發(fā)布時(shí)間：2021-10-01 01:09

　　隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,廣泛分布的網(wǎng)絡(luò)信息需要實(shí)時(shí)共享和傳輸。為了提高傳統(tǒng)以太網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性與可靠性,時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（Time Sensitive Networking,TSN）應(yīng)運(yùn)而生。作為下一代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向,時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)趨于成熟,加強(qiáng)對(duì)時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試工作顯得尤為重要。為實(shí)現(xiàn)時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的部署和推廣,基于時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工作的研究,本文使用主流網(wǎng)絡(luò)廠商的設(shè)備搭建了時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)。論文的主要研究工作如下:1.針對(duì)當(dāng)前時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工作缺乏的問(wèn)題,本文提出了一種時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。本方案將測(cè)試系統(tǒng)劃分為T(mén)alker、Listener、TSN適配器、TSN域、TSN測(cè)試儀表五部分,并針對(duì)測(cè)試需求對(duì)每部分的功能進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。測(cè)試結(jié)果表明,系統(tǒng)可以正常運(yùn)行,時(shí)間同步機(jī)制符合IEEE 802.1AS標(biāo)準(zhǔn),門(mén)控調(diào)度機(jī)制符合IEEE 802.1Qbv標(biāo)準(zhǔn),整體網(wǎng)絡(luò)性能良好。2.本文提出了一種面向時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試方法。該方法將測(cè)試步驟分為測(cè)試準(zhǔn)備、測(cè)試執(zhí)行、結(jié)果分析三部分,并從流轉(zhuǎn)換功能測(cè)試、時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)功能測(cè)試、時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試、時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)測(cè)試四方... 

【文章來(lái)源】：重慶郵電大學(xué)重慶市

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Paragon-X測(cè)試儀實(shí)物圖

重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文第4章方案驗(yàn)證與測(cè)試分析36相位、頻率等參數(shù)的測(cè)量和可視化，完成一體化PTP測(cè)試，同時(shí)生成測(cè)試報(bào)告，可以充分驗(yàn)證時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的時(shí)間同步性能，驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行是否符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)物如圖4.2所示。圖4.2Paragon-X測(cè)試儀實(shí)物圖2.時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議測(cè)試儀（思博倫C1測(cè)試儀）C1測(cè)試儀支持802.1Qbv的協(xié)議仿真測(cè)試，具有強(qiáng)大的流量發(fā)送和接收能力，可以基于端口、基于每條流或者基于用戶自定義調(diào)度發(fā)送流量，支持在同一端口同時(shí)發(fā)送恒定流量及突發(fā)流量，可以為每條流根據(jù)工業(yè)場(chǎng)景的不同設(shè)定不同的優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)的流量可以按照設(shè)定值恒定發(fā)送，保證輸入流量符合時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)的要求，具有最小抖動(dòng)。儀表可以對(duì)每條流進(jìn)行詳盡的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，包括每條測(cè)試流量的發(fā)送速率、接收速率、發(fā)送總數(shù)、接收總數(shù)、丟包、時(shí)延等指標(biāo)。通過(guò)測(cè)試指標(biāo)可以判斷時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是否完成調(diào)度功能、網(wǎng)絡(luò)性能是否良好。實(shí)物如圖4.3所示。圖4.3C1測(cè)試儀實(shí)物圖3.ADI評(píng)估套件ADI評(píng)估套件是嵌入式fido5000實(shí)時(shí)以太網(wǎng)交換機(jī)芯片，可以將幾乎任何現(xiàn)有的以太網(wǎng)設(shè)備連接到TSN網(wǎng)絡(luò)，包括運(yùn)行EtherNet/IP、PROFINETRT、ModbusTCP、BACnetIP等協(xié)議的設(shè)備。該設(shè)備支持IEEE802.1Qbv（門(mén)控調(diào)度）和IEEE802.1AS（時(shí)間同步）標(biāo)準(zhǔn)。本平臺(tái)使用此設(shè)備重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了門(mén)控調(diào)度、時(shí)間同步、流轉(zhuǎn)換這三個(gè)功能，此設(shè)備既可以作為T(mén)SN適配器適配現(xiàn)有的以太網(wǎng)設(shè)備，又可以通過(guò)時(shí)間同步和門(mén)控調(diào)度實(shí)現(xiàn)TSN交換機(jī)的功能。實(shí)物如圖4.4所示。

重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文第4章方案驗(yàn)證與測(cè)試分析38圖4.6思科TSN交換機(jī)實(shí)物圖6.時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議測(cè)試儀(TSNBox)TSNBox為T(mén)SNSystems公司研發(fā)的一款面向時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)測(cè)量與分析的工具。TSNBox是時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)的硬件接口，可以配置為T(mén)alker、Listener、TAP等任一角色，可以用于PTP分析、網(wǎng)絡(luò)仿真、CAN數(shù)據(jù)分析等功能，為T(mén)SN不同的協(xié)議提供了豐富的功能支持。實(shí)物如圖4.7所示。圖4.7TSNBox實(shí)物圖4.1.3軟件平臺(tái)1.WiresharkWireshark是一個(gè)用于網(wǎng)絡(luò)分析的軟件，Wireshark使用WinPCAP作為通信的接口，進(jìn)而直接與網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和信息處理。抓取網(wǎng)絡(luò)封包并盡可能詳細(xì)的顯示數(shù)據(jù)包的協(xié)議信息和資料，通過(guò)創(chuàng)建數(shù)據(jù)包的統(tǒng)計(jì)信息，使用者可以更加方便快捷且詳盡的查看網(wǎng)絡(luò)中封包的狀態(tài)。Wireshark的具體功能如下：解決網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題；檢查網(wǎng)絡(luò)中的安全問(wèn)題；驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)中的功能及性能；調(diào)試協(xié)議棧，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能；學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議內(nèi)部機(jī)制。2.SecureCRTSecureCRT是目前很多人都在用的終端仿真程序，可以支持SSH1和SSH2。SecureCRT可用于連接并運(yùn)行Windows、VMS、UNIX的遠(yuǎn)程系統(tǒng)的工具。


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