[发明专利]一种基于WinPcap的AFDX协议栈构建方法

说明书

本发明公开了一种基于WinPcap的AFDX协议栈构建方法，在应用层完成AFDX数据帧的构建、发送与接收、解析，其特征在于在AFDX数据帧的发送与接收时，首先使用WinPcap库函数pcap_findalldevs_ex()查找目标设备的网卡设备；再通过pcap_open()打开选中的网卡，同时设置捕获数据包的有效保留长度、读取时间等参数；在网卡成功打开的基础上，调用pcap_sendpacket()发送AFDX数据帧，调用pcap_next_ex()接收AFDX数据帧。本发明利用普通商用计算机WinPcap捕获网卡中的数据帧，可以在不使用AFDX板卡的基础上完成符合AFDX协议数据帧的发送。

技术领域

本发明涉及航空电子全双工交换式以太网(Avionics Full-duplex SwitchedEthernet Network，简称AFDX)领域，具体是一种基于WinPcap的AFDX协议栈构建方法。

背景技术

AFDX网络是一种基于IEEE802.3商用以太网的航空数据交换网络技术，AFDX网络采用虚拟链路(Virtual Link，VL)对网络上数据传输的带宽进行有效合理的分配和隔离，使用带宽分配间隔(Bandwidth Alllcation Gap，BAG)来控制同一条虚拟链路上以太网数据帧的最小时间间隔，增加了网络的确定性，有效的预防了网络阻塞及拥挤的问题。

WinPcap(windows packet capture)是windows平台下一个免费、公共的网络访问系统。WinPcap可以为应用程序提供访问网络底层的能力，它用于windows系统下直接的网络编程。WinPcap特别适用于网络及协议分析、网络监控等领域。通过调用WinPcap接口可以实现原始数据流的收发，应用可以直接控制MAC层的一些信息。Windows操作系统提供了NDIS(Network Driver Interface Specification)接口使得开发者可以通过编写内核驱动程序对网络通信进行控制。

现阶段对于AFDX网络的测试，一般都需要定制专业的AFDX测试设备，通过AFDX板卡进行数据的发送与接收，且商用板卡依赖于传统插槽式接口安装到台式主机上进行工作，移动不便，价格昂贵，且升级服务困难。

AFDX协议基于以太网协议进行了很多定制工作，从MAC层来看，AFDX协议中多出了Sequence Number用以校验帧传输的完整性和有序性，而且引入了VL号来构建目的MAC地址，这就意味着原有的系统自带的TCP/IP协议接口无法使用，需要自行重新构建完整的协议栈。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的发明目的在于提供了一种基于WinPcap的AFDX协议栈构建方法。通过对AFDX五元组信息、Payload、SN的合理配置，可以在不使用AFDX板卡的基础上完成符合AFDX协议数据帧的发送，并通过NDIS Filter进行干扰帧过滤，使系统只发送符合AFDX协议的数据帧。利用WinPcap捕获网卡中的数据帧，通过NDIS Filter进行干扰帧过滤，使系统接收到的都是满足AFDX要求的数据帧，并解析数据帧中的信息。既节省购买专业AFDX板卡的成本又增加了便携性，为AFDX网络的测试提供一种通用、灵活、方便、低成本的途径。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种基于WinPcap的AFDX协议栈构建方法，在应用层完成AFDX数据帧的构建、发送与接收、解析。其中，在AFDX数据帧的发送与接收时，首先使用WinPcap库函数pcap_findalldevs_ex()查找目标设备的网卡设备；再通过pcap_open()打开选中的网卡，同时设置捕获数据包的有效保留长度、读取时间等参数；在网卡成功打开的基础上，调用pcap_sendpacket()发送AFDX数据帧，调用pcap_next_ex()接收AFDX数据帧。