Gigabit ethernet hardware sniffer for real-time systems

• Main Author: Varela, José Daniel Costa
• Publication Date: 2011
• Format: Master thesis
• Language: eng
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: http://hdl.handle.net/10773/8695
• topic: Engenharia electrónica; Ethernet (Redes de computadores); Tráfego de redes

As 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.