一种基于FPGA的以太网报文高速可靠传输的设计方法与流程

一种基于fpga的以太网报文高速可靠传输的设计方法
技术领域
[0001]
本发明涉及网络通信技术，特别涉及一种基于fpga的以太网报文高速可靠传输的设计方法。


背景技术：

[0002]
网络通信中，为了保证网络数据传输的安全性，通常需要对待传输的网络数据进行处理。由于数据处理模块性能的限制和要求，输入数据处理模块的网络数据包必须是可靠传输的。由于以太网传输安全机制不健全、逻辑中缓存资源有限等客观条件，在较大吞吐量、较大带宽的数据传输场合，不可避免会出现某些报文在传输过程中丢失，这就会造成数据处理出现紊乱，必须进行报文重传和重复报文处理等过程，导致报文处理速率低下。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于提供一种基于fpga的以太网报文高速可靠传输的设计方法，用于解决报文处理速率低下的问题。
[0004]
本发明一种基于fpga的以太网报文高速可靠传输的设计方法，其中，包括：通过fpga对接收到的报文进行编号判断，并根据结果进行操作，包括：s1、查询第一分片报文的终端编号在fpga的编号索引内是否能检索到，如果能检索到，则返回错误报文，并丢弃报文，如果不能检索到，则执行s2；s2、查询报文编号对应的报文在fpga内是否有对应缓存，如果有缓存，则直接读取缓存内容，发送到终端，如果没有缓存，则执行s3；s3、对接收报文进行报文处理，处理完成后，将报文写入到循环缓存区，同时写入报文缓存索引，并同时发送处理后的报文到需要到达的终端。
[0005]
根据本发明所述的基于fpga的以太网报文高速可靠传输的设计方法的一实施例，其中，发送端报文编号方法包括：根据发送报文的三元组或五元组进行终端编号；根据发送多链接不同报文进行报文编号；根据发送单链接相同报文进行分片报文编号。
[0006]
根据本发明所述的基于fpga的以太网报文高速可靠传输的设计方法的一实施例，其中，接收端报文处理包括：对接收报文的第一分片报文的终端编号进行重复行检查；根据接收报文的编号进行处理后的报文检索；接收端处理报文并缓存报文。
[0007]
根据本发明所述的基于fpga的以太网报文高速可靠传输的设计方法的一实施例，其中，终端发送端根据发送报文的三元组或五元组进行终端编号，根据多链接并发报文进行报文编号，对单链接报文进行分片编号。
[0008]
根据本发明所述的基于fpga的以太网报文高速可靠传输的设计方法的一实施例，其中，s1如果能检索到报文的终端编号，还报告编号重复错误类型。
[0009]
本发明提出的技术方案通过构建“发送终端报文编号”、“接收终端编号重复性检查”、“接收终端报文编号检索”三大机制，通过保存多个处理后的报文现场，减少重复报文的处理时间，实现了网络的高速可靠传输，设计者采用此机制可以结合实际情况灵活配置，。
附图说明
[0010]
图1所示为报文编号格式示意图；
[0011]
图2为接收报文编号处理示意图；
[0012]
图3为fpga缓存处理后报文示意图；
具体实施方式
[0013]
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
[0014]
图1所示为发送终端报文编号示意图，报文编号方法包括：
[0015]
a1、终端编号：三元组或五元组到终端编号的映射，映射方法由使用者定制，映射后的序列号需满足条件：其他终端映射的序列号与当前终端映射的序列号必须是不相同的。
[0016]
a2、报文编号：根据不同的报文，设置不同的报文编号，需满足条件：正在传输的报文编号不能有重复的。
[0017]
a3、分片报文编号：第一个分片报文从0或1开始，其他分片报文依次累加编号。
[0018]
图2所示为接收端报文处理编号示意图，报文编号处理方法包括：
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b1、第一分片报文的终端编号进行重复性检查，确保正在接收的报文终端编号不能重复，报文编号和分片报文编号可以重复，执行b2。
[0020]
b2、报文编号的缓存索引，查询当前接收的报文是否有已经完成处理的缓存报文，如果有，则当前报文不需进行二次处理，可直接发送到终端；如果没有，则执行b3。
[0021]
b3、报文处理：报文按使用者进行处理，并将处理后的报文输出到发送终端，同时更新处理后的报文到本地缓存buffer，同时写入报文缓存索引。
[0022]
图3所示为报文缓存区
[0023]
c1、处理后的报文需缓存到循环buffer，并将报文编号同步缓存到索引buffer中，需要说明的是，索引buffer的内容为报文buffer的地址指针。
[0024]
c2、报文检索：根据接收的报文编号，检索索引buffer，查询接收的报文是否已经进行过处理；如果已经进行过处理，则直接读取缓存buffer，输出处理后的报文；如果没有检索到报文编号，则报文发送到报文处理模块，进行处理。
[0025]
本发明一种基于fpga的以太网报文高速可靠传输的设计方法，其中，包括：发送端报文编号方法，包括终端发送端根据发送报文的三元组或五元组进行终端编号，根据多链接并发报文进行报文编号，对单链接报文进行分片编号；fpga对接收到的报文进行判断，执行如下判断步骤：查询第一分片报文的终端编号在fpga的编号索引内是否能检索到，如果能检索到，则返回错误报文，报告编号重复错误类型，表示当前编号已经被应用，并丢弃报文，如果没有检索到，则执行s2；s2、查询编号对应报文在fpga内是否有对应缓存，如果有缓存，则直接读取缓存内容，发送到终端，如果没有缓存，则执行s3；s3、接收报文并进行报文处理，处理完成后，报文写入到循环buffer缓存区，同时写入报文缓存索引，并同时发送处理后的报文到需要到达的终端。终端发送端编号包括：终端发送端根据发送报文的三元组或五元组进行终端编号，保证各个终端编号不能重复，以区分不同终端；终端发送端根据发送多链接不同报文进行报文编号，以区分不同链接的报文；终端发送端根据发送单链接相
同报文进行分片报文编号，以区分相同链接报文的不同分片报文。
[0026]
与现有技术相比，本发明提出的技术方案通过构建“发送终端报文编号”、“接收终端编号重复性检查”、“接收终端报文编号检索”三大机制，通过保存多个处理后的报文现场，减少重复报文的处理时间，实现了网络的高速可靠传输，设计者采用此机制可以结合实际情况灵活配置，所以本发明具有一定的工程实用价值。
[0027]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。