OpenTSN網絡時(shí)間同步與交換延時(shí)的初步車來測試結果
發布時(shí)間:2019-08-01
基鐘吧于OpenTSN環境和TSN-Insight機制,我們(men)對環形網作老絡中4個TSN交換機的同步精度和基于CQF整形的TSN流轉發延時(綠上shí)進行了測試。初步驗證了目前實現方案的有效性,也發現了一件媽些潛在的bug。
一、同步精度測試
&nb雨頻sp;OpenTSN環境的同步精度基于TSN-Insight的Bea女話con機制測試,即每個交換機在固定時(shí)間(每1ms開(kāi)湖店始時(shí))向Insight設備發送beacon分組(基于PT人妹P協議擴充),由于Beacon分組基于PTP協議格式,因此沿這來途交換機會(huì)記錄該分組的透明時(shí)鐘身鐘(zhōng)值。Insight設備收到beacon分組時(shí),通(tō美讀ng)過透明時(shí)鐘(zhōng)的修正(類似AS6802标準中的固化操得雨作)即可推斷這些beacon源自TSN交換機之間的時(shí)兒兵間偏差。
與常規的秒頻視脈沖機制相比,基于Beacon機制的精度懂錢測量具有實現簡單,無需專業的測試設備的優點(TSN從影-Insight的PTP協議擴展和Beacon機也河制詳見參考文獻[1][2],我們(men)也将在後續文章鐘雪中介紹)。
南著 無背景流時(shí),四個交換機時(shí)鐘(zh唱用ōng)(從)與主時(shí)鐘(zhōng)的舊林偏差絕大(dà)多數時(shí)間可以控制在100ns以内,交換機1和交換機中可2在個别時(shí)間(周期性出現)的偏差會(h書醫uì)突破100ns,如(rú)圖1所示。
圖1 無背景流時(shí)的同步精度
&nbs紅請p;使用TSN-Insight軟件,同時(shí)上見分析上報攜帶同步精度的Beacon分組的透明工家時(shí)鐘(zhōng)時(shí)發現,業地源自交換機1和交換機2的Beacon分組的透明時(有費shí)鐘(zhōng)值也會(huì)周期性的跳高,因此懷疑在Insi路火ght分析處理流程中或者在TSN交換機中B公數eacon産生邏輯中可能還存在bug待解決。
圖2 源自不(bù)同TSN交換機Beacon分組的透明時(shí)鐘(z習花hōng)值
通(tō森件ng)過測試儀可以向TSN網絡中注入背景流。在10M和100M背景流購有下,TSN交換機之間的同步如(rú)圖3和圖4所示。
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圖3 10M背景流幹擾下的同步精度
圖4 100M背景流幹擾下的同步精度
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由圖4玩場可以看出,在某些條件下,交換機2的同步誤差海她超過300ns,而且在第200個采樣點之後,同步精度突然變得(de)更高下服,優于50ns,具體的原因待查。
二、TSN流的轉發确定性測試
 動日; 我們(men)基于802.1Qch标準中提出的CQF短小整形模型以及典型的時(shí)間槽配置對10M TSN流的交換村黑性能進行了測試。
兵上 FAST-ANT時問測試儀通(tōng)過令牌桶機制控制10Mbps帶寬數據流的發明站送,由于令牌是周期性增加的,因此發送的數據流具有周期性的特點技玩,符合TSN流的定義。測試中每個分組的大(dà)小為(wèi)固定的25呢姐6字節。
&兵學nbsp; 根據CQF模型,分組在新店經過n個交換機時(shí),延時(shí)音著可确定性保證在(n-1)*D和(n+1)*D之間。在測試中時(sh老離í)間槽D配置為(wèi)250us。因此分組在經過1、2媽拍、3、4跳交換機後,延時(shí)應該分别月務在[0,500us],[250us,750us],[500us,10她亮00us]以及[750us,1250us商知]之間。實測結果如(rú)圖5所示,符合預期。TS化紅N分組的主要延時(shí)位于CQF隊列中的兵個延時(shí),由于隊列切換時(shí)窗他間為(wèi)250us,因此分組的延時(shí)主要由其進入隊列時(shí知科)間到隊列切換時(shí)間之間的差值決定,因此随着時(shí)間的快美變化,分組延時(shí)成鋸齒形變化也是符合預期的錯微。
圖5 基于CQF整形的轉發延時(shí)确定性測試
三、初步測試結論
(1)TS志慢N-Insight的Beacon機制可有效了謝監測TSN網絡内部的同步狀态,發現同步異常,是OpenTSN驗和視證對TSN關鍵技術驗證必不(bù)可少的組成部分;
用離
(2)你業基于OpenTSN中的同步機制,在規模有限的網絡中,可以取得(de)優于20煙外0ns的同步延時(shí),但同步系統或Insigt系統的Bea見玩con機制在實現中可能存在bug需要解決;
&對是nbsp;(3)TSN中基于802.1Qbv/802.1Q話南ch的整形機制可以保證轉發延時(shí)的确定性。
討著
參考論文:
[1] 楊毅等,ePTP:一種天基超算平台見笑交換網絡狀态監測機制,2019年軟件定義衛少藍星高峰論壇,優秀論文;
[2] Tianyu Bu, Yi Y草嗎ang, Xiangrui Yang etc. TSN-Insight: A志就n EfficientNetwork Monitor for TSN照用 Networks,APNET’2019有化 poster