active CN105915518B (zh) 2016-04-15 2016-04-15 一种以太网数据帧实时解析方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105915518B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108306835A (zh) * 2018-01-23 2018-07-20 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种以太网交换机的输入缓存结构及数据转发方法
CN108462653A (zh) * 2016-12-12 2018-08-28 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 基于tte的协议控制帧快速发送方法
CN110035022A (zh) * 2019-04-22 2019-07-19 中国航空无线电电子研究所 基于时间触发架构下的afdx交换方法及交换机
CN112600804A (zh) * 2020-12-04 2021-04-02 陕西电器研究所 一种时间触发以太网中压缩算法的实现方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006094440A1 (fr) * 2005-03-08 2006-09-14 Hangzhou H3C Technologies Co., Ltd. Procede et dispositif d’echange de reseau local virtuel
CN101707954A (zh) * 2007-04-11 2010-05-12 Fts电脑技术有限公司 有效及可靠地传输时间触发以太网信息的通信方法及设备
CN102510323A (zh) * 2011-09-22 2012-06-20 航天科工惯性技术有限公司 一种串口数据的帧识别方法
CN103269297A (zh) * 2013-05-10 2013-08-28 航天东方红卫星有限公司 一种小卫星用FlexRay总线应用层通信方法
CN103368721A (zh) * 2013-07-23 2013-10-23 电子科技大学 时间触发以太网中透明时钟的计算方法
CN103916252A (zh) * 2014-04-18 2014-07-09 岳阳巅峰电子科技有限责任公司 一种基于fpga的高带宽以太网ip核
CN104717104A (zh) * 2013-12-17 2015-06-17 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种基于时间触发以太网的监护方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006094440A1 (fr) * 2005-03-08 2006-09-14 Hangzhou H3C Technologies Co., Ltd. Procede et dispositif d’echange de reseau local virtuel
CN101707954A (zh) * 2007-04-11 2010-05-12 Fts电脑技术有限公司 有效及可靠地传输时间触发以太网信息的通信方法及设备
CN102510323A (zh) * 2011-09-22 2012-06-20 航天科工惯性技术有限公司 一种串口数据的帧识别方法
CN103269297A (zh) * 2013-05-10 2013-08-28 航天东方红卫星有限公司 一种小卫星用FlexRay总线应用层通信方法
CN103368721A (zh) * 2013-07-23 2013-10-23 电子科技大学 时间触发以太网中透明时钟的计算方法
CN104717104A (zh) * 2013-12-17 2015-06-17 中国航空工业集团公司第六三一研究所 一种基于时间触发以太网的监护方法
CN103916252A (zh) * 2014-04-18 2014-07-09 岳阳巅峰电子科技有限责任公司 一种基于fpga的高带宽以太网ip核

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108462653A (zh) * 2016-12-12 2018-08-28 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 基于tte的协议控制帧快速发送方法
CN108462653B (zh) * 2016-12-12 2021-09-14 中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 基于tte的协议控制帧快速发送方法
CN108306835A (zh) * 2018-01-23 2018-07-20 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种以太网交换机的输入缓存结构及数据转发方法
CN110035022A (zh) * 2019-04-22 2019-07-19 中国航空无线电电子研究所 基于时间触发架构下的afdx交换方法及交换机
CN112600804A (zh) * 2020-12-04 2021-04-02 陕西电器研究所 一种时间触发以太网中压缩算法的实现方法
CN112600804B (zh) * 2020-12-04 2022-08-19 陕西电器研究所 一种时间触发以太网中压缩算法的实现方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105915518B (zh) 2019-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106612141B (zh) 一种光纤通道协议通用仿真测试卡及其数据交互方法
CN105915518A (zh) 一种以太网数据帧实时解析方法及装置
CN113810791B (zh) 一种提高智能网卡/dpu网络遥测技术性能的方法
CN1307564C (zh) 网络交换机和部件及其操作方法
EP2809033B1 (en) Packet capture in a network
CN110213143A (zh) 一种1553b总线ip核及监视系统
CN106656714A (zh) 一种基于EtherCAT总线的通信协议方法及系统
CN109743301A (zh) 一种基于Modbus协议的数据收发系统及方法
US5479613A (en) Real-time ring bandwidth utilization calculator, calculating bandwidth utilization based on occurrences of first and second predetermined bit patterns
CN110493147B (zh) 一种并行冗余以太网通信控制器及其控制方法
US6268808B1 (en) High speed data modification system and method
CN117278890B (zh) 光模块访问方法、装置、系统、电子设备及可读存储介质
CN112437114A (zh) 一种基于tsn的列车综合传输承载方法及系统
CN113422718A (zh) 一种基于组态协议的物联网关及与设备的对接方法
WO2024149297A1 (zh) 容器网络抓包处理方法、装置、设备及可读存储介质
CN108429707B (zh) 一种适应不同传输速率的时间触发业务转发器及方法
Kogel et al. Virtual architecture mapping: A SystemC based methodology for architectural exploration of system-on-chip designs
CN109815073A (zh) 一种基于pxi平台的高速串口srio的测试方法
CN102404152B (zh) 识别应答报文的方法及设备
CN102096734A (zh) 一种验证总线乱序传输的方法和装置
CN103888227B (zh) 一种基于vl的数据帧接收分析设备和方法
CN108427553A (zh) 一种基于IO多路复用的纯PHP web框架
CN1893332B (zh) 一种缩短sdh复用段保护倒换时间的方法及其装置
CN110191028A (zh) 可软件定义的互连设备的测试装置、系统及方法
CN100382007C (zh) 用于从流欠载/过载状况中恢复的装置、系统与方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Li Mingsuo

Inventor after: Lu Jianzheng

Inventor after: Yang Yi

Inventor after: Wu Qifeng

Inventor after: Meng Dongdong

Inventor after: Shen Weiqiang

Inventor before: Li Mingsuo

Inventor before: Lu Jianzheng

Inventor before: Guo Qingyuan

Inventor before: Wu Qifeng

Inventor before: Meng Dongdong

Inventor before: Shen Weiqiang

COR Change of bibliographic data
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant