基于SoC的网络交换设备验证测试平台

发布时间：2017-09-05 18:26

  本文关键词：基于SoC的网络交换设备验证测试平台

  更多相关文章： 交换设备 验证测试技术 流量发生 SoC FPGA

【摘要】：交换设备作为现代大型网络的基础,其质量决定着整个网络的性能和稳定性。随着信息技术的迅速发展,各式各样的网络应用不断涌现。这使得网络流量急剧增长,数据类型也日渐繁多,对交换设备提出了更高要求。验证测试技术就是改进设备性能、提升设备质量的一项重要手段。本论文首先研究了目前公认的验证测试方案,以RFC标准、中国通信行业测试规范为依据,分析基准性能测试的基本原理和测试方法。研究了验证测试平台的设计需求,包括发生测试用例的流量模型,以及提取基准性能指标的数据包捕获技术。接下来,从流量发生装置的角度,总结了验证测试平台常见的软硬件架构。在充分地理解和论证的基础上,提出了一种基于SoC的验证测试平台。该架构是常见的设计架构方案中在研究成本、开发难度、易用性上很好的一种折中。然后,本论文对验证测试平台中使用的流量发生方法、基准性能指标提取方法进行了详细地分析。完成了流量生成IP、包捕获IP、同步IP的HDL代码设计,验证测试平台的SoC搭建,以及协调验证测试工作的C程序设计。论文的最后,对验证测试平台生成的流量模型进行了验证,并使用验证测试平台完成了自主研发的FC交换机的验证测试工作。基于SoC的交换设备验证测试平台提出并实现了一种基于汇聚过程的流量生成方案。该方案可由HDL模拟网络中多种复杂的流量行为,包括泊松模型、马尔科夫模型、自相似模型,大幅度提高了流量生成速度、保证了一定的准确度,并具有较低的资源占有率以及适当的灵活性。并且,验证测试平台应用FPGA技术实现,能快速完成验证测试平台的开发,有效地降低了验证测试平台的开发成本。FPGA并行运算的特点使得验证测试平台能够轻松达到端口协议要求的发生速率,具有较强的实用价值。
【关键词】：交换设备 验证测试技术 流量发生 SoC FPGA
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.05
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 课题背景与研究意义9-10
• 1.2 国内外发展现状10-11
• 1.3 主要工作和章节安排11-13
• 1.3.1 主要工作11-12
• 1.3.2 章节安排12-13
• 第二章 关键技术13-23
• 2.1 基准性能测试13-15
• 2.2 网络流量模型15-20
• 2.2.1 数据包的到达过程15-18
• 2.2.1.1 短相关模型16-17
• 2.2.1.2 长相关模型17-18
• 2.2.2 目的端口的分配过程18-20
• 2.2.3 常用流量模型20
• 2.3 SOC搭建技术20-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 验证测试平台系统方案23-33
• 3.1 验证测试平台概述23-25
• 3.2 常见设计方案25-27
• 3.2.1 基于定制软件的流量发生装置25-26
• 3.2.2 基于定制硬件实现的流量发生装置26-27
• 3.2.3 基于定制计算机的流量发生装置27
• 3.3 系统架构和软硬件划分27-32
• 3.3.1 软硬件划分28-29
• 3.3.2 硬件结构29-31
• 3.3.3 软件结构31-32
• 3.4 本章小结32-33
• 第四章 验证测试平台软硬件设计33-56
• 4.1 流量生成IP33-47
• 4.1.1 基于汇聚过程的物理建模33-34
• 4.1.2 IP结构与配置寄存器34-36
• 4.1.3 数据源36-41
• 4.1.3.1 伯努利源36-38
• 4.1.3.2 on-off源38-41
• 4.1.4 仲裁机制与请求队列41-43
• 4.1.5 数据包封装43-47
• 4.2 包捕获IP47-49
• 4.2.1 IP结构与配置寄存器47-48
• 4.2.2 关键时序48-49
• 4.3 同步IP49-50
• 4.3.1 IP结构与配置寄存器49-50
• 4.3.2 关键时序50
• 4.4 流量生成程序50-54
• 4.5 数据分析程序54
• 4.6 本章小结54-56
• 第五章 平台验证及应用56-67
• 5.1 流量模型验证56-62
• 5.1.1 泊松模型56-60
• 5.1.2 重尾分布的on-off模型60-62
• 5.2 FC交换机验证测试示例62-66
• 5.2.1 测试环境62
• 5.2.2 吞吐量测试62-64
• 5.2.3 时延测试64-66
• 5.3 本章小结66-67
• 第六章 结论67-69
• 6.1 工作总结67
• 6.2 创新点分析67-68
• 6.3 不足与展望68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-72
• 攻读硕士学位期间取得的成果72-73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 段威;任华;柳海峰;;基于OPNET的通信网络半实物仿真方法研究[J];计算机仿真;2007年11期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 高志江;交叉点单缓存的Crossbar交换结构调度算法及性能研究[D];西南交通大学;2012年

2 马维e，

本文编号：799579