Mestrado em Engenharia Electrónica e TelecomunicaçõesAs ferramentas habituais de análise do comportamento lógico e temporal de
uma rede de comunicações, conhecidas popularmente por Sniffers, são
satisfatórias para as redes de uso geral. No entanto, não correspondem aos
requisitos concretos de alguns protocolos de tempo-real, nomeadamente no
que concerne à resolução e precisão das medições dos instantes de
transmissão e recepção de mensagens. Esta incapacidade tem a sua origem
no facto de estas ferramentas serem aplicações em software, a correr em
computadores comuns. Nestes, as suas características multitarefa e o próprio
mecanismo de “time-stamping” das mensagens não são apropriados para
requisitos de tempo-real.
Como resposta a esta limitação, desenvolveu-se um Sniffer Ethernet em
Hardware, recorrendo-se a FPGAs e a núcleos sintetizáveis de propriedade
intelectual.
A ferramenta desenvolvida é capaz de capturar tráfego Gigabit num segmento
Ethernet realizando o time-stamping das mensagens em hardware. Os dados
são depois transferidos para um computador novamente pela via Ethernet.
Do lado do PC os dados são primeiro reconhecidos pelo popular software
analisador de dados, Wireshark. Seguidamente, com recurso a ferramentas de
software desenvolvidas, os dados são exportados e convertidos para um
formato mais conveniente para serem analisados em ferramentas de cálculo.
A ferramenta mostrou ser capaz de capturar todo o tráfego procedente de uma
porta Ethernet com uma precisão temporal de 8ns e um jitter de 16ns.The standard tools for analysis of the logical and temporal behavior of a
communication network, commonly known as Sniffers, are satisfactory for
general purpose networks. However, they are insufficient for the specific
requisites of some real-time protocols, namely in what concerns the resolution
and temporal precision associated with the time-stamping of the arriving
messages. This incapacity has its source in the fact that these tools are
software based, running in common computers. The way time-stamping ins
performed on these machines, as well as the multitask features associated with
them are not appropriate for the requisites of real-time systems.
As an answer to this limitation, a Gigabit Ethernet hardware based was
developed on an FPGA and making use of intellectual Property Cores.
The tool developed is capable if capturing Gigabit Ethernet traffic on an
Ethernet Link, measuring the time-stamping on hardware. The data is then
transferred again through an Ethernet Port.
On the PC side, all data is first captured by the popular software data analyzer,
Wireshark. Next, making use of software tools developed, the data is exported
to a convenient format, in order to be analyzed by math tools.
The tool proved to be capable of capturing all the traffic coming from an
Ethernet port with an 8ns resolution and 16ns jitter