[发明专利]基于字节的AFDX交换机的过滤警管系统及方法

权利要求书

1.一种基于字节的AFDX交换机的过滤警管系统，包括：

缓存器，用于存储从网络中接收到的数据帧，提取数据帧的虚链路VL和帧信息，并分别发送到查找表、过滤模块和警管模块，同时接收判决模块的控制信息，清除或输出数据帧；

查找表，用于存储与VL相对应的过滤参数，并将过滤参数发送到过滤模块，该过滤参数包括输出端口号、Constant域值、设定的最大帧长S1、设定的最小帧长S2、设定的帧长范围S3；

过滤模块，用于接收从缓存器发送的帧信息和从查找表发送的过滤参数，进行帧信息和过滤参数的比较操作，并向判决模块输出数据帧的过滤结果信息；

警管模块，用于接收从缓存器发送的VL和帧信息，通过对帧到达时可用字节数C和帧长S的比较运算，进行数据帧流量控制操作，获得数据帧的警管结果信息，并发送到判决模块；

判决模块，用于接收过滤模块和警管模块的结果信息，并对该两个结果信息进行“与”操作，若两个结果信息均为1，即高电平，则向缓存器发送输出数据的控制信息，否则，向缓存器发送清空数据的控制信息。

2.根据权利要求1所述的AFDX交换机过滤警管系统，其中，过滤模块包括：

端口匹配子模块，用于对帧信息中的输出端口号和过滤参数中的输出端口号进行比较，输出比较结果信息；

域值匹配子模块，用于对帧信息中的Constant域值和过滤参数中的Constant域值进行比较，输出比较结果信息；

最大帧长比较子模块，用于对帧信息中的帧长S和过滤参数中的最大帧长S1进行比较，输出比较结果信息；

最小帧长比较子模块，用于对帧信息中的帧长S和过滤参数中的最小帧长S2进行比较，输出比较结果信息；

合理帧长比较子模块，用于对帧信息中的帧长S和过滤参数中的合理帧长范围S3进行比较，输出比较结果信息，S3的设定范围是64～1518字节；

“与”子模块，用于对上述五个子模块的结果信息进行“与”操作，当上述五个子模块的结果信息均为1时，即高电平，表示过滤成功，输出过滤成功信息，否则，表示过滤失败，输出过滤失败信息。

3.根据权利要求1所述的AFDX交换机过滤警管系统，其中，警管模块包括：

CPU接口，用于向寄存器RAM传送初始警管参数；

计时器，用于向运算比较子模块提供准确的数据帧到达时间，帧到达的时间间隔用字节的增加量表示；

寄存器RAM，用于存储与VL对应的警管参数，利用VL索引寄存器RAM中的警管参数，发送到运算比较子模块，并根据运算比较子模块中的比较结果信息更新寄存器RAM中的警管参数；

运算比较子模块，用于对帧信息中的帧长S和寄存器RAM中的警管参数进行运算，得出警管结果信息，并向寄存器RAM发送更新信息，该更新信息包括：前一帧到达时间T1的更新值和可用计数值C的更新值。

4.根据权利要求3所述AFDX交换机过滤警管系统，其中所述的寄存器RAM子模块中的初始警管参数由CPU接口获得，并通过运算比较子模块的比较结果信息进行更新，该警管参数包括：前一帧到达时间T1、可用计数值C、最大计数值C1和最小计数值C2。

5.一种基于字节的AFDX交换机的过滤警管方法，包括如下步骤：

(1)设置过滤参数和警管参数，该过滤参数包括输出端口号、Constant域值、最大帧长S1、最小帧长S2和合理帧长范围S3；该警管参数包括前一帧的到达时间T1、可用计数值C、最大计数值C1和最小计数值C2，使能信号EN为低电平，当有数据帧到达时，置EN为高电平；

(2)对使能信号EN进行检测，若EN为1，即高电平，执行步骤(3)，否则，继续对使能信号EN进行检测；

(3)记录数据帧的到达时间T2，提取数据帧的虚链路VL和帧信息，并利用虚链路VL获得该数据帧的过滤参数和警管参数，该帧信息包括Constant域值、帧长S和输出端口号；

(4)将步骤(3)中的帧信息和过滤参数进行比较：

若帧信息中的输出端口号和过滤参数中的输出端口号相同，置输出信号OUT为1，否则，置输出信号OUT为0；

若帧信息中的Constant域值和过滤参数中的Constant域值相同，置输出信号CON为1，否则，置输出信号CON为0；

若帧长S小于等于最大帧长S1，置输出信号MAX为1，否则，置输出信号MAX为0；

若帧长S大于等于最小帧长S2，置输出信号MIN为1，否则，置输出信号MIN为0；

若帧长S在合理帧长S3的范围内，置输出信号LEN为1，否则，置输出信号LEN为0，该S3的范围是64～1518字节；

(5)根据比较结果的输出信号，得到数据帧的过滤结果信息：若上述输出信号OUT、CON、MAX、MIN和LEN均为1，表示该帧过滤成功，置过滤结果信号F为1，否则，该帧过滤失败，置过滤结果信号F为0；

(6)将警管参数中的前一帧的到达时间T1、可用计数值C、最大计数值C1和最小计数值C2分别与数据帧到达时间T2和帧长S进行比较：

若T2-T1+C≥C1，C1-S≥C2，执行步骤(7)，

若T2-T1+C≥C1，C1-S＜C2，执行步骤(8)，

若T2-T1+C＜C1，T2-T1+C-S≥C2，执行步骤(7)，

若T2-T1+C＜C1，T2-T1+C-S＜C2，执行步骤(8)，

(7)置输出的警管结果信号P为1，更新前一帧到达时间T1和可用计数值C，令T1＝T2，C＝A-S；

(8)置输出的警管结果信号P为0，更新前一帧到达时间T1，令T1＝T2；

(9)根据步骤(5)中的过滤结果信号F和步骤(7)-(8)中警管结果信号P，确定控制信号J，若过滤结果信号F和警管结果信号P均为1，置控制信号J为1，输出数据帧，否则，置控制信号J为0，清除数据帧，返回步骤(2)。