來源：虹科電子科技有限公司

 

時間敏感網絡（TSN）或將成為下一代工業網絡的核心技術，想進入這一領域卻無從下手嗎
？虹科為您提供快速加入TSN流量的全麵解決方案。

時間敏感網絡（TSN）是負責數據鏈路層標準的IEEE 802.1任務組的名稱，該技術旨在提升以太網的性能，使其更具備確定性、魯棒性、可靠性。隨著TSN技術在航空航天、汽車、軌道交通等領域的應用越來越多，工業領域的許多廠商也開始布局TSN設備研發與製造。入局TSN領域需要怎樣的工具？如何驗證TSN設備
？如何進行TSN網絡配置？這些問題是虹科工程師曾經著力研究的問題，同時也是虹科客戶在接觸TSN技術時必須考慮的內容。

一
、為什麼選擇TSN
？

•實時性：TSN提供服務質量（QoS）骨幹網絡處理試試流量

•以太網技術：TSN標準建立在最廣泛使用的標準之上（EtherNET、5G）
，是現有的以太網技術生態的一部分

•互操作性：是一係列協議族的組合

，設備之間一致性的實施方式使之具有互操作性

•融合網絡：融合IT流量和實施流量的單一網絡

目前
，TSN技術已經在航空航天、汽車、guidaojiaotongdenglingyudedaoleyingyong，danshizaigongyeshanghaimeiyoudaguimotuiguang
，zhezhuyaoshiyinweigongyelingyuxianchangzongxianyugongyeyitaiwangxieyiguifanjiaoduo。ruozaizhexiezongxianchangshangdezhichixiayanfagengduodeTSN終端設備
，TSN技術或將成為下一代工業網絡核心技術。

二
、 TSN測試係統應該具有的能力

1、測試係統應該具有的TSN功能

TSN的測試係統中應該保證支持盡可能多的TSN功能，比如時間同步、時間感知整形器
、基於信用的整形器、幀搶占等，從學習或研究的角度來看
，這樣的測試係統更易於接受。

2、測試係統應該包含的TSN設備

TSN測試係統至少應該包括以下三種類型的設備：傳統的以太網設備（盡力而為流量）
、TSN端點（時間關鍵型流量）和TSN交換機（網絡骨幹線），這些設備可以滿足通訊需求
，而如果需要進行測試與診斷，則需要用到專門的TSN測試工具
，比如由虹科提供的可實現抓包分析與記錄的SOC-E RelyUm RELY-TSN-LAB測試工具與SOC-E RelyUm RELY-TSN-REC記錄儀。

3、測試係應該具有CNC配置軟件

TSN定義了一個特定的標準（IEEE 802.1Qcc用於配置管理）
，準備好上述工具之後，我們需要對其進行配置。我們可以利用終端設備的配置工具，如web server等工具來進行配置
，但當有多個設備與多個TSN流在網絡中交換數據時，單獨配置則變得十分繁雜。因此，TSN測試係統中的網絡配置工具CNC十分關鍵。

三
、實現流程

根據前文總結的實現流程如下：首先需要明確並分析TSN網絡中具有怎麼樣的流量特征，以及需要測試的TSN標準有哪些
，如同步
、整形等；然後，需要根據TSN流量特征和想要測試的TSN標準和功能準備相應的測試工具和平台架構，並進行網絡配置。

以下分享兩個虹科搭建的測試係統：

虹科測試係統一：

這個測試係統由流量生成器（幹擾流量）、TSN板卡（視頻流）、TSN交換機（骨幹網絡）這三個部分組成，其中，虹科TSN交換機可用於無縫實施確定性以太網
，虹科TSN板卡可連接PC作為終端站點
，而流量生成器則可用於生成擁塞流量進而驗證設備。

時間整形與同步測試示例：

這部分內容直觀的展示了虹科方案一部分的功能——時間同步功能的測試：

1、首先啟動Device 2中的流量生成器，捕獲數據顯示接受了100Mbps的流量，流量優先級為5；

2、當啟動Device 0中的TAS（時間感知整形）功能以後，僅保留一個時隙用於優先級5流量的傳輸，允許將所有剩餘的流量發送到剩餘的時隙中。再次捕獲數據，帶寬已經減少，這是由於僅為優先級5的流量預留了一個時隙；

3、當啟動Device 1中的TAS（時間感知整形）功能以後，與上一步類似
，無法同時打開窗口因此帶寬再次減少了；

4、啟動兩個設備中的同步功能以後，兩個設備可以同時打開窗口，同步完成後，帶寬恢複到之前的水平。

當測試係統中產生流量時，將對第一個設備即TSN交換機進行流量整形，經過流量調度之後流量將減慢。對第二個設備載進行流量管理時可以減少流量，此時如果進行同步測試（即同時打開時間槽），流量便會增加
，因而可以保證兩個設備的流量能夠同時通過。

虹科測試係統二：

這個測試係統相對來說更複雜，包括TSN板卡、多端口TSN交換機、TSN測試設備和流量生成器。

虹科測試平台架構：

在虹科的測試平台架構中，網絡中的設備包括終端站點和TSN交換機，而終端站點又包括TSN設備和攝像機等其他盡力而為流量的非TSN設備。網絡中的TSN流主要為Talkers/sources、Listeners/destinations，這些TSN流將經過TSN交換機。

虹科TSN解決方案

在上述的虹科TSN設備中，各個設備的作用如下：

SOC-E RelyUm RELY-TSN-LAB測試工具：執行錯誤注入，延遲和帶寬測量、流量過濾和記錄IEEE 802.1AS網絡硬件和時間戳。

SOC-E RelyUm RELY-TSN-REC記錄儀：支持同時對工業級大容量固態硬盤同時讀/寫數據操作；可以通過遠程訪問本地存儲
，生成與Wireshark兼容的標準文件格式（PCAP），基於IEEE 802.1AS同步的流量硬件時間戳，可通過IO觸發

SOC-E RelyUm RELY-TSN-PCIe板卡：可連接PC作為終端站點，並支持在TSN網絡中使用典型的工業應用和軟件
，如SCADA、MES、OPC（UA）、MTConnect等。

了解更多虹科TSN技術資訊，歡迎前往【虹科智能互聯】官方網站：https://www.intelnect.com/hongke-tsn-hsr-prp-solutions/tsn-hardware/