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TSN時間敏感網(wǎng)絡(luò)測試—802.1AS Timing and Synchronization

電子設(shè)計 ? 來源:電子設(shè)計 ? 作者:電子設(shè)計 ? 2020-12-26 02:06 ? 次閱讀

時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)技術(shù)在眾多領(lǐng)域扮演重要角色,如在汽車以太網(wǎng)(Automotive)、工業(yè)通信(Industrial)、AVB和5G前傳(Fronthaul)等。TSN的任務(wù)是確保數(shù)據(jù)包在一個確定的時間窗口內(nèi)交付,而不會因為鏈路擁塞錯誤而導(dǎo)致丟失或高延遲。這其中很重要的一個環(huán)節(jié)是能夠確保網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)元(Elements)同步在相同的時間基準(zhǔn)。這是通過IEEE-802.1AS中定義的基于數(shù)據(jù)包的信息傳輸來實現(xiàn)的,它也被稱為gPTP(generalized Precision Time Protocol)。

802.1AS是IEEE 1588 v2的一個實現(xiàn)子項。當(dāng)部署具有802.1AS時間同步的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時,驗證各網(wǎng)元的時鐘是否同步是很重要的。

圍繞TSN開展全面測試需要覆蓋支持

定時和同步的魯棒性測試:追蹤各網(wǎng)元設(shè)備的主/從時鐘同步速率、時鐘保持穩(wěn)定性和漂移量

  • 802.1AS –Timing and Synchronization

    幀復(fù)制和可靠性消除測試:測試網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)對重復(fù)數(shù)據(jù)包的過濾規(guī)則執(zhí)行效率及性能開銷

  • 802.1CB –Frame Replication and Elimination for Reliability

  • 流過濾和管理:測試網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對混合多種網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級的多流數(shù)據(jù)處理能力

  • 802.1Qci –Per-Stream Filtering and Policing

  • 增強(qiáng)的計劃流功能測試:驗證高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)流是否優(yōu)先處理交付

  • 802.1Qbv –Enhancements for Scheduled Traffic

  • 幀搶占/802.1BR:測試在搶占機(jī)制下的流量轉(zhuǎn)發(fā)效率及帶來的性能開銷評估

  • 802.1Qbu –Frame preemption /802.1.BR –Bridge Port Extension

本篇圍繞802.1AS-Timing & Synchronization測試實現(xiàn)部分做了小整理。包含了驗證802.1AS網(wǎng)橋和端點中802.1AS主時鐘和從時鐘的多項功能集的支持。

1.測試拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Topologies

2.單臂測試/流量壓力測試One Arm Traffic testing

3.端到端測試 End-to-End Testing

4.?dāng)?shù)據(jù)鎖定追蹤統(tǒng)計

5.實時數(shù)據(jù)統(tǒng)計

6.基于折線圖的數(shù)據(jù)趨勢分析

7.基于柱狀圖等多種直觀數(shù)據(jù)分析

8.報文捕獲Capture

Specifications

支持TSN MAC的測試板卡

  • ODIN-1G-3S-6P-TSN 6端口千兆SFP接口,支持10/100/1000M電口或100/1000M光

  • ODIN-10G-5S-6P-CU-TSN 6端口萬兆RJ45,支持10G/5G/2.5G/1G/100M電

  • ODIN-25G-2S-6P-TSN 6端口25GE SFP28接口,支持25G/10G

  • ODIN-1G-2S-6P-T1-TSN 6端口1000BASE-T1/100MBASE-T1

TSN 802.1AS測試可遵循的規(guī)范

  • IEEE Std 802.1AS-2011 Timing and Synchronization for Time-Sensitive Applications in Bridged Local Area Networks

  • IEEE Std 802.1AS-2011/Cor 1-2013 (Corrigendum to IEEE Std 802.1AS-2011) Corrigendum 1: Technical and Editorial Corrections

  • IEEE Std 802.1AS-2011/Cor 2-2015 (Corrigendum to IEEE Std 802.1AS-2011) Corrigendum 2: Technical and Editorial Corrections

  • Future: IEEE 802.1AS-Rev/ IEEE 802.1AS-2020

Master/slave configuration settings

需可設(shè)置為802.1AS規(guī)范下的任意值:

  • Master, Clock: Priority #1, Priority #2, Class, Time source, Accuracy

  • Master, Timing: Announce interval, Sync interval

  • Slave: Min. pdelay request interval

Sync Rate 時鐘同步速率

以不同的Sync Rate(PPS)發(fā)起時鐘同步,統(tǒng)計個從屬端口的Sync Rate(PPS)

Pdelay

每個從屬端口pdelay的匯總和當(dāng)前的平均值、最小值、最大值(ns)統(tǒng)計。

NeighborRateRatio

每一個從屬端口的鄰居速率比的匯總和當(dāng)前的平均值、最小值、最大值(%)統(tǒng)計。

Drift 時鐘漂移

通過比較測試模塊上的主時鐘和從時鐘,測量測試模塊上的主時鐘和每個從時鐘之間的漂移,找到顯示每個從時鐘和主時鐘之間差異的 "時間誤差"。

為每個從屬時鐘匯總和當(dāng)前的avg.、min.、max. (ns) "時間誤差 "。

驗證各跳數(shù)之間的時鐘穩(wěn)定性

根據(jù) "時間誤差 "計數(shù)器,驗證被測系統(tǒng)中跳數(shù)之間的時鐘穩(wěn)定性,該計數(shù)器顯示每個從屬時鐘與測試模塊上的主時鐘之間的差異。

匯總和當(dāng)前的avg.、min.、max. (ns)每個從屬時鐘的 "時間誤差 "匯總和當(dāng)前的平均值、最小值、最大值。
兩個選定的從屬時鐘的 "時間誤差 "之間的累計和當(dāng)前平均值、最小值、最大值(ns)。(ns),兩個選定的從屬時鐘的 "時間誤差 "之間的平均值、最小值、最大值。

端到端測試

發(fā)送/接收同步數(shù)據(jù)包統(tǒng)計
發(fā)送/接收pdelay數(shù)據(jù)包的統(tǒng)計數(shù)據(jù)
發(fā)送/接收公告數(shù)據(jù)包統(tǒng)計

報文抓取Capture

捕獲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則:所有的流量,F(xiàn)CS錯誤流量,過濾器匹配,或沒有測試有效載荷的流量。
支持導(dǎo)出到Wireshark進(jìn)行詳細(xì)分析
審核編輯:符乾江
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
  • 網(wǎng)絡(luò)測試
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