专利名称：支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构及其监控方法
技术领域：
本发明涉及一种监控技术，特别涉及一种支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构及其监控方法。
背景技术：
航空全双工交换式以太网(Avionic Full-Duplex Switched Ethernet Network) 是在航电系统中用于信息传输的确定性飞机数据网路总线。航空全双工交换式以太网目前在飞机的航电系统中广泛使用，其采用标准的IEEE802. 3技术，采用的以太网硬件设备、 电缆和测试设备已有大量COTS产品被广泛应用和验证，从而降低了飞机数据总线网络的成本。ARINC664 是下一代飞机数据网络(ARINC664is defined as the next-generation aircraft data network)且是航空全双工交换式以太网的一部分，ARINC664协议只定义了如何管理交换机内部参与交换数据包的统计信息，没有定义如何捕获参与交换数据包负载的方法。而在实际应用中，实时捕获交换过程中数据包负载是系统运行情况监测和故障监测的重要手段。如图1所示，现有ARINC664协议交换引擎内有一个N*N模式的交换结构，它可以支持N个第一输入端口(100M输入端口)和N个第一输出端口(100M输出端口)。数据可以从任意第一输入端口进入交换引擎，经过交换引擎转发后从任意第一输出端口输出。但是ARINC664协议交换引擎没有提供用户如何配置捕获参数的接口，也没有提供用户如果捕获数据包负载的接口。所以对于流经交换机的数据，用户无法获知数据内容，交换引擎只能对数据包数量进行统计，不方便用户对系统运行情况和系统故障进行监测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构及其监控方法，其为交换机增加了独立的监控引擎和捕获数据输出端口，保证了监控引擎与交换引擎相互独立。为解决所述技术问题，本发明提供了一种支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构，其特征在于，其包括ARINC664协议监控引擎、监控配置参数模块、第二输入端口和第二输出端口，ARINC664协议监控引擎与一个ARINC664协议交换引擎相独立，ARINC664协议监控引擎内有一个交换结构；第二输入端口负责从ARINC664协议交换引擎的第一输入端口和第一输出端口采集数据，根据监控配置参数模块判断数据是否要被捕获，并将需要捕获的数据提交给ARINC664协议监控引擎的交换结构，需要被捕获的数据将通过交换结构进行交换并从第二输出端口送出。优选地，所述第二输入端口为100M输入端口且数量为2N个，第一输入端口为100M 输入端口且数量为N个，N为自然数。优选地，所述第二输出端口是100M或1000M捕获数据输出端口，第一输出端口为 100M输出端口。
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优选地，所述交换结构支持2N个100M输入端口和一个100M或者1000M捕获数据
输出端口，N为自然数。优选地，所述监控配置参数模块中的参数包括用户指定的捕获模式选择参数、监控端口列表参数和监控虚拟链路列表参数；捕获模式选择参数规定了 ARINC664协议监控引擎处于端口捕获模式还是虚拟链路捕获模式；如果处于端口捕获模式，监控端口列表参数有效；如果处于虚拟链路捕获模式，监控虚拟链路列表参数有效。本发明还提供一种支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构的监控方法，其采用上述的支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构，其特征在于，其包括以下步骤步骤一 ARINC664协议监控引擎从第二输入端口采集输入数据；步骤二 ARINC664协议监控引擎的第二输入端口通过检索监控配置参数，进入相应的捕获模式并判断从第二输入端口进入的数据是否需要捕获；如果处于端口捕获模式， 则任一端口被定义在监控端口列表参数中的端口，如果该端口为交换引擎的输入端口，则流入该端口的所有数据为需要被捕获的数据；如果该端口为交换引擎的输出端口，则流出该端口的所有数据为需要被捕获的数据；如果处于虚拟链路捕获模式，则第二输入端口查找输入数据所属虚拟链路号是否在监控虚拟链路列表参数中定义，如果在监控虚拟链路列表参数中定义，则该数据为需要被捕获的数据；步骤三ARINC664协议监控引擎的第二输入端口识别出需要被捕获数据后，需要被捕获的数据将通过交换结构进行交换并从第二输出端口送出。本发明的积极进步效果在于本发明为交换机设计了独立的监控引擎和捕获数据输出端口，保证了监控引擎与交换引擎相互独立。在保证监控引擎不影响正常交换引擎交换功能的同时，还可以实时、迅速捕获流经交换机的任意数据。监控引擎支持端口数据和虚拟链路数据两种捕获方式。本发明极大的丰富了用户对ARINC664系统运行情况和系统故障进行监测的手段。
图1为现有ARINC664协议交换引擎的结构示意图。图2为本发明一实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。ARINC664协议没有定义数据包负载捕获的方式和方法，所以本发明根据用户使用情况，结合分析现有交换引擎设计，在ARINC664协议基础上扩展了交换机的监控功能，设计了与正常交换结构独立的ARINC664协议监控引擎和捕获数据输出端口。从图2可以看出，本发明支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构包括ARINC664 协议监控引擎、监控配置参数模块、第二输入端口和第二输出端口，ARINC664协议监控引擎与ARINC664协议交换引擎相独立，ARINC664协议监控引擎内有一个2N(N为自然数)*1模式的交换结构，交换结构可以支持2N个100M第二输入端口和一个100M或者1000M第二输出端口。第二输入端口为100M且数量为2N (N为自然数)个，2N个100M第二输入端口负责从ARINC664协议交换引擎的N个第一输入端口(100M输入端口)和N个第一输出端口(100M输出端口 )采集数据，根据监控配置参数模块判断数据是否要被捕获，并将需要捕获的数据提交给ARINC664协议监控引擎的交换结构，需要被捕获的数据将通过交换结构进行交换并从第二输出端口送出。监控配置参数模块中的参数主要包括用户指定的捕获模式选择参数、监控端口列表参数和监控虚拟链路列表参数。捕获模式选择参数规定了 ARINC664协议监控引擎处于端口捕获模式还是虚拟链路捕获模式。如果处于端口捕获模式，监控端口列表参数有效，监控端口列表参数指定了需要捕获的ARINC664协议交换引擎端口列表，列表是ARINC664协议交换引擎的第二输入端口号和第二输出端口号的集合。第二输入端口号为ARINC664协议交换引擎的第二输入端口的索引，范围从1到N，第二输出端口号为ARINC664协议交换引擎的第二输出端口的索引，范围从1到N。如果处于虚拟链路捕获模式，监控虚拟链路列表参数有效，监控虚拟链路列表参数指定了需要捕获的数据所属的虚拟链路号，虚拟链路号的范围根据ARINC664协议规定支持从0到65535。交换结构负责将2N个第二输入端口的数据交换后转发至第二捕获数据输出端口，交换结构采用了基于共享存储器的交换结构。第二捕获数据输出端口接收从交换结构转发的数据并最终发送出去，第二捕获数据输出端口可以是100M或1000M捕获数据输出端下面描述本发明支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构的监控方法，该监控方法具体包括以下步骤步骤一 ARINC664协议监控引擎从2N个第二输入端口采集2N个100M输入数据。 这2N个100M输入数据的来源其实就是从ARINC664协议交换引擎的N个第一输入端口和 N个第一输出端口输入的，这样进入ARINC664协议监控引擎的数据就是所有流入和流出 ARINC664协议交换引擎数据的总和。步骤二 ARINC664协议监控引擎的第二输入端口通过检索监控配置参数，进入相应的捕获模式并判断从第二输入端口进入的数据是否需要捕获。如果处于端口捕获模式， 则任一端口被定义在监控端口列表参数中的端口，如果该端口为交换引擎的输入端口，则流入该端口的所有数据为需要被捕获的数据；如果该端口为交换引擎的输出端口，则流出该端口的所有数据为需要被捕获的数据。如果处于虚拟链路捕获模式，则第二输入端口查找输入数据所属虚拟链路号是否在监控虚拟链路列表参数中定义，如果在监控虚拟链路列表参数中定义，则该数据为需要被捕获的数据。步骤三ARINC664协议监控引擎的第二输入端口识别出需要被捕获数据后，需要被捕获的数据将通过交换结构进行交换并从第二输出端口送出。从图2可以看出，ARINC664协议监控引擎和ARINC664协议交换引擎之间除了流入和流出交换引擎的数据外没有其它的控制数据的连接，同时监控引擎也没有对ARINC664 协议交换引擎有任何数据的反馈，所以ARINC664协议监控引擎不会对交换引擎的工作产生任何影响，这就保证了 ARINC664协议监控引擎和ARINC664协议交换引擎独立，ARINC664 协议监控引擎不影响正常ARINC664协议交换引擎的交换功能。其次由于所有流入和流出的数据都被传输到了 ARINC664协议监控引擎的2N个100M输入端口供其使用，所以 ARINC664协议监控引擎可以实时、线速地捕获所有监控配置参数模块中定义的需捕获数据。
在实际应用时要注意以下两点一、第二输出端口可以设计为100M或者1000M ；不同带宽的数据捕获输出端口会导致ARINC664协议监控引擎的设计略有不同，但核心设计方法不变。二、监控配置参数模块需要合理设置，实际捕获数据的带宽不能超出第二输出端口支持的带宽，否则捕获数据不能被及时输出会导致缓冲区溢出而丢失。虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。
权利要求
1.一种支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构，其特征在于，其包括ARINC664协议监控引擎、监控配置参数模块、第二输入端口和第二输出端口，ARINC664协议监控引擎与一个ARINC664协议交换引擎相独立，ARINC664协议监控引擎内有一个交换结构；第二输入端口负责从ARINC664协议交换引擎的第一输入端口和第一输出端口采集数据，根据监控配置参数模块判断数据是否要被捕获，并将需要捕获的数据提交给ARINC664协议监控引擎的交换结构，需要被捕获的数据将通过交换结构进行交换并从第二输出端口送出。
2.如权利要求1所述的支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构，其特征在于，所述第二输入端口为100M输入端口且数量为2N个，第一输入端口为100M输入端口且数量为N 个，N为自然数。
3.如权利要求2所述的支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构，其特征在于，所述第二输出端口是100M或1000M捕获数据输出端口，第一输出端口为100M输出端口。
4.如权利要求3所述的支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构，其特征在于，所述交换结构支持2N个100M输入端口和一个100M或者1000M捕获数据输出端口，N为自然数。
5.如权利要求1所述的支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构，其特征在于，所述监控配置参数模块中的参数包括用户指定的捕获模式选择参数、监控端口列表参数和监控虚拟链路列表参数；捕获模式选择参数规定了 ARINC664协议监控引擎处于端口捕获模式还是虚拟链路捕获模式；如果处于端口捕获模式，监控端口列表参数有效；如果处于虚拟链路捕获模式，监控虚拟链路列表参数有效。
6.一种支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构的监控方法，其采用如权利要求5所述的支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构，其特征在于，其包括以下步骤步骤一 ARINC664协议监控引擎从第二输入端口采集输入数据；步骤二 ARINC664协议监控引擎的第二输入端口通过检索监控配置参数，进入相应的捕获模式并判断从第二输入端口进入的数据是否需要捕获；如果处于端口捕获模式，则任一端口被定义在监控端口列表参数中的端口，如果该端口为交换引擎的输入端口，则流入该端口的所有数据为需要被捕获的数据；如果该端口为交换引擎的输出端口，则流出该端口的所有数据为需要被捕获的数据；如果处于虚拟链路捕获模式，则第二输入端口查找输入数据所属虚拟链路号是否在监控虚拟链路列表参数中定义，如果在监控虚拟链路列表参数中定义，则该数据为需要被捕获的数据；步骤三ARINC664协议监控引擎的第二输入端口识别出需要被捕获数据后，需要被捕获的数据将通过交换结构进行交换并从第二输出端口送出。
全文摘要
本发明公开了一种支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构及其监控方法，支持端口和虚拟链路数据捕获的监控结构包括ARINC664协议监控引擎、监控配置参数模块、第二输入端口和第二输出端口，ARINC664协议监控引擎与一个ARINC664协议交换引擎相独立，ARINC664协议监控引擎内有一个交换结构；第二输入端口负责从ARINC664协议交换引擎的第一输入端口和第一输出端口采集数据，根据监控配置参数模块判断数据是否要被捕获，并将需要捕获的数据提交给ARINC664协议监控引擎的交换结构，需要被捕获的数据将通过交换结构进行交换并从第二输出端口送出。本发明保证了监控引擎与交换引擎相互独立。
文档编号H04L12/26GK102523132SQ20111040418
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者高磊 申请人:中国航空无线电电子研究所