Как при помощи FPGA можно парсить Ethernet фреймы?

Question

[Сергей Дубовик]

Добрый день!

Возник следующий вопрос. Имеюются отладочная плата на Altera Cyclone IV, Arduino Mega и Raspberry Pi.

Задача заключается в том, чтобы создать прозрачное(без собственного IP-адреса) устройство, которое бы выполняло такие функции: получало ethernet frame, деинкапсулировало и изменяло его содержимое, запаковывало бы назад в ethernet frame и отправляло дальше получателю.

Пока мыслю так: можно ли каким-то образом поднять прием/передачу данных на Raspberry, затем отпралять их на FPGA, там обрабатывать(предположим шифровать), затем возвращать на Raspberry и отправлять дальше по сети.

Физически это выглядит, как "разрез" провода UTP, в который и подключается мой девайс.

Скорее всего, можно создать такое устройство не используя Raspberry или Arduino, но мне хотелось бы уменьшить количество дополнительной схемотехнику, и я думаю, что малинка или ардуино могут в этом помочь.

Благодарю за любую помощь.

Answer 1

[Армянское Радио]

Начать надо с увязки технических параметров. Какая скорость у Ethernet? 100? 1000?
Какие интерфейсы есть на отладочной плате?
Какие интерфейсы есть на Rpi?
Получится ли организовать двухсторонний канал достаточной пропускной способности между RPI и FPGA?
Хватит ли способностей FPGA по тактовой частоте лопать кадры Ethernet на потоке?

Главный вопрос - нафига тут FPGA, когда все это можно сделать (и наверняка, все уже сделано) на традиционной машине? Поупражняться?

Comments

[Сергей Дубовик]

Спасибо за ответ.
Начну с главного вопроса.
В основном - поупражняться. И интересно шифрование на FPGA.
Скорость Ethernet - достаточно 10/100 FE.
Отладочная плата - громко сказано. По факту, это просто FPGA с разведенными выводами и питанием.
На Rasp Pi - стандартный комплект для 2 Rpi - 1 Ethernet, 40 свободных GPIO. Всего есть 2 Rapberry.

[Сергей Дубовик]

Собственно говоря, основная проблема, как мне сейчас кажется, это поднять на Raspberry прозрачный сетевой интерфейс и наладить передачу данных между Rpi и FPGA.

[Армянское Радио]

Сергей Дубовик: начните с малого - научитесь лить в FPGA обычный файл и сливать результат в другой файл. Сократите работы, которые не относятся непосредственно к шифрованию на FPGA до минимума.

Поищите информацию о том, поддерживают ли GPIO что-то вроде DMA, какая у них скорость, тактовая частота и так далее.

Замечу, что существуют модули SPI 2 Ethernet , которые избавят вас от возни с RPI.