[发明专利]一种基于FPGA的以太网帧与SDN数据帧的适配方法

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的以太网帧与SDN数据帧的适配方法，对获取的以太网帧进行缓存和随机访问，并记录arp的地址映射；基于设定的流表对所述以太网帧进行过滤，并结合对应的转发信息封装得到SDN数据帧；基于对应的端口信息将所述SDN数据帧进行转发和接收；采用轮询机制对接收到的所述SDN数据帧进行缓存更新，并判断下一跳节点的目的IP地址是否为0；若下一跳节点的目的IP地址为0，则将所述SDN数据帧转换成所述以太网帧，并基于解析得到的arp地址发送至对应的上位机，在以太网帧转换SDN数据帧的过程中，进行了准确的适配过程，提高了帧转换效率和准确率，进而提高FPGA的整体处理效率。

技术领域

本发明涉及数据适配技术领域，尤其涉及一种基于FPGA的以太网帧与SDN数据帧的适配方法。

背景技术

随着信息技术与人工智能的快速发展，高速的数据传输与处理对信息高速发展的今天愈发重要。

FPGA芯片的并行处理优势在高速数据的传输和处理上能减少传输和处理的时间，SDN网络架构与传统网络相比更加智能、灵活、可扩展，是未来网络的一个发展方向。在FPGA中嵌入SDN网络协议是自定义网络高速数据传输的一种新型架构。传统网络采用分布式架构，设备都能控制与转发高度耦合；分布式网络在网络某个链路发生故障，网络故障会不断告知邻居网络设备，增加网络通信开销；SDN具有控制和转发分离，设备之间耦合度低。集中式网络控制，网络发生故障时，只需上报给控制层的控制器，控制器做出快速调整，较少网络的开销，而在SDN控制器下发控制命令(流表)，但数据转发层不能快速匹配流表，实现数据的正确转发，导致FPGA的整体处理效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于FPGA的以太网帧与SDN数据帧的适配方法，提高FPGA的整体处理效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于FPGA的以太网帧与SDN数据帧的适配方法，包括以下步骤：

对获取的以太网帧进行缓存和随机访问，并记录arp的地址映射；

基于设定的流表对所述以太网帧进行过滤，并结合对应的转发信息封装得到SDN数据帧；

基于对应的端口信息将所述SDN数据帧进行转发和接收；

采用轮询机制对接收到的所述SDN数据帧进行缓存更新，并判断下一跳节点的目的IP地址是否为0；

若下一跳节点的目的IP地址为0，则将所述SDN数据帧转换成所述以太网帧，并基于解析得到的arp地址发送至对应的上位机。

其中，基于设定的流表对所述以太网帧进行过滤，并结合对应的转发信息封装得到SDN数据帧，包括：

判断设定的流表地址是否超过RAM的阈值地址；

若设定的流表地址没有超过RAM的阈值地址，使用计数器对SDN数据帧定位，并判断源IP地址域是否相同；

若源IP地址域相同，则RAM地址加1，并将下一跳的转发路径链路状态信息封装成SDN数据帧。

其中，采用轮询机制对接收到的所述SDN数据帧进行缓存更新，并判断下一跳节点的目的IP地址是否为0，包括：

采用轮询机制将接收到的多个所述SDN数据帧缓存至FIFO中，并基于所述流表更新缓存的所述SDN数据帧中的信息；

判断下一跳节点的目的IP地址是否为0。

其中，若下一跳节点的目的IP地址为0，则将所述SDN数据帧转换成所述以太网帧，并基于解析得到的arp地址发送至对应的上位机，包括：

若下一跳节点的目的IP地址为0，则将所述SDN数据帧中的所述转发信息删除后，转换为所述以太网数据帧；