TW201238287A - Network interface test device - Google Patents

Description

201238287 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種網路接口測試裝置，特別是用於測 試網路設備之複數網路接口的測試裝置。 【先前技術】 •傳統上’網際網路上的伺服端與用戶端係以網際網路 :協定(ip)的規範進行點對點的資料傳輸，而對於在近端的區 域網路(LAN)或遠端的廣域網路(wide LAN)而言，係需要 透過具有至少一個以上網路介面功能的路由器（Router)、寬 頻分享器、無線接取器（Access point, AP)與集線器（Hub)等 裝置進行多個用戶端地之間或網路之間的連線。 目前，該網際網路協定中主要係採用乙太網路 (Ethernet)區域網路技術規範，該規範的制定係透過國際電 機電子工程師學會（Institute of Electrical and Electronics Engineers)制訂於IEEE 802.3中，而該通用技術標準中規範 了包含物理層的連線、電訊號和介質存取層協定等的技術 t 内容。 此外’該乙太網路根據速率又可進一步區分為兆位元 級乙太網路（IMbit/s)、十兆位元級乙太網（1〇 Mbit/s)、百兆 位元級乙太網（1〇〇 Mbit/s)、千兆位元級乙太網路（1 Gbit/s) 與萬兆位元級乙太網路（1〇 Gbit/s)等。再者，不同速率的該 乙太網路係應用於不同的層面’例如該死位元級乙太網路 係應用於公司與家庭内部的區域網路，以及該十兆位元級 201238287 2網、該百錄元級乙太網路、千驗元級乙太網路盘 以萬死位元級乙太網路係仙於高容量骨幹網的網路連結 的父換機與訊號中繼器等裝置。 /對於上述該等裝置的製造廢商而言，為使得該等裝置 係可正吊的提供用戶端使用，在該等裝置出廠前須預先進 仃測試’用以確定料裝置係可正常運作。傳統上，測試 的方式係以設置於電腦上的至少—網路卡做為網路測試介 面’並透過網路線以人工的方式在上述裳置的多個網路介 ^中分別地進行插拔測試，然而該人卫的測試方法除了十 分耗費人力外’亦有可能造成不準確的測試。 針對上述的缺失，乃又有習知技術提出，係以兩張以 上的網路卡’分別地插接於多個網路介面，並藉由輪詢式 測試方式進行測試，但若欲測試的網路介面變多時，該輪 詢式方法將需要耗費許多的時_完朗有網路介面的測 «式此外，戎輪詢式的缺點亦包含測試時需要使用多張以 上的網路卡以及較為複雜的安裝線路。 故需要提出一種發明係可用以解決習知技術的缺失。 【發明内容】 本發明之一目的係提供一種網路接口測試裝置，其係 可達成單一個網路測試介面自動切換測試具有多個網路接 口的網路設備。 本發明之另一目的係根據上述所提供之測試裝置，其 係可達成直接對多個網路接口進行平行或交叉的網路測 201238287 試。 本發明之又一目的係根據上 係可藉由控制驅動單元進行可。％所提供之測試裝置，其 為達上述目的，本發：提=切換路徑的網路測試。 係用於測試網路設備之複數網路:種網路接口測試裝置， 第-連接痒、開關單元與該 _ D ’其包含控制單元、 用於產生控制訊號；該第―一連接埠。該控制單元係 測試介面，以接收該網路=係用於連接外部的網路 號；該開關單^係分別連 ;1面所產生之測試封包訊 其具有路由線路以根據該控制—連接埠與該控制單元， 徑；以及該等第二連接埠/遠對應切換形成切換路 各該網路接口，且上係t接該開關單元，並用於連接 過，η, 連接埠之任其—者係分別地透 彳讀該第—連接埠電連接，以供朗試封包訊 ，透過該第-連接部傳鞋_仙财 網路接口之其一者。 與習知技術相較，本發明之網路接口測試裝置係可用 於網路δ又備的複數網路接口，除了可透過該等網路接口中 的該廣域網路(Wide LAN)接口，進行該等網路接口與外部 的網路測試介面之間的封包傳輸測試，用以確定該等網路 接口是否符合IEEE 802.3乙太網路（10BASE-T Ethernet)以 及快速乙太網路（100BASE-T、1000BASE-T Ethernet)的速 度規範外，以及透過該等網路接口之任其一者與該等網路 接口之間封包傳輸測試，以確定該等網路接口的功能符合 乙太網路的規範。 201238287 此外，本發明所提供的測試電路係可藉 劃該開關電路中的複數路由線路，用以達^僅可裎式的規 網路測試介面測試複數網路接口，且藉由戶 2用單一個 路係可輕易達成進行平行或交叉網路測試。的路由線 故藉由本發明係可對在高速乙太網路規 等網路接口進行測試，並且用以達到在不遺失:傳輪的該 形下穩定地進行高速網路測試。 ^包傳輪情 【實施方式】 為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，^ 具體之實施例’並配合所附之圖式，對本發：二由下述 明，說明如後： —詳細說 參考第1圖，係本發明第一實施例之網路接 之方塊示意圖。於第i圖中，該網路接口測試裴置°2 ^ 用於，試網路設備4之複數網路接口，其中料網路接口、 糸又可再區分為區域網路接口 42(L〇cal Area Netw〇rk，[ΑΝ 、廣戍码路接口 44(Wide Area Network，WLAN)。其中，該 區域網路接口 42係指覆蓋局部區域（例如居家、辦公室或 樓層間的區域）的網路；以及，該廣域網路44係指覆蓋的 ，圍從幾十公里到幾千公里（例如城市與域市、國家與國 豕間的區域）的網路。再者，該網路設備4之係可為具有 至少一個以上網路介面功能的路由器（R〇uter)、寬頻分享 器、無線接取器（Access point，AP)與集線器（Hub)等。 該網路接口測試裝置2係包含控制單元6、第一連接淳 201238287 8、開關單元ι〇與複數第二連接埠12。該控制單元6係與 該開關單元10連接，且該控制單元6係用於產生控制訊號 CS至該開關單元1〇，而該控制訊號cs係用以控制該開關 單元10内的路由線路。其中，該控制單元6係可為單晶片、 複雜可程式邏輯電路(Complex programmable logic device， CPLD)、數位訊號處理（Digital signal pr〇cessing，DSp)與場 域可程式邏輯閘陣列（Field Programmable Gate Array, FPGA)之至少其一者。 該第一連接埠8係用於連接外部的網路測試介面14， 且該第一連接埠8係用以接收該網路測試介面14所產生之 測試封包訊號tps。其中，該測試封包訊號TPS係為封包 網路中基本#息傳輸的單位，而每一該測試封包訊號Tps 係由控紹5息和用戶端資料所組成。於此，係藉由該測試 封包訊號TPS模擬在乙太網路架構下的資料傳輸狀態，而 該網路K介Φ Μ係執行接收與傳送該測試封包訊號Tps 的任務’亦即該網路测試介面14係可為雙向的資料傳輸。 此外’該第—連接埠8與該網路測試介面14係分別地具有 RJ45適用的連接n ’並且兩者係透過r⑷進行相互連接， 並用以傳輸該測試封包訊息Tps。 開關單7G 10係分別連接該第一連接蜂8與該控制單元 ……、有路_由線路L1-L4以根據該控制訊號cs對應切換 心成切換路彳k P。舉例*言，該網路測試介面 該開關單元10所遠拢沾欣科χτ 埂接的即點Ν1，以及對應於該第二連接 埠12的節點Ν2-Ν5，品兮#*, 而該控制訊號CS係提供該節點Ν1 201238287 、壁㈣^向1^點Ν2·Ν5中的其—者，當該控制訊號cs 哮=二點Nl與該節點N2連接時，則在該節點N1與 之間形成切換路徑p。於一實施例中，該路由線 ^ =係可為具有矩陣型態之集合電路(Integ施d circuit， )而°亥集口電路係可提供單一輸入切換至多輸出的該切 換路徑P’其於後詳細說明。 °亥等第一連接埠12係連接該開關單元10,並用於連接 各該肩路接口 ’且4等第二連接璋丨2之任其—者係分別地 透過A切換路彳f P與該第—連接埠8電連接，以供該測試 封包訊號TPS係透過該第—連接埠8傳送至根據該切換路 役P所選定的該等網路接口之其一者。故該測試封包訊號 TPS係可透過該開關單元10之該切換路徑p在該等網路接 口與該網路測試介面14之間進行相互傳輸。 參考第2圖，係本發明第二實施例之網路接口測試裝 置之方塊示意圖。於第2圖中，該網路接口測試裝置2係 進一步包含控制驅動單元16’且該控制驅動單元16係與該 控制單元6連接，而該控制驅動單元16係驅動該控制單^ ό以產生對應的該控制訊號cs。其中，該控制驅動單元16 係又包含内部驅動次單元162與外部連接次單元164之至 少其一者。該内部驅動次單元162係可由複數控制開關 S1-S4所組成，於一實施例中，該等控制開關S1_S4係可分 別地用以選擇該等路由線路L1-L4之任其一者，例如當二 控制開關S1被選擇時，該路由線路li亦隨之被選擇:^ 上述選擇係使得該切換路徑p可藉由被選擇該路由線路li 201238287 連接該第一連接埠8之節點n 1與該第二連接埠12之節點 N2。再者’藉由上述的控制方式，係可分別地連接節點犯 與節點N2-N5。 再者，該外部連接次單元164係可供連接至外部的終 端設備18 (例如電腦終端機）並接收來自於該終端設備 所產生之指令訊號IS。其中，該指令訊號is係可類似於上 述該内部驅動次單元162所產生的控制訊號Cs，於此僅係 由該終端設備18產生該控制訊號CS。此外，該外部連接 次單元164係可為並列埠1642與串列埠1644之至少其— 者，亦即該終端設備18係可透過該並列埠1642或該串列 埠1644傳送該指令訊號Is，例如該並列埠1642係可為列 印埠(printer port) ’以及該串列槔1644係可為RS-232的連 接埠。 參考第3圖’係本發明第三實施例之網路接口測試裝 置之詳細開關單元電路圖。於該第3圖中，該開關單元1〇 係由具有矩陣型態之複數集合電路IC1_IC7所組成，且該 開關單元10係分別地連接符合RJ_45的第一連接埠8與該 等第二連接埠12 °其中’該第-連接埠8與每-該等第二 連接埠12係可依照机45配置分別提供8條雙絞線的對應 輸入’亦即RJ-45規範中所提及的㈣2、㈣3、μ工以 ，air 4的腳位，其中每—係包含兩條雙絞線。再者， 每該集合電路係更包含控制線路CL，且該控制線路CL 係接收來自於該控制單元之該控制訊號CS，而藉由該控制 線路CL係可選擇每—該集合電路中的該路由線路l5_l8 201238287 之，一者，並使得在該第—連接

Pan· 3、Pair 1 以及 Pair 4 係 — ·^亥 pan* 2、 定該切換路徑P。於此’該控制線::由：::路(X決 ::一實現…選擇該:::= 此外，藉由該等集合電路忙 分別控制其所對應的該控制線路CL，則可使 :係叮㈣至Mm連鱗12，且相 合電路IC1-IC7中的該切換路徑 1遠等集 係可任意地選擇電連接至該第二連_12°=;連接/ 8 值得注意的是，以該集合電路IC1與該集合電路似 為例，係可直接地藉由改變該路由線路的方式， 地進行平行或交又網路測試，例如將rj_45 接 的 pair 2、Pair 3、Pair 1 以；& 中所 k及 ΰ 4的腳位中的_2、Pair 3與Pair i以及Pair 4進行交又連接，以形成_ 3、p Palr 4以及Pair !的交叉網路測試；反之，若維持原⑽u Pair 3、Pair i以及Pair 4的腳位，則形成平行網路測试、 舉例而言，若分別在該集合電路κη之該控制線路cl 輸入〇、該集合電路IC2之該控制線路CL輸入〇、該集合 電路IC3之該控制線路CL輸入〇、該集合電路忙4 :該二 制線路CL輸入〇、該集合電路IC5之該控制線路 〇、該集合電路IC6之該控制線路CL輸入〇以及該集二入 路IC7之該控制線路CL輸人〇時，則選擇到該^域= LAN1，且以平行網路進行測試；於另一實施例中，若分別 11 201238287 地在該集合電路IC1

路CL輪入！、該集合電路IC3之該控制線 該集合電路IC4之該控制線路CL輸人〇、 丨之該控制線路CL輸入0、該集合電路IC6 之該控制線路CL輸人Q以及該集合電路IC7之該控制線路 CL輸入G時，則選擇到該區網路，但 冷；目，丨抑„ 網路 、故精由改變每-該集合電路IC1_IC7的該控制線路 進而分別地選擇該區域網路LAN2-LAN6以進行網路測試。 值得庄意的是，上述中平行或交叉的測試網路，係 只僅侷限設置於該集合電路IC1與該集合電路似之間不 其亦可設置於任意該集合電路IC1-IC7的輸出端。 與習知技術相較，本發明之網路接口測試裝置係可用 於測試例如乙太網路速度高達千兆位元級以上具有複數《 路接口的網路設備，除了可透過該等網路接口中的該廣= 網路(Wide LAN)接口’進行該等網路接口與外部的網路測 5式介面之間的封包傳輸測試，用以確定該等網路接口是否 符合IEEE 802.3乙太網路（10BASE_T Ethemet)以及快=乙 太網路（100BASE-T、1〇〇〇bASE_t Ethernet)的速度規範 外，以及透過該等網路接口之任其一者與該等網路接口之 間封包傳輸測試，以確定該等網路接口的功能符合乙太乡 路的規範。 々 此外，本發明所提供的測試電路係可藉由可程式的 劃該開關電路中的複數路由線路，用以達到僅利用 1固 12 201238287 網路測試介面測試複數網路接口，且藉由所規劃的路由線 路可輕易達到對網路接口進行平行或交叉網路測試。 故藉由本發明係可對在高速乙太網路規範下傳輸的該 等網路接口進行測試，並且用以達到在不遺失封包傳輸情 形下進行穩定的高速網路測試。 本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技 術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解 讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等 效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇内。因此， 本發明之保護範圍當以下文之申請專利範圍所界定者為 準。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明第一實施例之網路接口測試裝置之方 塊示意圖； 第2圖係本發明第二實施例之網路接口測試裝置之方 塊不意圖，以及 第3圖係本發明第三實施例之網路接口測試裝置之詳 細開關單元電路圖。 【主要元件符號說明】 2 網路接口測試裝置 4 網路設備 42 區域網路接口 13 201238287 44 廣域網路接口 6 控制單元 8 第一連接埠 10 開關單元 12 第二連接埠 14 網路測試介面 16 控制驅動單元 162 内部驅動次單元 164 外部連接次單元 1642 並列埠 1644 串列埠 18 終端設備 CS 控制訊號 TPS 測試封包訊號 L1-L8 路由線路 P 切換路徑 N1-N5 節點 S1-S4 控制開關 IS 指令訊號 IC1-IC7 集合電路 CL 控制線路 LAN1-LAN6 區域網路 INVI ' INV2 反向器 14

Claims (1)

1. 201238287 七、申請專利範圍： 1. 一種網路接口測試裝置，係用於測試網路設備之複數網路 接口，其包含： 控制單元，係用於產生控制訊號； 第一連接埠，係用於連接外部的網路測試介面，以接 收該網路測試介面所產生之測試封包訊號； 開關單元，係分別連接該第一連接埠與該控制單元， 其具有路由線路以根據該控制訊號對應切換形成切換路 徑；以及 複數第二連接埠，係連接該開關單元，並用於連接各 該網路接口，且該等第二連接埠之任其一者係分別地透過 該切換路徑與該第一連接埠電連接，以供該測試封包訊號 透過該第一連接埠傳送至根據該切換路徑所選定的該等 網路接口之其一者。 2. 如申請專利範圍第1項所述之網路接口測試裝置，更包含 控制驅動單元，係與該控制單元連接，該控制驅動單元係 驅動該控制單元以產生對應的該控制訊號。 3. 如申請專利範圍第2項所述之網路接口測試裝置，其中該 控制驅動單元進一步包含内部驅動次單元與外部連接次 單元之至少其一者。 4. 如申請專利範圍第3項所述之網路接口測試裝置，其中該 内部驅動次單元係由複數控制開關所組成。 5. 如申請專利範圍第3項所述之網路接口測試裝置，其中該 外部連接次單元係供連接至外部的終端設備，並接收來自 15 201238287 於該終端設備所產生之指令訊號。 6. 如申咱專利範圍第5項所述之網路接口測試裝置，其中該 外°卩連接久早元係為並列璋與串列蜂之至少其一者。 7. 如申請專利範圍第1項所述之網路接口測試裝置，其中該 路由線路係為具有矩陣型態之集合電路（Integrated circuit)。 8. 如申睛專利範圍第7項所述網路接口測試裝置，其中該集 合電路係提供單一輸入切換至多輸出的該切換路徑。 9. 如申凊專利範圍第1項所述之網路接口測試裝置，其中該 第連接埠與該等第二連接埠係藉由切換該等路由線 路，以供在該等網路接口與該網路測試介面之間進行平行 或交叉網路測試。 10. 如申请專利範圍第1項所述之網路接口測試裝置，其中 該控制單元係為單晶片、複雜可程式邏輯電路(c〇mplex programmable logic device，CPLD)、數位訊號處理（Digital signal processing，DSP)與場域可程式邏輯閘陣列（Field Programmable Gate Array, FPGA)之至少其一者。