以太网数据捕获和分析设备及方法、装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了以太网数据捕获和分析设备及方法、装置及方法。该以太网数据捕获和分析设备包括现场可编程门阵列、缓存模块、网络端口三、至少一对网络端口组。每对网络端口组包括网络端口一和网络端口二，网络端口一与网络设备一连接以捕获原始数据帧，网络端口二与网络设备二连接。现场可编程门阵列接收该原始数据帧并根据该原始数据帧记录下与该原始数据帧相关的数据帧信息由此生成信息帧，还转发该原始数据帧至网络设备二，还存储该原始数据帧，还将该原始数据帧与该信息帧一同发送至网络分析计算机。本发明专利技术还公开该以太网数据捕获和分析设备的实现方法、应用于该以太网数据捕获和分析设备的以太网数据捕获和分析装置及方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于网络分析
，尤其涉及一种以太网数据捕获和分析设备、该以 太网数据捕获和分析设备的实现方法、应用于该以太网数据捕获和分析设备的以太网数据 捕获和分析装置、该以太网数据捕获和分析装置的以太网数据捕获和分析方法。
技术介绍
以太网在全球范围内发展迅速，与每个人的生活都息息相关。以太网数据捕获和 分析是网络分析的关键性技术，在网络开发、维护和诊断方面具有非常重要的意义。然而， 目前市场上的以太网数据捕获设备具有以下缺陷：缺少能够同时捕获多通道以太网数据的 设备；需要交换机或分路器等其他设备配合使用，成本较高；数据捕获和分析设备与后续 网络分析设备的连接方式复杂；不能保留以太网数据帧的时间戳信息等。
技术实现思路
针对上述技术缺陷，本专利技术的目的是提供一种以太网数据捕获和分析设备、该以 太网数据捕获和分析设备的实现方法、应用于该以太网数据捕获和分析设备的以太网数据 捕获和分析装置、该以太网数据捕获和分析装置的以太网数据捕获和分析方法，其能够捕 获、转发多通道的以太网数据，并计算、保留数据帧的各种信息。 本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种以太网数据捕获和分析设备，其用于捕 获作为待测试对象的网络设备一（9)发送至网络设备二（10)的原始数据帧，并将该原始数 据帧交由网络分析计算机（11)进行分析，网络设备一（9)与网络设备二（10)作为该以太 网数据捕获和分析设备的至少一对待操作对象；该以太网数据捕获和分析设备包括现场可 编程门阵列（1)、缓存模块（3)、网络端口三（8)、与该至少一对待操作对象相对应的至少一 对网络端口组；其中， 每对网络端口组包括网络端口一⑷和网络端口二（5)，网络端口一（4)与网络设 备一（9)连接以捕获该原始数据帧，网络端口二（5)与网络设备二（10)连接； 现场可编程门阵列（1)与网络端口一（4)连接以接收该原始数据帧，并根据该原 始数据帧记录下与该原始数据帧相关的数据帧信息由此生成信息帧，现场可编程门阵列 (1)还与网络端口二（5)连接以转发该原始数据帧至网络设备二（10)，现场可编程门阵列 (1) 还与缓存模块（3)连接以存储该原始数据帧，现场可编程门阵列（1)还与网络端口三 (8)连接以将该原始数据帧与该信息帧一同发送至网络分析计算机（11)。 作为上述方案的进一步改进，该以太网数据捕获和分析设备还包括电源（2)，电源 (2) 用于对该以太网数据捕获和分析设备的其他各部件提供电能。 作为上述方案的进一步改进，网络端口一（4)和网络端口二（5)均为百兆以太网 端口，网络端口一（4)与网络设备一（9)的连接、网络端口二（5)与网络设备二（10)的连 接均使用网线相连。 作为上述方案的进一步改进，网络端口三（8)为千兆以太网端口，并与网络分析 计算机（11)使用网线相连。 本专利技术还提供一种上述任意以太网数据捕获和分析设备的实现方法，该实现方法 包括以下步骤： 该以太网数据捕获和分析设备上电初始化； 在每对待操作对象中的网络设备一（9)与网络设备二（10)进行通信时，现场可编 程门阵列（1)通过网络端口一（4)捕获并接收网络设备一（9)发送给网络设备二（10)的 原始数据帧，并根据该原始数据帧记录下与该原始数据帧相关的数据帧信息； 现场可编程门阵列（1)通过网络端口二（5)转发该原始数据帧至网络设备二 (10)； 现场可编程门阵列（1)通过缓存模块（3)存储该原始数据帧； 现场可编程门阵列（1)读取缓存模块（3)中存储的该原始数据帧，并根据记录下 与该原始数据帧相关的数据帧信息生成信息帧； 现场可编程门阵列（1)通过网络端口三（8)将该原始数据帧与该信息帧一同发送 至网络分析计算机（11)。 作为上述方案的进一步改进，该信息帧是记录该原始数据帧各种信息的以太网 帧。进一步地，该信息帧包括若干字段，该若干字段包括目的地址、源地址、EtherType、端口 号、编号、长度、时间戳、填充，分别代表目的设备的MAC地址、源设备的MAC地址、以太网帧 的类型、捕捉到原始数据帧的设备端口号、原始数据帧的编号、原始数据帧的字节长度、捕 捉到原始数据帧时的时间戳、填充〇。优选地，目的地址、源地址、EtherType、端口号、编号、 长度、时间戳、填充的长度分别为6字节、6字节、2字节、1字节、1字节、2字节、8字节、34字 节。 本专利技术还提供一种以太网数据捕获和分析装置，其应用于上述任意以太网数据捕 获和分析设备的现场可编程门阵列（1)中，该以太网数据捕获和分析装置包括： 上电初始化模块，其用于对该以太网数据捕获和分析设备上电初始化； 捕获和分析模块，其用于在每对待操作对象中的网络设备一（9)与网络设备二 (10)进行通信时，通过网络端口一（4)捕获并接收网络设备一（9)发送给网络设备二（10) 的原始数据帧，并根据该原始数据帧记录下与该原始数据帧相关的数据帧信息； 转发模块，其用于通过网络端口二（5)转发该原始数据帧至网络设备二（10); 存储模块，其用于通过缓存模块（3)存储该原始数据帧； 生成模块，其用于读取缓存模块（3)中存储的该原始数据帧，并根据记录下与该 原始数据帧相关的数据帧信息生成信息帧； 发送模块，其用于通过网络端口三（8)将该原始数据帧与该信息帧一同发送至网 络分析计算机（11)。 本专利技术还提供一种以太网数据捕获和分析方法，其应用于上述以太网数据捕获和 分析装置中，该以太网数据捕获和分析方法包括以下步骤： 对该以太网数据捕获和分析设备上电初始化； 在每对待操作对象中的网络设备一（9)与网络设备二（10)进行通信时，通过网络 端口一（4)捕获并接收网络设备一（9)发送给网络设备二（10)的原始数据帧，并根据该原 始数据帧记录下与该原始数据帧相关的数据帧信息； 通过网络端口二（5)转发该原始数据帧至网络设备二（10); 通过缓存模块（3)存储该原始数据帧； 读取缓存模块（3)中存储的该原始数据帧，并根据记录下与该原始数据帧相关的 数据帧信息生成信息帧； 通过网络端口三（8)将该原始数据帧与该信息帧一同发送至网络分析计算机 (11)。 相比于现有技术，本专利技术的有益效果如下： 1、能够同时采集多个通道的以太网数据； 2、不需要交换机或分路器等其他外部器件配合使用，以太网数据帧的捕获、转发 和信息采集的全部过程都在本专利技术中完成，成本较小； 3、能够记录下每一个原数据帧的时间戳、长度等信息，为后续的网络分析或诊断 提供详细的参考依据； 4、本专利技术的设备通过千兆以太网端口与网络计算机相连，不需要复杂的驱动程 序，连接方式简单可靠。 【附图说明】 图1是本专利技术第一实施方式提供的以太网数据捕获和分析设备的结构示意图； 图2是图1中的以太网数据捕获和分析设备处理数据帧的流向示意图； 图3是图1中的以太网数据捕获和分析设备定义的信息帧的结构图； 图4是本专利技术第二实施方式提供的以太网数据捕获和分析设备的结构示意图； 图5是图4中以太网数据捕获和分析设备的工作流程图。 【具体实施方式】本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以太网数据捕获和分析设备，其用于捕获作为待测试对象的网络设备一(9)发送至网络设备二(10)的原始数据帧，并将该原始数据帧交由网络分析计算机(11)进行分析，网络设备一(9)与网络设备二(10)作为该以太网数据捕获和分析设备的至少一对待操作对象；其特征在于：该以太网数据捕获和分析设备包括现场可编程门阵列(1)、缓存模块(3)、网络端口三(8)、与该至少一对待操作对象相对应的至少一对网络端口组；其中，每对网络端口组包括网络端口一(4)和网络端口二(5)，网络端口一(4)与网络设备一(9)连接以捕获该原始数据帧，网络端口二(5)与网络设备二(10)连接；现场可编程门阵列(1)与网络端口一(4)连接以接收该原始数据帧，并根据该原始数据帧记录下与该原始数据帧相关的数据帧信息由此生成信息帧，现场可编程门阵列(1)还与网络端口二(5)连接以转发该原始数据帧至网络设备二(10)，现场可编程门阵列(1)还与缓存模块(3)连接以存储该原始数据帧，现场可编程门阵列(1)还与网络端口三(8)连接以将该原始数据帧与该信息帧一同发送至网络分析计算机(11)。

【技术特征摘要】
1. 一种以太网数据捕获和分析设备，其用于捕获作为待测试对象的网络设备一（9)发 送至网络设备二（10)的原始数据帧，并将该原始数据帧交由网络分析计算机（11)进行分 析，网络设备一（9)与网络设备二（10)作为该以太网数据捕获和分析设备的至少一对待操 作对象；其特征在于：该以太网数据捕获和分析设备包括现场可编程门阵列（1)、缓存模块 (3)、网络端口三（8)、与该至少一对待操作对象相对应的至少一对网络端口组；其中， 每对网络端口组包括网络端口一（4)和网络端口二（5)，网络端口一（4)与网络设备一 (9)连接以捕获该原始数据帧，网络端口二（5)与网络设备二（10)连接； 现场可编程门阵列（1)与网络端口一（4)连接以接收该原始数据帧，并根据该原始数 据帧记录下与该原始数据帧相关的数据帧信息由此生成信息帧，现场可编程门阵列（1)还 与网络端口二（5)连接以转发该原始数据帧至网络设备二（10)，现场可编程门阵列（1)还 与缓存模块（3)连接以存储该原始数据帧，现场可编程门阵列（1)还与网络端口三（8)连 接以将该原始数据帧与该信息帧一同发送至网络分析计算机（11)。2. 如权利要求1所述的以太网数据捕获和分析设备，其特征在于：该以太网数据捕获 和分析设备还包括电源（2)，电源（2)用于对该以太网数据捕获和分析设备的其他各部件 提供电能。3. 如权利要求1所述的以太网数据捕获和分析设备，其特征在于：网络端口一（4)和 网络端口二（5)均为百兆以太网端口，网络端口一⑷与网络设备一（9)的连接、网络端口 二（5)与网络设备二（10)的连接均使用网线相连。4. 如权利要求1所述的以太网数据捕获和分析设备，其特征在于：网络端口三⑶为 千兆以太网端口，并与网络分析计算机（11)使用网线相连。5. -种如权利要求1至4中任意一项所述的以太网数据捕获和分析设备的实现方法， 其特征在于：该实现方法包括以下步骤： 该以太网数据捕获和分析设备上电初始化； 在每对待操作对象中的网络设备一（9)与网络设备二（10)进行通信时，现场可编程门 阵列（1)通过网络端口一（4)捕获并接收网络设备一（9)发送给网络设备二（10)的原始 数据帧，并根据该原始数据帧记录下与该原始数据帧相关的数据帧信息； 现场可编程门阵列（1)通过网络端口二（5)转发该原始数据帧至网络设备二（10); 现场可编程门阵列（1)通过缓存模块（3)存储该原始数据帧； 现场可编程门阵列（1)读取缓存模块（3)中存储的该原始数据帧，并根据记录下与该 原始数据帧相关的数据帧信息生成信息帧； 现场可编程门阵列（1)通过网络端口三（8)将该原始数据帧与该信息帧一同发送...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘喆，汤辉，倪仁品，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽;34