千兆以太网性能测试技术——硬件平台的研究与开发

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1、分类号TN9$——密级重庆邮电大学硕士学位论文英文题目B宝苎呈垒￡￡塾垒坠堕坠曼苎ig坠Q坠旦垒!堡旦垒￡金￡!垒垡垒￡磐．o—fTheGigabit-EthernetPerformanceMonitoring论文提交日期论文评阅2Q!!墨=2墨论文答辩日期2011．5．28答辩委员会主席2011年4月28日独创性声明jlllIIIIIIIIIIIIIfY1989705本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包

2、含为获得重鏖蜜＆鱼太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：I砚蔻、速签字日期：∽f库r月1日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重瘥邮电盔堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重迭邮电太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：f司

3、电、逛导师签名：佻ob呻签字日期：加(『年}月叼日签字日期：prf年f月工7日摘要以太网是局域网中应用最广泛的技术，其技术的进步使以太网应用领域从最初的局域网延伸到城域网、广域网。网络业务的增长也带来了巨大的网络压力，网络性能、服务质量和可靠性已经成为人们关注的焦点。同时网络性能测试技术在近年来得到快速的发展，为评估网络性能提供了有效的手段，因此对以太网特别是千兆以太网的性能测试有重要的现实意义。论文在介绍了千兆以太网性能测试仪表发展现状的基础上，提出课题设计满足的通用功能需求及性能指标，并给出系统方案思想和硬件平台架构设计，结合硬件平台

4、设计相关技术，着重阐述了FPGA功能模块的划分、设计实现和仿真验证。本文的工作内容体现在以下几个方面：首先，设计了一种基于层次化思想的系统总体结构，有针对性的对硬件平台结构进行了描述，包括FPGA功能模块划分、模块功能描述、各接口信号定义、主／从测试模块内部结构等。其次，介绍了本课题硬件平台设计实现过程中所需的相关技术，分析了采用伪随机二进制序列进行FPGA配置加密的可行性，提出了一种流量均衡技术的流量控制方法，在实现产生以太网测试数据时，具有易于布线、节省硬件资源等特点。再次，FPGA部分作为本课题硬件平台的核心部分，本文详细阐述了其内

5、部功能模块的设计实现，包括FPGA功能寄存器分配及地址映射关系、TMUX模块、MAC控制模块、MAC统计模块、GTP模块、协议解析模块、流量生成模块和NDIS网络接口模块的设计实现。最后，为了验证FPGA功能模块设计的正确性，本文使用Modelsim仿真工具针对几个主要的功能模块进行了行为仿真验证，并结合仿真时序图进行仿真结果分析。目前，本论文设计的千兆以太网性能测试FPGA实现方案已应用于CYDD．900S测试仪，且仪表实现成功商用。运营商现场测试结果表明，系统运行稳定，该方案效果良好。关键词：千兆以太网，性能测试，流量生成，协议解析，

6、FPGA重庆邮电大学硕士论文IIAbstractAsthemostwidelyusedtechnologyinLAN，theEthernetimprovescontinuously,whichmakesitsapplicationareaexpandingfrompreviousLANtoMANandⅥ(AN．111erisingofnetworktrafficbringshugepressuretothenetwork，SOthatthecapability,QoSandreliabilityofnetworkbecomethefocu

7、sofpeople’Sattention．Meanwhile，therapiddevelopmentoftestingtechnologyprovideseffectivemethodforevaluatingtheperformanceofnetworkinrecentyears．Thus，ithasimportantpracticalsignificancefortheperformancetestingofEthemetespeciallyforGigabit·Ethernet．nlethesisproposeddemandandp

8、erformanceindexofgeneralfunctionsforthesubject，andgavethedesignofbothsystemschemeandhardwareplat