一种以太网链路级可靠传输的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种以太网链路级可靠传输的装置和方法。该装置在以太网控制器中设置有链路层可靠传输控制模块，包括Frame ID封装单元，用于从报文缓存中接收数据帧，在该数据帧中增加Frame ID字段；发送选择单元，用于根据控制选择发送封装后的数据帧、缓存中的数据帧或者LRTF至MAC数据通路；重传缓存单元，用于缓存封装后的数据帧；接收选择单元，用于从MAC数据通路中接收以太网帧进行解析：若为数据帧，则发送至Frame ID检查和删除单元；若为LRTF，则发送至LRTF处理与生成单元；LRTF处理与生成单元，用于解析接收的LRTF并根据控制生成相应的LRTF；Frame ID检查和删除单元，用于从接收的数据帧中提取出Frame ID，并在删除该数据帧中Frame ID字段后，将该数据帧发送至报文缓存。存。存。

【技术实现步骤摘要】
一种以太网链路级可靠传输的装置和方法


[0001]本专利技术涉及网络通信
，尤其涉及一种以太网链路级可靠传输的装置和方法。

技术介绍

[0002]传统以太网控制器通过PFC帧（Priority
‑
based Flow Control，基于优先级的流量控制）实现简单的流量控制功能，但是无法实现数据帧的可靠传输功能，如果报文在链路传输上出现错误，或者控制器接收缓存溢出，都会将接收的数据帧进行丢弃。为了实现可靠传输，传统以太网一般是通过高层协议（比如TCP协议）检测传输数据帧的完整性，如果中间丢失了某个数据帧，通过高层控制帧进行重传，重传时接收端请求重传报文需要向以太网上层发送，被重传的数据由上层重新传入以太网链路层，这种从源到目的的重传延迟非常大，并且一旦发送错误重传，错误报文之后的所有报文将全部进行重传，整个重传过程复杂，CPU占用率高，传输时延大，严重浪费带宽。因此传统以太网无法支持链路层的可靠传输控制。

技术实现思路

[0003]针对传统以太网无法支持链路层的可靠传输控制的问题，本专利技术提供一种以太网链路级可靠传输的装置和方法，通过在以太网链路层增加链路层可靠传输控制模块，实现以太网数据帧端到端的可靠传输，能够应用于传统的以太网控制器，增强控制器的功性能，提高网络的带宽利用率。
[0004]一方面，本专利技术提供一种以太网链路级可靠传输的装置，在以太网控制器中设置有链路层可靠传输控制模块；所述链路层可靠传输控制模块包括Frame ID封装单元、发送选择单元、重传缓存单元、接收选择单元、LRTF处理与生成单元以及Frame ID检查和删除单元；LRTF是指自定义的链路层可靠传输控制帧；Frame ID封装单元，用于从报文缓存中接收数据帧，在该数据帧中增加Frame ID字段；其中，每发送一个以太网帧，Frame ID加1；发送选择单元，用于根据控制选择发送经过Frame ID封装单元封装后的数据帧、重传缓存单元中的数据帧或者LRTF处理与生成单元生成的LRTF至MAC数据通路；重传缓存单元，用于缓存经Frame ID封装单元封装后的数据帧；接收选择单元，用于从MAC数据通路中接收以太网帧，对该以太网帧进行解析：若为数据帧，则发送至Frame ID检查和删除单元；若为LRTF，则发送至LRTF处理与生成单元；LRTF处理与生成单元，用于解析接收的LRTF并根据控制生成相应的LRTF；Frame ID检查和删除单元，用于从接收的数据帧中提取出Frame ID，并在删除该数据帧中Frame ID字段后，将该数据帧发送至报文缓存。
[0005]进一步地，所述LRTF包括数据帧确认控制帧、数据帧不确认控制帧、从重传处重传控制帧、链路状态请求报文以及链路状态响应控制帧；
数据帧确认控制帧，用于指示对应Frame ID的数据帧已被正确接收；数据帧不确认控制帧，用于指示对应Frame ID的数据帧不能被正确接收；从重传处重传控制帧，用于指示其后续的以太网帧是从重传处开始重传的报文；链路状态请求报文，用于请求了解对端的链路状态；链路状态响应控制帧，用于响应链路状态请求报文。
[0006]另一方面，本专利技术提供一种以太网链路级可靠传输的方法，所述方法包括：从本端的报文缓存中接收数据帧，在该数据帧中增加Frame ID字段，形成新的数据帧，将该新的数据帧进行缓存；其中，本端每发送一个以太网帧，Frame ID加1；将该新的数据帧发送至本端的MAC数据通路，以便通过本端的MAC数据通路发送至对端；通过本端的MAC数据通路接收来自对端的以太网帧并解析；若解析得到该以太网帧为数据帧，则从该数据帧中提取出Frame ID，并在删除该数据帧中Frame ID字段后，将该数据帧发送至本端的报文缓存；然后在本端生成携带有该Frame ID的LRTF并反馈至对端，以供对端根据该LRTF的指示对该Frame ID对应的数据帧执行相应操作；LRTF是指自定义的链路层可靠传输控制帧。
[0007]进一步地，还包括：若解析得到该以太网帧为LRTF，则解析接收的LRTF并根据控制生成相应的LRTF并反馈至对端。
[0008]进一步地，包括：所述LRTF包括数据帧确认控制帧、数据帧不确认控制帧、从重传处重传控制帧、链路状态请求报文以及链路状态响应控制帧；数据帧确认控制帧，用于指示对应Frame ID的数据帧已被正确接收；数据帧不确认控制帧，用于指示对应Frame ID的数据帧不能被正确接收；从重传处重传控制帧，用于指示其后续的以太网帧是从重传处开始重传的报文；链路状态请求报文，用于请求了解对端的链路状态；链路状态响应控制帧，用于指示下一个待发送的数据帧的Frame ID。
[0009]进一步地，在本端生成携带有该Frame ID的LRTF并反馈至对端，以供对端根据该LRTF的指示对该Frame ID对应的数据帧执行相应操作，具体包括：若该LRTF为数据帧确认控制帧，对端则将该Frame ID对应的数据帧从缓存中释放；若该LRTF为数据帧不确认控制帧，则本端进入重传状态，并且对端停止发送当前数据帧，并从缓存中找到下一个待确认的数据帧并重传；若该LRTF为从重传处重传控制帧，则对端退出重传状态以继续接收后续的数据帧；若该LRTF为链路状态请求报文，则对端根据自身链路状态决定是否向本端反馈链路状态响应控制帧；若该LRTF为链路状态响应控制帧，则对端进行Frame ID的同步。
[0010]本专利技术的有益效果：（1）本专利技术通过在以太网链路层增加硬件的链路层可靠传输控制模块，并自定义链路层可靠传输控制帧，实现了以太网链路层的可靠传输和链路级重传功能，从而避免传统通过高层协议检测传输数据帧的完整性，本专利技术的整个传输过程简单，极大程度上降低
了传输时延，节约了带宽。
[0011]（2）设计数据帧确认控制帧和数据帧不确认控制帧，通信双方基于确认机制进行以太网传输，接收端依据FrameID顺序确认，确保发生的所有报文都被接收，因此本专利技术能检测链路所有丢包情况。
[0012]（3）本专利技术支持与传统以太网互连、支持Bypass透传。
附图说明
[0013]图1为本专利技术实施例提供的一种以太网链路级可靠传输的装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的在数据帧中增加Frame ID字段的示意图；图3为本专利技术实施例提供的RTC报文格式的示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种以太网链路级可靠传输的方法的流程示意图。
具体实施方式
[0014]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0015]实施例1如图1所示，本专利技术实施例提供一种以太网链路级可靠传输的装置，在以太网控制器中设置有链路层可靠传输控制模块，具体而言，链路层可靠传输控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以太网链路级可靠传输的装置，其特征在于，在以太网控制器中设置有链路层可靠传输控制模块；所述链路层可靠传输控制模块包括Frame ID封装单元、发送选择单元、重传缓存单元、接收选择单元、LRTF处理与生成单元以及Frame ID检查和删除单元；LRTF是指自定义的链路层可靠传输控制帧；Frame ID封装单元，用于从报文缓存中接收数据帧，在该数据帧中增加Frame ID字段；其中，每发送一个以太网帧，Frame ID加1；发送选择单元，用于根据控制选择发送经过Frame ID封装单元封装后的数据帧、重传缓存单元中的数据帧或者LRTF处理与生成单元生成的LRTF至MAC数据通路；重传缓存单元，用于缓存经Frame ID封装单元封装后的数据帧；接收选择单元，用于从MAC数据通路中接收以太网帧，对该以太网帧进行解析：若为数据帧，则发送至Frame ID检查和删除单元；若为LRTF，则发送至LRTF处理与生成单元；LRTF处理与生成单元，用于解析接收的LRTF并根据控制生成相应的LRTF；Frame ID检查和删除单元，用于从接收的数据帧中提取出Frame ID，并在删除该数据帧中Frame ID字段后，将该数据帧发送至报文缓存。2.根据权利要求1所述的一种以太网链路级可靠传输的装置，其特征在于，所述LRTF包括数据帧确认控制帧、数据帧不确认控制帧、从重传处重传控制帧、链路状态请求报文以及链路状态响应控制帧；数据帧确认控制帧，用于指示对应Frame ID的数据帧已被正确接收；数据帧不确认控制帧，用于指示对应Frame ID的数据帧不能被正确接收；从重传处重传控制帧，用于指示其后续的以太网帧是从重传处开始重传的报文；链路状态请求报文，用于请求了解对端的链路状态；链路状态响应控制帧，用于响应链路状态请求报文。3.一种以太网链路级可靠传输的方法，其特征在于，所述方法包括：从本端的报文缓存中接收数据帧，在该数据帧中增加Frame ID字段，形成新的数据帧，将该新的数据帧进行缓存；其中，本端每发送一个以太网帧，Frame ID加1；将该新的数据帧发送至本端的MAC数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈艇，吕平，沈剑良，张文建，刘冬培，张霞，李沛杰，董春雷，李智超，张丽，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，
类型：发明
国别省市：