一种IP数据包乱序模拟仿真电路及方法技术

本发明专利技术提出了一种IP数据包乱序模拟仿真电路，包括：乱序包选取模块、突发次数控制模块、乱序次数控制模块、循环写入控制模块、包乱序统计模块、抽取缓存、数据缓存、偏移计数器、数据包复用模块、随机数发生器、偏移范围计算模块。本发明专利技术的IP数据包乱序模拟仿真电路，首先从数据流中按照一定的分布和概率抽取需要损伤的数据包，然后对后续到达的数据包进行计数，当乱序的位置到达时立即将抽取的包插入到发送队列中。本发明专利技术能够模拟实际IP网络包乱序的模拟仿真场景，为科研或者试验提供了良好的数据包乱序仿真平台。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测试
，特别涉及一种IP数据包乱序模拟仿真电路，还涉及一种IP数据包乱序模拟仿真方法。
技术介绍
IP网络通信应用非常广泛，小到一个设备，大到国家的战略网都有IP通信网络在使用。包乱序是指IP网络数据流中包的顺序在传输中发生变化的现象，包乱序损伤仿真就是模拟网络的这种包顺序的变化。实验室环境的IP网络情况比较理想，很少发生包乱序现象，而实际IP网络中数据包在传输过程中，包乱序现象非常常见。现有的实验室环境或者一般局域网内，难以模拟实际IP网络场景，因此，如何在实验室环境下模拟实际网络情况，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种IP数据包乱序模拟仿真电路及方法，解决了在实验室环境下难以模拟实际网络的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的:一种IP数据包乱序模拟仿真电路，包括:乱序包选取模块、突发次数控制模块、乱序次数控制模块、循环写入控制模块、包乱序统计模块、抽取缓存FIFO、数据缓存FIFO、偏移计数器、数据包复用模块、随机数发生器、偏移范围计算模块；乱序包选取模块根据实时更新的分布参数，从数据流中选取数据包进行乱序；突发次数控制模块在收到每个突发事件时，进行突发长度运算，产生突发乱序使能信号；乱序次数控制模块对单次或突发乱序的包数进行计数，对数据包进行持续乱序或在乱序指定的包数后停止损伤，直到再次启动；抽取缓存FIFO用于存储选定的参与乱序的包，每个抽取缓存FIFO各自对应一个偏移计数器；偏移计数器根据偏移范围计算模块的结果，计算对应抽取缓存中包输出的具体位置，当偏移位置到达时，立即将抽取缓存中存储的需要乱序的包输出到数据包复用模块；每个乱序包的偏移范围是随机的，随机值由偏移范围计算模块提供；数据缓存FIFO用于缓存所述抽取缓存FIFO输出数据包期间到达的不需要乱序的包；随机数发生器产生随机数；偏移范围计算模块利用所述随机数，首先计算当前乱序包的随机偏移值，其为随机数和乱序偏移范围乘积的高9位；然后将计算结果加上开始偏移值，得到当前乱序包的实际需要偏移的值，该值被各组偏移计数器所使用。可选地，所述分布参数由程序计算并存储在RAM中，不同的分布和概率以及每次刷新都会产生新的随机数，这些随机数用来表示选取包的间隔。可选地，突发乱序的参数设置为n/m，其中，η为突发长度，Ι/m为突发发生的平均概率。可选地，几个包同时要输出的情形，采用顺序优先权的方式查询。可选地，所述数据缓存FIFO的容量是所述抽取缓存FIFO的容量之和。可选地，所述随机数发生器产生的随机数符合均匀分布。可选地，所述随机数发生器采用M序列本原多项式X25+X3+l产生随机数。基于上述仿真电路，本专利技术还提出了一种IP数据包乱序模拟仿真方法，首先从数据流中按照一定的分布和概率抽取需要损伤的数据包，然后对后续到达的数据包进行计数，当乱序的位置到达时立即将抽取的包插入到发送队列中。本专利技术的有益效果是:(I)能够模拟实际IP网络包乱序的模拟仿真场景，为科研或者试验提供了良好的数据包乱序仿真平台。(2)可以进行8个连续包的模拟仿真，乱序的范围可达256个包。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种IP数据包乱序模拟仿真电路的原理框图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。现有的实验室环境或者一般局域网内，难以模拟实际IP网络场景。本专利技术提出了一种IP数据包乱序模拟仿真电路及方法，可以进行8个连续包的模拟仿真，乱序的范围可达256个包。本专利技术的IP数据包乱序模拟仿真电路及方法，首先从数据流中按照一定的分布和概率抽取需要损伤的数据包，然后对后续到达的数据包进行计数，当乱序的位置到达时立即将抽取的包插入到发送队列中。下面结合附图对本专利技术的IP数据包乱序模拟仿真电路及方法进行详细说明。如图1所示，本专利技术的IP数据包乱序模拟仿真电路包括:乱序包选取模块、突发次数控制模块、乱序次数控制模块、循环写入控制模块、包乱序统计模块、抽取缓存、数据缓存、偏移计数器、数据包复用模块、随机数发生器、偏移范围计算模块。乱序包选取模块根据实时更新的分布参数，从数据流中选取数据包进行乱序。分布参数由程序计算并存储在RAM中，不同的分布和概率以及每次刷新都会产生新的随机数，这些随机数用来表示选取包的间隔。包乱序不仅支持随机单个的包乱序，而且支持突发乱序。突发乱序的参数设置为n/m，η为突发长度，Ι/m为突发发生的平均概率。突发次数控制模块在收到每个突发事件时，进行突发长度运算，产生突发乱序使能信号。包乱序损伤可以按当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IP数据包乱序模拟仿真电路，其特征在于，包括：乱序包选取模块、突发次数控制模块、乱序次数控制模块、循环写入控制模块、包乱序统计模块、抽取缓存FIFO、数据缓存FIFO、偏移计数器、数据包复用模块、随机数发生器、偏移范围计算模块；乱序包选取模块根据实时更新的分布参数，从数据流中选取数据包进行乱序；突发次数控制模块在收到每个突发事件时，进行突发长度运算，产生突发乱序使能信号；乱序次数控制模块对单次或突发乱序的包数进行计数，对数据包进行持续乱序或在乱序指定的包数后停止损伤，直到再次启动；抽取缓存FIFO用于存储选定的参与乱序的包，每个抽取缓存FIFO各自对应一个偏移计数器；偏移计数器根据偏移范围计算模块的结果，计算对应抽取缓存中包输出的具体位置，当偏移位置到达时，立即将抽取缓存中存储的需要乱序的包输出到数据包复用模块；每个乱序包的偏移范围是随机的，随机值由偏移范围计算模块提供；数据缓存FIFO用于缓存所述抽取缓存FIFO输出数据包期间到达的不需要乱序的包；随机数发生器产生随机数；偏移范围计算模块利用所述随机数，首先计算当前乱序包的随机偏移值，其为随机数和乱序偏移范围乘积的高9位；然后将计算结果加上开始偏移值，得到当前乱序包的实际需要偏移的值，该值被各组偏移计数器所使用。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡亚平，吴恒奎，刘宇，黄文南，包思云，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37