CN203243347U - 离线网络设备测试模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种离线网络设备测试模块，包括主控制板、路由模拟电路板、交换模拟电路板、检测模拟电路板、检测控制电路板，其中主控制板通过串口3连接路由模拟电路板，通过串口4连接检测模拟电路板，通过ETH连接交换模拟电路板，检测控制电路板与路由模拟电路板、交换模拟电路板、检测模拟电路板连接，控制各类输入输出信号，路由模拟电路板和交换模拟电路板用于实现数据包在系统内部和被测试设备端口之间的路由转发，形成测试系统局域网，检测模拟电路板主要是对检测网口和网络设备接口数据的读取和配置，本实用新型通过采用模拟组网技术，实现了对包括交换机、路由器、互联网控制器等不同型号和种类的网络设备的配置、性能测试和故障诊断。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种网络测试模块，尤其是一种离线网络设备测试模块。
背景技术
指挥系统网络设备的技术状态和性能参数关系到指挥系统的通讯性能，因此，指挥系统常时的维护成为重中之重，由此，网络设备的性能测试和故障诊断便被提上重要位置。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种实现对交换机、路由器、互联网控制器等不同型号和种类的网络设备进行配置、性能测试和故障诊断的离线网络设备测试模块。
为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种离线网络设备测试模块，包括主控制板、路由模拟电路板、交换模拟电路板、检测模拟电路板、检测控制电路板，其中主控制板通过串口3连接路由模拟电路板，通过串口4连接检测模拟电路板，通过ETH连接交换模拟电路板，检测控制电路板与路由模拟电路板、交换模拟电路板、检测模拟电路板连接，控制各类输入输出信号，路由模拟电路板和交换模拟电路板用于实现数据包在系统内部和被测试设备端口之间的路由转发，形成测试系统局域网，检测模拟电路板主要是对检测网口和网络设备接口数据的读取和配置，发送和接收测试数据并对数据进行计算和结果判定，并生成对检测控制板的控制信号。
所述检测模拟电路板包括LPC2290嵌入式CPU核心电路、程序存储器NORflash、数据存储器NANDflash和工业级以太网适配器CS8900A、串口扩展模块、复位电路、电源模块、JTAG端口，其中LPC2290中内嵌μC/OS-II实时操作系统和TCP/IP协议，串口扩展模块采用并串转换电路，实现由8位并行数据总线与4个通道UART串行总线数据通信相互转换功能，JTAG端口用于芯片中程序的下载和功能调试。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型通过采用模拟组网技术，实现了对包括交换机、路由器、互联网控制器等不同型号和种类的网络设备的配置、性能测试和故障诊断。
附图说明
图1是本实用新型原理框图；
图2是本实用新型检测模拟电路板原理框图；
图3是本实用新型离线测试信号流程图；
图4是本实用新型软件测试流程图；
图5是本实用新型故障诊断流程图；
图6是本实用新型性能测试流程图。
具体实施方式
结合附图对实用新型做进一步详细描述：如图1所示，本新型包括主控制板、路由模拟电路板、交换模拟电路板、检测模拟电路板、检测控制电路板，其中主控制板通过串口3连接路由模拟电路板，通过串口4连接检测模拟电路板，通过ETH连接交换模拟电路板，检测控制电路板与路由模拟电路板、交换模拟电路板、检测模拟电路板连接，控制各类输入输出信号，路由模拟电路板和交换模拟电路板用于实现数据包在系统内部和被测试设备端口之间的路由转发，形成测试系统局域网，检测模拟电路板主要是对检测网口和网络设备接口数据的读取和配置，发送和接收测试数据并对数据进行计算和结果判定，并生成对检测控制板的控制信号。
其中主控制板和检测模拟电路板构成了该模块的核心控制部分，主要负责生成测试信号、发送和接收测试信号，并通过前后数据对比分析、计算测试结果。被测试设备通过检测网口、V.25/V.38接口和ETH接口等接入测试模块中。主控制板是工业级主板，对外提供4个串口，具有较高的数据处理和端口扩展能力。其主要作用是通过串口3实现对路由模拟电路板的配置，通过串口4与检测模拟电路板实现测试信号和测试命令的交互，通过以太网口向交换模拟电路板发送和接收测试数据，通过串口1实现对被测网络设备参数(如IP地址、子网掩码、默认网关等)的配置。
路由模拟电路板和交换模拟电路板主要用于实现数据包在系统内部和被测试设备端口之间的路由转发，形成测试系统局域网，模拟被测试设备真实运行环境，并通过连接被测设备形成测试回路。
检测控制电路板主要实现对输入输出信号的控制，包括各种输入设备输入信号的控制，输出设备中测试结果的显示等。
如图2所示，检测模拟电路板采用LPC2290(ARM7TDMI)嵌入式CPU作为系统的控制核心，然后配以辅助的外围电路。由LPC2290嵌入式CPU核心电路、程序存储器NORflash、数据存储器NANDflash、工业级以太网适配器CS8900A、串口扩展模块、复位电路、电源模块和JTAG端口组成，LPC2290中内嵌μC/OS-II实时操作系统和TCP/IP协议。
检测模拟电路板的主要作用是对检测网口和网络设备接口数据的读取和配置(包括IP地址、子网掩码等)；发送和接收测试数据并对数据进行计算和结果判定；生成对检测控制板的控制信号。以下为各模块的说明：
(1)串口扩展模块采用并串转换电路，实现由8位并行数据总线与4个通道UART串行总线数据通信相互转换功能。由于单片机串口和计算机串口的电平逻辑相反，所以必须要设计电平转换电路实现TTL电平和RS232电平的转换。
(2)JTAG是芯片调试接口，系统中采用标准的20针接口，该接口主要用于芯片中程序的下载和功能调试。
(3)程序代码的存储、运行等都需要占用存储空间和消耗内存，所以系统中外置2MNORflash作为程序存储器并扩展2M NANDflash作为内存。
(4)复位电路是同过MAX708实现输出高电平和低电平复位信号的输出，另外配有复位开关，实现对系统的手动复位。
(5)电源模块实现为测试板的电源供电。系统中主要用5V和3.3V电源为各芯片供电，通过滤波电路、交直流变换电路和开关型集成稳压电路实现5V电压输出和低压差线性调压电路实现5V到3.3V的电压转换。
(6)以太网接口电路是选用工业级的以太网卡CS8900A通过总线和控制信号线与LPC2290相连实现。为了增强传输信号、提高信号的抗干扰能力和隔离不同网口电平的差值，系统在以太网控制器的输出端外接网络隔离变压电路。
离线测试信号流程图如图3所示，测试模块主要由主控制板、检测控制电路板与检测模拟电路板，交换模拟电路板和路由模拟电路板构成，在程序的控制下，各电路板与被测设备一起形成测试回路。
当对网络设备进行测试时，主控制板首先通过串口1和串口3实现对被测试路由器和路由板的配置，构成虚拟网络环境。然后，主控制板产生测试数据，通过交换模拟电路板、路由模拟电路板、被检测设备向检测模拟电路板发送数据，检测模拟电路板将收到数据后，通过串口向主控制板发送却分消息，主控制板根据收到的数据，判断设备是否正常。检测模拟电路板也可以通过被测设备向主控制板发送测试数据，实现双向测试，确保了被测试网络设备的收、发数据业务都能被检测到。根据此原理可以实现对被测设备进行首发成功率、平均成功率、丢包率、平均速率等性能参数的测量和故障诊断。检测模拟电路板与主控制板间采用了串口通信方式，确保了检测模拟电路板不能直接与主控制板建立网络通路，使主控制板只能通过被测试设备与检测模拟电路板建立网络环境。
软件开始运行后，首先进行初始化，包括编辑维护、网络设备测试、配置和故障诊断四部分，如图4所示。
编辑维护是为用户提供对维修资料进行编辑、更改和扩展的途径，包括网络设备的维护、故障案例编辑维护和技术资料编辑维护。
网络设备测试包括故障检测和性能测试，是测试软件的核心，实现了对被测设备故障状态的测试和性能指标(包括首发成功率、平均成功率、丢包率等)的测试。
配置包括网络设备测试模块配置和被测设备配置两部分，通过该部分可以实现测试模块与被测设备的环路的形成。
故障诊断包括故障查询和资料查询，提供了常见的故障案例和网络设备的技术资料。
在故障检测过程中，总共有两个子过程，分别为主控制板通过被测设备向检测模拟电路板发送检测命令，检测模拟电路板通过被测设备向主控制板发送数据。在这两个过程中，如果某一方连续发送三次数据，对方都没收到，则认为设备存在故障。检测流程图如图5所示。
图6中各参数的定义为：nm为总测试次数，由于采用双向ping的方式，所以主板和检测模拟板各向被测试设备发送数据nm/2次。m0为首发成功次数(第一次发送成功时，叫首发成功)，m1为总成功次数，m2为包括重发的发送测试数据次数，m3为丢包次数，tm为累计发送接收数据时间，ln为测试数据长度。则有关性能参数的测试结果如下：
图中的n0和n1为测量中引入的中间变量，对性能指标的计算，没有实际的意义。
Claims (2)
1.一种离线网络设备测试模块，其特征在于：包括主控制板、路由模拟电路板、交换模拟电路板、检测模拟电路板、检测控制电路板，其中主控制板通过串口3连接路由模拟电路板，通过串口4连接检测模拟电路板，通过ETH连接交换模拟电路板，检测控制电路板与路由模拟电路板、交换模拟电路板、检测模拟电路板连接，控制各类输入输出信号，路由模拟电路板和交换模拟电路板用于实现数据包在系统内部和被测试设备端口之间的路由转发，形成测试系统局域网，检测模拟电路板主要是对检测网口和网络设备接口数据的读取和配置，发送和接收测试数据并对数据进行计算和结果判定，并生成对检测控制板的控制信号。
2.根据权利要求1所述的离线网络设备测试模块，其特征在于所述检测模拟电路板包括LPC2290嵌入式CPU核心电路、程序存储器NORflash、数据存储器NANDflash和工业级以太网适配器CS8900A、串口扩展模块、复位电路、电源模块、JTAG端口，其中LPC2290中内嵌μC/OS-II实时操作系统和TCP/IP协议，串口扩展模块采用并串转换电路，实现由8位并行数据总线与4个通道UART串行总线数据通信相互转换功能，JTAG端口用于芯片中程序的下载和功能调试。
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