[发明专利]采用硬件实现的TTE端系统网络管理装置

说明书

本发明公开了一种采用硬件实现的TTE端系统网络管理装置，主要解决了现有时间触发以太网中由于网络管理所引起的实时性差的问题。其包括捕获模块、拆帧模块、UDP首部校验模块、数据缓存模块、执行模块、组帧模块和插入模块。捕获模块与拆帧模块连接，以完成网络管理数据的接收和字段提取；拆帧模块与UDP首部校验模块、数据缓存模块和执行模块连接，以完成网络管理指令的实施；组帧模块与执行模块、数据缓存模块和拆帧模块连接，以完成网络管理响应信息的生成；插入模块与组帧模块连接，以完成网络管理响应信息的发送。本发明对时间触发以太网端系统的网络管理简单高效，保证了对业务数据处理的实时性，可用于时间触发以太网端系统中。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及一种网络管理装置，可用于时间触发以太网TTE网络中。

背景技术

时间触发以太网TTE建立在以太网通信网络基础上，时间触发以太网不仅支持传统以太网业务的传输，还支持实时业务的通信，这对端系统的业务处理时延有着极高的要求，而端系统对网络管理数据的处理也消耗了一定的系统资源。因此，针对如何高效实现时间触发以太网TTE网络端系统的网络管理且不影响实时业务性能是一个亟待解决的问题。

上海斐讯数据通信技术有限公司在其申请的专利文献“基于SNMP的网络管理系统及网络管理方法”(申请号：201410822314.X，公开号：CN104506358A)中公开了一种基于简单网络管理协议SNMP的网络管理系统。该系统采用了基于传输控制协议/因特网互联协议TCP/IP的SNMP协议，通过软件实现协议栈功能。首先服务器向节点设备发送匹配设备IP地址的心跳报文，节点设备返回匹配服务器IP地址的报文以初步判断服务器与节点设备通信状态正常；计算节点设备向服务器发送的报文接收时刻与当前时刻的时间间隔是否小于预设时间间隔以确认服务器与节点设备的通信状态正常。该系统的不足之处在于，第一，这种系统是由主机的中央处理器CPU完成对协议的处理，不仅加重了CPU的负担，同时也会影响业务的处理时延，导致业务实时性变差；第二，在远端对硬件的配置管理时，需要先经过软件处理，过程低效复杂；第三，所采用的TCP协议对系统资源要求较多，并且TCP的重传机制也会产生较大的延时。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足，提出一种采用硬件实现的TTE端系统网络管理装置，以减少网络管理数据对CPU资源的占用和对实时业务的处理时延，同时支持本地和远端对TTE端系统硬件的直接网络管理。

为实现上述目的技术方案是：基于现场可编程门阵列FPGA构建用户数据报协议/网络互联协议UDP/IP硬件协议栈，实现对时间触发以太网TTE网络中端系统的网络管理，其包括：

捕获模块1，用于从本地数据发送接口或远端数据接收接口捕获属于该时间触发以太网TTE端系统的网络管理数据，将捕获的数据发送至拆帧模块2；

拆帧模块2，用于按照专用网络管理控制协议提取数据帧的帧信息，并将提取的用户数据报协议UDP首部发送到用户数据报协议UDP首部校验模块3，将提取的专用网络管理控制协议报文发送到数据缓存模块4，将提取的专用网络管理控制协议首部发送到执行模块5，将提取的MAC首部发送到组帧模块6；

用户数据报协议UDP首部校验模块3，用于对用户数据报协议UDP的首部进行校验，并将校验结果发送给执行模块5；

数据缓存模块4，用于缓存提取的专用网络管理控制协议报文，缓存待发送的专用网络管理控制协议报文；

执行模块5，用于执行专用网络管理控制协议的控制内容，并根据执行结果生成待发送的专用网络管理控制协议报文发送给数据缓存模块4，生成IP首部和专用网络管理控制协议首部，并发送给组帧模块6；

组帧模块6、用于将待发送的专用网络管理控制协议报文、IP首部、专用网络管理控制协议首部以及MAC首部重组成以太网帧，并发送到插入模块7；