原创如何测试和确保汽车以太网的性能

 2022-4-10 20:08  960 12 12 分类: 汽车电子文集: 网络仿真

今天的汽车被期望做的不仅仅是把你从A点带到B点。借助车载信息娱乐系统、车载诊断、高级驾驶员辅助和其他安全系统，汽车需要同时传输大量数据。

为了适应这种数据负载，新车需要比以往更快、更可靠的网络，这激发了汽车以太网的进步。

什么是汽车以太网？

汽车以太网是连接汽车内各种组件的物理有线网络。然而，传统的以太网无法跟上新兴汽车技术的需求。为了使以太网在现代车辆中可行，引入了BroadR-Reach技术来减少延迟，消除来自汽车中物理源的”噪音”，并控制带宽分配。

与使用专用发送和接收路径的标准以太网不同，汽车以太网采用可以同时发送和接收的单根双绞线。这种增强功能不仅可以提高带宽和延迟性能，还可以减少所需的布线量，从而降低实施成本以及车辆的重量负担。

汽车以太网的用途是什么？

许多汽车已经配备了环视停车辅助系统、防撞系统、车道偏离警告以及其他依赖于摄像头和传感器的安全功能。摄像头和传感器必须能够有效地通信，以确保安全性，而更新的 BroadR-Reach 以太网系统有助于满足所需的更高计算和带宽要求。

汽车也配备了越来越复杂的信息娱乐系统。从智能手机连接和蓝牙到交互式视频屏幕，汽车加载的应用程序和连接比以往任何时候都多。汽车以太网设计灵活，因此即使出现新技术，也可以轻松重新配置网络以成功连接每个元件。

随着我们向自动驾驶、自动驾驶汽车迈进，汽车将被期望同时连接到互联网、其他车辆，甚至周围的基础设施。这个概念是创造的车辆到一切（V2X）通信。所有这些都必须使用相同的网络来完成，因此网络必须能够满足带宽和延迟要求，并具有区分和指导高优先级通信的智能，而不是低优先级的通信。例如，将安全关键信息优先于娱乐。

汽车以太网的测试要求是什么？

为了在道路上安全运行，必须对网络本身进行测试，并且需要单独验证每个设备的性能，并作为一个完整的系统进行验证。汽车以太网的正确测试应包括以下内容：

压力测试设备以确定其断点

通过测试最坏情况来验证弹性

了解不同损伤条件下的性能

在攻击条件下验证安全功能

RFC2544

RFC 2544测试方法的每个元素都可以应用于汽车以太网测试。例如：

吞吐量 – 测试吞吐量有助于确定是否有足够的带宽来容纳需要同时发送的大量数据。当负载过大时会发生什么？是否优先考虑了正确的应用程序和协议？故障转移是否已成功启动？

延迟 – 虽然某些应用程序仍然可以在更高的延迟下表现良好，但其他应用程序将失败。测试可以查明延迟开始严重影响性能的位置，这对于优化安全功能尤为重要。

帧丢失 – 了解帧丢失如何影响性能，可以深入了解用户体验的质量。汽车的哪些特征受车架损失的负面影响更大，有多少车架损失会导致完全失效？

每一项新的技术、系统或协议都需要适当的测试，以验证概念验证，验证一致的质量和性能，并确保消费者的安全。但是，在测试汽车以太网时，还必须考虑另一个因素 – 安全性。

安全

将以太网和IP引入汽车会使其系统面临与任何其他网络相同的攻击威胁。事实上，许多漏洞都是公开发布的，许多汽车已经存在黑客手册。汽车制造商必须内置系统以防止入侵，并且这些系统必须经过彻底的测试。

流量生成如何帮助测试汽车以太网？

流量发生器可以通过汽车以太网网络发送大量各种应用流量，以对安全关键功能和信息娱乐系统的性能进行基准测试。通过同时从 1000 个模拟客户端生成多媒体流的混合来测试单播、多播、学习缓存等。验证 QoS 策略是否有效地定向通信量，通过性能最佳的链路路由来自摄像机和传感器的高优先级通信量，以及不太重要的通信量。

了解带宽、延迟和损失对应用性能的影响，发现网络上的性能瓶颈，并针对繁重的流量负载进行测试，以确保依赖汽车以太网的每个组件都能提供最佳用户体验。

流量生成器还允许汽车制造商使用广泛的恶意攻击库进行安全性和漏洞测试。验证防火墙是否正在检测和阻止未经授权的流量，并通过以非常高的规模发送授权应用程序流量和恶意攻击的组合来执行 DDoS 缓解。

汽车以太网的进步为创新技术打开了大门，流量发生器可以帮助降低测试和修复成本，加快上市时间，并通过确保最佳性能来保护品牌声誉。