基于OpenTSN環境和TSN-Insight機(jī)制，我們對環形網絡中4個(gè)TSN交換機(jī)的同步精度和基于CQF整形的TSN流轉發延時進行了測試。初步驗證了目前實現方案的有效性，也發現了一(yī)些潛在的bug。 一(yī)、同步精度測試      OpenTSN環境的同步精度基于TSN-Insight的Beacon機(jī)制測試，即每個(gè)交換機(jī)在固定時間（每1ms開(kāi)始時）向Insight設備發送beacon分組（基于PTP協議擴充），由于Beacon分組基于PTP協議格式，因此沿途交換機(jī)會(huì)記錄該分組的透明時鍾值。Insight設備收到(dào)beacon分組時，通(tōng)過透明時鍾的修正（類似AS6802标準中的固化操作）即可推斷這些beacon源自(zì)TSN交換機(jī)之間的時間偏差。      與常規的秒(miǎo)脈沖機(jī)制相(xiàng)比，基于Beacon機(jī)制的精度測量具有實現簡單，無需專業(yè)的測試設備的優點（TSN-Insight的PTP協議擴展和Beacon機(jī)制詳見(jiàn)參考文獻[1][2]，我們也将在後續文章中介紹）。      無背景流時，四個(gè)交換機(jī)時鍾（從(cóng)）與主時鍾的偏差絕大多(duō)數時間可以控制在100ns以内，交換機(jī)1和交換機(jī)2在個(gè)别時間（周期性出現）的偏差會(huì)突破100ns，如圖1所示。      使用TSN-Insight軟件(jiàn)，同時分析上(shàng)報(bào)攜帶同步精度的Beacon分組的透明時鍾時發現，源自(zì)交換機(jī)1和交換機(jī)2的Beacon分組的透明時鍾值也會(huì)周期性的跳高(gāo)，因此懷疑在Insight分析處理流程中或者在TSN交換機(jī)中Beacon産生(shēng)邏輯中可能(néng)還(hái)存在bug待解決。      通(tōng)過測試儀可以向TSN網絡中注入背景流。在10M和100M背景流下(xià)，TSN交換機(jī)之間的同步如圖3和圖4所示。      由圖4可以看(kàn)出，在某些條件(jiàn)下(xià)，交換機(jī)2的同步誤差超過300ns，而且在第200個(gè)采樣點之後，同步精度突然變得更高(gāo)，優于50ns，具體的原因待查。 二、TSN流的轉發确定性測試      我們基于802.1Qch标準中提出的CQF整形模型以及典型的時間槽配置對10M TSN流的交換性能(néng)進行了測試。      FAST-ANT測試儀通(tōng)過令牌桶機(jī)制控制10Mbps帶寬數據流的發送，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，符合TSN流的定義。測試中每個(gè)分組的大小(xiǎo)為(wèi)固定的256字節。      根據CQF模型，分組在經過n個(gè)交換機(jī)時，延時可确定性保證在(n-1)*D和（n+1）*D之間。在測試中時間槽D配置為(wèi)250us。因此分組在經過1、2、3、4跳交換機(jī)後，延時應該分别在[0，500us]，[250us，750us]，[500us，1000us]以及[750us，1250us]之間。實測結果如圖5所示，符合預期。TSN分組的主要延時位于CQF隊列中的延時，由于隊列切換時間為(wèi)250us，因此分組的延時主要由其進入隊列時間到(dào)隊列切換時間之間的差值決定，因此随著(zhe)時間的變化，分組延時成鋸齒形變化也是符合預期的。 三、初步測試結論      （1）TSN-Insight的Beacon機(jī)制可有效監測TSN網絡内部的同步狀态，發現同步異常，是OpenTSN驗證對TSN關鍵技(jì)術(shù)驗證必不可少的組成部分；      （2）基于OpenTSN中的同步機(jī)制，在規模有限的網絡中，可以取得優于200ns的同步延時，但同步系統或Insigt系統的Beacon機(jī)制在實現中可能(néng)存在bug需要解決；      （3）TSN中基于802.1Qbv/802.1Qch的整形機(jī)制可以保證轉發延時的确定性。 參考論文： [1] 楊毅等，ePTP:一(yī)種天基超算(suàn)平台交換網絡狀态監測機(jī)制，2019年(nián)軟件(jiàn)定義衛星高(gāo)峰論壇，優秀論文；
[2] Tianyu Bu, Yi Yang, Xiangrui Yang etc. TSN-Insight: An EfficientNetwork Monitor for TSN Networks，APNET’2019 poster