JP6492453B2 - Error packet generation apparatus and error packet generation method - Google Patents
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本発明は、エラーパケット生成装置及びエラーパケット生成方法に関する。 The present invention relates to an error packet generation device and an error packet generation method.
近年、様々な業務活動の中における情報システムの重要度はますます高まってきている。そのため、情報システムの信頼性を評価するシステム評価も重要となる。システム評価においては、様々な角度から情報システムの評価を行うことが望まれる。 In recent years, the importance of information systems in various business activities has been increasing. Therefore, system evaluation for evaluating the reliability of information systems is also important. In system evaluation, it is desired to evaluate an information system from various angles.
そのようなシステム評価の一つとして、LAN(Local Area Network)インタフェースでエラーパケットが発生した場合にシステムがどのような振る舞いをするかの検証がある。このような検証では、疑似的にエラーパケットを発生させ、発生させたエラーパケットをネットワーク及び情報通信機器に送信することで、エラーパケット発生時の通信システムの動作を検証することがある。 As one of such system evaluations, there is verification of how the system behaves when an error packet occurs in a LAN (Local Area Network) interface. In such verification, an error packet may be generated in a pseudo manner, and the generated error packet may be transmitted to the network and the information communication device to verify the operation of the communication system when the error packet occurs.
そこで、エラーパケットを発生させる方法の一つに、LAN伝送路の中継部でエラーパケットを発生させる方法がある。例えば、LANで接続される2つの情報通信機器のLANインタフェース間に、データを中継するエラーパケット生成装置を配置する。このエラーパケット生成装置は、MAC(Media Access Control)インタフェースを利用したハードウェアとして実現される。エラーパケット生成装置は、MAC層にパケットを通過させるために、MAC副層の役割であるプリアンブルの付加やIFG(Inter Frame Gap)挿入などの機能を有する。これらの機能は、半導体に埋め込まれた既製品で実現することができる。このような特定の機能が埋め込まれた半導体は、IP(Intellectual Property)コアと呼ばれる場合がある。これらの機能が埋め込まれた半導体を用いることで、エラーパケット生成装置は、イーサネット(登録商標)の規格に容易に適合させることができる。 Therefore, as one method for generating an error packet, there is a method for generating an error packet at the relay section of the LAN transmission path. For example, an error packet generation device that relays data is arranged between the LAN interfaces of two information communication devices connected by a LAN. This error packet generation device is realized as hardware using a MAC (Media Access Control) interface. The error packet generation device has functions such as preamble addition and IFG (Inter Frame Gap) insertion, which are the roles of the MAC sublayer, in order to pass the packet to the MAC layer. These functions can be realized with off-the-shelf products embedded in a semiconductor. A semiconductor in which such a specific function is embedded may be called an IP (Intellectual Property) core. By using a semiconductor in which these functions are embedded, the error packet generation device can be easily adapted to the Ethernet (registered trademark) standard.
さらに、情報通信機器では、データ処理を行うIPコアとイーサネットとをつなぐために、イーサネットの規格であるMII(Media Independent Interface)やGMII(Gigabit Media Independent Interface)といったインタフェースを用いる。近年では、イーサネットとの接続にGMIIが用いられることが増えてきている。 Furthermore, information communication devices use interfaces such as MII (Media Independent Interface) and GMII (Gigabit Media Independent Interface), which are Ethernet standards, in order to connect an IP core that performs data processing and Ethernet. In recent years, GMII is increasingly used for connection with Ethernet.
ここで、エラーパケットの一つとしてショートパケットがある。イーサネットでは、送信するパケットのサイズが最小で64バイト(512ビット)として定めされている。ショートパケットとは、このイーサネット規格の64バイト未満のデータ長を有するパケットである。 Here, there is a short packet as one of the error packets. In Ethernet, the size of a packet to be transmitted is defined as a minimum of 64 bytes (512 bits). A short packet is a packet having a data length of less than 64 bytes of the Ethernet standard.
ここで、MAC副層における処理を行うIPコアには、ショートパケットの入力を受けた場合に、パッドを挿入してデータ長を64ビットにそろえる機能が備わっているものが多い。そのため、ショートパケットを送信するためにMAC層から64バイト未満のパケットをMAC副層に入力しても、MAC副層ではパッドが挿入され、パケットは64バイトに揃えられてしまう。 Here, many IP cores that perform processing in the MAC sublayer are provided with a function of inserting a pad to adjust the data length to 64 bits when a short packet is received. Therefore, even if a packet of less than 64 bytes is input from the MAC layer to the MAC sublayer to transmit a short packet, a pad is inserted in the MAC sublayer, and the packet is aligned to 64 bytes.
なお、ショートパケットを用いてネットワークシステムの異常診断を行う従来技術がある。また、パッドの挿入を停止することでショートパケットを生成する従来技術がある。 There is a conventional technique for performing an abnormality diagnosis of a network system using a short packet. In addition, there is a conventional technique for generating a short packet by stopping pad insertion.
しかしながら、MAC副層の機能を備え且つGMIIインタフェースを有する既成のIPコアには、パッドの挿入を無効にする機能は備わっていない。そのため、既成のIPコアを用いた場合、パッドの挿入を無効にしてショートパケットを生成することは困難である。また、MAC副層の機能を備え且つGMIIインタフェースを有するIPコアに、パッドの挿入を無効にする機能を備えさせるためには、半導体の開発から行わなければならず、費用及び工程の煩雑さの面からショートパケットを容易に生成することは困難である。 However, an existing IP core having a MAC sublayer function and having a GMII interface does not have a function to invalidate pad insertion. Therefore, when an existing IP core is used, it is difficult to generate a short packet by invalidating pad insertion. In addition, in order to provide an IP core having a MAC sublayer function and a GMII interface with a function of invalidating pad insertion, it must be performed from the development of the semiconductor, which is costly and cumbersome. It is difficult to easily generate a short packet from the aspect.
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、ショートパケットを容易に生成するエラーパケット生成装置及びエラーパケット生成方法を提供することを目的とする。 The disclosed technology has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an error packet generation device and an error packet generation method that easily generate a short packet.
本願の開示するエラーパケット生成装置及びエラーパケット生成方法は、一つの態様において、物理層は、メディアアクセス制御層から入力されたパケットを外部装置へ送信する。許可部は、前記物理層に対してパケットの送信の許可又は不許可を指示する。生成部は、前記入力されたパケットの前記物理層による送信を監視し、前記物理層から送信された長さが所定のパケット長より短い予め決められた長さに達した場合、前記入力されたパケットの送信の不許可を前記許可部に指示し、前記物理層にエラーパケットを生成させ送信させる。 The error packet generation device and the error packet generation method disclosed in the present application are, in one aspect, the physical layer transmits a packet input from the media access control layer to an external device. The permission unit instructs permission or non-permission of packet transmission to the physical layer . The generation unit monitors transmission of the input packet by the physical layer, and when the length transmitted from the physical layer reaches a predetermined length shorter than a predetermined packet length , the input packet The permission unit is instructed not to permit packet transmission, and the physical layer is caused to generate and transmit an error packet.
本願の開示するエラーパケット生成装置及びエラーパケット生成方法の一つの態様によれば、ショートパケットを容易に生成することができるという効果を奏する。 According to one aspect of the error packet generation device and the error packet generation method disclosed in the present application, there is an effect that a short packet can be easily generated.
以下に、本願の開示するエラーパケット生成装置及びエラーパケット生成方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示するエラーパケット生成装置及びエラーパケット生成方法が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of an error packet generation apparatus and an error packet generation method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the drawings. The error packet generating apparatus and the error packet generating method disclosed in the present application are not limited by the following embodiments.
図1は、実施例に係るエラーパケット生成装置を配置した情報通信システムの構成図である。図1に示すように、本実施例に係る情報通信システムは、エラーパケット生成装置1、情報処理装置2及び3、並びに制御PC(Personal Computer)4を有する。
FIG. 1 is a configuration diagram of an information communication system in which an error packet generation device according to an embodiment is arranged. As shown in FIG. 1, the information communication system according to the present embodiment includes an error
情報処理装置2は、例えば、ルータ又はスイッチである。また、情報処理装置3は、サーバ又はスイッチである。ただし、情報処理装置2及び3は、一例であり、データの送受信をイーサネットを介して行う装置であれば、他のものでもよい。情報処理部2及び3は、パケットをエラーパケット生成装置1を介して他方の装置へ送信する。また、情報処理部2及び3は、他方の装置から送信されたパケットをエラーパケット生成装置1を介して受信する。
The
制御PC4は、例えばUSB(Universal Serial Bus)ポートなどを介してエラーパケット生成装置1と接続される。
The control PC 4 is connected to the error
エラーパケット生成装置1は、情報処理装置2及び3とイーサネットで接続される。すなわち、エラーパケット生成装置1は、イーサネット上で情報処理装置2及び3間のデータの送受信を中継する。このように、エラーパケット生成装置1は、2つの情報処理装置の間に挿入される。エラーパケット生成装置1は、情報処理装置2又は3から受信した受信パケットをショートパケットに変換して、他方の装置へ送信する。
The error
次に、図2を参照して、エラーパケット生成装置1についてさらに詳細に説明する。図2は、実施例に係るエラーパケット生成装置のブロック図である。図2に示すように、本実施例に係るエラーパケット生成装置1は、制御PCインタフェース101、統括制御部102、ネットワーク層処理部103、MAC層処理部104、PHY(Physical)層処理部106を有する。さらに、エラーパケット生成装置1は、SOF(Start Of Flame)検出部107、クロックカウント部108、イネーブル信号制御部109、ネットワーク層処理部110、MAC層処理部111及びPHY層処理部113を有する。
Next, the error
そして、MAC層処理部104とPHY層処理部106とは、GMIIインタフェース105を接続インタフェースとする。また、MAC層処理部111とPHY層処理部113とは、GMIIインタフェース105を接続インタフェースとする。
The MAC
制御PC4は、操作者からの指示により、ショートパケットの生成の開始を指示する起動指示、ショートパケットの生成の停止を指示する停止指示及び生成するショートパケットのデータ長の指示を統括制御部102へ出力する。以下では、操作者により指定された生成するショートパケットのデータ長を「指定長」という場合がある。
In response to an instruction from the operator, the
制御PCインタフェース101は、制御PC4との接続のためのインタフェースである。制御PCインタフェース101は、起動指示、停止指示及び指定長の情報を制御PC4から受信する。そして、制御PCインタフェース101は、受信した起動指示、停止指示及び指定長の情報を統括制御部102へ出力する。制御PCインタフェース101は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などの集積回路で実現される。
The
統括制御部102は、起動指示の入力を制御PCインタフェース101から受けると、SOF検出部107、クロックカウント部108及びイネーブル信号制御部109を起動させる。また、統括制御部102は、停止指示の入力を制御PCインタフェース101から受けると、SOF検出部107、クロックカウント部108及びイネーブル信号制御部109の動作を停止させる。統括制御部102は、ASICやFPGAなどの集積回路で実現される。
Upon receiving an activation instruction input from the
PHY層処理部106及び113は、接続先が異なるだけで同じ機能を有している。そこで、PHY層処理部106を例に説明する。
The PHY
PHY層処理部106は、情報処理装置2との間の物理コネクションの確立、維持及び解放のための処理を行う。PHY層処理部106は、GMIIインタフェース105を用いてMAC層処理部104に接続する。そして、PHY層処理部106は、GMIIインタフェース105を介してMAC層処理部104との間で信号の送受信を行う。
The PHY
具体的には、PHY層処理部106は、電気又は光などの物理規格を満足する信号である受信パケットを情報処理装置2から受信する。そして、PHY層処理部106は、受信パケットを変換してGMIIの電気規格を満足する信号に変換する。その後、PHY層処理部106は、GMIIインタフェース105を介して受信イネーブル信号及び受信クロックをMAC層処理部104へ出力する。さらに、PHY層処理部106は、GMIIインタフェース105を介して、GMIIの電気規格を満足するように変換した受信パケットをMAC層処理部104に送信する。
Specifically, the PHY
また、PHY層処理部106は、GMIIインタフェース105を介して送信クロックをMAC層処理部104へ出力する。その後、PHY層処理部106は、送信クロックに基づいて送信されたGMIIの電気規格を満たす信号である送信パケットの入力を、GMIIインタフェース105を介してMAC層処理部104から受ける。また、PHY層処理部106は、GMIIインタフェース105を介して送信イネーブル信号の入力をMAC層処理部104から受ける。
Further, the PHY
そして、PHY層処理部106は、送信パケットを受信したタイミングで送信イネーブル信号を受信している場合、そのタイミングで受信した送信パケットを電気又は光などの物理規格を満足する信号に変換する。その後、PHY層処理部106は、物理規格を満足するように変換した送信パケットを情報処理装置2へ送信する。これに対して、送信パケットを受信したタイミングで送信イネーブル信号を受信していない場合、PHY層処理部106は、そのタイミングで受信した送信パケットを破棄する。PHY層処理部106は、LSI(Large Scale Integration)などの集積回路により実現される。このPHY層処理部106が、「送信部」の一例にあたる。
If the transmission enable signal is received at the timing when the transmission packet is received, the PHY
GMIIインタフェース105及び112は、同じ機能を有する。そこで、以下では、GMIIインタフェース105を例に説明する。GMIIインタフェース105は、MAC層処理部104とPHY層処理部106とを結ぶインタフェースである。
The GMII interfaces 105 and 112 have the same function. Therefore, the
GMIIインタフェース105は、受信イネーブル信号の入力をPHY層処理部106から受ける。そして、GMIIインタフェース105は、受信した受信イネーブル信号をMAC層処理部104へ送信する。また、GMIIインタフェース105は、受信パケットの入力をPHY層処理部106から受ける。そして、GMIIインタフェース105は、受信した受信パケットをMAC層処理部104へ送信する。さらに、GMIIインタフェース105は、受信クロックの入力をPHY層処理部106から受ける。そして、GMIIインタフェース105は、受信した受信クロックをMAC層処理部104へ送信する。
The
また、GMIIインタフェース105は、送信クロックの入力をPHY層処理部106から受ける。そして、GMIIインタフェース105は、送信クロックをMAC層処理部104へ出力する。
Further, the
そして、GMIIインタフェース105は、送信イネーブル信号の入力をMAC層処理部104から受ける。また、GMIIインタフェース105は、送信イネーブル信号の送信許可又は停止の制御をイネーブル信号制御部109から受ける。送信イネーブル信号の送信許可をイネーブル信号制御部109から受けた場合、GMIIインタフェース105は、送信イネーブル信号をPHY層処理部106へ出力する。また、送信イネーブル信号の停止の制御をイネーブル信号制御部109から受けた場合、GMIIインタフェース105は、受信した送信イネーブル信号を破棄する。
The
また、GMIIインタフェース105は、送信クロックに基づいて送信された、送信パケットの入力をMAC層処理部104から受ける。そして、GMIIインタフェース105は、受信した送信パケットをPHY層処理部106へ出力する。このGMIIインタフェース105が、「許可部」の一例にあたる。
Further, the
MAC層処理部104及び111は、同じ機能を有している。そこで、以下では、MAC層処理部104を例に説明する。MAC層処理部104は、GMIIインタフェース105を用いてPHY層処理部106に接続する。
The MAC
MAC層処理部104は、GMIIインタフェース105を介して受信イネーブル信号の入力をPHY層処理部106から受ける。さらに、MAC層処理部104は、GMIIインタフェース105を介して受信クロックの入力をPHY層処理部106から受ける。
The MAC
そして、MAC層処理部104は、受信イネーブル信号を受信した場合、受信クロックを用いて、GMIIインタフェース105を介してPHY層処理部106から送信された受信パケットを受信する。その後、MAC層処理部104は、受信パケットのビット列を分解してプリアンブル及びSFD(Start Frame Delimiter)を含む制御情報を削除する。その後、MAC層処理部104は、ヘッダ及びデータをネットワーク層処理部103へ送信する。
Then, when receiving the reception enable signal, the MAC
また、MAC層処理部104は、SOF(Start Of Frame)、ヘッダ、データ及びEOF(End Of Frame)の入力をネットワーク層処理部103から受ける。そして、MAC層処理部104は、受信したSOF、ヘッダ、データ及びEOFにプリアンブル及びSFDを付加する。さらに、MAC層処理部104は、IFG(Inter Frame Gap)の挿入などを行い送信パケットを生成する。この時、データがイーサネットで規定されたデータ長の下限である64バイト未満の場合、MAC層処理部104は、受信したデータに空のデータを付加するといったパディングを行い、データを64バイトのデータ長に修正する。そして、MAC層処理部104は、GMIIインタフェース105を介して、生成した送信パケットをPHY層処理部106へ送信する。MAC層処理部104は、IPコアにより実現される。このMAC層処理部104が、「データ修正部」の一例にあたる。64バイトは、下限データ長の一例である。
Further, the MAC
ネットワーク層処理部103は、ヘッダ及びデータの入力をMAC層処理部104から受ける。そして、ネットワーク層処理部103は、データの伝送経路選択やパケットの品質制御を行う。その後、ネットワーク層処理部103により処理が施された情報処理装置2からの信号は、ネットワーク層処理部110、MAC層処理部111、GMIIインタフェース112及びPHY層処理部113を介して情報処理装置3へ送信される。
The network
また、ネットワーク層処理部103は、情報処理装置3が送出した信号を、ネットワーク層処理部110、MAC層処理部111、GMIIインタフェース112及びPHY層処理部113を介して受信する。そして、ネットワーク層処理部103は、情報処理装置2へデータを送信するため、データの伝送経路選択やパケットの品質制御を行った後、ヘッダ及びデータをMAC層処理部104へ送信する。ネットワーク層処理部103は、ASICやFPGAなどの集積回路で実現される。
Further, the network
次に、SOF検出部107、クロックカウント部108及びイネーブル信号制御部109について説明する。SOF検出部107、クロックカウント部108及びイネーブル信号制御部109は、いずれも情報処理装置2又は3へ送られる信号に対しての処理を行う。そこで、以下では、ネットワーク層処理部103、MAC層処理部104、GMIIインタフェース105及びPHY層処理部106に対する処理におけるSOF検出部107、クロックカウント部108及びイネーブル信号制御部109の動作について説明する。ただし、ネットワーク層処理部110、MAC層処理部111、GMIIインタフェース112及びPHY層処理部113に対しても、SOF検出部107、クロックカウント部108及びイネーブル信号制御部109は、同様に動作する。
Next, the
SOF検出部107は、統括制御部102から起動命令を受けると、ネットワーク層処理部103からMAC層処理部104へ送信される信号の監視を開始する。そして、SOF検出部107は、統括制御部102からMAC層処理部104へSOFが送信されたことを検出すると、クロックカウント部108にSOFの検出を通知する。
When the
また、SOF検出部107は、統括制御部102から停止命令を受けると、ネットワーク層処理部103からMAC層処理部104へ送信される信号の監視を停止する。SOF検出部107は、ASICやFPGAなどの集積回路で実現される。
When the
クロックカウント部108は、クロックをカウントするクロックカウンタを有している。クロックカウント部108は、統括制御部102から起動命令を受けると、起動した後自己が有するクロックカウンタを0にセットする。さらに、クロックカウント108は、指定長を統括制御部102から取得する。
The
クロックカウント部108は、送信クロックの入力をMAC層処理部104から受ける。その後、SOF検出部107からSOFの検出の通知を受けると、1クロック毎にクロックカウンタを1つインクリメントしてクロックのカウントを開始する。そして、クロックカウンタが指定長に達すると、イネーブル信号の停止をイネーブル信号制御部109に指示する。
The
また、クロックカウント部108は、統括制御部102から停止命令を受けると、動作を停止する。クロックカウント部108は、ASICやFPGAなどの集積回路で実現される。
Further, when receiving a stop command from the
イネーブル信号制御部109は、統括制御部102から起動命令を受けると、起動した後、GMIIインタフェース105に対してイネーブル信号の送信を許可する。その後、イネーブル信号制御部109は、イネーブル信号の停止の指示をクロックカウント部108から受信すると、GMIIインタフェース105によるイネーブル信号の送信を停止させる。その後、MAC層処理部104からPHY層処理部106への送信パケットの送信が終了した後、イネーブル信号制御部109は、GMIIインタフェース105に対してイネーブル信号の送信を許可する。
When the enable
また、イネーブル信号制御部109は、統括制御部102から停止命令を受けると、動作を停止する。このイネーブル信号制御部109が、「異常信号生成部」の一例にあたる。
Further, when the enable
次に、図3を参照して、ショートパケット生成回路の一例について説明する。図3は、ショートパケット生成回路の一例を表す回路ブロック図である。図3では、通信プロトコルの階層を用いて送信パケットの移動を表している。MAC層11及びMAC副層12は、MAC層処理部104による処理が行われる階層である。また、PHY層13は、PHY層処理部106による処理が行われる階層である。
Next, an example of the short packet generation circuit will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a circuit block diagram illustrating an example of a short packet generation circuit. In FIG. 3, the movement of a transmission packet is represented using a hierarchy of communication protocols. The
MAC層11には、上位層からクロック(clock)、データ(data)、SOF、EOF、ソース側準備完了信号(scr_rdy:source_ready)、デスティネーション側準備完了信号(dst_rdy:destination_ready)が入力される。
The
MAC層11は、ソース側準備完了信号及びデスティネーション側準備完了信号を受信することで、データの転送を開始する。
The
MAC層11及びMAC副層12において、受信したデータに対するプリアンブル及びSFDの付加が行われる。さらに、MAC副層12において、受信したデータに対するパディングが行われる。これにより、64バイト未満のデータは、64バイトに揃えられる。
In the
MAC副層12とPHY層13とは、GMIIを用いて接続される。PHY層13からMAC副層12へ、送信クロック(txclk:transmit clock)が送信される。そして、送信クロックを用いて、送信イネーブル信号(txen:transmit enable)及び送信パケット(txd:transmit data)がMAC副層12から送信される。
The
ここで、図3では、イネーブル信号制御部109はAND回路150で構成されている。ここでは、イネーブル信号制御部109をAND回路150として説明する。AND回路150は、クロックカウント部108がクロックのカウントをしている間は、クロックカウント部108からHighの信号の入力を受ける。この場合、AND回路150は、入力された送信イネーブル信号をそのままPHY層13へ出力する。
Here, in FIG. 3, the enable
次に、クロックカウント部108がイネーブル信号の停止を指示した場合、AND回路150は、クロックカウント部108からLowの信号の入力を受ける。この場合、AND回路150は、送信イネーブル信号の出力を停止する。
Next, when the
PHY層13には、MAC副層12から64バイト以上の送信パケットが入力される。しかし、PHY層13は、送信パケットの受信中に送信イネーブル信号が停止される。その場合、送信イネーブル信号の入力が停止されると、PHY層13からの送信パケットの出力は停止する。すなわち、PHY層13から出力される送信パケット(TX:Transmit)は、64バイト未満のデータ長となりショートパケットとなる。
A transmission packet of 64 bytes or more is input to the
次に、図4を参照して、データの通常送信時及びショートパケット作成時の送信パケットの遷移をまとめて説明する。図4は、送信パケットの遷移を説明するための図である。ここでも、通信プロトコルの階層を用いて送信パケットの移動を表している。 Next, with reference to FIG. 4, the transition of transmission packets at the time of normal transmission of data and creation of a short packet will be described together. FIG. 4 is a diagram for explaining the transition of the transmission packet. Again, the movement of the transmission packet is represented using a hierarchy of communication protocols.
例えば、パケット14が64バイト以上のデータ長を有するパケットの場合を説明する。パケット14は、MAC層11及びMAC副層12でプリアンブル及びSFDが付加される。そして、処理が施されたパケットは、MAC副層12からGMIIインタフェース105を介してPHY層13へ送られる。そして、64バイト以上のデータ長を有するパケット15がPHY層13から出力される。
For example, a case where the
次に、パケット14が64バイト未満のデータ長を有するパケットの場合を説明する。例えば、本実施例に係るエラーパケットの生成方法を用いない場合を考える。パケット14は、MAC層11及びMAC副層12でプリアンブル及びSFDが付加される。さらに、パケット14は、MAC副層12でパディングの処理を受けて、64バイトのデータ長に修正される。そして、64バイトのデータ長となったパケットは、PHY層13に送られる。その後、64バイトのデータ長を有するパケット15がPHY層13から出力される。この場合、パケット15は、イーサネットの規格内のパケットである。
Next, the case where the
これに対して、本実施例に係るエラーパケットの生成方法を用いた場合を考える。パケット14は、MAC層11及びMAC副層12でプリアンブル及びSFDが付加される。さらに、パケット14は、64バイト未満であればMAC副層12でパディングの処理を受けて、64バイトのデータ長に修正される。そして、64バイトのデータ長となったパケットが、MAC副層12からGMIIインタフェース105を用いて出力される。しかし、GMIIインタフェース105は、送信パケットのうち指定長のデータが出力された時点で、送信イネーブル信号を停止する。これにより、送信パケットのうち指定長のデータ長を有するパケットとしてパケット15がPHY層13から出力される。パケット15のデータ長は64ビットより短い。すなわち、PHY層13からイーサネット規格外のショートパケットが出力される。
On the other hand, consider a case where the error packet generation method according to the present embodiment is used. The
次に、図5を参照して、プロトコル通信の各層におけるパケットの状態をまとめて説明する。図5は、プロトコル通信の各層におけるパケットの状態を説明するための図である。 Next, referring to FIG. 5, the state of packets in each layer of protocol communication will be described together. FIG. 5 is a diagram for explaining packet states in each layer of protocol communication.
ネットワーク層からMAC層に向けては、SOF201、ヘッダ及びデータを含むデータ部202及びEOF203を有するパケットが送信される。
A packet having an
そして、MAC層及びMAC副層において、パケットに対してプリアンブル204及びSFD205が付加される。さらに、データ部202のデータ長が64バイト未満の場合、MAC副層において、データ部202に対してパディングが行われる。そして、64ビット以上のデータ部202を有するパケットがPHY層に送信される。
Then, in the MAC layer and the MAC sublayer, the
その後、本実施例に係るエラーパケットの生成方法を用いなければ、PHY層に入力されたパケットは物理変換を受けた後に情報処理装置2に向けて出力される。すなわち、イーサネット規格内のパケットが出力される。
Thereafter, if the error packet generation method according to the present embodiment is not used, the packet input to the PHY layer is output to the
これに対して、本実施例に係るエラーパケット生成方法を用いた場合、PHY層に入力された後にパケットのうち指定長分の信号のみが情報処理装置2に向けて出力される。すなわち、本実施例に係るエラーパケット生成装置1は、イーサネット規格外のパケットを出力することができる。
On the other hand, when the error packet generation method according to the present embodiment is used, only a signal for a specified length in the packet is output to the
次に、図6A〜Cを参照して、PHY層処理部106から出力される信号について説明する。図6Aは、MAC層処理部へ入力される信号を表す図である。図6Aの最上段の波形は、ネットワーク層処理部103からMAC層処理部104へ入力されるクロックを表している。その下の段の波形は、ネットワーク層処理部103からMAC層処理部104へ入力されるデータを表している。その下の段の波形はMAC層処理部104へのSOFの入力波形である。最下段の波形はMAC層処理部104へのEOFの入力波形である。
Next, signals output from the PHY
また、図6Bは、ショートパケットの生成を行わない場合のPHY層処理部からの出力信号を表す図である。図6Bの最上段の波形は、MAC層処理部104に入力される送信クロックを表している。その下の段の波形は、MAC層処理部104から出力される送信イネーブル信号を表している。その下の段の波形は、MAC層処理部104から出力されるデータを表している。最下段の波形はPHY層処理部106から出力されるパケットを表している。
FIG. 6B is a diagram illustrating an output signal from the PHY layer processing unit when a short packet is not generated. The uppermost waveform in FIG. 6B represents the transmission clock input to the MAC
また、図6Cは、ショートパケットの生成を行った場合のPHY層処理部からの出力信号を表す図である。図6Cの最上段の波形は、MAC層処理部104に入力される送信クロックを表している。その下の段の波形は、MAC層処理部104から出力される送信イネーブル信号を表している。その下の段の波形は、MAC層処理部104から出力されるデータを表している。最下段の波形はPHY層処理部106から出力されるパケットを表している。
FIG. 6C is a diagram illustrating an output signal from the PHY layer processing unit when a short packet is generated. The uppermost waveform in FIG. 6C represents the transmission clock input to the MAC
図6Aに示すように、MAC層処理部104は、SOFを受信した後にデータ301を受信し、最後にEOFを受信する。ここで、MAC層処理部104が受信したデータ301は、図6Aに示すようにヘッダ及びデータを合わせて64バイトのサイズを有する。
As shown in FIG. 6A, the MAC
MAC層処理部104は、1バイトのSOF、6バイトのプリアンブル、1バイトのSFD及び1バイトのEOFを受信したデータ301に付加し、64バイト長のパケットを生成する。そして、MAC層処理部104は、生成したパケットをGMIIインタフェース105を介してPHY層処理部106へ送信する。
The MAC
次に、図6Bを参照して、図6Aで示す信号がMAC層処理部104に入力されたときの、ショートパケットの生成を行わない場合のPHY層処理部106からの出力信号について説明する。ショートパケットの生成を行わない場合、PHY層処理部106は、パケットの最初から最後まで送信イネーブル信号を受信する。すなわち、PHY層処理部106は、タイミング321で送信イネーブル信号の受信を開始し、その後、SOF、プリアンブル及びSFDに続いてデータ302を出力する。この場合、PHY層処理部106は、パケットの最初から最後まで送信イネーブル信号を受信するので、MAC層処理部104が受信したデータ301と同じ64バイトのデータ302を出力する。そして、PHY層処理部106は、タイミング322で送信イネーブル信号の入力を受けなくなる。その後、PHY層処理部106は、送信イネーブル信号の入力が停止した直後の1クロックでEOF323を出力し、パケットの出力を完了する。
Next, an output signal from the PHY
次に、図6Cを参照して、図6Aで示す信号がMAC層処理部104に入力されたときの、ショートパケットの生成が行われた場合のPHY層処理部106からの出力信号について説明する。ここでは、14バイトのショートパケットの作成が指示された場合で説明する。PHY層処理部106は、タイミング331で送信イネーブル信号の受信を開始し、その後、SOF、プリアンブル及びSFDに続いてデータ303を出力する。この場合、13バイト分のデータが出力されたタイミング332で、PHY層処理部106は、送信イネーブル信号の入力を受けなくなる。その後、PHY層処理部106は、送信イネーブル信号の入力が停止した直後の1クロックで1バイト分のデータ333を出力し、パケットの出力を完了する。この場合、データ303は、図6Cに示すように14バイトしかない。すなわち、PHY層処理部106は、イーサネットの規格外の14バイトのショートパケットを出力する。
Next, an output signal from the PHY
次に、図7を参照して、本実施例に係るエラーパケット生成装置1のエラーパケットの生成処理の流れについて説明する。図7は、実施例に係るエラーパケット生成装置のエラーパケットの生成処理のフローチャートである。
Next, a flow of error packet generation processing of the error
SOF検出部107は、ネットワーク層処理部103からMAC層処理部104へ送信される信号からSOFを検出する(ステップS1)。SOF検出部107は、SOFを検出すると、SOFの検出をクロックカウント部108に通知する。
The
クロックカウント部108は、SOF検出部107からのSOFの検出の通知を受けて、クロック数のカウントを開始する(ステップS2)。
In response to the notification of SOF detection from the
クロックカウント部108は、MAC層処理部104からPHY層処理部106へ送信されたデータ長が指定長と一致したか否かを判定する(ステップS3)。カウントが指定長と一致していない場合(ステップS3:否定)、クロックカウント部108は、カウントが指定長と一致するまで待機する。
The
これに対して、カウントが指定長と一致した場合(ステップS3:肯定)、クロックカウント部108は、送信イネーブル信号の停止をイネーブル信号制御部109に指示する。イネーブル信号制御部109は、送信イネーブル信号の停止の指示を受けて、GMIIインタフェース105から出力される送信イネーブル信号をOFFにして、送信イネーブル信号の送信を停止させる(ステップS4)。
On the other hand, when the count matches the specified length (step S3: affirmative), the
以上に説明したように、本実施例に係るエラーパケット生成装置は、MAC層の機能を有する既成のIPコアを結ぶGMIIインタフェースにおける送信イネーブル信号を停止することでショートパケットを生成する。すなわち、単にGMIIインタフェースの送信イネーブル信号を停止するだけなので、MAC層の機能を有するIPコアに手を加えることなくショートパケットの生成が行え、簡素な回路設計でショートパケットの生成が可能となり、容易にショートパケットを生成することができる。また、MAC層以上の上位階層において短いパケットを生成しなくてもよいため、回路設計の複雑化を避けることができる。 As described above, the error packet generation apparatus according to the present embodiment generates a short packet by stopping the transmission enable signal in the GMII interface that connects the existing IP core having the MAC layer function. In other words, since the transmission enable signal of the GMII interface is simply stopped, a short packet can be generated without modifying the IP core having the MAC layer function, and a short packet can be generated with a simple circuit design. A short packet can be generated. Further, since it is not necessary to generate a short packet in the upper layer above the MAC layer, it is possible to avoid complication of circuit design.
1 エラーパケット生成装置
2,3 情報処理装置
4 制御PC
101 制御PCインタフェース
102 統括制御部
103,110 ネットワーク層処理部
104,111 MAC層処理部
105,112 GMIIインタフェース
106,113 PHY層処理部
107 SOF検出部
108 クロックカウント部
109 イネーブル信号制御部
1
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記物理層に対してパケットの送信の許可又は不許可を指示する許可部と、
前記入力されたパケットの前記物理層による送信を監視し、前記物理層から送信された長さが所定のパケット長より短い予め決められた長さに達した場合、前記入力されたパケットの送信の不許可を前記許可部に指示し、前記物理層にエラーパケットを生成させ送信させる生成部と
を備えたことを特徴とするエラーパケット生成装置。 A physical layer that transmits packets input from the media access control layer to an external device; and
A permission unit that instructs the physical layer to permit or disallow packet transmission;
The transmission of the input packet by the physical layer is monitored, and when the length transmitted from the physical layer reaches a predetermined length shorter than a predetermined packet length, the transmission of the input packet is transmitted. An error packet generation device, comprising: a generation unit that instructs the permission unit to prohibit, and causes the physical layer to generate and transmit an error packet.
前記入力されたパケットの外部装置への送信を前記物理層に開始させ、
前記入力されたパケットの前記物理層による送信を監視し、前記物理層から送信された長さが所定のパケット長より短い予め決められた長さに達した場合、前記入力されたパケットの送信を不許可にし、前記物理層にエラーパケットを生成させ送信させる
ことを特徴とするエラーパケット生成方法。 Input packets from the media access control layer to the physical layer,
Causing the physical layer to start transmitting the input packet to an external device;
The transmission of the input packet is monitored by the physical layer, and when the length transmitted from the physical layer reaches a predetermined length shorter than a predetermined packet length, the transmission of the input packet is performed. An error packet generation method comprising: disabling and causing the physical layer to generate and transmit an error packet.
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