[发明专利]一种基于多核或众核嵌入式处理器的网络测量系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及多核及众核嵌入式处理器和网络测量领域，具体为一种基于多核或众核嵌入式处理器的网络测量系统及方法。

背景技术

随着通信技术的快速发展以及多核或众核嵌入式处理器的出现，传统的单核处理模式已经无法满足高速网络测量的需求。多核或众核处理器采用并行处理模式，多任务并行处理，可以在低主频的情况下提高处理速度，并且降低功耗。而随着宽带的日益增加，对于不同种类的网络产品需要进行相应的性能和安全测试，网络测量技术特别是对网络性能测量技术的研究作为理解网络行为、认识互联网规律的基本方法，己成为当前计算机网络领域重要研究热点之一。因此，利用多核或众核处理器进行网络测量系统的设计非常具有现实意义。申请号为201210077745.9的发明专利公开了一种基于智能多核网卡的网络测试仪及其测试方法，该发明中指出高速网络测试仪包括LCD显示器、存储器、X86、智能多核网卡；并说明了该网络测试仪的测试方法以及步骤。

上述发明专利虽然是一种基于智能多核网卡的网络测试仪，但实际上并未涉及嵌入式多核或众核处理器的关键设计思想，也未对网络测量系统进行分层设计，更未提及如何利用嵌入式处理器进行并行设计的思想，且对于多核或众核嵌入式处理器，针对网络测量系统的分层设计以及并行化设计的研究具有重要意义。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种提高测量速度、提高发包速度、节约成本的基于多核或众核嵌入式处理器的网络测量系统及方法。本发明的技术方案如下：一种基于多核或众核嵌入式处理器的网络测量系统，包括被测网络设备，还包括系统监管层、系统控制层及系统数据层，所述系统监管层采用X86计算机，所述系统控制层及系统数据层采用多核或众核嵌入式 处理器；所述系统监管层及系统控制层之间通过计算机总线接口标准PCIE总线进行通信；其中，

所述系统监管层包括参数设置模块、管理测试例生成模块及结果显示模块，所述参数设置模块用于用户对测试参数进行配置；所述管理测试例生成模块用于根据参数设置模块配置的测试参数生成测试例；所述结果显示模块用于对测试结果进行显示；

所述系统控制层包括控制执行模块、任务调度模块及测试包构造模块，所述控制执行模块模块用于对被测网络设备的测试过程进行控制，并对被测网络设备的测试测试过程中出现的异常情况做出响应处理；所述任务调度模块用于根据管理测试例生成模块生成的测试例，对测试例进行识别并分配给多核或众核嵌入式处理器的若干个核进行处理；所述测试包构造模块用于构造测试包，所述测试包包括任务编号、数据包类型、数据包的源IP地址、目的IP地址、端口号；

所述系统数据层包括数据包分流模块、数据处理模块及性能分析模块；所述数据包分流模块用于对被测网络设备返回的数据包进行匹配并分发到多核或众核嵌入式处理器的对应的工作核队列中，所述数据处理模块用于工作核根据测试任务种类对数据包进行相应处理；所述性能分析模块用于对数据处理模块处理完成的数据包数据进行性能分析，判断出被测网络设备的性能，并传输给系统控制层的控制执行模块，所述控制执行模块判断测试是否完成，若完成则将测试结果传输给系统监管层的结果分析显示模块进行显示；否则继续进行测试。

进一步的，所述多核或众核嵌入式处理器为同构或异构处理器，所述核的数量至少为8个，所述收发端口配置包括至少2个GE网络端口，其中一个为RX端口，另一个为TX端口。

一种基于所述系统的网络测量方法，其包括以下步骤：

301、测试系统开始工作时，首先由系统监管层的参数设置模块提供的交互 界面供用户配置测试参数；在程序编译时，编译工具根据配置文件中的设置值，设定程序的初始化代码，保证程序运行时相关参数初始值即为配置文件所设置并生成测试例；

302、然后X86计算机将编译好的程序载入到多核或众核嵌入式处理器启动测试流程；此时系统控制层的控制执行模块控制测试流程的开始与结束，任务调度模块根据测试任务的大小、种类为测试任务创建并分配工作区队列，工作核根据测试任务的指定完成测试数据包的构造并发送至被测设备；

303、系统数据平面的数据包分流模块对被测设备返回的数据包进行匹配并分发到各工作核队列中，系统数据平面的数据处理、性能分析模块根据测试任务种类对数据包进行相应处理，并将分析结果反馈给系统控制执行模块，判断测试是否完成，如果是，则将结果上传给系统监管层面的结果显示模块，否则进行下一轮测试数据包的构造开始新的测试。

本发明的优点及有益效果如下：