专利名称：一种保证以太网正常通信的设备和方法
技术领域：
本发明属于网络通信领域，具体讲涉及一种保证以太网正常通信的设备和方法。
背景技术：
千兆以太网的自协商过程指的是本端网络设备在链路连接开始时向对端设备发送信息通知自己的通信方式和通信容量，同时检测对端设备发送来的通信信息同时解析出对端网络的通信方式和通信容量的过程；对于基于电口或光口的千兆以太网设备来说，其自协商优先级一般为IOOOBaseT(X)全双工-> IOOOBaseT(X)半双工。自协商功能的基本机制是基于将协商信息封装进一连串修改形成的测试脉冲，这种脉冲被称为快速连接脉冲(FLP)。每个基于千兆以太网的网络设备必须能够在上电、管理命令发出、或是用户干预时发出此脉冲串。FLP包含一系列连接整合性测试脉冲组成的时钟 /数字序列，将这些数据从中提取出来就可以得到对端设备支持的工作模式，以及一些用于协商握手机制的其他信息。自协商支持的发送数据包含 3 种 page :Base page、Message page、Unformatted page。Base page包含连续的预先定义好的FLPs (快速连接脉冲)。Base page总是第一个发送的，表示自协商的开始，同时用来判定连接方的容量。如果设备支持1000BASE-T，则还必须包括Next Page，因为1000BASE-T连接只能通过Next I^age交换建立。Next I^age有两禾中格式:Message Page 禾口 Unformatted Page。在 Next Page 发送中，Message Page 格式必须先发送。若链路协商失败则RF被置1 ；若协商成功则收到三个同样格式的page，设备将发送一个ACK置1的page字，当有下一页的协商需求时把NP置1。关于自协商失败的原因大多数是由于A链路端强制设置成无自协商模式而B链路端工作在自协商模式下，那么结果就是B链路端一直发送FLP脉冲，并一直在监听A端的 FLP脉冲，因为A端已强制设置并无法改变现有模块，所以A、B两端形成了 “僵持”的状态， 结果就是协商失败；另一种自协商失败的原因是在双方通信正常的情况下，A链路端由于某种原因down机而进入上电状态，此时自协商动作开始，而B链路端没有在正常通信情况下监测FLP脉冲的能力，从而导致双方通信握手无法重新建立。专利号为ZL200510033695. 4的、名称为“千兆以太网的端口对接方法”的发明中披露了一种以太网通信方法，若设备上电后几十毫秒没有与对端建立连接，则CPU检测光信号来判断是否强制为千兆以太网的全双工模式，根据处理时间而脱离了协议特征的方法是不正确的，要根据当前链路上comma的类型来判断是否需要进入千兆以太网的全双工模式，也就是根据comma是IEEE802. 3标准定义的指令集C码还是I码；其次，该方法没有处理当全双工模式下，对端异常出现指令集C码的情况下如何处理。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明提供了一种保证以太网正常通信的设备，无论是在上电初始化还是正常通信的情况下，都对FLP脉冲进行分析，保证链路通信正常和可靠性。为实现上述目的，本发明提供一种保证以太网正常通信的设备，基于fpga芯片， 其包括发送端口和接收端口，其改进之处在于，所述设备包括控制电路和自协商检测电路。本发明提供的优选技术方案中，所述自协商检测电路包括缓冲区。本发明提供的优选技术方案中，所述控制电路检测FLP脉冲，若监测到的脉冲中携带以太网中的IDLE Comma，则进入正常通信状态。本发明提供的优选技术方案中，所述自协商检测电路监测是否正在发送FLP脉冲，若监测到脉冲中出现自协商序列，则进入协商状态。本发明提供的优选技术方案中，所述设备使用型号为Ixl30t的fpga芯片。本发明提供的优选技术方案中，所述缓冲区缓存需发送的数据。本发明提供的优选技术方案中，提供一种保证以太网正常通信的方法，其改进之处在于，所述方法包括如下步骤(1).判断是否完成comma对齐；( .发送FLP的第一种数据脉冲，其中，所述第一种数据脉冲为Base page ；若接收端口接收到，则在自协商成功后转到步骤3 ；否则认为对端不具备自协商功能，也转到步骤3 ； (3).监测链路中的信息，如果检测到自协商序列数据脉冲，则跳到步骤2，并启动所述缓冲区。与现有技术比，本发明提供的一种保证以太网正常通信的设备和方法，无论是上电初始化还是正常通信情况下，都对FLP脉冲进行分析，保证链路通信的正常和可靠性；可在全双工模式下，对端异常出现指令集C码时进行处理；若在收发帧的过程中发现链路中已经存在了自协商序列脉冲，则重新启动自协商并缓存需发送的有效数据；而且可有效控制链路维护复杂度和协商探测出现的失败情况，保证了千兆以太网的正常通信；再者，避免了自协商带来的电路僵死现象，节省了调试阶段出现的人力成本的增加和线路数据的大量丢失。
图1为控制电路和自协商检测电路之间的控制信号的状态机。
具体实施例方式一种保证以太网正常通信的设备，基于fpga芯片，所述设备使用型号为Ixl30t的 fpga芯片；所述设备包括发送端口、接收端口、控制电路和自协商检测电路。所述自协商检测电路包括缓冲区。所述缓冲区对需发送的数据进行缓存。所述控制电路检测FLP脉冲，若监测到的脉冲中携带以太网中的IDLE Comma，则进入正常通信状态。所述自协商检测电路监测是否正在发送FLP脉冲，若监测到脉冲中出现自协商序列，则进入协商状态。一种保证以太网正常通信的方法，其所述方法包括如下步骤(1).判断是否完成comma对齐；( .发送FLP的第一种数据脉冲，若接收端口接收到，则在自协商成功后转到步骤3 ；否则认为对端不具备自协商功能，也转到步骤3 ； (3). 监测链路中的信息，如果检测到自协商序列数据脉冲，则跳到步骤2，并启动所述缓冲区。
在图1中，状态机的启动由复位信号控制，复位失效后，进入到GTP检测comma状态也就是ftOcessl状态，若发现链路comma字节对齐，则进入ftx)CeSS2状态，否则停留在此状态等待comma字节对齐，对齐电路的依据是图2中的各种序列。在ft~ocess2状态，电路会监测图2中的/Cl/或/C2/序列的出现，若发现其一，则在ft~0cess2状态进行自协商功能直到完成后进入ft~0cess3，图3即为全双工自协商且不含有流控功能的序列，序列发送顺序从1到3依次进行；若检测电路发现图2中的/11/或/ 12/，则证明对端网络设备不暂不具备自协商功能，直接入ft~0cess3状态；ft~0cess3状态的电路功能是完成千兆以太网的一些列功能，包括帧的收发、流控功能等等；但这里附件一个千兆以太网基本功能没有的电路，也就是上面所说的自协商序列数据脉冲的检测电路，目的就是对端网络设备出现链路down的现象发送协商序列而本端正在进行收发帧的情况出现，所以一旦出现这样的情况，从ftx)cess3状态会跳到ft~0cess2状态，保证整个链路的顺利进行。需要声明的是，本发明内容及具体实施方式
意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。
权利要求
1.一种保证以太网正常通信的设备，基于fpga芯片，其包括发送端口和接收端口，其特征在于，所述设备包括控制电路和自协商检测电路。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述自协商检测电路包括缓冲区。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制电路检测FLP脉冲，若监测到的脉冲中携带以太网中的IDLE Comma，则进入正常通信状态。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述自协商检测电路监测是否正在发送 FLP脉冲，若监测到脉冲中出现自协商序列，则进入协商状态。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备使用型号为Ixl30t的fpga芯片。
6.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述缓冲区缓存需发送的数据。
7.根据1-6项权利要求任一项所述的保证以太网正常通信的设备的保证以太网正常通信的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤(1).判断是否完成comma对齐；( .从所述发送端口发送FLP的第一种数据脉冲，若接收端口接收到，则在自协商成功后转到步骤3，其中，所述第一种数据脉冲为Base page ； 否则认为对端不具备自协商功能，也转到步骤3 ； (3).监测链路中的信息，如果检测到自协商序列数据脉冲，则跳到步骤2，并启动所述缓冲区。
全文摘要
本发明提供了一种保证以太网正常通信的设备和方法，基于fpga芯片，所述设备包括发送端口、接收端口、控制电路和自协商检测电路。所述方法包括(1).判断是否完成comma对齐；(2).从所述发送端口发送FLP的第一种数据脉冲，若接收端口接收到，则在自协商成功后转到步骤3；否则认为对端不具备自协商功能，也转到步骤3；(3).监测链路中的信息，如果检测到自协商序列数据脉冲，则跳到步骤2，并启动所述缓冲区。本发明提供的保证以太网正常通信的设备和方法，无论是上电初始化还是正常通信情况下，都对FLP脉冲进行分析，保证链路通信的正常和可靠性。
文档编号H04L12/26GK102546289SQ20111038403
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者张磊, 张英文, 李旭, 李静, 白宗元, 窦晓光, 纪奎 申请人:曙光信息产业(北京)有限公司