[发明专利]多规格10Gbps网络信号长时采集与回放系统和方法

权利要求书

1.一种多规格10Gbps网络信号长时采集与回放系统，其特征在于，包括：工控机、10GE/10GSDH高速网卡和SSD高性能存储卡，所述工控机分别通过PCI-E接口与所述10GE/10GSDH高速网卡和所述SSD高性能存储卡连接；所述10GE/10GSDH高速网卡通过光纤与数据源连接；

所述SSD高性能存储卡包括多个FPGA，每个所述控制器分别与多个NANDFLASH芯片和DDR连接。

2.一种多规格10Gbps网络信号长时采集与回放方法，其特征在于，利用权利要求1所述的多规格10Gbps网络信号长时采集与回放系统，包括如下步骤：

S1，10G以太网或者10GSDH信号通过光纤接入高速网卡中，高速网卡对不同规格的高速信号根据对应的策略进行采集、汇聚和分发；

S2，分发的高速信号通过DMA到达工控机的内存后，操作系统采用多线程和环形缓冲区，对高速信号分别进行接收、处理，并存储在SSD高性能存储卡中；

S3，采用多线程读取文件的方式，并把读取的数据分块缓存工控机内存中；

S4，读取数据，通过DMA传给高速网卡；

S5，高速网卡通过光纤把读取的数据还原传输出去。

3.根据权利要求2所述的多规格10Gbps网络信号长时采集与回放方法，其特征在于，S1中，所述高速网卡对不同规格的高速信号根据对应的策略进行采集、汇聚和分发，具体包括对STM64帧采集和IP包的提取，其中，所述对STM64帧采集具体为：对采集到的高速信号进行时钟恢复、串并转换、帧同步和解扰后，得到原始帧数据，并将该原始帧数据传送到主机侧的队列中；所述IP包的提取具体为：对IP信号承载的SDH协议解析还原，并负载均衡到主机侧的多个接收队列中。

4.根据权利要求3所述的多规格10Gbps网络信号长时采集与回放方法，其特征在于，所述SDH协议包括承载的PoS帧、GFP帧和WAN帧。

5.根据权利要求2所述的多规格10Gbps网络信号长时采集与回放方法，其特征在于，S2中，所述多线程包括：数据接收线程、数据处理线程和数据存盘线程，所述数据接收线程用于从高速网卡接收数据，所述数据处理线程用于数据分析，所述数据存盘用于数据写入所述SSD高性能存储卡，所述环形缓冲区用于协调多线程的工作。

6.根据权利要求5所述的多规格10Gbps网络信号长时采集与回放方法，其特征在于，S3中，所述多线程包括读取线程和回放线程，所述读取线程用于读取存储数据并做一些包处理，回放线程用于发送数据包；所述读取线程设置为多个，每个所述读取线程均对应固定大小的一块缓存块，每块缓存块均设置有可读写标志，所有的缓存块组成环形缓冲区。

7.根据权利要求6所述的多规格10Gbps网络信号长时采集与回放方法，其特征在于，S3具体为：当所述读取线程判断其对应的缓存块可写时，将从硬盘上读取的文件放入缓存块中，并将缓存块的标志设置为可读；当回放线程按照顺序遍历所述环形缓冲区时，首先判断缓存块的标志是否为可读，如果是，则把缓存块的数据进行发送，然后将缓存块的标志设置为可写，重复上述过程，直到文件读取发送完成为止。

8.根据权利要求7所述的多规格10Gbps网络信号长时采集与回放方法，其特征在于，在每个读取线程对应缓存块的前端预留一定大小的空间，当各个线程把相应的数据写入缓存块后，根据每个包长指示，检测缓存块中的数据包是否完整，如果检测到最后的数据包不完整，则将该不完整的内容从当前的缓存块中搬移到后续相邻的读取线程对应的缓存块的前端预留空间中，与后续相邻的读取线程中的数据包的另一部分内容拼接在一起，形成一个完整的数据包。