CN112383418B - 一种基于fpga的以太网报文高速可靠传输的设计方法 - Google Patents

一种基于fpga的以太网报文高速可靠传输的设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112383418B
CN112383418B CN202011203869.8A CN202011203869A CN112383418B CN 112383418 B CN112383418 B CN 112383418B CN 202011203869 A CN202011203869 A CN 202011203869A CN 112383418 B CN112383418 B CN 112383418B
Authority
CN
China
Prior art keywords
message
fpga
terminal
numbering
reliable transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011203869.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112383418A (zh
Inventor
陈俊来
陈淼洋
洪啸
于洪涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Zuojiang Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Zuojiang Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Zuojiang Technology Co ltd filed Critical Beijing Zuojiang Technology Co ltd
Priority to CN202011203869.8A priority Critical patent/CN112383418B/zh
Publication of CN112383418A publication Critical patent/CN112383418A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112383418B publication Critical patent/CN112383418B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0803—Configuration setting
    • H04L41/0823—Configuration setting characterised by the purposes of a change of settings, e.g. optimising configuration for enhancing reliability
    • H04L41/0836—Configuration setting characterised by the purposes of a change of settings, e.g. optimising configuration for enhancing reliability to enhance reliability, e.g. reduce downtime
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/76—Architectures of general purpose stored program computers
    • G06F15/78—Architectures of general purpose stored program computers comprising a single central processing unit
    • G06F15/7807—System on chip, i.e. computer system on a single chip; System in package, i.e. computer system on one or more chips in a single package
    • G06F15/781—On-chip cache; Off-chip memory
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/50—Queue scheduling
    • H04L47/62—Queue scheduling characterised by scheduling criteria
    • H04L47/622—Queue service order
    • H04L47/6225—Fixed service order, e.g. Round Robin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/50—Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

本发明一种基于FPGA的以太网报文高速可靠传输的设计方法，其中，包括：通过FPGA对接收到的报文进行编号判断，并根据结果进行操作，包括：S1、查询第一分片报文的终端编号在FPGA的编号索引内是否能检索到，如果能检索到，则返回错误报文，并丢弃报文，如果不能检索到，则执行S2；S2、查询报文编号对应的报文在FPGA内是否有对应缓存，如果有缓存，则直接读取缓存内容，发送到终端，如果没有缓存，则执行S3；S3、对接收报文进行报文处理，处理完成后，将报文写入到循环缓存区，同时写入报文缓存索引，并同时发送处理后的报文到需要到达的终端。本发明实现了网络的高速可靠传输。

Description

一种基于FPGA的以太网报文高速可靠传输的设计方法
技术领域
本发明涉及网络通信技术，特别涉及一种基于FPGA的以太网报文高速可靠传输的设计方法。
背景技术
网络通信中，为了保证网络数据传输的安全性，通常需要对待传输的网络数据进行处理。由于数据处理模块性能的限制和要求，输入数据处理模块的网络数据包必须是可靠传输的。由于以太网传输安全机制不健全、逻辑中缓存资源有限等客观条件，在较大吞吐量、较大带宽的数据传输场合，不可避免会出现某些报文在传输过程中丢失，这就会造成数据处理出现紊乱，必须进行报文重传和重复报文处理等过程，导致报文处理速率低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于FPGA的以太网报文高速可靠传输的设计方法，用于解决报文处理速率低下的问题。
本发明一种基于FPGA的以太网报文高速可靠传输的设计方法，其中，包括：通过FPGA对接收到的报文进行编号判断，并根据结果进行操作，包括：S1、查询第一分片报文的终端编号在FPGA的编号索引内是否能检索到，如果能检索到，则返回错误报文，并丢弃报文，如果不能检索到，则执行S2；S2、查询报文编号对应的报文在FPGA内是否有对应缓存，如果有缓存，则直接读取缓存内容，发送到终端，如果没有缓存，则执行S3；S3、对接收报文进行报文处理，处理完成后，将报文写入到循环缓存区，同时写入报文缓存索引，并同时发送处理后的报文到需要到达的终端。
根据本发明所述的基于FPGA的以太网报文高速可靠传输的设计方法的一实施例，其中，发送端报文编号方法包括：根据发送报文的三元组或五元组进行终端编号；根据发送多链接不同报文进行报文编号；根据发送单链接相同报文进行分片报文编号。
根据本发明所述的基于FPGA的以太网报文高速可靠传输的设计方法的一实施例，其中，接收端报文处理包括：对接收报文的第一分片报文的终端编号进行重复行检查；根据接收报文的编号进行处理后的报文检索；接收端处理报文并缓存报文。
根据本发明所述的基于FPGA的以太网报文高速可靠传输的设计方法的一实施例，其中，终端发送端根据发送报文的三元组或五元组进行终端编号，根据多链接并发报文进行报文编号，对单链接报文进行分片编号。
根据本发明所述的基于FPGA的以太网报文高速可靠传输的设计方法的一实施例，其中，S1如果能检索到报文的终端编号，还报告编号重复错误类型。
本发明提出的技术方案通过构建“发送终端报文编号”、“接收终端编号重复性检查”、“接收终端报文编号检索”三大机制，通过保存多个处理后的报文现场，减少重复报文的处理时间，实现了网络的高速可靠传输，设计者采用此机制可以结合实际情况灵活配置。
附图说明
图1所示为报文编号格式示意图；
图2为接收报文编号处理示意图；
图3为FPGA缓存处理后报文示意图；
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
图1所示为发送终端报文编号示意图，报文编号方法包括：
A1、终端编号：三元组或五元组到终端编号的映射，映射方法由使用者定制，映射后的序列号需满足条件：其他终端映射的序列号与当前终端映射的序列号必须是不相同的。
A2、报文编号：根据不同的报文，设置不同的报文编号，需满足条件：正在传输的报文编号不能有重复的。
A3、分片报文编号：第一个分片报文从0或1开始，其他分片报文依次累加编号。
图2所示为接收端报文处理编号示意图，报文编号处理方法包括：
B1、第一分片报文的终端编号进行重复性检查，确保正在接收的报文终端编号不能重复，报文编号和分片报文编号可以重复，执行B2。
B2、报文编号的缓存索引，查询当前接收的报文是否有已经完成处理的缓存报文，如果有，则当前报文不需进行二次处理，可直接发送到终端；如果没有，则执行B3。
B3、报文处理：报文按使用者进行处理，并将处理后的报文输出到发送终端，同时更新处理后的报文到本地缓存buffer，同时写入报文缓存索引。
图3所示为报文缓存区
C1、处理后的报文需缓存到循环buffer，并将报文编号同步缓存到索引buffer中，需要说明的是，索引buffer的内容为报文buffer的地址指针。
C2、报文检索：根据接收的报文编号，检索索引buffer，查询接收的报文是否已经进行过处理；如果已经进行过处理，则直接读取缓存buffer，输出处理后的报文；如果没有检索到报文编号，则报文发送到报文处理模块，进行处理。
本发明一种基于FPGA的以太网报文高速可靠传输的设计方法，其中，包括：发送端报文编号方法，包括终端发送端根据发送报文的三元组或五元组进行终端编号，根据多链接并发报文进行报文编号，对单链接报文进行分片编号；FPGA对接收到的报文进行判断，执行如下判断步骤：查询第一分片报文的终端编号在FPGA的编号索引内是否能检索到，如果能检索到，则返回错误报文，报告编号重复错误类型，表示当前编号已经被应用，并丢弃报文，如果没有检索到，则执行S2；S2、查询编号对应报文在FPGA内是否有对应缓存，如果有缓存，则直接读取缓存内容，发送到终端，如果没有缓存，则执行S3；S3、接收报文并进行报文处理，处理完成后，报文写入到循环buffer缓存区，同时写入报文缓存索引，并同时发送处理后的报文到需要到达的终端。终端发送端编号包括：终端发送端根据发送报文的三元组或五元组进行终端编号，保证各个终端编号不能重复，以区分不同终端；终端发送端根据发送多链接不同报文进行报文编号，以区分不同链接的报文；终端发送端根据发送单链接相同报文进行分片报文编号，以区分相同链接报文的不同分片报文。
与现有技术相比，本发明提出的技术方案通过构建“发送终端报文编号”、“接收终端编号重复性检查”、“接收终端报文编号检索”三大机制，通过保存多个处理后的报文现场，减少重复报文的处理时间，实现了网络的高速可靠传输，设计者采用此机制可以结合实际情况灵活配置，所以本发明具有一定的工程实用价值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于FPGA的以太网报文高速可靠传输的设计方法，其特征在于，包括：
发送端报文编号方法，包括：
发送端根据发送报文的三元组或五元组进行终端编号；
发送端根据多链接并发报文进行报文编号；
发送端对单链接报文进行分片编号；
接收端通过FPGA对接收到的报文进行编号判断，并根据结果进行操作，包括：
S1、接收端查询第一分片报文的终端编号在FPGA的编号索引内是否能检索到，如果能检索到，则返回错误报文，并丢弃报文，如果不能检索到，则执行S2；
S2、接收端查询报文编号对应的报文在FPGA内是否有对应缓存，如果有缓存，则直接读取缓存内容，发送到需要到达的终端，如果没有缓存，则执行S3；
S3、接收端对接收报文进行报文处理，处理完成后，将报文写入到循环缓存区，同时写入报文缓存索引，并同时发送处理后的报文到需要到达的终端。
2.如权利要求1所述的基于FPGA的以太网报文高速可靠传输的设计方法，其特征在于，S1如果能检索到报文的终端编号，还报告编号重复错误类型。
CN202011203869.8A 2020-11-02 2020-11-02 一种基于fpga的以太网报文高速可靠传输的设计方法 Active CN112383418B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011203869.8A CN112383418B (zh) 2020-11-02 2020-11-02 一种基于fpga的以太网报文高速可靠传输的设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011203869.8A CN112383418B (zh) 2020-11-02 2020-11-02 一种基于fpga的以太网报文高速可靠传输的设计方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112383418A CN112383418A (zh) 2021-02-19
CN112383418B true CN112383418B (zh) 2023-07-14

Family

ID=74576117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011203869.8A Active CN112383418B (zh) 2020-11-02 2020-11-02 一种基于fpga的以太网报文高速可靠传输的设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112383418B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113765721B (zh) * 2021-09-14 2024-02-09 北京左江科技股份有限公司 一种基于fpga的以太网远程配置装置
CN114615343A (zh) * 2022-03-24 2022-06-10 北京左江科技股份有限公司 一种基于fpga的以太网报文可靠传输的实现方法
CN116527406B (zh) * 2023-07-03 2023-09-12 北京左江科技股份有限公司 一种基于fpga的多主机的安全***和通信方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100531147C (zh) * 2007-03-07 2009-08-19 华为技术有限公司 多链路捆绑协议报文分片接收方法
CN101572651B (zh) * 2008-04-30 2013-06-05 华为技术有限公司 报文传输的方法及装置
CN101510886B (zh) * 2009-03-09 2012-09-05 华为技术有限公司 应用于mp组的报文处理方法及装置
CN101795236B (zh) * 2010-03-31 2012-08-08 成都市华为赛门铁克科技有限公司 报文保序方法及装置
CN104618208A (zh) * 2015-01-26 2015-05-13 国电南瑞科技股份有限公司 数据弹***互综合总线***
CN110198315B (zh) * 2019-05-30 2022-02-25 新华三信息安全技术有限公司 一种报文处理的方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN112383418A (zh) 2021-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112383418B (zh) 一种基于fpga的以太网报文高速可靠传输的设计方法
EP1196856B1 (en) Method and apparatus for monitoring traffic in a network
CN111277480B (zh) 一种高可用性无缝冗余环网重复帧丢弃方法及***
CN115344527B (zh) 一种基于fpga的高速行情数据缓存方法
CN115037700B (zh) 一种复杂网络数据包传送方法、***、终端及存储介质
CN111917753B (zh) 一种基于位域的Modbus TCP报文解析方法
CN111682994A (zh) 基于epa协议的环形或线形网络***和非实时数据的传输方法
CN102238055B (zh) 基于mdio接口的下载方法及***
CN107896141B (zh) 一种fc-ae-asm网络数据冗余方法
US6285686B1 (en) Using page registers for efficient communication
EP4175231A1 (en) Message processing method, network device and related device
CN108600041B (zh) 一种基于rfc6349的数据块乱序测试方法及装置
CN108429707B (zh) 一种适应不同传输速率的时间触发业务转发器及方法
CN110069429B (zh) 基于zynq的实时高性能srio控制器及控制方法
CN100479450C (zh) 用于减少对存储器的访问的方法和***
CN110474827B (zh) 一种fin报文多环境转发方法、设备以及***
CN115913473A (zh) 一种数据选择性重传方法及其***、存储介质、电子设备
CN115866103A (zh) 一种报文处理方法、装置、智能网卡和服务器
KR100311619B1 (ko) 분산처리 시스템에서 프로세서간 메시지 송수신 방법
CN107707492B (zh) 一种上报和下发报文的方法及装置
CN109981481B (zh) 一种多现场保护的设计方法
CN115297070B (zh) 一种多元数据激励的arinc664交换机缓存溢出测试方法
US11907147B1 (en) Programmable message inspection engine implemented in hardware that generates an output message using a content modification plan and a destination control plan
CN113726755B (zh) 一种slip协议数据的处理方法
CN118316888A (zh) 报文保序传输方法、芯片及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant