虹科教您 | 虹科RELY-TSN-KIT操作指南（3）——基于Linux系统进行TSN协议测试
随着技术的变革和实际生产业务需求的推动，工厂内部互联架构逐渐趋于扁平化（it/ot融合），而tsn则是在这一背景下发展起来的新兴技术，旨在为以太网协议建立“通用”的时间敏感机制，以确保网络数据传输的时间确定性。
目前，linux 生态系统已支持多个 tsn 功能，例如基于信用的整形器（前 qav）、调度流量增强（est，前 qbv）、通用精确时间协议（gptp）和音频/视频传输协议（avtp）。它还支持某些 nic 中存在的 launchtime 功能，例如 intel(r) 以太网控制器 i210，它使用户应用程序能够卸载数据包传输。
在之前的文章中，我们详细介绍了如何在linux系统中操作使用虹科时间敏感网络评估套件rely-tsn-kit。该套件包含了tsn交换机、tsn网卡、流量生成器和主机pc的iso映像，可实现以下功能：
评估基于ieee 802.1as同步的时间常识的重要性
借助时间感知整形器，可以确定性地交付实时流量
通过基于信用的整形器在流量类别之间进行带宽分配和预留的好处
提供帧复制和消除可靠性标准的高可靠性冗余
前文回顾：
虹科教您 | 基于linux系统的虹科rely-tsn-kit套件操作指南（1）——硬件设备与操作环境搭建
虹科教您 | 基于linux系统的虹科rely-tsn-kit套件操作指南（2）——操作演示
本篇文章将基于linux系统，使用虹科rely-tsn-kit进行tsn协议测试。为了提供友好的界面，可以使用专用的 web 界面来控制 tsn 测试，打开firefox浏览器，在web浏览地址上输入输入：192.168.4.64:1337，如图3-13显示了 tsn 演示的主页，每个按钮代表以下可以运行的测试之一，它们已预先设置为顺序执行。
图3-13 demo web演示界面
hongke
时/间/同/步/测/试
rely-tsn-kit
这项测试表明，在tsn网络中需要一个共同的同步平面。将传输时间划分为周期性窗口，这就需要有一个纳秒的计时器，使所有的设备在同一时间打开这些窗口,缺乏这种机制会引发明显的随机带宽损失。如图3-14和图3-15所示。图3-14 没有时间同步的tsn网络
图3-15 具有时间同步的tsn网络
（1）在tsn demo演示界面，点击图3-13中的“timesynchronization test”按钮，它将弹出一个新页面，如图3-16所示。图3-16 时间同步测试web页面
（2）接着上一步单击“start frame generator”按钮。它将启动和配置设备 2中的流量生成器。主要参数定义了 200 字节大小，vlan 优先级为 5的帧传输。带宽率为 10％（千兆的 10%）。
（3）如前面3.3.4节所述，输入命令打开wireshark工具界面，在wireshark 中开始新的捕获，点击pc中设置静态ip地址的端口打开，然后打开 i / o 图，并检查是否以优先级 5 接收了 100mbps 的流量，如图3-17所示。（注意这里设置的x轴单位为秒，y轴单位为bit/s）
图 3-17 vlan优先级5的流量带宽（4）接着上一步，点击“enable tas in device 0”选项。这将把时间感知整形器的配置仅发送到设备 0，如下表所示：它的配置功能如下：
仅保留一个时隙用于优先级 5 流量的传输允许将所有剩余的流量发送到剩余的时隙中允许在所有时隙中传输ptp流量（优先级6）
（5）接着上一步，继续观察到 i / o 捕获图，并检查带宽是否限制为大约40％左右（由于仅为优先级 5 的流量预留了一个插槽），如图3-18所示。图3-18 时间感知整形器操作（6）单击“enable tas in device 1”。时间感知整形器的配置仅发送到设备1。它的配置方式与设备0相同。（7）接着上一步，继续观察i / o捕获图。由于设备无法同时打开窗口，因此带宽减少了。注意：带宽减少可能与此捕获图有所不同。这是因为两个设备中的窗口启动之间的时间差是随机的，如图3-19所示。图3-19 时间感知整形器带宽减少（8）接着上一步，点击“enable ieee 802.1as”按钮。此按钮的作用是激活两个设备中的 ieee 802.1as协议，以使两个设备之间具有同步时间。同步完成后，两个设备将同时打开循环窗口。（9）接着上一步，继续观察i / o 图捕获。检查时间同步完成后，带宽大约恢复到40％左右。如图3-20所示。图3-20 具有同步计时器的时间感知整形器（10）接着上一步，点击“go back”按钮。点击此按钮后，流量生成器停止传输流量，并且时隙的配置被撤消。并回到demo web主页。（11）观察wireshark工具，i/o停止捕获。
hongke
negative 测试
rely-tsn-kit
标准以太网操作基于严格优先级qos机制。此机制基于在vlan标记中使用pcp位。因此，可以为流量分配8个不同的优先级。在拥塞的情况下，优先级较低的数据包将被丢弃。在该测试中，证明了标准以太网网络无法执行其他类型的优先级划分。
（1）在tsn demo演示界面，点击图3-13中的“negative test”按钮，它将弹出一个新页面，如图3-21所示。这将启用两个vlc客户端实例。vlc实例1（video1）对应于vlan优先级为2的流，而vlc实例2（video2）对应于vlan优先级4的流，这两个视频现在都可以播放。
图3-21 negative 测试页（2）接着上一步，点击“starttraffiffiffic generator”按钮。它将配置和启动设备2中的流量生成器。主要参数定义了1500字节大小的帧的传输，vlan优先级为5。帧速率为100％，以产生拥塞情况。点击后，vlc实例已被阻止，其原因已在上面说明。由于它们的优先级低于流量生成器生成的流量，并且存在拥塞情况，因此被丢弃的数据包就是属于较小优先级的那些数据包。（3）接着上一步，点击“go back”按钮。点击此按钮后，流量生成器停止传输流量，并且vlc实例停止，并回到tsn demo主页。
hongke
时/间/感/知/整/形/器/测/试
rely-tsn-kit
如前面的测试所示，在以太网网络的标准操作中，由于流量的优先级低于流量生成器，因此不可能对vlc实例进行优先级排序。在这个测试中，它将被证明在标准ieee802.1qbv中定义的tsn特性，它允许为不同的优先级分配传输时隙。在802.1qbv块中配置的参数将只允许将优先级为2的流量传输到单个时隙中。其余的流量将被传输到另一个时隙。为了定义一个保护带和改善wireshark中的图形可视化，将会有另一个不允许任何流量的时隙。最后，第一个时隙将被保留用于优先级0流量的传输，以保持演示的成功性能。如下表所示，802.1as流量（优先级6）将被允许在所有时隙中传输。（1）在tsn demo演示界面，点击图3-13中的“time aware shapertest”按钮，它将弹出一个新页面，如图3-22所示。图3-22 时间感知整形器测试页
这将启用了两个vlc客户端实例。vlc实例1（video1）对应于vlan优先级为2的流，而vlc实例2（video2）对应于vlan优先级4的流，这两个视频现在都可以显示。
（2）接着上一步，单击“enable time aware shaper”按钮。时间感知整形器（时隙）的配置参数发送到两个设备。通过此操作，通过此操作，优先级2(vlc实例1)的流量已经保留了一个带宽的百分比，因为它有可用于传输的专用时隙。
（3）接着上一步，单击“start frame generator”按钮。它将配置和启动设备2中的流量生成器。主要参数定义1500字节大小的帧的传输，vlan优先级为5。带宽速率为100％，以产生拥塞情况。
点击后，观察实例播放，应该正确接收vlc实例1，而不能正确接收vlc实例2。这是由于在同一时隙中其余优先级的带宽仍存在竞争。（4）在wireshark中开始捕获几秒钟，然后打开i / o图形并以毫秒为单位设置x标度，然后注意传输时间分成多个时隙。检查优先级为2的流量是否从未与其余流量同时传输。还要检查是否接收到任何优先级为4的流量，如图3-23所示。图3-23 时间感知整形器时隙
（5）接着上一步，点击“go back”按钮。点击此按钮后，流量生成器停止传输流量，vlc实例被中断，并且时隙的配置保持不变。它带您回到主页。
hongke
基/于/信/用/的/整/形/器/测/试
rely-tsn-kit
使用时间感知整形器机制，由于在每个传输窗口中保留了一个时隙，因此可以实现优先级为2的流量优先级化。在此测试中，将使用基于信用的整形器机制，以便在多个优先级的流量之间分配带宽。特别是，需要为优先级4的流量分配足够的带宽（vlc实例2），并将优先级5的流量的带宽限制为允许其余流量传输的值。选择的值限制了优先级5流量的带宽的20％。（1）在tsn demo演示界面，点击图3-13中的“time aware shapertest”按钮，它将弹出一个新页面，如图3-24所示。启用了两个 vlc 客户端实例。vlc 实例 1 对应于 vlan 优先级为 2 的流，而 vlc 实例 2 对应于 vlan 优先级 4 的流。这两个视频现在都可以显示。图3-24 基于信用整形测试web页（2）接着上一步，点击“enable credit based shaper”按钮。基于信用整形器的配置参数（带宽分数）被发送到两个设备。通过此操作，由于优先级5的流量的限制，优先级4（vlc实例2）的流量已预留了一定百分比的带宽。（3）接着上一步，点击“start frame generator”按钮。它配置和启动设备2中的流量生成器。主要参数定义1500字节大小的帧的传输，vlan优先级为5。带宽速率为100％，以产生拥塞情况。同时应正确接收两个vlc实例。（4）在wireshark中捕获几秒钟。打开“ i / o图”并以秒为单位设置x比例，并注意优先级5流量的带宽限制。它应该仅约为50mbps（250mbps的20％-1个时隙）。此外，x标度可以设置为毫秒，并且可以验证优先级4的流量始终与优先级5的流量在同一时隙中传输。如图3-25和图3-26所示。
图3-25基于信用的整形器操作
图3-26 基于信用的整形器操作
（5）点击“go back”按钮。点击此按钮后，流量生成器停止传输流量，vlc 实例被中断， 并且所有与 tsn 相关的功能都被禁用。此操作将返回主页。
end
对放大器补偿的实际考虑
降压型μModule稳压器LTM8053
R&S CMW WLAN和蓝牙芯片测试平台通过博通认证
华为表示5G不是原子弹不伤害人5G是用来造福于所有老百姓的
MiniLED将进入高成长期 聚积9月营收创下单月历史新高
虹科教您 | 虹科RELY-TSN-KIT操作指南（3）——基于Linux系统进行TSN协议测试
物联网技术在工业领域中的应用解析
在第三届中国电子信息博览会上杀出一匹黑马
当数字孪生技术为超级工厂建设按下“加速键”
闪烁灯实验
从麒麟到凌霄:华为自研芯片持续加码
华为AGC for Games带来了什么？游戏开发者的全生命周期服务
98%都认错,AI视觉系统真的没救了?
超紧凑型无风扇平台允许超速执法
360新一代安全能力框架体系构建，护航数字时代国家安全
几个使用单片机设计流水灯的程序概述
家用激光器制作方法
‘互联网+’时代到‘物联网×’时代：物联网定义及构架
差分放大电路原理分析 双差分放大电路的作用
SM（Smart Media）卡
目前，linux 生态系统已支持多个 tsn 功能，例如基于信用的整形器（前 qav）、调度流量增强（est，前 qbv）、通用精确时间协议（gptp）和音频/视频传输协议（avtp）。它还支持某些 nic 中存在的 launchtime 功能，例如 intel(r) 以太网控制器 i210，它使用户应用程序能够卸载数据包传输。
在之前的文章中，我们详细介绍了如何在linux系统中操作使用虹科时间敏感网络评估套件rely-tsn-kit。该套件包含了tsn交换机、tsn网卡、流量生成器和主机pc的iso映像，可实现以下功能：
评估基于ieee 802.1as同步的时间常识的重要性
借助时间感知整形器，可以确定性地交付实时流量
通过基于信用的整形器在流量类别之间进行带宽分配和预留的好处
提供帧复制和消除可靠性标准的高可靠性冗余
前文回顾：
虹科教您 | 基于linux系统的虹科rely-tsn-kit套件操作指南（1）——硬件设备与操作环境搭建
虹科教您 | 基于linux系统的虹科rely-tsn-kit套件操作指南（2）——操作演示
本篇文章将基于linux系统，使用虹科rely-tsn-kit进行tsn协议测试。为了提供友好的界面，可以使用专用的 web 界面来控制 tsn 测试，打开firefox浏览器，在web浏览地址上输入输入：192.168.4.64:1337，如图3-13显示了 tsn 演示的主页，每个按钮代表以下可以运行的测试之一，它们已预先设置为顺序执行。
图3-13 demo web演示界面
hongke
时/间/同/步/测/试
rely-tsn-kit
这项测试表明，在tsn网络中需要一个共同的同步平面。将传输时间划分为周期性窗口，这就需要有一个纳秒的计时器，使所有的设备在同一时间打开这些窗口,缺乏这种机制会引发明显的随机带宽损失。如图3-14和图3-15所示。图3-14 没有时间同步的tsn网络
图3-15 具有时间同步的tsn网络
（1）在tsn demo演示界面，点击图3-13中的“timesynchronization test”按钮，它将弹出一个新页面，如图3-16所示。图3-16 时间同步测试web页面
（2）接着上一步单击“start frame generator”按钮。它将启动和配置设备 2中的流量生成器。主要参数定义了 200 字节大小，vlan 优先级为 5的帧传输。带宽率为 10％（千兆的 10%）。
（3）如前面3.3.4节所述，输入命令打开wireshark工具界面，在wireshark 中开始新的捕获，点击pc中设置静态ip地址的端口打开，然后打开 i / o 图，并检查是否以优先级 5 接收了 100mbps 的流量，如图3-17所示。（注意这里设置的x轴单位为秒，y轴单位为bit/s）
图 3-17 vlan优先级5的流量带宽（4）接着上一步，点击“enable tas in device 0”选项。这将把时间感知整形器的配置仅发送到设备 0，如下表所示：它的配置功能如下：
仅保留一个时隙用于优先级 5 流量的传输允许将所有剩余的流量发送到剩余的时隙中允许在所有时隙中传输ptp流量（优先级6）
（5）接着上一步，继续观察到 i / o 捕获图，并检查带宽是否限制为大约40％左右（由于仅为优先级 5 的流量预留了一个插槽），如图3-18所示。图3-18 时间感知整形器操作（6）单击“enable tas in device 1”。时间感知整形器的配置仅发送到设备1。它的配置方式与设备0相同。（7）接着上一步，继续观察i / o捕获图。由于设备无法同时打开窗口，因此带宽减少了。注意：带宽减少可能与此捕获图有所不同。这是因为两个设备中的窗口启动之间的时间差是随机的，如图3-19所示。图3-19 时间感知整形器带宽减少（8）接着上一步，点击“enable ieee 802.1as”按钮。此按钮的作用是激活两个设备中的 ieee 802.1as协议，以使两个设备之间具有同步时间。同步完成后，两个设备将同时打开循环窗口。（9）接着上一步，继续观察i / o 图捕获。检查时间同步完成后，带宽大约恢复到40％左右。如图3-20所示。图3-20 具有同步计时器的时间感知整形器（10）接着上一步，点击“go back”按钮。点击此按钮后，流量生成器停止传输流量，并且时隙的配置被撤消。并回到demo web主页。（11）观察wireshark工具，i/o停止捕获。
hongke
negative 测试
rely-tsn-kit
标准以太网操作基于严格优先级qos机制。此机制基于在vlan标记中使用pcp位。因此，可以为流量分配8个不同的优先级。在拥塞的情况下，优先级较低的数据包将被丢弃。在该测试中，证明了标准以太网网络无法执行其他类型的优先级划分。
（1）在tsn demo演示界面，点击图3-13中的“negative test”按钮，它将弹出一个新页面，如图3-21所示。这将启用两个vlc客户端实例。vlc实例1（video1）对应于vlan优先级为2的流，而vlc实例2（video2）对应于vlan优先级4的流，这两个视频现在都可以播放。
图3-21 negative 测试页（2）接着上一步，点击“starttraffiffiffic generator”按钮。它将配置和启动设备2中的流量生成器。主要参数定义了1500字节大小的帧的传输，vlan优先级为5。帧速率为100％，以产生拥塞情况。点击后，vlc实例已被阻止，其原因已在上面说明。由于它们的优先级低于流量生成器生成的流量，并且存在拥塞情况，因此被丢弃的数据包就是属于较小优先级的那些数据包。（3）接着上一步，点击“go back”按钮。点击此按钮后，流量生成器停止传输流量，并且vlc实例停止，并回到tsn demo主页。
hongke
时/间/感/知/整/形/器/测/试
rely-tsn-kit
如前面的测试所示，在以太网网络的标准操作中，由于流量的优先级低于流量生成器，因此不可能对vlc实例进行优先级排序。在这个测试中，它将被证明在标准ieee802.1qbv中定义的tsn特性，它允许为不同的优先级分配传输时隙。在802.1qbv块中配置的参数将只允许将优先级为2的流量传输到单个时隙中。其余的流量将被传输到另一个时隙。为了定义一个保护带和改善wireshark中的图形可视化，将会有另一个不允许任何流量的时隙。最后，第一个时隙将被保留用于优先级0流量的传输，以保持演示的成功性能。如下表所示，802.1as流量（优先级6）将被允许在所有时隙中传输。（1）在tsn demo演示界面，点击图3-13中的“time aware shapertest”按钮，它将弹出一个新页面，如图3-22所示。图3-22 时间感知整形器测试页
这将启用了两个vlc客户端实例。vlc实例1（video1）对应于vlan优先级为2的流，而vlc实例2（video2）对应于vlan优先级4的流，这两个视频现在都可以显示。
（2）接着上一步，单击“enable time aware shaper”按钮。时间感知整形器（时隙）的配置参数发送到两个设备。通过此操作，通过此操作，优先级2(vlc实例1)的流量已经保留了一个带宽的百分比，因为它有可用于传输的专用时隙。
（3）接着上一步，单击“start frame generator”按钮。它将配置和启动设备2中的流量生成器。主要参数定义1500字节大小的帧的传输，vlan优先级为5。带宽速率为100％，以产生拥塞情况。
点击后，观察实例播放，应该正确接收vlc实例1，而不能正确接收vlc实例2。这是由于在同一时隙中其余优先级的带宽仍存在竞争。（4）在wireshark中开始捕获几秒钟，然后打开i / o图形并以毫秒为单位设置x标度，然后注意传输时间分成多个时隙。检查优先级为2的流量是否从未与其余流量同时传输。还要检查是否接收到任何优先级为4的流量，如图3-23所示。图3-23 时间感知整形器时隙
（5）接着上一步，点击“go back”按钮。点击此按钮后，流量生成器停止传输流量，vlc实例被中断，并且时隙的配置保持不变。它带您回到主页。
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基/于/信/用/的/整/形/器/测/试
rely-tsn-kit
使用时间感知整形器机制，由于在每个传输窗口中保留了一个时隙，因此可以实现优先级为2的流量优先级化。在此测试中，将使用基于信用的整形器机制，以便在多个优先级的流量之间分配带宽。特别是，需要为优先级4的流量分配足够的带宽（vlc实例2），并将优先级5的流量的带宽限制为允许其余流量传输的值。选择的值限制了优先级5流量的带宽的20％。（1）在tsn demo演示界面，点击图3-13中的“time aware shapertest”按钮，它将弹出一个新页面，如图3-24所示。启用了两个 vlc 客户端实例。vlc 实例 1 对应于 vlan 优先级为 2 的流，而 vlc 实例 2 对应于 vlan 优先级 4 的流。这两个视频现在都可以显示。图3-24 基于信用整形测试web页（2）接着上一步，点击“enable credit based shaper”按钮。基于信用整形器的配置参数（带宽分数）被发送到两个设备。通过此操作，由于优先级5的流量的限制，优先级4（vlc实例2）的流量已预留了一定百分比的带宽。（3）接着上一步，点击“start frame generator”按钮。它配置和启动设备2中的流量生成器。主要参数定义1500字节大小的帧的传输，vlan优先级为5。带宽速率为100％，以产生拥塞情况。同时应正确接收两个vlc实例。（4）在wireshark中捕获几秒钟。打开“ i / o图”并以秒为单位设置x比例，并注意优先级5流量的带宽限制。它应该仅约为50mbps（250mbps的20％-1个时隙）。此外，x标度可以设置为毫秒，并且可以验证优先级4的流量始终与优先级5的流量在同一时隙中传输。如图3-25和图3-26所示。
图3-25基于信用的整形器操作
图3-26 基于信用的整形器操作
（5）点击“go back”按钮。点击此按钮后，流量生成器停止传输流量，vlc 实例被中断， 并且所有与 tsn 相关的功能都被禁用。此操作将返回主页。
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对放大器补偿的实际考虑
降压型μModule稳压器LTM8053
R&S CMW WLAN和蓝牙芯片测试平台通过博通认证
华为表示5G不是原子弹不伤害人5G是用来造福于所有老百姓的
MiniLED将进入高成长期 聚积9月营收创下单月历史新高
虹科教您 | 虹科RELY-TSN-KIT操作指南（3）——基于Linux系统进行TSN协议测试
物联网技术在工业领域中的应用解析
在第三届中国电子信息博览会上杀出一匹黑马
当数字孪生技术为超级工厂建设按下“加速键”
闪烁灯实验
从麒麟到凌霄:华为自研芯片持续加码
华为AGC for Games带来了什么？游戏开发者的全生命周期服务
98%都认错,AI视觉系统真的没救了?
超紧凑型无风扇平台允许超速执法
360新一代安全能力框架体系构建，护航数字时代国家安全
几个使用单片机设计流水灯的程序概述
家用激光器制作方法
‘互联网+’时代到‘物联网×’时代：物联网定义及构架
差分放大电路原理分析 双差分放大电路的作用
SM（Smart Media）卡