一种TTE网络流量监控设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种TTE网络流量监控设备，包括：接收队列模块将进入设备内部的数据帧进行内部协议转换并存储至队列中；时钟同步模块根据网络同步协议周期性矫正本地绝对时间和相对时间；帧信息生成模块根据两种时间为数据帧生成时间戳信息，根据网络同步状态选择分组规则对数据帧进行预分组，并根据预分组情况为数据帧生成类型信息；链路聚合模块将多个队列中的数据帧轮询至一条总线上，同时根据源端口对数据帧进行统计，并根据统计结果生成数据帧ID；报文封装模块将数据帧封装在通信帧中；发送控制模块将通信帧转换为符合高速汇聚接口的格式，并通过该接口将转换后的通信帧发送至外围设备。本发明专利技术可以能够对多条链路同时、实时的监控。时的监控。时的监控。

【技术实现步骤摘要】
一种TTE网络流量监控设备及方法


[0001]本专利技术属于时间触发以太网领域，具体涉及一种TTE(Time Triggered Ethernet，时间触发以太网)网络流量监控设备及方法。

技术介绍

[0002]随着航空电子系统综合化程度的提高，机载总线网络向着高带宽、高可靠性发展，对机载航电系统的网络安全管理提出了更高的要求。时间触发以太网创造性提出了时间触发业务，提高了机载网络确定性和实时性。TTE网络中可完成TT(时间触发)、RC(速率约束)以及BE(尽力而为)三种业务的混合传输，必将成为下一代新型航空航天总线网络技术。
[0003]从网络测量中学习必要网络的配置参数的方法，可以为网络提供持续的配置服务。基于网络测量的分析，可以获得特定的流量参数，并通过网络模拟对网络进行评估。其中，进行网络测量首要解决的是如何从网络中获取网络流量。
[0004]现有技术中，如图1所示，有通过在单条链路上插入T型转发器来从TTE网络中获取网络流量的方案。其中，网口1和网口2分别连接链路中原本直接相连的两个设备，网口3连接监控设备(可以是一台笔记本或者数据记录仪等)。
[0005]然而，上述方案中，T型转发器三个网的端口速率都相等，这就导致当网口1和网口2流量满速转发时，通过网口3发出的数据会损失一半，造成数据的漏监控；并且，每监控一条链路就需要引入一个T型转发器，监控系统的搭建和维护十分不方便，因此每多引入一个T型转发器，网络出现故障的概率就增加一分，对原有网络的稳定性有潜在的不良影响；此外，每个T型转发器都是实实在在的硬件设备，当需要同时监控多条链路时，就需要多个T型转发器以及多个监控设备，使得监控系统的成本较高。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中所存在的上述问题，本专利技术提供了一种TTE网络流量监控设备及方法。
[0007]本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
[0008]一种TTE网络流量监控设备，包括：
[0009]通信接口；所述通信接口包括：多个网口和多个高速汇聚接口；
[0010]接收队列模块；所述接收队列模块用于将从TTE网络进入所述设备内部的数据帧进行内部协议转换，并将转换后的数据帧存储至源端口对应的队列中；其中，所述源端口是所述多个网口中的一个或多个；
[0011]时钟同步模块；所述时钟同步模块用于根据AS6802以及IEEE 1588网络同步协议，周期性矫正本地绝对时间和相对时间；
[0012]帧信息生成模块；所述帧信息生成模块，用于根据所述本地绝对时间以及所述相对时间为数据帧生成两种时间戳信息；还用于根据网络同步状态选择对应的分组规则对数据帧进行预分组，并根据数据帧的预分组情况为数据帧生成类型信息；
[0013]链路聚合模块；所述链路聚合模块用于按照预设的调度算法，将多个所述队列中的数据帧轮询至一条总线上，同时根据数据帧所来自的源端口对数据帧进行统计，并根据统计结果为数据帧生成数据帧ID；
[0014]报文封装模块；所述报文封装模块，用于按照预设的私有通信协议将所述总线上的数据帧封装在通信帧中；所述通信帧中还至少包含有如下字段：目的MAC、源MAC、所述数据帧ID、所述时间戳信息以及所述类型信息；其中，所述目的MAC为所述通信帧待被发送至的目的MAC，所述源MAC为所述TTE网络流量监控设备的MAC；
[0015]发送控制模块；所述控制模块，用于将所述通信帧转换为符合所述高速汇聚接口的传输协议的格式，并通过所述高速汇聚接口将转换后的通信帧发送至外围设备。
[0016]可选地，所述TTE网络流量监控设备还包括：交换模块；
[0017]所述交换模块，用于配合所述多个网口模拟TTE网络交换机执行网络数据交换；
[0018]所述接收队列模块，具体用于：
[0019]从所述多个网口中的接收端口或发送端口处获取来自于TTE网络的数据帧，以对所获取的数据帧进行内部协议转换，并将转换后的数据帧存储至源端口对应的队列中；其中，所述接收端口为所述源端口。
[0020]可选地，所述TTE网络流量监控设备还包括：镜像监控模块以及多个高速转发接口；
[0021]所述镜像监测模块，用于对所述多个网口中的任意一个或多个进行在线实时镜像，将镜像数据转换为符合所述高速转发接口的传输协议的格式，并通过所述高速转发接口将转换后的镜像数据转发至外围设备。
[0022]可选地，所述TTE网络流量监控设备还包括：配置模块；
[0023]所述配置模块，用于响应于用户的配置，配置所述交换模块是否工作，以及配置所述镜像监控模块以及所述高速发送接口是否工作。
[0024]可选地，所述多个高速汇聚接口的传输速率总和，不低于一半的所述网口的传输速率总和。
[0025]可选地，所述帧信息生成模块，根据网络状态选择对应的分组规则对数据帧进行预分组，包括：
[0026]当网络状态为非同步状态时，采用计数分组规则对数据帧进行预分组；
[0027]当网络状态为同步状态时，根据数据帧的接收时间，按照TTE网络的矩阵周期对数据帧进行预分组。
[0028]可选地，所述矩阵周期包括N个基本周期，N≥2；
[0029]所述帧信息生成模块，根据数据帧的接收时间，按照TTE网络的矩阵周期对数据帧进行预分组，包括：
[0030]在每个矩阵周期内，首先判断上一矩阵周期是否有遗留的数据帧未被预分组；
[0031]如果有，按数据帧的接收时间，先将遗留的数据帧顺次划分至新组的前端，然后将本矩阵周期的第1～N
‑
1个基本周期内收到的数据帧顺次划分至该新组中，最后将本矩阵周期的第N个基本周期内收到的第1个数据帧作为该新组的最后一个数据帧；
[0032]如果没有，按数据帧的接收时间，先将本矩阵周期的第1～N
‑
1个基本周期内收到的数据帧顺次划分至新一组中，然后将本矩阵周期的第N个基本周期内收到的第1个数据帧
作为该新组的最后一个数据帧。
[0033]可选地，所述矩阵周期包括N个基本周期，N≥1；
[0034]所述帧信息生成模块，根据数据帧的接收时间，按照矩阵周期对数据帧进行预分组，包括：
[0035]在每个矩阵周期内，首先判断上一矩阵周期是否有遗留的数据帧未被预分组；
[0036]如果有，按数据帧的接收时间，先将遗留的数据帧顺次划分至新组到前端，然后将本矩阵周期的第1～N
‑
1个基本周期内收到的数据帧顺次划分至该新组中，最后将本矩阵周期的第N个基本周期的监听时段内收到的数据帧顺次划分到该新组的末尾；其中，若在所述监听时段内未收到数据帧，则生成一个空数据帧作为该新组的最后一个数据帧；
[0037]如果没有，按数据帧的接收时间，先将本矩阵周期的第1～N
‑
1个基本周期内收到的数据帧顺次划分至该新组中，然后将本矩阵周期的第N个基本周期的监听时段内收到的数据帧顺次划本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TTE网络流量监控设备，其特征在于，包括：通信接口；所述通信接口包括：多个网口和多个高速汇聚接口；接收队列模块；所述接收队列模块用于将从TTE网络进入所述设备内部的数据帧进行内部协议转换，并将转换后的数据帧存储至源端口对应的队列中；其中，所述源端口是所述多个网口中的一个或多个；时钟同步模块；所述时钟同步模块用于根据AS6802以及IEEE 1588网络同步协议，周期性矫正本地绝对时间和相对时间；帧信息生成模块；所述帧信息生成模块，用于根据所述本地绝对时间以及所述相对时间为数据帧生成两种时间戳信息；还用于根据网络同步状态选择对应的分组规则对数据帧进行预分组，并根据数据帧的预分组情况为数据帧生成类型信息；链路聚合模块；所述链路聚合模块用于按照预设的调度算法，将多个所述队列中的数据帧轮询至一条总线上，同时根据数据帧所来自的源端口对数据帧进行统计，并根据统计结果为数据帧生成数据帧ID；报文封装模块；所述报文封装模块，用于按照预设的私有通信协议将所述总线上的数据帧封装在通信帧中；所述通信帧中还至少包含有如下字段：目的MAC、源MAC、所述数据帧ID、所述时间戳信息以及所述类型信息；其中，所述目的MAC为所述通信帧待被发送至的目的MAC，所述源MAC为所述TTE网络流量监控设备的MAC；发送控制模块；所述控制模块，用于将所述通信帧转换为符合所述高速汇聚接口的传输协议的格式，并通过所述高速汇聚接口将转换后的通信帧发送至外围设备。2.根据权利要求1所述的TTE网络流量监控设备，其特征在于，还包括：交换模块；所述交换模块，用于配合所述多个网口模拟TTE网络交换机执行网络数据交换；所述接收队列模块，具体用于：从所述多个网口中的接收端口或发送端口处获取来自于TTE网络的数据帧，以对所获取的数据帧进行内部协议转换，并将转换后的数据帧存储至源端口对应的队列中；其中，所述接收端口为所述源端口。3.根据权利要求1或2所述的TTE网络流量监控设备，其特征在于，还包括：镜像监控模块以及多个高速转发接口；所述镜像监测模块，用于对所述多个网口中的任意一个或多个进行在线实时镜像，将镜像数据转换为符合所述高速转发接口的传输协议的格式，并通过所述高速转发接口将转换后的镜像数据转发至外围设备。4.根据权利要求3所述的TTE网络流量监控设备，其特征在于，还包括：配置模块；所述配置模块，用于响应于用户的配置，配置所述交换模块是否工作，以及配置所述镜像监控模块以及所述高速发送接口是否工作。5.根据权利要求1或2所述的TTE网络流量监控设备，其特征在于，所述多个高速汇聚接口的传输速率总和，不低于一半的所述网口的传输速率总和。6.根据权利要求1所述的TTE网络流量监控设备，其特征在于，所述帧信息生成模块，根据网络状态选择对应的分组规则对数据帧进行预分组，包括：当网络状态为非同步状态时，采用计数分组规则对数据帧进行预分组；当网络状态为同步状态时，根据数据帧的接收时间，按照TTE网络的矩阵周期对数据帧
进行预分组。7.根据权利要求6所述的TTE网络流量监控设备，其特征在于，所述矩阵周期包括N个基本周期，N≥2；所述帧信息生成模块，根据数据帧的接收时间，按照TTE网络的矩阵周期对数据帧进行预分组，包括：在每个矩阵周期内，首先判断上一矩阵周期是否有遗留的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱智亮，高璐，潘伟涛，张素宏，刘玮豪，路广荣，吴敏，刘嘉乐，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：