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    • 专利摘要:
    ZumTesten einer Kommunikation in einem Netz, das Datenrahmen zwischenKommunikationstoren, die jeweils Adressen aufweisen, trägt, wobeijeder Rahmen eine Anzeige der Adresse der Quelle des Rahmens, dieAdresse der beabsichtigten Destination des Rahmens und andere Datenenthält,weist eine Testanordnung zumindest ein Kommunikationstor und einenEmpfänger zumEmpfangen eines Datenrahmens auf, der an dem Kommunikationstor ankommt.Die Testanordnung umfaßt eineSchaltungsanordnung zum Erkennen von Testdatenrahmen gemäß zumindesteinem vorbestimmten Kriterium und zum Extrahieren von vorbestimmtenElementen aus jedem Testdatenrahmen, einschließlich der Quellen- und Destinationsadressen.Es wird ein neuer Testdatenrahmen erzeugt, der die vorbestimmtenElemente umfaßt,wobei die Quellen- und Destinationsadressen ausgetauscht werden,und der einen zusätzlichenInhalt eines vorbestimmten Werts umfaßt, und ein Sender sendet denneuen Datenrahmen mit den ausgetauschten Adressen in das Netz.
    公开号:DE102004015612A1
    申请号:DE102004015612
    申请日:2004-03-30
    公开日:2004-11-11
    发明作者:Colin South Queensferry Johnstone；Gordon Old
    申请人:Agilent Technologies Inc；
    IPC主号:H04L12-56
    专利说明:
    [0001] DieseErfindung bezieht sich auf Verfahren und Anordnungen zum Testeneiner Kommunikation in einem Netz, z. B. Ethernet-Zubringerdatenströme, diefür eineSendung überSONET(synchronous optical network = synchrones optisches Netz)- oder SDH-(synchronousdigital hierarchy = Synchrondigitalhierarchie)-Netze zusammengeführt werden.
    [0002] Inden letzten Jahren ist weltweit die Menge des datenbezogenen (abgegrenztvom sprachbezogenen) Telekommunikationsverkehrs, der Kommunikationsnetzedurchquert, fortlaufend gestiegen. Es stehen verschiedene Ansätze zurVerfügung,um diesen steigenden Bedarf nach einer Kommunikationsbandbreiteaufzunehmen. Einer besteht darin, gänzlich neue Netze aufzubauen,die spezifisch dafürausgelegt sind, großeDatenmengen handzuhaben. Dies stellt jedoch für Bediener mit existierendengroßeninstallierten Netzen, die weiterhin betrieben werden müssen, umdie Einnahmen zu maximieren, keine gute wirtschaftliche Lösung dar.Ein anderer Ansatz besteht darin, ein neues Paketdatennetz zu installieren(z. B. unter Verwendung des Internetprotokolls – IP – oder des Ethernet oder einerKombination aus beidem), um die existierenden Hochleistungs-SONET/SDH-Systemezu ersetzen, die füreine Übertragungvon Sprachverkehr verwendet werden. Um einen fortgesetzten Dienstfür einenSprachverkehr zu gewährleisten,ist die Installation des Paketnetzes in relativ großen Abschnittenerforderlich, die dann Abschnitte des SONET/SDH-Netzes ersetzenkönnen, sodaß eingroßerfinanzieller Aufwand erforderlich ist.
    [0003] Einedritte Option besteht darin, existierende SONET/SDH-Netze zu verwenden,um eine Nutzlast zu tragen, die Paketdaten umfaßt, die z. B. über Zubringerdatenströme gesammeltund verteilt wird, die unter Verwendung der Ethernet- Technologie implementiertsind. Dies erfordert einen geringeren finanziellen Aufwand, erzeugt(oder erhöhtsogar) weiterhin Einnahmen aus existierenden Netzinstallationen undbeeinflußtnicht die Kontinuitätdes Dienstes für existierendeKunden, deren Verkehr überdas SONET/SDH-Netz abgewickelt wird.
    [0004] DieInstallation, das Testen und die Wartung derartiger zusammengesetzterSysteme bringt jedoch neue Herausforderungen mit sich. Um Umlaufmessungenin einem IP-Netz zu ermöglichen,wird in der Regel ein Strom von speziellen Testrahmen erzeugt. DaIP- und Ethernet-Medienzugriffssteuerungs-Rahmen(MAC-Rahmen, MAC = media access control) Quellen- und Destinationsadressenaufweisen, ist es nicht möglich,einen Rahmen einfach von dem anderen (empfangenden) Ende zurück zu dem nahen(ursprünglichen)Ende erneut zu senden, ohne den Rahmen zu ändern (sogenannte passive Rückschleifung).Es muß durchAustauschen der Quellen- und Destinationsadressen für sowohlMAC als auch IP (Quelle fürDestination und umgekehrt) mindestens ein neuer Rahmen aus dem empfangenenRahmen geschaffen werden. Dies wiederum erzwingt eine erneute Berechnungder MAC-Rahmenprüfzeichenfolge (FCS = frame check sequence), da dieser Wert aus den Nutzlastdateneinschließlichder Knotenadressen berechnet wird. Es können andere Veränderungenerwünschtsein wie z. B. ein Rücksetzendes IP-„Zeit-zu-Leben"-Parameters.
    [0005] Esmuß somiteine bestimmte Anordnung an dem empfangenden Ende beteiligt sein,die Rahmen empfangen, interpretieren, ändern, erneut zusammensetzenund weitersenden kann. Aufgrund der Art des IP kann ein andererVerkehr in den getesteten Netzwerken vorhanden sein. In den meistenFällen solltedieser Verkehr nicht schleifenmäßig zurückgeführt werden,so daß dieempfangende Anordnung auch in der Lage sein muß, vor einer Modifizierung undWeitersendung spezielle Testrahmen zu erkennen und dieselben zufiltern. Datenpaket-Weitersendungsgeräte können entweder ein Bit- Weiterleiten oderein Speichern-und-Weiterleiten verwenden. Beim Bit-Weiterleitenwerden nur ein paar Bytes durch das Gerät gespeichert, bevor die Rahmenweitersendungbegonnen wird, so daß esfür eineWeitersendung eines Rahmens üblichist, gestartet zu werden, noch bevor derselbe vollständig empfangen wurde.Beim Speichern-und-Weiterleiten wird das gesamte Paket durch dasGerät empfangen,bevor eine Weitersendung erfolgt. Ein Speichern-und-Weiterleitenerfordert in der Regel mehr Speicher als ein Bit-Weiterleiten.
    [0006] Wennein Bit-Weiterleiten verwendet wird, ist es möglich, daß die Paketweitersendung beginnt,bevor ein Filter aktiviert wird, um eine Rahmenweitersendung abzubrechen.In diesem Fall würdedie Weitersendungsanordnung beendete Rahmen erzeugen mit möglicherweiseschädlichenAuswirkungen auf die Netzausrüstung.Dies kann sich außerdemaufgrund des zusätzlichen,jedoch falschen erzeugten Verkehrs auf das Verhalten des zu messendenWeges auswirken. Beim wahren Speichern-und-Weiterleiten wird dergesamte Rahmen in der Anordnung gespeichert, bevor die Weitersendungbeginnt, was eine zusätzlicheteure Datenspeicherung erfordert.
    [0007] Esist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Testanordnung sowieein Verfahren zum Testen einer Kommunikation in einem Netz mit verbessertenCharakteristika zu schaffen.
    [0008] DieseAufgabe wird durch eine Testanordnung gemäß Anspruch 1 oder 5 sowie einVerfahren gemäß Anspruch3 oder 6 gelöst.
    [0009] Gemäß einemAspekt dieser Erfindung ist eine Testanordnung zum Testen einerKommunikation in einem Netz vorgesehen, das Datenrahmen zwischenKommunikationstoren trägt,die jeweilige Adressen aufweisen, wobei jeder Rahmen eine Anzeigeder Adresse der Quelle des Rahmens, die Adresse der beabsichtigtenDestination des Rahmens und andere Daten enthält, wobei die Anordnung folgendeMerkmale aufweist: zumindest ein Kommunikationstor; einenEmpfängerzum Empfangen eines Datenrahmens, der an dem Kommunikationstor ankommt; eineSchaltungsanordnung zum – Erkennen von Testdatenrahmengemäß zumindesteinem vorbestimmten Kriterium und zum Extrahieren vorbestimmterElemente aus jedem Testdatenrahmen, einschließlich der Quellen- und Destinationsadressen,und – Erzeugeneines neuen Testdatenrahmens, der die vorbestimmten Elemente umfaßt, wobeidie Quellen- und Destinationsadressen ausgetauscht werden, und dereinen zusätzlichenInhalt eines vorbestimmten Werts umfaßt; und einenSender zum Senden des neuen Datenrahmens mit den ausgetauschtenAdressen in das Netz.
    [0010] Gemäß einemanderen Aspekt dieser Erfindung ist ein Verfahren zum Testen einerKommunikation in einem Netz vorgesehen, das Datenrahmen zwischenKommunikationstoren trägt,die jeweilige Adressen aufweisen, wobei jeder Rahmen eine Anzeigeder Adresse der Quelle des Rahmens, die Adresse der beabsichtigtenDestination des Rahmens und andere Daten enthält, wobei das Verfahren folgendeSchritte aufweist: Bereitstellen von zumindest einem Kommunikationstor; Empfangeneines Datenrahmens, der an dem Kommunikationstor ankommt; Erkennenvon Testdatenrahmen gemäß zumindest einemvorbestimmten Kriterium und Extrahieren vorbestimmter Elemente ausjedem Testdatenrahmen, einschließlich der Quellen- und Destinationsadressen; Erzeugeneines neuen Testdatenrahmens, der die vorbestimmten Elemente umfaßt, wobeidie Quellen- und Destinationsadressen ausgetauscht werden, und dereinen zusätzlichenInhalt des vorbestimmten Werts umfaßt; und Senden des neuenDatenrahmens mit den ausgetauschten Adressen in das Netz.
    [0011] EinVorteil dieser Erfindung besteht darin, daß sie weder eine Rahmensendungauf die Art und Weise eines bitweiterleitenden Geräts beendetnoch eine zusätzlicheSpeicherspeicherung erfordert, wie dies bei einem Speicher-und-Weiterleit-Gerät der Fall ist.Dennoch ahmt das Verhalten einer Anordnung, die diese Erfindungeinsetzt, täuschendein Speicher-und-Weiterleit-Gerätnach, das lediglich die erwünschtenTestpakete zurückgibt.
    [0012] Nachfolgendwerden ein Verfahren und eine Anordnung gemäß dieser Erfindung zum Testeneiner Ethernet-Ausrüstung,die Zubringerverbindungen zu SONET- oder SDH-Sendesystemen bereitstellt, Bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beispielhaft beschrieben.Es zeigen:
    [0013] 1 ein schematisches Blockdiagrammeines SONET/SDH-Netzesmit Zubringerdatenströmen vonlokalen Netzen (LAN = local area network) eines Ethernets;
    [0014] 2 ein schematisches Blockdiagrammeiner Testanordnung zum Testen des in 1 gezeigtenNetzes;
    [0015] 3 das Format eines Ethernet-Datenrahmens,der durch die Testanordnung aus 2 erzeugtwurde;
    [0016] 4 ein schematisches Diagrammzweier Testanordnungen wie in 2 gezeigt,die einen „1-Tor-Rückschleif/Durchschleif"-Testmodus bereitstellen;und
    [0017] 5 ein schematisches Blockdiagrammeiner Schaltungsanordnung, die in der Testanordnung in 4 enthalten ist und in einem „Durchschleif"-Modus wirksam ist.
    [0018] 1 zeigt ein Beispiel einesDatenkommunikationsnetzes 10 zum Senden von Datenrahmen zwischenden beiden Ethernet-LANs 12 und 14 über einSendesystem 16, das eine SONET- oder SDH-Technologie verwendet. JedesEthernet-LAN weist mehrere Stationen oder Knoten (z. B. Arbeitsplatzrechner,Dateiserver, Druckserver, Drucker und andere Vorrichtungen) auf,die in einer Sterntopologie mit einem oder mehreren Netzknoten bzw.Hubs oder Ethernet-Schaltern verbunden sind. Einer der Netzknotenin jedem LAN 12 und 14 weist außerdem eineVerbindung mit einer SONET- oder SDH-Zugriffs- oder Aggregationsausrüstung wiez. B. einem optischen Abzweigungsmultiplexer (OADM = optical add-dropmultiplexer) 16 oder einem Anschlußmultiplexer 18 auf.Diese AusrüstungempfängtZubringersignale bzw. Nebenstellensignale in ihren Ursprungsformaten(in dem vorliegenden Fall Ethernet-Rahmen) und erzeugt entwederSONET/SDH-Rahmen durch Kombinieren der Zubringersignale von mehrerenQuellen (Anschlußmultiplexer)oder setzt Abschnitte eines Zubringersignals in jeweilige Abschnitteder Nutzlasthüllkurveaufeinanderfolgender, existierender Rahmen ein (Abzweigungsmultiplexer).Die Multiplexer 16 und 18 sind über SONET/SDH-Verbindungenentweder direkt oder übereine digitale Querverbindungs- bzw. Cross-Connect-Ausrüstung 20 miteinanderverbunden. Die Details einer SONET/SDH-Rahmenstruktur und eines Betriebs einer Ausrüstung wiez. B. Anschlußmultiplexer,Abzweigungsmultiplexer und Querverbinder sind Fachleuten bekanntund müssenhierin nicht erörtertwerden.
    [0019] DieInstallation und Wartung eines Systems wie z. B. des Netzes 10,das in 1 gezeigt ist,erfordert häufigdie Sendung von Testsignalen (Ethernet-Datenrahmen) über ausgewählte Wegein dem Netz, um zu bestätigen,daß dieNetzaus rüstung (Verbindungen,Multiplexer, Querverbinder, etc.), die diese Wege aufweist, korrektarbeitet. Zum Beispiel kann eine Testanordnung 22, diemit dem OADM 16 verbunden ist, verwendet werden, um Testrahmenfür eineSendung zu einer anderen Testanordnung 24, die mit demAnschlußmultiplexer 18 verbundenist, in das Netz 10 zu injizieren. Das Testen eines Systems, dasEthernet-Komponenten umfaßt,erfordert ein Spezifizieren einer oder mehrerer Toradressen für jede Ethernet-Komponente.Das Adressierungsschema, anhand dessen Datenrahmen zu ihrer beabsichtigtenDestination überein Ethernet-LAN geleitet werden, umfaßt die Zuweisung einer globaleindeutigen, 12-stelligen (6-Byte) hexadezimalen Stationsadresse,wie z. B. 08:00:07:A9:B2:FC, zu jeder Ethernet-Schnittstellen-Ausrüstung (Steckkarteoder integrierte Schaltungsanordnung).
    [0020] Einvordefinierter Satz aus Ethernet-Stationsadressen wird permanentgespeichert und selektiv bei den beiden Testanordnungen 22 und 24 verwendet,um die Destinationsadresse von Ethernet-Rahmen zu bestimmen, diedurch die Testanordnungen gesendet werden. Diese Stationsadressen werdenaus jenen gezogen, die gemäß der Ethernet-Praxisdem Hersteller der Testanordnungen zugewiesen sind. In der Regelist der Adreßsatzder gleiche füralle Beispiele des gleichen Testanordnungsmodells, jedoch unterschiedlichfür unterschiedlicheModelle. Die Auswahl bestimmter Adreßkombinationen bei jeder Testanordnungwird durch die Testanordnungen gemäß einer Benutzerauswahl einesoder mehrerer vordefinierter Testmodi koordiniert. Zusätzlich,um eine vollständigeBetriebsflexibilitätaufrechtzuerhalten, ist der Benutzer in der Lage, alle Ethernet-Adressenund verwandten Parameter individuell zu konfigurieren, um Umständen gerecht zuwerden, in denen die vordefinierten Testmodi nicht geeignet sind.
    [0021] 2 zeigt beispielhaft dieprinzipielle Funktionalitätder Testanordnung 22 (und 24) zum Implementierender vorliegenden Erfindung. Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Satz Ethernet-Schnittstellen-Tore 26 (optischoder elektrisch, 10 Mb/s, 100 Mb/s, 1 Gb/s und/oder 10 Gb/s) für eine Verbindung mitden Netzelementen des Netzes 10, wie z. B. dem OADM 16 unddem Anschlußmultiplexer 18,vorgesehen. Es sind vier Schnittstellentore gezeigt, doch kann,falls erwünscht,eine größere Anzahlvorgesehen sein. Jedes Ethernet-Schnittstellen-Tor umfaßt einenSendungsausgang Tx (der z.B. in dem Fall eines optischen Tors einenLaser enthält)und einen Empfangseingang Rx (der z. B. einen Photodiodenempfänger enthält). DieEthernet-Tore 26 sind mit einem Prozessor 28 gekoppelt,der den Betrieb der Testanordnung 22 gemäß Softwareprogramminstruktionenkoordiniert, die in einem Speicher 30 gespeichert sind.Testdaten, die überdie Ethernet-Tore 26 gesendet werden sollen, werden ineinem Testdatengenerator 32 erzeugt, z. B. unter Verwendungeines Pseudozufalls-Binärfolge-Generators(PRBS = pseudo-random binary sequence), und mit geeigneten Ethernet-MAC-Kopfblöcken (untenbeschrieben) und Prüfdatenzusammengesetzt, um Ethernetrahmen zu bilden. Ebenso werden Testdatenin Ethernet-Rahmen, die überdie Ethernet-Tore 26 empfangen werden, durch eine Testdatenanalysevorrichtung 34 aus denRahmen extrahiert, und es werden dem Prozessor 28 zusammengefaßte Datenzugeführt.
    [0022] Diefunktionellen Anforderungen des Benutzers der Testanordnung unddie Ergebnisse von durchgeführtenTests werden übereine Benutzerschnittstelle 36 (z. B. ein Anzeige- und Eingabegerät wie z.B. eine Tastatur), die durch den Prozessor 28 gesteuertwird, übermittelt.Die wie in 2 gezeigte Funktionalitätsanordnungdient lediglich der Erläuterungund die Details einer praktischen Implementierung können variieren.Zum Beispiel kann ein Großteiloder die gesamte Funktionalitätder Testdatenanalysevorrichtung 34 durch Softwarealgorithmenbereitgestellt sein, die in dem Speicher 30 gespeichert sindund durch den Prozessor 28 ausgeführt werden.
    [0023] Diedurch den Testdatengenerator 32 zusammengesetzten Ethernet-Rahmenweisen ein Format auf, das in 3 gezeigtist und sich größtenteils nachdem Format von normalen Ethernet-Rahmen richtet. Jeder dieser Rahmenbeginnt mit einer Medienzugriffssteuerungs-(MAC)-Information (MAC= media access control), wie z. B. Anfangsblock, Rahmenbeginn-Abgrenzer,Destinationsadresse, Quellenadresse und Rahmenlängen-/-typindikator und IP-Kopfblockfelder.Die Klientendaten oder die Nutzlast (falls vorliegend – sieheunten) weisen PRBS-Testdaten auf, die durch den Testdatengenerator 32 erzeugtwurden, gefolgt von fünfFeldern mit jeweils vier Bytes der Testanordnungsdaten 38.Diese fünfFelder enthalten:
    [0024] Vorausgesetzt,daß sowohlder IP- als auch der MAC-Zeitstempeleinen Spielraum fürunterschiedliche Latenzzeiten ermöglicht, umfaßt die IP-LatenzzeitPhänomene,wie z. B. Verzögerungen, diedurch den MAC-PAUSE-Mechanismus eingeführt wurden, die MAC-Latenzzeithingegen nicht. Die Klientendaten werden nach Bedarf auf die minimale spezifizierteLänge für einenEthernet-Rahmen aufgefüllt,gefolgt von einer Rahmenprüfsequenz(FCS = frame check sequence), die einen 32-Bit-CRC-Code aufweist.Wenn jedoch Testpakete minimaler Länge erforderlich sind, läßt die Mengeder Felder MAC, IP, Testanordnungsdaten, Auffüllung (PAD) und FCS keinenRaum füreine PRBS, so daß indiesem Fall die Nutzlast weggelassen wird. Das in 3 gezeigte Rahmenformat wird unten als „Spezialtestrahmen" bezeichnet. EinMerkmal dieses Formats besteht darin, daß die Rahmen ohne weiteresaus einem anderen Verkehr, der eventuell in dem Netz vorliegt, gefiltertwerden können,z. B. unter Verwendung der Testanordnungsdaten-CRC, um das Vorhandenseinder Testanordnungsdatenfelder 38 zu erfassen. Für IP-Umlaufmessungen müssen dieRahmen selbstverständlichIP-Felder umfassen.Die Erfindung ist jedoch auch auf ein MAC-Testen anwendbar, bei dem die Rahmenkeine IP-Felder enthalten müßten.
    [0025] DieTestanordnungen 22 und 24 liefern verschiedenevordefinierte Testmodi, wie z. B. Rückschleifen (2-Tor), Ende-zu-Ende, Rückschleifen (1-Tor)und Durchschleifen. Jede Testanordnung speichert den gleichen gesamtenSatz aus Ethernet-Adressen, die selektiv unterschiedlichen der Schnittstellentore 26 inder Testanordnung zugewiesen werden können und selektiv in Ethernet-Rahmen enthaltensein können,die durch unterschiedliche Tore 26 in der oder einer anderenTestanordnung gesendet werden. Fürdie Zwecke dieser Beschreibung werden vier dieser Adressen als AdresseA, Adresse B, Adresse X und Adresse Y identifiziert.
    [0026] Beivielen Testkonfigurationen erzeugt und sendet eine (ursprüngliche)Testanordnung Testdatenrahmen, die das getestete Netz zu einem entferntenTestpunkt hin durchqueren. Dort werden sie entweder empfangen undsofort in einer zweiten Testanordnung validiert oder durch ein Rückschleifkabel odereine zweite Testanordnung zum Zweck einer Validierung zu der ursprünglichenVorrichtung zurückgegeben.Jede Testanordnung 22 und 24 kann als ursprünglicheAnordnung (Testanordnung 1) oder als empfangen de/Rückschleifanordnung(Testanordnung 2) konfiguriert werden. Wenn die Testanordnung-1-Konfigurationausgewähltist, sind die Adressen A und B den Toren 1 und 2 derTestanordnung zugeordnet; wenn die Testanordnung-2-Konfiguration ausgewählt ist,sind die Adressen X und Y diesen Toren zugeordnet.
    [0027] UnterBezugnahme auf 4 sinddie oben erwähntenTestmodi Rückschleif(1-Tor) und Durchschleif füreine Verwendung miteinander vorgesehen, wobei eine Testanordnung,die als Testanordnung 1 (die Testanordnung 22 in 4) konfiguriert ist, ineinem Rückschleif-(1-Tor)-Modusist, und die Testanordnung, die als Testanordnung 2 (dieTestanordnung 24) konfiguriert ist, in einem Durchschleifmodus ist.Die Destinationsadresse fürEthernet-Rahmen, die von dem Tor 1 der Testanordnung 22 gesendet werden,ist die Adresse X des Tors 1 der Testanordnung 24.Die Testanordnung 24 ist jedoch nicht für eine unabhängige Erzeugungihrer eigenen Ethernet-Rahmen angeordnet. Statt dessen ist dieselbe angeordnet,um die Rahmen, die sie empfängt,auf demselben Tor weiterzusenden, nachdem dieselbe die Quellen-und Destinationsadressen, die sie enthalten, ausgetauscht oder ausgewechselthat und die FCS jedes Rahmens erneut berechnet und aktualisierthat. Somit weisen die Rahmen, die dieselbe empfängt, die Adresse A als Quellenadresseund die Adresse X als Destinationsadresse auf, und sie sendet dieseRahmen mit der Adresse X als Quellenadresse und der Adresse A alsDestinationsadresse weiter. Dementsprechend empfängt die Testanordnung 22 aufdem Tor 1 die Rahmen zurück, die sie von diesem Torgesendet hat.
    [0028] Sinddie Testanordnungen in den Modi Rückschleif-(1-Tor)/Durchschleifkonfiguriert, kann ein Rückschleiftestunter Verwendung von nur einem Tor an jeder Testanordnung und miteiner einzelnen Duplexverbindung in dem SONET/SDH-Netz erzielt werden,ungeachtet der spezifischen Implementierung des verwendeten Ethernets(z. B. mit Ruto-Verhandlung).Falls erwünscht,könnenzusätzlicheTore an den Testanordnungen 22 und 24 verwendetwerden, um zusätzlicheTestrahmen auf einen Umlauf durch unterschiedliche Wege über dasNetzwerk zu senden, z. B. zwischen den Toren 2 der Testanordnungen,wie durch die gestrichelte Linie in 4 angezeigtist.
    [0029] 5 zeigt die funktionalenBlöcke,die in der Testanordnung 24 enthalten sind, bei einer möglichenImplementierung der vorliegenden Erfindung. Aufgrund von Geschwindigkeitsanforderungenund weil die durch diese Schaltungsanordnung eingeführte Latenzzeitdeterministisch ist, weist diese Implementierung die Form einerHardware auf, was genaue Umlauflatenzzeitmessungen ermöglicht.In diesem Fall wird das Umlauftesten unter Verwendung lediglichder oben beschriebenen speziellen Testrahmen, die ohne weiteresaus einem anderen Verkehr gefiltert werden können, durchgeführt. DasFormat dieser Testrahmen wird derart ausgewählt, so daß nur ein paar Bytes Informationenfür einWeitersenden extrahiert und verarbeitet werden müssen:
    [0030] DerRest des weitergesendeten Rahmens kann durch eine feste Formel unabhängig vonden empfangenen Daten (d. h. ohne eine wesentliche Informationsverarbeitungin Abhängigkeitvon dem Inhalt des empfangenen Rahmens und daher sehr schnell) neuerzeugt werden:
    [0031] Dieextrahierten und verarbeiteten Felder stellen eine kleine Mengean Daten (ungefähr40 Bytes) pro Rahmen dar, wohingegen die verworfenen Felder, hauptsächlich diePRBS, mehrere Kilobytes lang sein können. Wenn es erwünscht ist,die Phasenbeziehung zwischen der empfangenen und gesendeten PRBSaufrechtzuerhalten, dann könnteein kleines Keimfragment der empfangenen PRBS, wie oben beschrieben,extrahiert und zu dem Sendeabschnitt der Testanordnung 24 übertragenwerden, um eine Erzeugung einer neuen PRBS, die in den weitergesendetenRahmen eingelagert werden soll, zu steuern. Dieser Keim würde einenkleinen Datenabschnitt mit konstanter Länge darstellen, wodurch ein Entwurfeiner schnellen Schaltungsanordnung ermöglicht wird. Wenn eine größere Flexibilität der PRBS-Auswahlerwünschtist, dann müßten sowohl derPRBS-Typ als auch ein Keim, der groß genug ist, um der größten PRBS,die ins Auge gefaßtwird, gerecht zu werden, übertragenwerden.
    [0032] UnterBezugnahme auf 5 führt ein MAC-Empfänger (MACRx) in den Ethernet-Schnittstellentoren 26 der Testanordnung 24 einemFeldfilter 40 und einem Rahmenfilter 42 decodierteEthernet-Rahmen zu. Daten aus Feldern, die durch den Feldfilter 40 ausgewählt wurden,werden, wie unten beschrieben, zum Zweck einer Speicherung an Pufferstellenunter der Steuerung einer Schreibsteuerung 46 zu einemZuerst-Hinein-Zuerst-Hinaus-(FIFO)-RAM-Puffer 44 (FIFO= first-in-first-out) weitergegeben. Jede Pufferstelle kann alleDatenfelder speichern, die notwendig sind, um einen Testrahmen erneutzu erzeugen. Daten aus dem FIFO 44 werden unter der Steuerungeiner Lesesteuerung 48 ausgelesen und durch einen Multiplexer(MUX) 50 mit Daten von einem Nutzlastgenerator 52 kombiniert,um Rahmen zu erzeugen, die durch einen MAC-Sender (MAC Tx) in denSchnittstellentoren 26 ausgegeben werden.
    [0033] DieSchnittstelle von dem MAC Rx weist einen Datenbus auf, der MAC-Rahmen(darunter MAC-Kopfblockbytes) mit zugeordneten Datengültigkeitssignalenund anderen Strobe- bzw. Freigabesignalen trägt, um den Anfang und das Endedes Rahmens zu identifizieren. Anhand dieser Freigabesignale trenntund leitet der Feldfilter 40 nur die Felder zu dem FIFO 44 weiter,die direkt erforderlich sind, um den Rahmen für eine Weitersendung neu zuerzeugen. Die Schreibsteuerung 46 liefert Adressierungssignale,um die ausgewähltenFelder zu der geeigneten Pufferstelle zu leiten oder um Schreibvorgänge zu deaktivierenund den Rahmen zu verwerfen, wenn der FIFO 44 voll ist.Der Rahmenfilter 42 überwachtjeden eingehenden Rahmen, um zu bestimmen, ob derselbe ein speziellerTestrahmen ist oder nicht, bei diesem Beispiel durch Testen, obder CRC-Code fürdie Testanordnungsdatenfelder 38 korrekt ist (d. h. obder empfangene CRC-Wert mit einem CRC-Ergebnis übereinstimmt, das über dieTestanordnungsdatenfelder berechnet wurde, die diesem empfangenenCRC-Code vorangehen). Wenn derselbe kein Testrahmen ist, dann istdie Schreibsteuerung 46 angeordnet, um durch Überschreiben dergleichen Pufferstelle mit dem nächsteneingehenden Rahmen zu antworten. Wenn der Rahmen ein speziellerTestrahmen ist, dann zeigt die Schreibsteuerung 46 an demEnde des Rahmens der Lesesteuerung 48 an, daß der Inhaltder Pufferstelle für einWeitersenden bereit ist und schreibt den nächsten eingehenden Rahmen indie nächstefolgende Pufferstelle. Was eine praktische Implementierung anbelangt,so kann die Schreibsteuerung 46 z. B. einige Adreßleitungendes FIFO-RAM-Puffers 44 steuern, und der Feldfilter 40 kanndie übrigenAdreßleitungensteuern.
    [0034] Jederspezielle Testrahmen umfaßteine Nutzlast variabler Länge,die aus einer Formel (d. h. deterministisch) erzeugt werden kann,wie z. B. eine Pseudozufalls-Binärfolge(PRBS) oder ein Muster „wandernderEinsen" (wie z.B.0001, 0010, 0100, 1000, 0001, 0010, ...). Das Format eines speziellen Testrahmensist derart, daß derSatz aus wesentlichen Feldern ungeachtet der Länge des Rahmens eine konstanteLänge aufweist,was der Bezeichnung von Puffern einer festen Größe in dem FIFO 44 ermöglicht,die wesentlichen Felder eines speziellen Testrahmens zu enthalten.
    [0035] DieLesesteuerung 48 spricht auf die Anzeige von der Schreibsteuerung 46,daß eineDatenpufferstelle vorliegt, die für eine Weitersendung bereit ist,durch Steuern des Multiplexers 50 an, um einen speziellenTestrahmen von den Daten in der Pufferstelle und von dem Nutzlastgenerator 52 erneutzu erzeugen.
    [0036] Esist im Prinzip möglich,ein Schema zu implementieren, das dem oben beschriebenen Schema ähnlich ist,wobei jedoch die erforderlichen Felder eines Rahmens erfaßt und zueiner Software weitergegeben werden, die diese Felder überträgt. EineSoftware ist jedoch fürderartige Aufgaben in der Regel sehr viel langsamer als eine Hardware,so daß sich dieserAnsatz darauf verlassen muß,daß dieeingehenden Rahmen alle die gleichen allgemeinen Charakteristikaaufweisen, wie z. B. Quellen- und Destinationsadressen. Ein Nachteildieses Ansatzes besteht darin, daß der Anfang eines Bursts vonRahmen verlorengeht oder mit den falschen Feldern weitergesendetwird, es sei denn, der Sender kann mit einer Erwartung des Formatsder eingehenden Rahmen voreingestellt werden.
    [0037] Dasobige Beispiel wurde imKontext der Verwendung von Ethernet-Zubringerströmen beschrieben,so daß dieherkömmlicheTerminologie, wie z. B. „Datenrahmen" und „Stationsadresse", dementsprechendverwendet wurde. Die Erfindung kann auch im Kontext anderer Artenvon Paketdatennetzen verwendet werden, und die hierin verwendeteTerminologie sollte daher derart verstanden werden, daß sie auchanaloge Konzepte und Merkmale bei derartigen anderen Arten von Netzenumfaßt,für die üblicherweiseeine alternative Terminologie verwendet wird (z. B. Pakete und Netzadressenanstelle von Rahmen und Stationsadressen).
    权利要求:
    Claims (4)
    [1] Testanordnung (22, 24) zumTesten einer Kommunikation in einem Netz, das Datenrahmen zwischenKommunikationstoren, die jeweilige Adressen aufweisen, überträgt, wobeijeder Rahmen eine Anzeige der Adresse der Quelle des Rahmens, die Adresseder beabsichtigten Destination des Rahmens und andere Daten enthält, wobeidie Testanordnung folgende Merkmale aufweist: zumindest einKommunikationstor (26); einen Empfänger (Rx) zum Empfangen einesDatenrahmens, der an dem Kommunikationstor (26) ankommt; eineSchaltungsanordnung zum – Erkennen(28, 34) von Testdatenrahmen gemäß zumindesteinem vorbestimmten Kriterium und Extrahieren von vorbestimmtenElementen (38) aus jedem Testdatenrahmen, einschließlich derQuellen- und Destinationsadressen, und – Erzeugen (32) einesneuen Testdatenrahmens, der die vorbestimmten Elemente (38)umfaßt,wobei die Quellen- und Destinationsadressen ausgetauscht werden,und der einen zusätzlichenInhalt eines vorbestimmten Wertes umfaßt; und einen Sender (Tx)zum Senden des neuen Datenrahmens mit den ausgetauschten Adressenin das Netz.
    [2] Testanordnung gemäß Anspruch1, bei der das vorbestimmte Kriterium ein Vorhandensein in einem Rahmenvon Nutzlastdaten in einem vorbestimmten Format einschließlich einesgültigenCRC-Codes aufweist.
    [3] Verfahren zum Testen einer Kommunikation in einemNetz, das Datenrahmen zwischen Kommunikationstoren, die jeweiligeAdressen aufweisen, überträgt, wobeijeder Rahmen eine Anzeige der Adresse der Quelle des Rahmens, dieAdresse der beabsichtigten Destination des Rahmens und andere Datenenthält,wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Bereitstellenvon zumindest einem Kommunikationstor (26); Empfangen(Rx) eines Datenrahmens, der an dem Kommunikationstor (26)ankommt; Erkennen (28, 34) von Testdatenrahmengemäß zumindesteinem vorbestimmten Kriterium und Extrahieren vorbestimmter Elemente(38) aus jedem Testdatenrahmen, einschließlich derQuellen- und Destinationsadressen; Erzeugen (32) einesneuen Testdatenrahmens, der die vorbestimmten Elemente (38)umfaßt,wobei die Quellen- undDestinationsadressen ausgetauscht werden, und der einen zusätzlichenInhalt eines vorbestimmten Werts umfaßt; und Senden (Tx) desneuen Datenrahmens mit den ausgetauschten Adressen in das Netz.
    [4] Verfahren gemäß Anspruch3, bei dem das vorbestimmte Kriterium ein Vorhandensein in einem Rahmenvon Nutzlastdaten in einem vorbestimmten Format einschließlich einesgültigenCRC-Codes aufweist.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    GB2400770B|2006-03-22|
    JP2004320785A|2004-11-11|
    CN1538674A|2004-10-20|
    US20040208129A1|2004-10-21|
    GB0308871D0|2003-05-21|
    GB2400770A|2004-10-20|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2004-11-11| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2007-03-22| 8130| Withdrawal|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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