一种用于OWAMP和TWAMP的发包装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于OWAMP和TWAMP的发包装置及方法，涉及传输数据帧的通信网络领域。该发包装置包括软件组包引擎和硬件改包引擎。其中，软件组包引擎，用于组成OWAMP/TWAMP测试包并发送给硬件改包引擎，软件组包引擎组包时，在测试包包含有时戳域的UDP净荷中增设冗余字段，该冗余字段用于存储增量计算的UDP校验和；硬件改包引擎，用于识别OWAMP/TWAMP测试包，并对应修改测试包中时戳域的时戳值；根据修改后的时戳域计算校验和补数值；根据校验和补数值替换测试包的UDP净荷中的冗余字段，并将该测试包及其他以太网包发送出去。本发明专利技术能在低延时和低成本的条件下准确处理OWAMP/TWAMP测试包中的UDP校验和。

A packet issuing device and method for OWAMP and TWAMP

The invention discloses a hairpackage device and a method for OWAMP and TWAMP, and relates to the field of communication network for transmitting data frames. The packet device includes software package engine and hardware packet engine. The software package engine is used to compose the OWAMP/TWAMP test package and send it to the hardware packet revamping engine. When the software package engine is used to group the package, a redundant field is added to the UDP payload of the test package containing the time stamp domain, which is used to store the UDP checksum of incremental computation; and the hardware packet revamping engine is used to identify the OWAMP/TWAMP test. Packet, and correspondingly modify the timestamp value of the timestamp domain in the test package; calculate the check and complement value according to the modified timestamp domain; replace the redundant field in the UDP payload of the test package according to the check and complement value, and send out the test package and other Ethernet packets. The invention can accurately process UDP checksum in OWAMP/TWAMP test package under the conditions of low delay and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种用于OWAMP和TWAMP的发包装置及方法
本专利技术涉及传输数据帧的通信网络领域，具体来讲是一种用于OWAMP(One-WayActiveMeasurementProtocol，单向主动测量协议)和TWAMP(Two-WayActiveMeasurementProtocol，双向主动测量协议)的发包装置及方法。
技术介绍
当今的Internet(互联网)不断地在变化着自己的位置，网络中流动的“比特”所代表的内容已从原来单纯的数据不断向多媒体演变。网络中信息流量在不断增长，基于Internet的各种业务也在飞速发展，尤其是实时性通信业务则更是如此。一方面，由于多媒体业务占去了大量的带宽，导致现有网络要保证的关键业务就难以得到可靠的传输；另一方面，实时性通信业务对网络传输延时、延时抖动等特性较为敏感，当网络上有突发性高的FTP(FileTransferProtocol，文件传输协议)或者含有图像文件的HTTP(HyperTextTransferProtocol，超文本传输协议)等业务时，实时业务就会受到很大影响。因此，如何提高IP网络的传输效率、确保关键业务的通信带宽就成为人们关注的热点问题。另外，由于IP网络基于面向非连接的TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，传输控制协议/网际协议)技术，它在传送实时性很强的通信业务时，如何保证通信质量成为了必须解决的重要问题。目前，提高IP网络的传输效率以及IP网络保证实时性业务通信质量面临的最严峻挑战是网络延时问题。该问题源于IP网络(TCP/IP系统)采用自动请求重发(ARQ)纠错的数据传输机制，需要使用反向通路，过大的延时，将严重降低网络系统的传输效率。而IP网络的实时性通信业务，它的传递密切依赖于网络情况，分组传送延时的大小直接影响着它的通信质量。因此，准确的测量IP延时对于分组传送网络是非常重要的。而现有的单程主动测量协议(以下简称OWAMP)和双程主动测量协议(以下简称TWAMP)就是用于IP网络中性能监控的两种重要方法。延时和延时变化是OWAMP/TWAMP能测量的两个度量标准。测量是通过使用加上时戳的测试包来执行的。在某些使用案例中，例如载波网络中，这两个度量标准是服务等级协议(SLA)的基本方面，因此必须测量的非常准确。延时测量的准确性依赖于加时戳的方法以及它的实现。因此，为了方便加时戳，传统的发包装置使用如图1所示的结构，包括软件组包引擎和硬件改包引擎。其中，加时戳操作是由基于硬件的硬件改包引擎中的加时戳模块实现。在这种情况中，OWAMP/TWAMP测试包通过发包装置中的软件组包引擎来发送和接收，然而硬件改包引擎中的加时戳模块则通过将准确的发送时间加到测试包的时戳域中来修改每个输出的测试包。另外，OWAMP/TWAMP测试包通过UDP(UserDataProtocol,用户数据报协议)来传输。由于OWAMP/TWAMP是作为UDP的净荷存在的，因此在计算UDP的校验和值时，OWAMP/TWAMP的所有字段都是需要包含进去的。当UDP净荷被一个中间实体(例如加时戳模块)改变时，UDP校验和域必须被更新以反映新的净荷。当使用IPv4(InternetProtocolVersion4，因特网协议版本4)中的UDP时，无法更新UDP校验和的中间实体只能将校验和域配置为0，使得接收者忽略校验和域，这可能导致接收到损坏的包。而对于在IPv6(InternetProtocolVersion6，因特网协议版本6)上的UDP，不允许全0的校验和，除非是特定的情况，为此通常不建议使用0校验和，应尽量避免。因此，设备在对UDP域内加上时戳后，应有相应的更新UDP校验和域的能力。通常情况下，最直接的方法就是根据加上时戳后的UDP净荷重新计算校验和，并将原始的校验和域进行更新。由于UDP的校验和位于UDP头，而该校验和需要对整个UDP净荷进行计算，因此，如果需要重新计算UDP校验和，则需要将整个数据帧进行缓存，相应的就需要在硬件改包引擎中增设包缓存模块(如图2所示)，这势必将增加设备的成本和包处理的延时。从经济角度和性能角度来考量，这都不能称为一种理想的处理方法。而对于有些现有设备简单的将UDP校验和域固定为全0，或者不更新UDP校验和域，则会影响数据包的正确性，特别是在IPv6网络的情况下。因此，本领域亟需一种用于OWAMP和TWAMP的发包方案，能在低延时和低成本的条件下准确处理OWAMP/TWAMP测试包中的UDP校验和。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种用于OWAMP和TWAMP的发包装置及方法，能在低延时和低成本的条件下准确处理OWAMP/TWAMP测试包中的UDP校验和。为达到以上目的，本专利技术提供一种用于OWAMP和TWAMP的发包装置，包括：软件组包引擎，用于组成OWAMP/TWAMP测试包并发送给硬件改包引擎，软件组包引擎组包时，在测试包包含有时戳域的UDP净荷中增设冗余字段，该冗余字段用于存储增量计算的UDP校验和；硬件改包引擎，用于识别OWAMP/TWAMP测试包，并对应修改测试包中时戳域的时戳值；根据修改后的时戳域计算校验和补数值；根据校验和补数值替换测试包的UDP净荷中的冗余字段，并将该测试包及其他以太网包发送出去。在上述技术方案的基础上，所述软件组包引擎组成的OWAMP/TWAMP测试包包括：以太网包头、IP层帧头、UDP头和UDP净荷；所述UDP头中包含有校验和域，该校验和域的值根据该软件组包引擎实际产生的UDP头和UDP净荷的净荷值计算得到。在上述技术方案的基础上，所述硬件改包引擎包括包识别模块、加时戳模块、校验和补数计算模块和包修改模块；包识别模块用于：识别OWAMP/TWAMP测试包；加时戳模块用于：修改包识别模块所识别出的OWAMP/TWAMP测试包中的时戳域的时戳值；校验和补数计算模块用于：根据修改后的时戳域，通过校验和标准计算方法，计算得到的校验和补数值；包修改模块用于：根据计算得到的校验和补数值，替换测试包的UDP净荷中的冗余字段，并将该测试包及其他以太网包发送出去。在上述技术方案的基础上，所述包识别模块识别OWAMP/TWAMP测试包的具体流程包括：所述包识别模块从接收到的以太网包中识别出软件组包引擎组成的OWAMP/TWAMP测试包，并产生对应的OWAMP/TWAMP测试包指示信号；再将以太网包及OWAMP/TWAMP测试包指示信号输出到加时戳模块；所述加时戳模块修改测试包中时戳域的时戳值的具体流程包括：所述加时戳模块维护一个计时器，该计时器用于实时硬件产生时戳值；当所述加时戳模块从包识别模块收到以太网包，并根据OWAMP/TWAMP测试包指示信号指示出该以太网包是OWAMP/TWAMP测试包时，所述加时戳模块将收到该测试包时所对应的时戳值从计时器中提取出来，替换该测试包中时戳域的时戳值，并将修改后的测试包输出到校验和补数计算模块。在上述技术方案的基础上，所述冗余字段至少为2个字节。本专利技术还提供一种基于上述发包装置的用于OWAMP和TWAMP的发包方法，包括以下步骤：A、软件组包引擎组成OWAMP/TWAMP测试包并发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于OWAMP和TWAMP的发包装置，其特征在于，该发包装置包括：软件组包引擎，用于组成OWAMP/TWAMP测试包并发送给硬件改包引擎，软件组包引擎组包时，在测试包包含有时戳域的UDP净荷中增设冗余字段，该冗余字段用于存储增量计算的UDP校验和；硬件改包引擎，用于识别OWAMP/TWAMP测试包，并对应修改测试包中时戳域的时戳值；根据修改后的时戳域计算校验和补数值；根据校验和补数值替换测试包的UDP净荷中的冗余字段，并将该测试包及其他以太网包发送出去。

【技术特征摘要】
1.一种用于OWAMP和TWAMP的发包装置，其特征在于，该发包装置包括：软件组包引擎，用于组成OWAMP/TWAMP测试包并发送给硬件改包引擎，软件组包引擎组包时，在测试包包含有时戳域的UDP净荷中增设冗余字段，该冗余字段用于存储增量计算的UDP校验和；硬件改包引擎，用于识别OWAMP/TWAMP测试包，并对应修改测试包中时戳域的时戳值；根据修改后的时戳域计算校验和补数值；根据校验和补数值替换测试包的UDP净荷中的冗余字段，并将该测试包及其他以太网包发送出去。2.如权利要求1所述的用于OWAMP和TWAMP的发包装置，其特征在于：所述软件组包引擎组成的OWAMP/TWAMP测试包包括：以太网包头、IP层帧头、UDP头和UDP净荷；所述UDP头中包含有校验和域，该校验和域的值根据该软件组包引擎实际产生的UDP头和UDP净荷的净荷值计算得到。3.如权利要求1所述的用于OWAMP和TWAMP的发包装置，其特征在于：所述硬件改包引擎包括包识别模块、加时戳模块、校验和补数计算模块和包修改模块；包识别模块用于：识别OWAMP/TWAMP测试包；加时戳模块用于：修改包识别模块所识别出的OWAMP/TWAMP测试包中的时戳域的时戳值；校验和补数计算模块用于：根据修改后的时戳域，通过校验和标准计算方法，计算得到的校验和补数值；包修改模块用于：根据计算得到的校验和补数值，替换测试包的UDP净荷中的冗余字段，并将该测试包及其他以太网包发送出去。4.如权利要求3所述的用于OWAMP和TWAMP的发包装置，其特征在于，所述包识别模块识别OWAMP/TWAMP测试包的具体流程包括：所述包识别模块从接收到的以太网包中识别出软件组包引擎组成的OWAMP/TWAMP测试包，并产生对应的OWAMP/TWAMP测试包指示信号；再将以太网包及OWAMP/TWAMP测试包指示信号输出到加时戳模块；所述加时戳模块修改测试包中时戳域的时戳值的具体流程包括：所述加时戳模块维护一个计时器，该计时器用于实时硬件产生时戳值；当所述加时戳模块从包识别模块收到以太网包，并根据OWAMP/TWAMP测试包指示信号指示出该以太网包是OWAMP/TWAMP测试包时，所述加时戳模块将收到该测试包时所对应的时戳值从计时器中提取出来，替换该测试包中时戳域的时戳值，并将修改后的测试包输出到校验和补数计算模块。5.如权利要求1至4中任一项所述的用于OWAMP和TWAMP的发包装置，其特征在于：所述冗余字段至少为2个字节。6.一种基于权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘林，乔俊超，匡可，鲁鹏，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，武汉飞思灵微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42