[发明专利]一种基于FPGA的网络数据连包拆分方法

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的网络数据连包拆分方法，涉及网络数据领域，方法包括：根据数据通信协议对上行的第一数据包进行组包，并通过通信接口发送至网络通信模块；网络通信模块封装成TCP数据包后输入至协议栈；无线路由器在第二FPGA控制下实现第一数据包的接收，并按照数据通信协议完成对第一数据包的拆包；网络通信模块接收无线路由器发送的根据数据通信协议组包的第二数据包，通过通信接口传输至第一FPGA；第一FPGA根据数据通信协议拆分第二数据包，识别第二数据包中MAC帧，解析成完整的MAC帧，对完整的MAC帧进行数据解析处理。本发明实现了对混杂数据MAC帧的拆分获取，为进一步的后续数据处理做好准备。

技术领域

本发明涉及网络数据领域，尤其涉及一种基于FPGA的网络数据连包拆分方法。

背景技术

当下，随着对信息化应用要求程度的不断深入，网络传输速度大幅提高，瞬时传输速率可达10，000Mbps，对于如此快的速度，如此大的数据量，协议栈必定会有数据积压的时刻，而对于较小的数据包，协议栈会将很多个这样的小数据包连到一起组成一个大包发送出去。在接收端的协议栈再将数据解析还原。于是，接收端上位机操作系统就收到了所有的数据。

但是，随着网络环境越来越复杂，网络中越来越多的问题涌现出来，迫切的需要得到解决。网络窃听就是众多问题之一，特别是在无线网络领域更显重要。问题的解决就是将数据加密传输，而加密对象就是MAC帧。这就需要从网络数据中提取出完整的MAC帧，然后在对MAC帧进一步处理。

MAC帧是数据帧的一种。而所谓数据帧，就是数据链路层的协议数据单元，它包括三部分：帧头、数据部分和帧尾。其中，帧头和帧尾包含一些必要的控制信息，比如：同步信息、地址信息、差错控制信息等；数据部分则包含网络层传下来的数据，比如ARP数据包。如果帧长小于64字节，则要求“填充”，以使这个帧的长度达到64字节。

实际应用中，会议系统为提高WiFi芯片的数据传输速率和吞吐量，需要采用连续传输方式。但是连续传输方式会产生一个问题：经过上位机的网络协议栈传过来的连续数据常常不是一个完整的MAC帧，而会议系统后续的处理需要完整的MAC帧。

发明内容

本发明提供了一种基于FPGA的网络数据连包拆分方法，本发明通过网络数据的连包拆分，实现了对混杂数据MAC帧的拆分获取，为进一步的后续数据处理做好准备，详见下文描述：

一种基于FPGA的网络数据连包拆分方法，所述网络数据连包拆分方法包括以下步骤：

通过通信接口配置网络通信模块，并控制网络通信模块通过TCP协议与无线路由器建立socket链接；

根据数据通信协议对上行的第一数据包进行组包，将组包后的第一数据包通过通信接口发送至网络通信模块；

网络通信模块将组包后的第一数据包封装成TCP数据包后输入至协议栈；

无线路由器在第二FPGA控制下实现第一数据包的接收，并按照数据通信协议完成对第一数据包的拆包，将拆包后的第一数据包中继发送出去；

无线路由器接收下行的第二数据包，并在第二FPGA控制下按照数据通信协议完成对第二数据包的组包，将组包后的第二数据包中继发送出去；

网络通信模块接收无线路由器发送的根据数据通信协议组包的第二数据包，通过通信接口传输至第一FPGA；

第一FPGA根据数据通信协议拆分第二数据包，识别第二数据包中MAC帧，解析成完整的MAC帧，对完整的MAC帧进行数据解析处理。

所述网络数据连包拆分方法还包括：网络通信模块将TCP数据包传输至无线路由器。

所述网络通信模块具体为：WiFi芯片、3G无线网卡、4G无线网卡或100M无线网卡。