信而泰技術資訊 | TTE時間觸發(fā)以太網(wǎng)交換機測試方法
發(fā)布時間:2024-01-19 10:37:22 熱度:1678
1/19/2024,光纖在線訊,在本世紀初,TTE最早是由維也納科技大學Hermann Kopetz赫爾曼·科佩茨教授等人提出來的,在國際上比較知名的TTE開發(fā)機構(gòu)主要是以奧地利的TTTech公司為主,爾曼·科佩茨教授是該公司的創(chuàng)始人之一,這家公司是將教授的理論進行了產(chǎn)業(yè)化應用和推廣,其中,開發(fā)的關于TTE網(wǎng)絡產(chǎn)品包括:TTE交換機、TTE端系統(tǒng)、相關軟件系統(tǒng)和開發(fā)工具等,端口速率可以達到100M/1000M/10G。
什么是TTE
TTEthernet,全稱為Time Triggered Ethernet 時間觸發(fā)以太網(wǎng)技術,即以時間觸發(fā)代替事件觸發(fā),將通信任務通過合理的調(diào)度定時觸發(fā)發(fā)送。TTE將時間觸發(fā)傳輸?shù)膶崟r性、確定性、容錯能力等特點與傳統(tǒng)以太網(wǎng)“盡力投遞”的靈活性、動態(tài)性等特點結(jié)合在了一起,其目的就是在于通過全局時鐘精確同步,可有效避免數(shù)據(jù)幀在傳輸過程中造成的沖突,保證通信延遲與時間偏移的確定性。
TTE技術簡介
1. TTE網(wǎng)絡體系架構(gòu)示意圖

TTE執(zhí)行服務在數(shù)據(jù)鏈路層,在802.3基礎上做了擴展,也就是說TTE可以不加修改的使用所有IEEE802.3服務,在此基礎上擴展了TT同步協(xié)議和服務控制機制。
2.TTE時間同步控制
時間同步控制是TTE網(wǎng)絡最核心的部分之一。TTE網(wǎng)絡中各個節(jié)點通過發(fā)送協(xié)議控制幀(PCF幀)來實現(xiàn)時鐘同步控制,PCF幀格式如圖1所示。目標就是使TTE網(wǎng)絡上所有端系統(tǒng)和交換機的本地時鐘同步,為下一步的TT數(shù)據(jù)傳輸做好準備。
  
圖1 PCF幀格式 
3.TTE 數(shù)據(jù)傳輸控制
數(shù)據(jù)傳輸控制同樣是TTE網(wǎng)絡最核心的部分之一。共分為三種類型的數(shù)據(jù)幀,數(shù)據(jù)幀格式如圖2所示:

圖2 TT/RC/BE幀格式 
TT幀(Time-Triggered),類型為:0x88d7,即預先計劃的時間觸發(fā)數(shù)據(jù)流。其特點是優(yōu)先級最高、具有搶占機制;
RC幀(Rate-constrained),類型為:0x0888,即速率約束的數(shù)據(jù)流。其特點是次優(yōu)先,可保證帶寬利用率和有限傳輸時延;
BE幀(Best-effort),類型為:0x0800,即‘盡力而為’的數(shù)據(jù)流。其特點是不保證傳輸時延、抖動和可靠性,優(yōu)先級最低。
TTE交換機混合流量測試方法
TTE時間觸發(fā)以太網(wǎng)是一種網(wǎng)絡技術,屬于所謂的混合關鍵網(wǎng)絡的一部分,其中具有不同時序和容錯要求的流量共存于同一物理網(wǎng)絡中。這意味著關鍵設備(例如,啟用飛船控制)和非關鍵設備(用于監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集)共享同一網(wǎng)絡。綜上所述測試TTE網(wǎng)絡中各類混合流量相互之間的影響,即混合流量測試尤為重要。
   
圖3 混合流量測試示意圖
如圖3所示,該測試場景描述的是百兆口向千兆口發(fā)送廣播幀流量,驗證不同類型數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)時的相互影響。ES1-5是由TTE測試儀模擬的5個端系統(tǒng),其中,ES1&2是千兆口,ES3-5是百兆口,3個百兆口分別發(fā)送BE/RC/TT三種不同類型數(shù)據(jù)廣播幀到2個千兆口上。
例如,測試當BE、RC流量做為背景流對TT流的影響,測試步驟如下:
⑴ 查看端系統(tǒng)同步狀態(tài);
   
⑵ 端系統(tǒng)ES5發(fā)送速率為95%帶寬、64字節(jié)固定幀長的BE廣播數(shù)據(jù)包至千兆口;

⑶ 端系統(tǒng)ES4發(fā)送速率為70%帶寬、65字節(jié)固定幀長的RC廣播數(shù)據(jù)包至千兆口;

⑷ 端系統(tǒng)ES3逐條發(fā)送64字節(jié)固定幀長的TT廣播數(shù)據(jù)包;

⑸ 查看所有千兆口端系統(tǒng)接收到的TT/RC/BE數(shù)據(jù)流量統(tǒng)計;

測試關注的重要指標為:發(fā)送和接收速率,實時丟包數(shù),實時丟包率統(tǒng)計。
   什么是TTE
TTEthernet,全稱為Time Triggered Ethernet 時間觸發(fā)以太網(wǎng)技術,即以時間觸發(fā)代替事件觸發(fā),將通信任務通過合理的調(diào)度定時觸發(fā)發(fā)送。TTE將時間觸發(fā)傳輸?shù)膶崟r性、確定性、容錯能力等特點與傳統(tǒng)以太網(wǎng)“盡力投遞”的靈活性、動態(tài)性等特點結(jié)合在了一起,其目的就是在于通過全局時鐘精確同步,可有效避免數(shù)據(jù)幀在傳輸過程中造成的沖突,保證通信延遲與時間偏移的確定性。
TTE技術簡介
1. TTE網(wǎng)絡體系架構(gòu)示意圖

TTE執(zhí)行服務在數(shù)據(jù)鏈路層,在802.3基礎上做了擴展,也就是說TTE可以不加修改的使用所有IEEE802.3服務,在此基礎上擴展了TT同步協(xié)議和服務控制機制。
2.TTE時間同步控制
時間同步控制是TTE網(wǎng)絡最核心的部分之一。TTE網(wǎng)絡中各個節(jié)點通過發(fā)送協(xié)議控制幀(PCF幀)來實現(xiàn)時鐘同步控制,PCF幀格式如圖1所示。目標就是使TTE網(wǎng)絡上所有端系統(tǒng)和交換機的本地時鐘同步,為下一步的TT數(shù)據(jù)傳輸做好準備。

3.TTE 數(shù)據(jù)傳輸控制
數(shù)據(jù)傳輸控制同樣是TTE網(wǎng)絡最核心的部分之一。共分為三種類型的數(shù)據(jù)幀,數(shù)據(jù)幀格式如圖2所示:

TT幀(Time-Triggered),類型為:0x88d7,即預先計劃的時間觸發(fā)數(shù)據(jù)流。其特點是優(yōu)先級最高、具有搶占機制;
RC幀(Rate-constrained),類型為:0x0888,即速率約束的數(shù)據(jù)流。其特點是次優(yōu)先,可保證帶寬利用率和有限傳輸時延;
BE幀(Best-effort),類型為:0x0800,即‘盡力而為’的數(shù)據(jù)流。其特點是不保證傳輸時延、抖動和可靠性,優(yōu)先級最低。
TTE交換機混合流量測試方法
TTE時間觸發(fā)以太網(wǎng)是一種網(wǎng)絡技術,屬于所謂的混合關鍵網(wǎng)絡的一部分,其中具有不同時序和容錯要求的流量共存于同一物理網(wǎng)絡中。這意味著關鍵設備(例如,啟用飛船控制)和非關鍵設備(用于監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集)共享同一網(wǎng)絡。綜上所述測試TTE網(wǎng)絡中各類混合流量相互之間的影響,即混合流量測試尤為重要。

圖3 混合流量測試示意圖
如圖3所示,該測試場景描述的是百兆口向千兆口發(fā)送廣播幀流量,驗證不同類型數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)時的相互影響。ES1-5是由TTE測試儀模擬的5個端系統(tǒng),其中,ES1&2是千兆口,ES3-5是百兆口,3個百兆口分別發(fā)送BE/RC/TT三種不同類型數(shù)據(jù)廣播幀到2個千兆口上。
例如,測試當BE、RC流量做為背景流對TT流的影響,測試步驟如下:
⑴ 查看端系統(tǒng)同步狀態(tài);

⑵ 端系統(tǒng)ES5發(fā)送速率為95%帶寬、64字節(jié)固定幀長的BE廣播數(shù)據(jù)包至千兆口;

⑶ 端系統(tǒng)ES4發(fā)送速率為70%帶寬、65字節(jié)固定幀長的RC廣播數(shù)據(jù)包至千兆口;

⑷ 端系統(tǒng)ES3逐條發(fā)送64字節(jié)固定幀長的TT廣播數(shù)據(jù)包;

⑸ 查看所有千兆口端系統(tǒng)接收到的TT/RC/BE數(shù)據(jù)流量統(tǒng)計;

測試關注的重要指標為:發(fā)送和接收速率,實時丟包數(shù),實時丟包率統(tǒng)計。


