一種數據通信網協議分析測試方法及測試設備的製作方法
2023-05-06 07:06:31 1
專利名稱：一種數據通信網協議分析測試方法及測試設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及光網絡技術領域，尤其涉及一種數據通信網協議分析測試方法及測試設備。隨著智能光網絡及光網絡MSTP(Multi-Service Transport Platform多業務傳送平臺)設備的快速發展，設備的網管信息和智能特性信息等信息的可靠傳送尤為重要。目前這些信息很多均通過光網絡設備的SDH(Synchronous Digital Hierarchy同步數字體系)的DCC(Data Communication Channels數據通信通道)來承載(D1~D3一般承載網管信息，192kbit/s；D4~D12一般承載更高管理能力要求的場合，如智能特性信息、透穿第三方網管信息等，576kbit/s)。此種方式無需增加額外的DCN(DataCommunication Network數據通信網)通道、成本低，應用方便、受業務影響較小。
當信息由DCC承載時，除了要求DCC物理層工作可靠外，設備在鏈路層和網絡層也採取了相關多種協議保證信息可靠傳遞，如HDLC(High-level Data Link Control高級數據鏈路控制協議)/PPP(Point-to-Point protocol點到點協議)OVER DCC，IP(Internet Protocol網際網路協議)OVER DCC，OSI(Open System Interconnection開發系統互連)OVER DCC等。另外，隨著網管信息、智能特性信息和控制信息的增多，標準SDH的DCC通道帶寬可能不夠，需要擴展DCC通道，即採用標準SDH的SOH(SDHSection Overhead段開銷)中沒有定義的字節通道來傳送相關控制信息。
圖1是STM-N SDH幀的結構示意圖，段開銷佔9×9×N列(字節)，其中，段開銷包括再生段開銷、管理單元指針和復用段開銷；高階通道開銷和STM-N淨荷一起佔9×261×N列(字節)。圖2是STM-1段開銷的結構示意圖，每一小格表示一個字節，所有未標註字節保留為將來國際標準使用，「×」表示保留為國內使用的字節，「*」表示未擾碼字節，「△」表示與傳輸媒體有關的字節。上述的擴展DCC通道，就是採用段開銷中沒有定義的字節(包括未標註字節、「×」字節、「*」字節、「△」字節等)通道來傳送相關控制信息。
圖3是現有技術的SDH協議分析測試設備與光網絡設備的連接示意圖，傳送網中的各個光網絡設備(某一方網絡設備、第三方網絡設備)之間都通過數據通信通道(DCC)相互通信，SDH協議分析設備與某一方網絡設備通過光纖連接，現有的SDH協議分析測試設備包括光/電和電/光轉換模塊、SDH幀處理器、可編程器件和CPU控制單元。SDH協議分析測試設備對SDH的DCC通道或擴展DCC通道承載的信息進行處理時，光/電和電/光轉換模塊把傳送網中的光信號轉換為電信號，SDH幀處理器對SDH幀進行處理，把提取出來的SOH/POH(Path Overhead通道開銷)信息放在可編程器件的寄存器裡(或專用ASIC指定的一組寄存器裡)，之後由CPU控制單元讀取並對SOH/POH信息進行協議分析。
目前部分商用SDH協議分析測試設備能對SDH SOH通道信息進行捕捉，包括DCC通道(D1~D3、D4~D12)等，有些測試設備只能是對單一64kbit/s通道的信息進行捕捉，也有些測試設備能對多個64kbit/s通道的信息同時捕捉，但不管採用何種捕捉方式，捕獲到的信息量均只有幾十或幾百個字節，信息量均很小，只能對一些簡單的協議進行分析，如K1、K2位元組N幀過濾功能(如N＝3)，S1位元組N幀過濾功能(如N＝8)，SOH物理層傳送簡單可靠性測試等，無法對較複雜的DCC通道承載的信息進行協議分析(比如HDLC/PPP OVER DCC、IP OVER DCC等)。當在不同網元的接口、尤其是在跨第三方網元的接口處出現對接異常時，對雙方承載的協議進行分析以便儘快解決問題就顯得尤為重要，而上述SDH SOH數據捕捉方式因數據量太少(很多時候比一個基本的數據包長度還短)無法及時對協議進行分析，不利於解決出現的對接異常的問題。本發明要解決的技術問題是提供一種數據通信網協議分析測試方法及測試設備，能夠增加信息的捕獲量，有利於對協議進行分析。
本發明是通過下面的技術方案來實現的一種數據通信網協議分析測試方法，包括以下步驟101、可編程器件把數據通信網協議信息寫入到存儲器中，並根據存儲器的存儲空間狀態或根據可編程器件上預設的工作時間狀態，給CPU控制單元送出讀取存儲器存儲內容的信號；102、CPU讀取並分析處理所述存儲器存儲的數據通信網協議信息。
所述步驟101還包括將所述存儲器劃分為至少兩個邏輯上和/或物理上相互獨立的存儲區域。
步驟101具體包括可編程器件把數據通信網協議信息寫入到存儲器中，當任一存儲區域存滿所述數據通信網協議信息時，將數據通信網協議信息存儲到有剩餘空間的其它存儲區域，同時，可編程器件給CPU控制單元送出讀取存儲器存儲內容的信號。
步驟102中所述讀取具體包括CPU控制單元讀取存儲空間已滿的存儲區域中存儲的數據通信網協議信息。
步驟101具體包括在預設的工作時間段內，可編程器件把數據通信網協議信息寫入到存儲器中，在工作時間結束時，給CPU控制單元送出讀取存儲器存儲內容的信號。
步驟101之前還包括光/電轉換模塊將光網絡設備送來的光信號轉換為電信號，同步數字體系幀處理器對所述電信號進行處理，並提取出所述數據通信網協議信息送給所述可編程器件。
步驟102具體包括所述CPU控制單元判斷所述數據通信網協議信息是否超出其處理能力限度；若超出，則將超出部分的數據通信網協議信息或者將其讀取的全部數據通信網協議信息送到協議分析模塊進行分析處理；否則，CPU控制單元對其讀取的全部數據通信網協議信息進行分析處理。
一種數據通信網協議分析測試設備，包括用於將光網絡設備送來的光信號轉換為電信號的光/電轉換模塊、用於對所述電信號進行處理，並提取出數據通信網協議信息向外輸出的同步數字體系幀處理器、可編程器件和CPU控制單元；還包括存儲器，所述可編程器件接收所述同步數字體系幀處理器輸出的數據通信網協議信息，並把該信息存儲在存儲器中，根據存儲器的存儲空間狀態或根據可編程器件上預設的工作時間狀態，給CPU控制單元送出讀取存儲器存儲內容的信號，CPU控制單元讀取並分析處理所述存儲器存儲的數據通信網協議信息。
所述的一種數據通信網協議分析測試設備，還包括協議分析模塊，在所述數據通信網協議信息超出CPU控制單元處理能力限度時，CPU控制單元將超出部分的數據通信網協議信息或者將其讀取的全部數據通信網協議信息送到協議分析模塊進行分析處理。
所述存儲器內置於所述可編程器件中或是單獨外置。
由於採用了以上的技術方案，可編程器件把捕獲到的數據通信網協議信息都寫入到存儲器中，增加了數據通信網協議信息的捕獲量；本發明把存儲器分成至少兩個相互獨立的存儲區域，捕獲的信息都寫入這些存儲區域中，當某一存儲區域存滿時，可編程器件給CPU控制單元發出使CPU控制單元讀取該存儲區域內信息的信號，待CPU控制單元讀取完成後該存儲區域又有新的存儲空間，如此反覆，大大提高了數據通信網協議信息的捕獲量；當CPU控制單元沒有能力處理較複雜的數據通信網協議信息時，由專門的協議分析模塊來處理，便於快速定位和解決網絡中出現的異常問題；本發明還可以對可編程器件的捕獲方式進行設置，如可以在連續時間內或者某一段時間內對數據通信網協議信息進行捕獲，提高信息捕獲的靈活性，利於針對性解決問題；本發明還可以在不同網絡設備接口，或者是跨第三方網絡設備接口處，對DCC通道或擴展DCC通道承載的網管信息或智能特性信息完整捕獲，並進行相關的協議分析。圖1是STM-N SDH幀的結構示意圖。
圖2是STM-1段開銷的結構示意圖。
圖3是現有技術的SDH協議分析測試設備與光網絡設備的連接示意圖。
圖4是本發明的SDH協議分析測試設備與光網絡設備的連接示意圖。下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步闡述圖4本發明的SDH協議分析測試設備與光網絡設備的連接示意圖，本發明的測試設備接入光網絡中的某一方網絡設備中，當然也可以接入到第三方網絡設備中，圖中未示出，根據使用場合將測試設備設置成在線狀態或完全穿通狀態；其中，在線狀態，即測試設備和光網絡設備相互對接，進行業務收發相互測試；完全穿通狀態，即測試設備只是進行監控，光網絡設備送給測試設備的信息會完整不變的又送回光網絡設備中，不影響光網絡設備的正常運行。
本發明的測試設備，主要包括光/電和電/光轉換模塊、SDH禎處理器、可編程器件、存儲器和CPU控制單元，光/電和電/光轉換模塊將光網絡設備送來的光信號轉換為電信號，同步數字體系幀處理器對所述電信號進行處理，並提取出數據通信網協議信息(同步數字體系中的段開銷和/或通道開銷信息)送給所述可編程器件，所述可編程器件把所述數據通信網協議信息寫入到存儲器中，並根據存儲器的存儲空間狀態，給CPU控制單元送出讀取存儲器存儲內容的信號，CPU控制單元在收到所述讀取存儲器存儲內容的信號後，讀取並分析處理所述存儲器存儲的數據通信網協議信息。
為了對較複雜的協議信息進行處理，本發明的測試設備還包括協議分析模塊，所述CPU控制單元將讀取的所述數據通信網協議信息的部分或者全部送到協議分析模塊進行分析處理。該協議分析模塊可以是遠端的計算機終端或伺服器，其與CPU控制單元之間可以採用10/100M Ethernet，RS232等方式進行通訊。
需要指出的是，本發明的存儲器可以內置於可編程器件中或是單獨外置，其可以被劃分成至少兩個邏輯上和/或物理上相互獨立的存儲區域，當某個存儲區域存滿所述數據通信網協議信息時，將數據通信網協議信息存儲到有剩餘空間的其他存儲區域，同時，可編程器件給CPU控制單元送出讀取存儲器存儲內容的信號，CPU控制單元讀取該已存滿數據通信網協議信息的存儲區域，之後，該存儲區域又有新的存儲空間繼續存儲新捕獲的數據通信網協議信息，如此循環，就提高了測試設備的數據通信網協議信息捕獲量。
下面利用上述SDH協議分析測試設備，對本發明的測試方法作具體描述(其中，存儲器劃為兩個存儲區域，記為存儲器1和存儲器2)存儲器的大小可以根據實際情況和CPU處理能力來定，一般256Kbytes就足夠了(DCC最大帶寬為64kbit/s*12＝768kbit/s，再加上擴展DCC通道，最大帶寬一般在2Mbit/s以內；128Kbytes緩存至少可以存儲500ms以上的數據)。
首先，光網絡設備送出的SDH光信號經測試設備的光/電轉換、SDH幀處理後，從SDH幀處理器中提取出SDH SOH/POH信息送可編程器件處理。
其次，在可編程器件中，將進行如下處理完成SDH SOH/POH提取接口與存儲器寫接口的轉換(即把SDH SOH/POH信息從SDH幀處理器裡提取出來，為把協議信息寫入存儲器中做準備。)，並把存儲器分成兩個大小一樣的存儲實體，記為存儲器1和存儲器2。當然存儲器1和存儲器2的大小也可以不一樣，同樣能實現發明目的。
根據用戶使用需求，即在可編程器件上啟動預設好的觸發方式，設置DCC或擴展DCC通道數據往存儲器寫入的觸發條件，只要觸發條件滿足，接收的DCC或擴展DCC通道數據就連續往存儲器1寫入。
當存儲器1寫滿時，若還有DCC或擴展DCC通道數據需要繼續捕捉存儲，則把接收到的DCC或擴展DCC通道數據繼續往存儲器2寫入，同時送出一個讀取存儲器存儲內容的信號給CPU單元，CPU單元馬上讀取存儲器1的數據，並進行協議分析；如果SDH SOH/POH信息較為複雜，則把這些信息部分或者全部送到協議分析模塊進行後續處理，如通過遠程通信埠送計算機終端或伺服器以便更大容量的信息存儲和後續分析。
若存儲器2也寫滿了，此時還有DCC或擴展DCC通道數據需要繼續捕捉存儲，則把繼續接收到的DCC或擴展DCC通道數據又開始往存儲器1寫入，同時再次送出一個讀取存儲器存儲內容的信號給CPU單元，CPU單元馬上讀取存儲器2的數據，並進行協議分析；如果SDH SOH/POH信息較為複雜，則把這些信息部分或者全部送到協議分析模塊進行後續處理，如通過遠程通信埠送計算機終端或伺服器以便更大容量的信息存儲和後續分析。
上述的過程可以簡化為可編程器件寫存儲器1→存儲器1滿、輸出讀取存儲器存儲內容的信號→可編程器件寫存儲器2、CPU讀存儲器1→存儲器2滿、輸出讀取存儲器存儲內容的信號→可編程器件寫存儲器1、CPU讀存儲器2→.....，如此循環，就可完全提取DCC通道或擴展DCC通道承載的完整信息。
最後，協議分析模塊(計算機終端或伺服器)根據相關協議把捕捉到的DCC通道或擴展DCC通道的完整信息解析成一個個完整的數據包，然後進行相關的協議分析。
本發明把存儲器分成兩個以上存儲區域也同樣能夠達發明目的，其具體過程與上述過程類似，當某個存儲區域存滿所述數據通信網協議信息時，將數據通信網協議信息存儲到有剩餘空間的其他存儲區域，同時，可編程器件給CPU控制單元送出讀取存儲器存儲內容的信號，讀取該已存滿的存儲區域中的數據通信網協議信息。
同樣，本發明也可實現簡單的物理層協議分析，即N幀過濾等。
另外，有些場合可能沒有必要對網絡設備運行過程中DCC通道或擴展DCC通道承載的信息進行長時間的監控(即捕獲和分析)，而只需監控特定一段時間的信息即可，對可編程器件的觸發方式進行修改，改為向存儲器寫入預設的某一時間段內的數據通信網協議信息；此時DCC通道或擴展DCC通道承載的信息只需捕獲並放置於存儲器中即可，信息捕獲完成後再由CPU單元去讀取用於後續分析；而沒有必要把存儲器分成兩塊，分別由可編程器件和CPU控制單元交互寫入、讀取兩塊信息以便進行更大信息量的存儲(即可編程器件寫存儲器1→存儲器1滿、輸出讀取存儲器存儲內容的→可編程器件寫存儲器2、CPU讀存儲器1→存儲器2滿、輸出讀取存儲器存儲內容的→可編程器件寫存儲器1、CPU讀存儲器2→.....循環反覆)。
綜上所述，本發明能夠增加信息的捕獲量，有利於對協議進行分析，從而及時解決網絡中出現的異常問題；以64kbit/s通道為單位，本發明能夠完成SDH SOH/POH中任意一個或N個通道組合(N＜＝32)承載的信息的完全捕獲，信息量可以無限大(僅受限於當前業界計算機存儲水平)；SDH SOH/POH通道數量及各通道的確切位置完全由用戶選擇，用戶可以僅關注其需要的信息內容，過濾其無用的信息；各通道承載信息的捕捉啟動方式可根據用戶需求設置，即啟動捕捉的觸發方式由用戶自由選擇；使得用戶可以進一步聚焦其關注的信息內容；根據捕獲的SDH SOH/POH通道承載的信息，由協議分析模塊完成鏈路層和網絡層等的相關協議分析(根據通道承載的具體協議定製)。
此外，本發明還可以用於承載APS(自動保護倒換)的K1、K2位元組通道的信息完整捕獲，便於對APS(自動保護倒換)協議的分析等。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的權利要求範圍之內。
權利要求
1.一種數據通信網協議分析測試方法，其特徵在於，包括以下步驟101、可編程器件把數據通信網協議信息寫入到存儲器中，並根據存儲器的存儲空間狀態或根據可編程器件上預設的工作時間狀態，給CPU控制單元送出讀取存儲器存儲內容的信號；102、CPU讀取並分析處理所述存儲器存儲的數據通信網協議信息。
2.根據權利要求1所述的一種數據通信網協議分析測試方法，其特徵在於，所述步驟101還包括將所述存儲器劃分為至少兩個邏輯上和/或物理上相互獨立的存儲區域。
3.根據權利要求2所述的一種數據通信網協議分析測試方法，其特徵在於，步驟101具體包括可編程器件把數據通信網協議信息寫入到存儲器中，當任一存儲區域存滿所述數據通信網協議信息時，將數據通信網協議信息存儲到有剩餘空間的其它存儲區域，同時，可編程器件給CPU控制單元送出讀取存儲器存儲內容的信號。
4.根據權利要求3所述的一種數據通信網協議分析測試方法，其特徵在於，步驟102中所述讀取具體包括CPU控制單元讀取存儲空間已滿的存儲區域中存儲的數據通信網協議信息。
5.根據權利要求1所述的一種數據通信網協議分析測試方法，其特徵在於，步驟101具體包括在預設的工作時間段內，可編程器件把數據通信網協議信息寫入到存儲器中，在工作時間結束時，給CPU控制單元送出讀取存儲器存儲內容的信號。
6.根據權利要求1所述的一種數據通信網協議分析測試方法，其特徵在於，步驟101之前還包括光/電轉換模塊將光網絡設備送來的光信號轉換為電信號，同步數字體系幀處理器對所述電信號進行處理，並提取出所述數據通信網協議信息送給所述可編程器件。
7.根據權利要求1所述的一種數據通信網協議分析測試方法，其特徵在於，步驟102具體包括所述CPU控制單元判斷所述數據通信網協議信息是否超出其處理能力限度；若超出，則將超出部分的數據通信網協議信息或者將其讀取的全部數據通信網協議信息送到協議分析模塊進行分析處理；否則，CPU控制單元對其讀取的全部數據通信網協議信息進行分析處理。
8.一種數據通信網協議分析測試設備，包括用於將光網絡設備送來的光信號轉換為電信號的光/電轉換模塊、用於對所述電信號進行處理，並提取出數據通信網協議信息向外輸出的同步數字體系幀處理器、可編程器件和CPU控制單元；其特徵在於還包括存儲器，所述可編程器件接收所述同步數字體系幀處理器輸出的數據通信網協議信息，並把該信息存儲在存儲器中，根據存儲器的存儲空間狀態或根據可編程器件上預設的工作時間狀態，給CPU控制單元送出讀取存儲器存儲內容的信號，CPU控制單元讀取並分析處理所述存儲器存儲的數據通信網協議信息。
9.根據權利要求8所述的一種數據通信網協議分析測試設備，其特徵在於還包括協議分析模塊，在所述數據通信網協議信息超出CPU控制單元處理能力限度時，CPU控制單元將超出部分的數據通信網協議信息或者將其讀取的全部數據通信網協議信息送到協議分析模塊進行分析處理。
10.根據權利要求8所述的一種數據通信網協議分析測試設備，其特徵在於所述存儲器內置於所述可編程器件中或是單獨外置。
全文摘要
本發明公開一種數據通信網協議分析測試方法及測試設備，涉及光網絡技術領域。方法包括可編程器件把數據通信網協議信息寫入到存儲器中，並根據存儲器的存儲空間狀態或根據可編程器件上預設的工作時間狀態，給CPU控制單元送出讀取存儲器存儲內容的信號；CPU讀取並分析處理存儲器存儲的數據通信網協議信息。設備包括光/電轉換模塊、同步數字體系幀處理器、可編程器件、CPU控制單元和存儲器，可編程器件根據存儲器的存儲空間狀態或根據可編程器件上預設的工作時間狀態，給CPU控制單元送出讀取存儲器存儲內容的信號，CPU控制單元讀取並分析處理存儲器存儲的協議信息。本發明能夠增加信息的捕獲量，利於解決網絡中出現的異常問題。
文檔編號H04L12/26GK1968263SQ20061006290
公開日2007年5月23日 申請日期2006年9月27日 優先權日2006年9月27日
發明者李猛進, 龍行雲 申請人:華為技術有限公司