原创 如何使用信而泰测试仪构建802.1CB测试模型

一、802.1CB概述

      为了减少由于链路和节点失效对网络造成的影响，通过在网络中设置冗余链路和并行传输冗余消息来提高网络的可靠性。 IEEE 802.1 CB协议作为TSN协议族的一个子协议，定义了实现冗余传输的方案，即帧复制和帧消除机制(frame replication and elimination for reliability (FRER))。

二、802.1CB协议原理

       802.1CB 协议主要负责数据的冗余备份传输，利用冗余机制解决环路网络拓扑中，可能由CRC、线路开路，连接器断开等导致的信息错误或丢失。如果应用了自动驾驶，并且有一个较高的功能安全等级，那么FRER几乎成为了一个必然的选择。

   

 

 图 1 R-tag及序列号

      具备802.1从CB的节点在发送数据时时，其会为特定数据打上标签和序列码（如图1），并且在不同通路上复制传输。在链路汇聚节点处，复制信息会被识别并消除，以防止接收节点的上层应用处理多个重复数据；这样就实现了冗余链路，避免了重要数据的丢失。

三、802.1CB协议应用场景

       802.1CB协议的应用大致分为两种形式：终端节点承担FRER工作（如图2）或 Switch节点成端FRER工作（如图3）。后者相比于前者，实现起来难度较低，设计变更和复杂程度也会相对较小。

图2：终端节点承担FRER功能

图3：Switch承担FRER功能

四、如何使用信而泰测试仪进行802.1CB功能测试

    那么，如何使用信而泰测试仪进行802.1CB测试呢，下面就进行简单地介绍，主要分为2个部分，1个是单机功能验证，一个是组网功能验证。

4.1单机功能测试

测试拓扑：

1.DUT做Talker代理：

（1）打开Renix软件，预约占用Port1/2/3；

（2）点击“开始”→“配置向导”→“TSN”→“CB向导”；

（3）然后按照步骤分别选择DUT角色为Talker、配置端口角色（P1为发送端口，P2、P3为接收端口）、配置流，完成CB配置；

（4）在P1发送流量1，然后在Port2和Port3上分别抓包查看是否都收到了流量，并且添加了序列号。

2.DUT做Listener代理：

   测试仪 Port1、Port2 发送 FRER Stream 至 DUT，DUT 发送 Non-FRER Stream 至测试仪 Port3。 验证 DUT Sequence recovery 、decode 能力：

（1）打开Renix软件，预约占用Port1/2/3；

（2）点击“开始”→“配置向导”→“TSN”→“CB向导”；

（3）然后按照步骤分别选择DUT角色为Listener、配置端口角色（P1、P2为发送端口，P3为接收端口）、配置流，完成CB配置；

（4）在P1/P2发送FRER Stream到DUT，在交换机的GE4和GE5入口方向抓包查看是否为带序列号的流量，然后在Port3上进行抓包查看是否将序列号去除，并且只收到1份流量。

4.2组网功能测试

测试拓扑：

测试方法：

（1）打开Renix软件，预约占用Port1/2；

（2）在SW1和SW4上分别配置针对某种流量的规则，SW1上配置帧复制功能，SW4上配置帧消除/恢复功能；

（3）在测试仪P1上配置匹配规则的流量进行发送，查看P2是否只收到1份流量；

（4）断开SW1和SW2之间的链路，查看是否有丢包产生，正常是没有丢包的；

（5）恢复SW1和SW2之间的链路，然后断开SW1和SW3之间的链路，查看是否有丢包产生，正常是没有丢包的。

五、TSN系列测试模块

       时间敏感网络 (TSN)具备大带宽、通用以太协议及精准网络KPI控制的技术优势，可满足工业网络日益数字化、智能化的技术需求。TSN作为下一代工业网络技术演进方向已经在业内形成共识。而任何一种技术的成熟和广泛采用，一个强大而专业的测试工具必不可少。信而泰TSN测试仪板卡可以针对汽车以太网和工业以太网等提供TSN协议测试解决方案，目前，信而泰共推出了2款TSN测试板卡。1G板卡，支持10/100/1000M RJ45 自协商（电接口）、支持 100/1000M SFP（光接口）；10G板卡，支持10G/5G/2.5G/1G/100M RJ45 自协商（电接口）、支持 1G/10G SFP+（光接口）。