分析基于AVB的系統(tǒng)的重要性

以太網(wǎng)廣泛用于各種應(yīng)用。但是，對(duì)于滿載網(wǎng)絡(luò)中要求苛刻的多媒體流應(yīng)用，以太網(wǎng)不是正確的選擇，因?yàn)樗鼘?duì)服務(wù)質(zhì)量 （QoS） 的支持有限。IEEE 802.1 音頻/視頻橋接 （AVB） 標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)傳統(tǒng)以太網(wǎng)的擴(kuò)展，提供多媒體流所需的 QoS 功能，例如時(shí)間同步的低延遲流服務(wù)和帶寬預(yù)留。AVB 用一種開放的、基于標(biāo)準(zhǔn)的方法取代了電纜的物理復(fù)雜性和早期專有解決方案的網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性，從而大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)管理和支持。

基于 AVB 的系統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)建模提供了對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)延遲和通道上可用帶寬的更大可見性，甚至有助于挖掘提出的系統(tǒng)架構(gòu)中的潛在挑戰(zhàn)和瓶頸。這還允許用戶通過更改流量速率、流量模式以及通話者和聽眾之間的路由來進(jìn)行各種分析，以計(jì)算吞吐量和網(wǎng)絡(luò)延遲。這些非常關(guān)鍵的系統(tǒng)特性的可用性將使設(shè)計(jì)人員能夠定義滿足用戶要求的最佳網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

我的權(quán)衡和分析側(cè)重于性能、功率和可靠性。為此，我使用 Mirabilis Design 的 VisualSim Architect 構(gòu)建了一個(gè)事件驅(qū)動(dòng)的時(shí)序仿真模型。設(shè)計(jì)人員將模擬此模型，以試驗(yàn)拓?fù)?、工作?fù)載和 AVB 配置。在一個(gè)簡(jiǎn)單的例子中說明使用模擬模型代表視頻記錄和存儲(chǔ)系統(tǒng)。視頻記錄器連接到 AVB 節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)通過 AVB 開關(guān)傳輸?shù)酵泄芄虘B(tài)記錄器的 AVB 節(jié)點(diǎn)。在 AVB 術(shù)語中，錄像機(jī)是說話者，錄像機(jī)是聽者。真正的系統(tǒng)將涉及數(shù)百名談話者和聽眾。所提出的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)的 VisualSim 模型如圖 1 所示。

圖 1：一個(gè)簡(jiǎn)單的 AVB 系統(tǒng)。

在模型中，攝像頭模塊是一個(gè)流量生成器。我使用 VisualSim AVB 庫來組裝網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹Ｅ渲迷?CSV 文件中進(jìn)行編輯并提供給仿真模型。示例配置包括路由表、服務(wù)類型的帶寬、A 類和 B 類類型以及每個(gè)通話者的流量流。用戶將從 VisualSim 分布驅(qū)動(dòng)的工作負(fù)載生成開始。如果設(shè)計(jì)人員有任何從真實(shí)硬件捕獲的跟蹤文件，那么這些文件可以用作源文件。要尋找的模擬結(jié)果將是吞吐量、端到端延遲、利用率和網(wǎng)絡(luò)延遲。

使用 VisualSim 建模流程將真實(shí)硬件設(shè)備帶入循環(huán)中，為系統(tǒng)驗(yàn)證和測(cè)試用例生成提供了更多的杠桿作用。一種情況，如圖 2 所示，VisualSim 與物理開關(guān)和記錄器設(shè)備連接。

圖 2：使用 VisualSim 的硬件在環(huán)。

在這種情況下，VisualSim 中的 AVB 模型將從單個(gè) IP 地址生成多個(gè)流。在系統(tǒng)模型運(yùn)行期間，接收器的延遲保存在一個(gè)文件中。當(dāng)模型使用硬件在環(huán)運(yùn)行時(shí)，延遲將與系統(tǒng)模型的預(yù)期延遲進(jìn)行比較。

基于 AVB 的系統(tǒng)的基于模型的系統(tǒng)開發(fā)消除了產(chǎn)品重新設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)，并增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員對(duì)所選架構(gòu)的信心。在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段，設(shè)計(jì)人員可以將故障注入仿真模型，以檢測(cè)系統(tǒng)可能遇到的挑戰(zhàn)。在設(shè)計(jì)流程的早期識(shí)別所有瓶頸和資源限制，使設(shè)計(jì)人員能夠開發(fā)無錯(cuò)誤的系統(tǒng)，同時(shí)消除產(chǎn)品重新設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)滿足上市時(shí)間要求。

審核編輯：郭婷