本申请涉及一种基于FPGA的400G以太网流量测试装置，涉及数据通信技术领域，包括CPU模块、发送FPGA模块、统计FPGA模块和光模块；发送FPGA模块和统计FPGA模块均通过PCIe接口与CPU模块连接，统计FPGA模块和光模块均通过400G通信接口与发送FPGA模块连接；CPU模块用于发送通信协议报文和配置报文；统计FPGA模块接收配置报文，根据配置报文生成配置信息，并发送配置信息至发送FPGA模块；发送FPGA模块接收并解析通信协议报文，根据通信协议报文和配置信息生成流信息，并发送流信息至光模块，以使得光模块根据流信息生成光信号。本申请基于CPU+FPGA架构，搭建双FPGA模块，实现发送和统计流量单独处理，并且发送FPGA模块和统计FPGA模块之间通过400G通信接口连接通信，实现信息的高效传输。效传输。效传输。
【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA的400G以太网流量测试装置
[0001]本申请涉及数据通信
，尤其是涉及一种基于FPGA的400G以太网流量测试装置。
技术介绍
[0002]以太网流量测试装置一般通过CPU+DPDK+网卡的方式来实现，CPU系统一般是面向通用计算，目前主流的内存系统是DDR内存系统，具有带宽大但是访问延迟也大的缺点，由于读写访问模式的不同，在运行时可能会带有延迟抖动，并且本身的基准时钟精度也不高，在高速端口上无法实现小字节包长发流，也就无法实现精准的流量调度。
技术实现思路
[0003]为了解决上述技术问题，本申请提供一种基于FPGA的400G以太网流量测试装置。
[0004]本申请提供的一种基于FPGA的400G以太网流量测试装置采用如下的技术方案：一种基于FPGA的400G以太网流量测试装置，包括CPU模块、发送FPGA模块、统计FPGA模块和光模块；所述发送FPGA模块和所述统计FPGA模块均通过PCIe接口与所述CPU模块连接，所述统计FPGA模块和所述光模块均通过400G通信接口与所述发送FPGA模块连接；所述CPU模块用于发送通信协议报文和配置报文；所述统计FPGA模块接收所述配置报文，根据所述配置报文生成配置信息，并发送所述配置信息至所述发送FPGA模块；所述发送FPGA模块接收并解析所述通信协议报文，根据所述通信协议报文和配置信息生成流信息，并发送所述流信息至所述光模块，以使得所述光模块根据所述流信息生成光信号，发送至被测设备。
[0005]可选的，所述配置信息至少包括发送流量速率、发送流量帧数、发送流量帧长、发送流量字节数以及流量发送模式。
[0006]可选的，所述发送FPGA模块和所述统计FPGA模块之间还通过100G通信接口连接；所述发送FPGA模块还用于接收所述光模块上送的流量协议报文，并通过所述400G通信接口将所述流量协议报文透传至所述统计FPGA模块，所述统计FPGA模块解析所述流量协议报文以提取流量信息，并将所述流量信息通过100G通信接口发送至所述发送FPGA模块，所述发送FPGA模块发送所述流量信息至所述CPU模块。
[0007]可选的，所述发送FPGA模块还用于解析所述流量协议报文，以生成端口统计信息，并将所述端口统计信息通过100G通信接口发送至所述统计FPGA模块，所述统计FPGA模块将所述端口统计信息发送至所述CPU模块。
[0008]可选的，所述端口统计信息至少包括接收流量速率、接收流量帧数、接收流量帧长、接收流量字节数、发送包类型统计、接收协议帧统计、接收错误帧统计、接收特殊帧统计中的一种或几种。
[0009]可选的，还包括控制FPGA模块，所述控制FPGA模块与所述发送FPGA模块、所述统计FPGA模块以及所述光模块之间均通过IIC通信接口连接。
[0010]可选的，所述发送FPGA模块外挂有多组第一DDR颗粒，所述发送FPGA模块还用于解析所述流量协议报文中的描述信息，并将描述信息存储于所述第一DDR颗粒。
[0011]可选的，所述统计FPGA模块外挂有一组第二DDR颗粒，所述统计FPGA模块还用于捕获所述端口统计信息中的数据统计信息，并将所述数据统计信息存储于所述第二DDR4颗粒。
[0012]可选的，还包括运维管理模块，所述运维管理模块用于控制所述CPU模块复位、控制所述测试装置的上电和下电，还用于监控指定位置的温度和电压。
[0013]可选的，所述光模块的通信接口为QSFP
‑
DD接口的形式的光收发器。
[0014]本申请公开的一种基于FPGA的400G以太网流量测试装置，统计FPGA接收所述配置报文，根据配置报文生成配置信息，并发送配置信息发送至所述发送FPGA模块；发送FPGA接收并解析通信协议报文，根据协议报文和配置信息生成流信息，并发送所述流信息至所述光模块，以使得所述光模块根据所述流信息生成光信号，发送至被测设备，实现发送和统计流量单独处理，基于CPU+FPGA架构，搭建双FPGA模块，并且发送FPGA模块和统计FPGA模块之间通过400G通信接口连接通信，实现信息的高效传输。
附图说明
[0015]图1是本申请实施例一种基于FPGA的400G以太网流量测试装置的结构示意图。
[0016]附图标记说明：1、CPU模块；2、发送FPGA模块；3、统计FPGA模块；4、光模块；5、控制FPGA模块；6、第一DDR颗粒；7、第二DDR颗粒；8、QDR颗粒；9、运维管理模块。
具体实施方式
[0017]下面将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。另外，对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0018]本申请公开一种基于FPGA的400G以太网流量测试装置，参照图1，装置包括CPU模块1、发送FPGA模块2、统计FPGA模块3和光模块4，其中，发送FPGA和统计FPGA均通过PCIe接口与CPU模块1连接，统计FPGA模块3和光模块4均通过400G通信接口与发送FPGA模块2连接。光模块4能够与外部被测设备连接，将发送FPGA模块2下发的电信号转换为光信号发送至被测设备，还能够将被测设备上送的光信号转换电信号发送至发送FPGA模块2，以实现本申请的测试装置与外部被测设备的数据交互。
[0019]在本申请实施例中，还包括控制FPGA模块5，控制FPGA模块5与发送FPGA模块2、统计FPGA模块3以及光模块4之间均通过IIC通信接口通信，控制FPGA模块5能够对发送FPGA模块2和统计FPGA模块3的加载进行控制，具体的，可以是采用SelectMAP的方式加载。控制FPGA模块5与CPU模块1之间通过PCIe接口连接，控制FPGA模块5能够监控发送FPGA模块2和
统计FPGA模块3的芯片状态，并在发送FPGA模块2或统计FPGA模块3的芯片状态异常时，生成告警信息并发送至CPU模块1，使得CPU模块1可以根据告警信息相应动作。上述的芯片状态可以从芯片温度和通用处理信息体现。
[0020]控制FPGA模块5能够对光模块4进行状态监控、控制以及信息读取。具体的，控制FPGA模块5可以监控光模块4的光功率、工作温度、工作电压、接口状态、在位、中断等信息；控制FPGA模块5可以控制光模块4复位、工作模式、控制接口等；光模块4的所有寄存器可以随时读取，控制FPGA模块5可以读取寄存器以获取光模块4的状态、内部配置信息等所需信息。
[0021]区别于传统以太网流量测试装置，本申请基于CPU+FPGA的架构，设置有多个FPGA模块，并且通过发送FPGA模块2和统计F本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的400G以太网流量测试装置，其特征在于，包括CPU模块(1)、发送FPGA模块(2)、统计FPGA模块(3)和光模块(4)；所述发送FPGA模块(2)和所述统计FPGA模块(3)均通过PCIe接口与所述CPU模块(1)连接，所述统计FPGA模块(3)和所述光模块(4)均通过400G通信接口与所述发送FPGA模块(2)连接；所述CPU模块(1)用于发送通信协议报文和配置报文；所述统计FPGA模块(3)接收所述配置报文，根据所述配置报文生成配置信息，并发送所述配置信息至所述发送FPGA模块(2)；所述发送FPGA模块(2)接收并解析所述通信协议报文，根据所述通信协议报文和配置信息生成流信息，并发送所述流信息至所述光模块(4)，以使得所述光模块(4)根据所述流信息生成光信号，发送至被测设备。2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的400G以太网流量测试装置，其特征在于，所述配置信息至少包括发送流量速率、发送流量帧数、发送流量帧长、发送流量字节数以及流量发送模式。3.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的400G以太网流量测试装置，其特征在于，所述发送FPGA模块(2)和所述统计FPGA模块(3)之间还通过100G通信接口连接；所述发送FPGA模块(2)还用于接收所述光模块(4)上送的流量协议报文，并通过所述400G通信接口将所述流量协议报文透传至所述统计FPGA模块(3)，所述统计FPGA模块(3)解析所述流量协议报文以提取流量信息，并将所述流量信息通过100G通信接口发送至所述发送FPGA模块(2)，所述发送FPGA模块(2)发送所述流量信息至所述CPU模块(1)。4.根据权利要求3所述的一种基于FPGA的400G以太网流量测试装置，其特征在于，所述发送FPGA模块(2)还用于解析所述流量协议报文，以生成端口统计...
【专利技术属性】
技术研发人员：张本云，
申请(专利权)人：江苏信而泰智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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