虹科案例|TSN協(xié)議驗(yàn)證解決方案

驗(yàn)證步驟：

①單擊“TimeSynchronization Test”按鈕，它將彈出一個(gè)新頁面；

圖9.時(shí)間同步測(cè)試頁

②打開Wireshark，現(xiàn)在不要開始捕獲；

③單擊“Start Frame Generator”按鈕，它被配置為啟動(dòng)device0中的流量生成器，主要參數(shù)定義了1500字節(jié)大小，VLAN優(yōu)先級(jí)為5的幀的傳輸，帶寬率為10％；

④在Wireshark中開始新的捕獲，打開I / O圖，并檢查是否以優(yōu)先級(jí)5接收了100Mbps的流量;

圖10.優(yōu)先級(jí)5的流量帶寬

⑤單擊“Enable TAS in Device 0”，時(shí)間感知整形器的配置僅發(fā)送到device0。它的配置如下：

• 僅保留一個(gè)時(shí)隙用于優(yōu)先級(jí)5流量的傳輸。

• 允許將所有剩余的流量發(fā)送到剩余的時(shí)隙中。

• 允許在所有時(shí)隙中傳輸PTP流量（優(yōu)先級(jí)6）。

圖11.時(shí)間感知整形器配置

⑥返回到I / O圖捕獲，并檢查帶寬是否限制為大約25％；（由于僅為優(yōu)先級(jí)5的流量預(yù)留了一個(gè)插槽）

圖12.時(shí)間感知整形器操作

⑦單擊“Enable TAS in Device 1”，Time Aware Shaper的配置僅發(fā)送到device1。它的配置方式與device0相同；

⑧返回I / O圖捕獲，由于device無法同時(shí)打開窗口，因此帶寬減少了，注意：帶寬減少可能與圖片有所不同，這是因?yàn)閮蓚€(gè)device中的窗口啟動(dòng)之間的時(shí)間差是隨機(jī)的；

圖13.帶寬減少（設(shè)置TAS后）

⑨單擊“Enable IEEE 802.1AS”按鈕，此按鈕的作用是激活兩個(gè)device中的IEEE 802.1AS，以使其具有同步時(shí)間，同步完成后，兩個(gè)device將同時(shí)打開循環(huán)窗口；

⑩返回I / O圖捕獲，檢查同步完成后，帶寬大約恢復(fù)到25％;

圖14.加載時(shí)間同步后的帶寬

?單擊“Go back”按鈕。單擊此按鈕時(shí)，流量生成器停止傳輸流量，并且時(shí)隙的配置被撤消。它帶您回到主頁;

?轉(zhuǎn)到Wireshark并停止捕獲。

（2）IEEE802.1Qbv（TAS：時(shí)間敏感整形器測(cè)試）

圖15.時(shí)間感知整形器配置

驗(yàn)證步驟：

①單擊“Time Aware Shaper Test”按鈕，它將彈出一個(gè)新頁面，啟用了兩個(gè)VLC客戶端實(shí)例，VLC1對(duì)應(yīng)于VLAN優(yōu)先級(jí)為2的流，而VLC2對(duì)應(yīng)于VLAN優(yōu)先級(jí)4的流，這兩個(gè)視頻現(xiàn)在都可以顯示。

圖16.時(shí)間感知整形器測(cè)試頁

②單擊“Enable Time Aware Shaper”按鈕，時(shí)間感知整形器（時(shí)隙）的配置參數(shù)發(fā)送到兩個(gè)device。通過此操作，由于優(yōu)先級(jí)2（VLC實(shí)例1）的可用于傳輸?shù)膶Ｓ脮r(shí)隙，其流量已保留了一定百分比的帶寬；

③單擊“Start Frame Generator”按鈕，它配置為啟動(dòng)device0中的流量生成器，主要參數(shù)定義1500字節(jié)大小的幀的傳輸，VLAN優(yōu)先級(jí)為5，帶寬速率為100％，以產(chǎn)生擁塞情況。此時(shí)，應(yīng)該正確接收VLC實(shí)例1，而不能正確接收VLC實(shí)例2，這是由于在同一時(shí)隙中其余優(yōu)先級(jí)的帶寬仍存在競(jìng)爭(zhēng)。

④在Wireshark中開始捕獲幾秒鐘，打開I / O圖形并以毫秒為單位設(shè)置x標(biāo)度，然后注意將傳輸時(shí)間分成多個(gè)時(shí)隙。檢查優(yōu)先級(jí)為2的流量是否從未與其余流量同時(shí)傳輸，還要檢查是否接收到任何優(yōu)先級(jí)為4的流量。

圖17.時(shí)間感知整形器時(shí)隙

⑤單擊“Go back”按鈕，單擊此按鈕時(shí)，流量生成器停止傳輸流量，VLC實(shí)例被中斷，并且時(shí)隙的配置保持不變，返回主頁。

（3）IEEE802.1Qav（CBS：基于信用的整形器測(cè)試）

使用時(shí)間感知整形器機(jī)制，由于在每個(gè)傳輸窗口中保留了一個(gè)時(shí)隙，因此可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)為2的流量的優(yōu)先級(jí)。在此測(cè)試中，將使用基于信用的整形器機(jī)制，以便在多個(gè)優(yōu)先級(jí)的流量之間分配帶寬。特別是，需要為優(yōu)先級(jí)4的流量分配足夠的帶寬（VLC2），并將優(yōu)先級(jí)5的流量的帶寬限制為允許其余流量傳輸?shù)闹?/span>,選擇的值限制了優(yōu)先級(jí)5流量的帶寬的20％。

驗(yàn)證步驟：

①單擊“Credit Based Shaper Test”按鈕，這兩個(gè)視頻現(xiàn)在都可以顯示。啟用了兩個(gè)VLC客戶端實(shí)例。VLC實(shí)例1對(duì)應(yīng)于VLAN優(yōu)先級(jí)為2的流，而VLC實(shí)例2對(duì)應(yīng)于VLAN優(yōu)先級(jí)4的流。這兩個(gè)視頻現(xiàn)在都可以顯示。

圖18.基于信用的整形器測(cè)試頁

②單擊“Enable Credit Based Shaper”按鈕，基于信用的整形器的配置參數(shù)（帶寬分?jǐn)?shù)）被發(fā)送到兩個(gè)device，通過此操作，由于優(yōu)先級(jí)5的流量的限制，優(yōu)先級(jí)4（VLC實(shí)例2）的流量已預(yù)留了一定百分比的帶寬；

③單擊“Start Frame Generator”按鈕，它配置為啟動(dòng)device0中的流量生成器。主要參數(shù)定義1500字節(jié)大小的幀的傳輸，VLAN優(yōu)先級(jí)為5，帶寬速率為100％，以產(chǎn)生擁塞情況。此時(shí)，盡管負(fù)載流量的配置方式與之前的測(cè)試相同，但這次兩個(gè)視頻都能正常接收，因?yàn)?/span>CBS功能正在管理分配給每個(gè)優(yōu)先級(jí)的帶寬；

④在Wireshark中捕獲幾秒鐘，打開“I/O Graph”并以秒為單位設(shè)置x軸比例，并注意優(yōu)先級(jí)5流量的帶寬限制，它應(yīng)該僅約為50Mbps（250Mbps的20％-1個(gè)時(shí)隙）。此外，x軸標(biāo)度可以設(shè)置為毫秒，并且可以驗(yàn)證優(yōu)先級(jí)4的流量始終與優(yōu)先級(jí)5的流量在同一時(shí)隙中傳輸。

圖19.基于信用的整形器圖1

圖20.基于信用的整形器圖2

⑤單擊“Go back”按鈕，單擊此按鈕時(shí)，流量生成器停止傳輸流量，VLC實(shí)例被中斷，并且所有與TSN相關(guān)的功能都被禁用，并將返回主頁。

（4）IEEE802.1CB（幀復(fù)制和消除的可靠性測(cè)試）

為了測(cè)試FRER機(jī)制所帶來的優(yōu)勢(shì)，使用了一個(gè)新的視頻流VLC3。這個(gè)視頻流在device0和device1中都是預(yù)先配置好的，以利用IEEE 802.1CB標(biāo)準(zhǔn)中定義的流識(shí)別功能。使用IEEE 802.1CB標(biāo)準(zhǔn)中定義的流識(shí)別功能。除了流識(shí)別功能，這個(gè)流還在device0中被配置為從端口0和端口1重復(fù)發(fā)送，在device1中丟棄收到的重復(fù)的收到的幀。通過這種配置，有可能實(shí)現(xiàn)無縫冗余即零恢復(fù)時(shí)間。

驗(yàn)證步驟：

①單擊“FrameReplication and Elimination for Reliability Test”按鈕，這兩個(gè)視頻現(xiàn)在都可以顯示；兩個(gè)視頻流從device0發(fā)送，VLC3對(duì)應(yīng)的是用FRER機(jī)制配置好的流量。VLC2對(duì)應(yīng)于另一個(gè)沒有配置TSN機(jī)制的視頻流；

圖21.幀復(fù)制和消除的可靠性測(cè)試

②拔掉連接device0的port-0和device1的port-0的電纜，這時(shí)VLC2將停止幾秒鐘，VLC3將繼續(xù)不間斷播放。在這種情況下，VLC2停止了幾秒鐘然后又開始接收。因?yàn)?/span>RSTP功能檢測(cè)到port-0的鏈路是斷開的并開始通過port-1傳輸VLC2流。與RSTP不同，FRER機(jī)制是一個(gè)零時(shí)間恢復(fù)的冗余機(jī)制，這就是為什么VLC3在port-0鏈路斷開時(shí)不會(huì)中斷；

圖22.FRER測(cè)試模型

③單擊“Go back”按鈕返回主頁。