千兆以太网测试仪的FPGA设计与实现

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随着互联网在人类社会中的广泛应用,网络的性能已经成为人们关注的问题。对于以太网来说,随着应用的增多和升级,以太网也从最初的十兆发展了千兆,现今千兆以太网已经发展成为主流网络技术,它甚至正在取代ATM技术,成为城域网建设的主力军。同时网络性能测试技术在近些年来得到快速的发展,它为用户了解网络性能以及测试设备故障提供了有效手段。因此对以太网特别是高速以太网的性能测试在现实中也就有很重要的意义。   本文详细介绍了千兆以太网测试仪的FPGA设计与实现。硬件FPGA部分承担了数据分析筛选与测试流数据发送的功能,是测试仪实现千兆以太网络测试的前提和基础,它一方面在分析数据帧格式及协议字段的基础上,根据用户配置的选择对数据进行了不同处理,另一方面完成了测试流数据的模拟与高速发送。在性能需求和功能要求下,对功能进行了模块的划分和实现。文中首先允绍了千兆以太网的特点、网络测试技术的发展以及对同类产品作了概括,并且简要介绍了设计中采用的技术和实现的手段与方法,随后给出工测试仪的硬件总体结构并对各个部分的功能而且从实现的功能原理与测试相关技术入手对设计中的难点进行了论述,而后依据FPGA设计的流程对其完成的功能进行了模块划分和实现的详细论述,最后对设计中做了总结并指出不足和进一步研究改进的方向。   此外,论文不仅探讨了一些功能实体在FPGA中的实现问题,给出了可行的采纳方案。而且研究了千兆以太网的相关标准、网络测试的原理以及自定义数据流的序列调度算法和动态改变流包数据等网络测试相关技术,并给出了硬件实现的构架以及性能方面的考虑都做了论述。
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