基于FPGA的软硬件协同网络测试系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于FPGA的软硬件协同网络测试系统及方法，涉及网络测试领域，方法包括步骤：配置FPGA测试装置对应的网络测试端口P1和P2的配置信息寄存器，依据配置信息产生数据帧并发送，统计单位时间内发送数据帧的个数和所发送数据帧的总数；网络测试端口P1和P2对接收的数据帧进行校验和分类，缓存数据帧并统计单位时间内接收数据帧的个数和所接收数据帧的总数，将接收到的数据帧转换格式保存，分析发送和接收的各类统计信息，实现对网络设备转发性能的分析和诊断。本发明成本较低，且能满足网络设备开发、生产的测试要求，还能提高测试的效率。

主权项

一种基于FPGA的软硬件协同网络测试系统，包括微处理器，其特征在于：还包括现场可编程门阵列FPGA测试装置和网络接口，所述FPGA测试装置分别与微处理器、网络接口相连，网络接口用于实现FPGA测试装置和网络设备之间的数据交互，所述网络接口设置两个支持10M／100M／1000M／10Gbit／s的网口；所述微处理器包括嵌入式通信模块，用于实现用户计算机与FPGA测试装置的数据交互；所述FPGA测试装置包括配置模块、数据帧生成模块和统计模块，所述配置模块用于配置FPGA测试装置对应的网络测试端口P1和P2的配置信息寄存器，所述数据帧生成模块用于依据配置信息产生各类数据帧并发送，所述统计模块用于统计单位时间内发送／接收数据帧的个数和所发送／接收数据帧的总数，计算机上的配置模块，与网络测试系统上的嵌入式通信模块通过简单网络管理协议SNMP协议通信，嵌入式通信模块接收计算机上的配置信息后，通过与FPGA测试装置相连的外围设备接口SPI，将配置信息写入FPGA测试装置，FPGA测试装置依据配置信息产生各类数据帧，通过网络接口发送到网络设备，同时网络接口实时接收从网络设备发送来的数据帧，接收到数据帧后，FPGA测试装置对其作各类分析和统计后进行缓存，通过微处理器的嵌入式通信模块发送到计算机上的接收模块，接收模块对收到的数据帧作格式转换并保存为CAP和PKT的数据帧格式文件，同时获取各类统计信息，依据各类统计信息分析网络设备的转发性能，通过应用软件EtherPeek、Sniffer作协议分析，计算机上的软件模块配置FPGA测试装置，由FPGA内实现的FPGA测试装置生成符合IEEE802.3格式的各类数据流，通过网络接口的2个网口的信号变换后输出，通过双绞线或光纤与网络设备相接，同时FPGA测试装置通过网络接口接收各类数据流。