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来源：艾特保IT 虹科分享丨汽车技术的未来：Netropy如何测试和确保汽车以太网的性能 原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/G8wihrzqpJJOx5i0o63fkA 欢迎关注虹科，为您提供最新资讯！ #汽车以太网 #车载网络 #Netropy 在汽车行业持续创新的今天，汽车以太网的性能和可靠性成为了关键焦点。如何测试和确保汽车以太网的性能？我们来看看BroadR-Reach技术如何革新车载网络，并通过综合性能测试来确保网络在各种环境下的稳定运行和高效安全性。 文章速览： -什么是汽车以太网？ -汽车以太网的用途是什么？ -汽车以太网的测试要求是什么？ -流量生成如何帮助测试汽车以太网？ 如今汽车不再是单纯的代步工具，把人从A点带到B点，同时还配备了车载信息娱乐系统、车载诊断、高级驾驶员辅助和其他安全系统，因此汽车需要随时传输大量数据。 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。 一、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。 二、汽车以太网的用途是什么？ 1、汽车的安全系统与信息娱乐系统 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。 2、汽车以太网的作用 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。 三、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 1、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： 1）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？ 2）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。 3）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？ 2、安全 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。 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。 四、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。

来源：虹科汽车电子 虹科分享 | CanEasy多场景应用，让汽车总线测试更简单 原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/ojic4xfVTLbxXcKlJMGQZw 欢迎关注虹科，为您提供最新资讯！ 导读 CanEasy是一个基于Windows的总线工具，用于分析和测试CAN、CAN FD和LIN以及汽车以太网系统。通过高度自动化和简单的配置模拟总线流量，CanEasy可用于分析真实网络、模拟虚拟系统，以及在整个开发过程中进行剩余总线模拟，实现从测试到控制单元的参数化。本文带您了解CanEasy如何针对多种不同的应用场景进行配置。 除基础总线协议外，CanEasy也支持SOME/IP、DoIP、OBD2、UDS、XCP/CCP、J1939协议以及读取CDD、ODX/PDX、ELF、A2L和MAP文件。可以直接导入跟踪文件进行分析，如ASC/LOG、MDF、PCAP和BLF。凭借自动生成的面板、高度自动化和可编程性，CanEasy可以被快速灵活地运用，与常规开发工具相比，CanEasy更加便捷高效。 01 模拟CAN和LIN总线系统中单个/多个ECU CanEasy可被设置用于模拟系统中的单个或多个ECU，通过加载一个DBC或LDF总线描述文件，确认各ECU连接硬件端口，非模拟的ECU发送的信息将被CanEasy接收，被模拟对象的消息和反馈将被模拟生成。 02 实现虚拟系统仿真 CanEasy可用于模拟内部包含多个ECU的整个总线系统，可用于分析总线系统功能、确认负载等用途。此时，系统中的所有ECU都将被CanEasy模拟，为此，需要生成并加载多个DBC或LDF车辆总线描述文件。由于整个系统均为虚拟仿真，此时无需确认硬件端口连接。 03 记录分析真实总线系统 CanEasy可通过直接连接现有的总线系统，实现记录或分析功能，同时不会对原有系统造成不良影响。用于记录时，将记录完整的总线流量，并可以在跟踪窗口中查看。如果未为总线中ECU加载描述文件，则跟踪窗口会将连接的物理ECUs的消息显示为“未知消息”。录制完成后，可以使用相应的总线描述文件，如DBC或LDF，进行分析。 用于现场分析时，CanEasy将设置为“窃听”总线通信，记录所有传输。通过加载DBC或LDF文件，可实现追踪具体ECU的收发信息。所有传输的信号和消息都可以使用CanEasy的核心应用程序进行分析和查看，例如在跟踪、绘图或信号监视窗口中。 04 数据库编辑器 CanEasy还可以用于编辑DBC或LDF车辆总线描述文件。首先，必须加载相应的描述文件，并将其生成到内部数据库中。接下来，可以使用CanEasy的集成编辑器（例如消息编辑器或信号编辑器）编辑现有的控制单元。此外，还可以向数据库添加新的控制单元、消息或信号。编辑完毕后可以从调整后的数据库生成新的DBC或LDF文件。 05 自动化测试 CanEasy支持通过VBA/VSTA 实现的自动化测试。 06 支持多种型号CAN卡 CanEasy支持多种型号CAN卡，包括但不限于Vector，PEAK，Ixxat，Softing，Kvaser，National Instruments等。通过CanEasy集成统一您的多种设备。 CanEasy是一个高度可配置的工具，它可以针对多种不同的应用场景进行配置。无论是用于模拟复杂的汽车总线系统，还是用于测试和开发汽车电子控制单元（ECU），CanEasy都能够提供强大的支持。通过高度自动化的配置流程，用户可以轻松地模拟真实网络、虚拟系统，以及在整个开发过程中进行剩余总线的模拟。因此，CanEasy是汽车工程师、研究人员和开发人员的理想选择，用于快速、准确地进行总线系统的开发和测试。 虹科是一家在通讯领域，尤其是汽车电子和智能自动化领域拥有超过15年经验的高科技公司，致力于为客户提供CAN/CAN FD、LIN、车载以太网、TSN等全方位的一站式智能互联解决方案。

时间敏感网络（TSN）是负责数据链路层标准的IEEE 802.1任务组的名称，该技术旨在提升以太网的性能，使其更具备确定性、鲁棒性、可靠性。随着TSN技术在航空航天、汽车、轨道交通等领域的应用越来越多，工业领域、汽车领域的许多厂商也开始布局TSN相关的设备研发与制造。 一、汽车中的以太网 现代汽车中包括了各种各样的传感器和执行器，从下图中可以看到，在汽车中存在着大量节点，比如雷达、激光雷达、超声波、照相机等。按照原先的传统设计，不同的设备之间的通信使用点对点的连接或特定的通信协议，如CAN或LIN。但是，由于汽车中需要互连的设备越来越多，而且随着这些通信的具体要求也越来越多，传统的连接方式弊端逐渐显现，因为在实际应用中，互连线束的复杂性成倍增加，而元件的制造是难以自动化的过程。 所以作为现代汽车的互连网络，以太网成为一个有吸引力的解决方案，因为它是通用的，并且能够提供一个高带宽的通信通道。然而，以太网仍然存在问题——它被设计成了一个尽力而为的解决方案，缺乏服务质量机制、带宽控制、确定性或冗余性。因此，有必要提供一个高于以太网的解决方案，来实现确定性和可靠的通信。 TSN技术能够提供可靠的确定性通信方式。该技术是IEEE定义的一套标准，可以用来解决上面提到的以太网网络缺乏确定性和QoS的一些问题。TSN主要有4个层面的内容：时间同步、可靠性、延时管理和资源管理。但是需要注意的是，TSN中定义的提供时间同步、可靠性和延迟管理的协议有特定的要求，在大多数情况下，是需要通过使用硬件来实现或者解决的。因此，这些协议和功能不容易在软件中实现，需要硬件加速。 二、TSN技术在汽车领域中的优势 目前，已有专用TSN标准规定了汽车车载桥接IEEE 802.3以太网的配置文件。该配置文件可用于确定性IEEE 802.3以太网的设计和实施，并支持所有的车内应用，包括那些需要安全、高可用性和可靠性、可维护性和约束延迟的应用。 1. 时间同步 时间同步是TSN的一个关键部分，因为带宽控制和整形功能是依赖于网络上所有设备都能访问的共享时间进行参考的。比如，时间感知整形器（Qbv）依靠纳秒级的精度来控制和整形网络的带宽。汽车中的几个实时应用和服务也使用一个共同的时间参考。 TSN使用IEEE 802.1 AS协议，为以太网中的所有TSN设备提供时间同步。这个功能的实现它依赖于一个主从机制，允许从设备获得主设备的时间并合成到它们的时钟以达到纳秒级的精度。而且正如之前所说的，为了提供高精度（纳秒级）的精度，有必要对IEEE 802.1 AS消息进行硬件时间标记。 另外，当使用以太网作为汽车中的通信机制时，要对不同的流量类别使用VLAN TAG的优先级位（PCP）进行分类，分为不同的优先级。对于几种服务、应用和设备，它们可能有不同的带宽、延迟和损失容忍度要求。 从表中可以看出，每个流量类别的带宽利用率可以从1-5%到+25%不等。然而，有些流量类别可能对带宽要求不高，但对时间限制很严格，范围在几毫秒。 2. 流量整形 流量整形也是TSN中定义的机制，用于控制通信的带宽和延时。流量整形有两个协议，第一种IEEE 802.1 Qbv也被叫做基于时间感知的整形，是TSN中定义的用于流量整形的两个协议之一。该协议包括一个不断重复的周期时间（根据使用情况可配置持续时间）。 (1) Qbv周期是由可配置的时隙组成的。每个时隙也有一个可配置的持续时间，其中允许一个或几个流量类别被传输。例如，在图5中，Qbv周期由两个时隙组成。在第一个时隙，只允许传输计划的流量（优先级2，硬实时信息，如传感器和控制流量），而在第二个时隙，允许传输其余的流量类别（尽力而为流量和预流量）。 (2) 根据每个流量类别的要求，可以相应地配置所需的时隙数量、持续时间和允许的流量类别，以便控制每个通信的延迟和带宽使用。这种配置对汽车TSN网络上每个设备的每个以太网端口都是独立的。 (3) 但是为了确保Qbv的正确行为，有必要通过IEEE 802.1 AS协议来实现纳秒级的时间同步的。 IEEE 802.1 Qav是TSN中定义的第二个流量整形协议。这个协议的主要目的是限制每个类别优先级的可用带宽。虽然可以用Qbv限制和控制带宽，但如果配置了允许多个流量类别的时隙，比如说图5的第二个时隙，那些具有较高优先级的流量类别可以利用该时隙的所有可用带宽。 Qav使用一种基于信用的机制来限制每个流量类别可以发送的数据包的突发量。与Qbv的情况一样，可以为TSN网络中每个设备的每个以太网端口中的每个流量类别配置不同的最大突发配置，以防止有较高优先级的流量消耗其插槽中的所有可用带宽。 3. 高可用性 高可用性是由于汽车中有些通信的丢包容忍度很低甚至为零，因此会要求TSN提供一种机制来确保通信的高可用性和冗余性。 IEEE 802.1 CB是TSN协议组中定义的一个零恢复时间冗余协议。它可以在一对设备之间的链路断开的情况下提供通信冗余和零数据包丢失。主要是通过数据的冗余备份和冗余链路进行并行传输来提高可靠性，通过在不相交的网络路径上发送关键流量的重复副本，从而最大限度地减少了拥塞和故障的影响，来实现无缝的数据冗余，但是代价是会有额外的带宽消耗。这个协议会根据流量类别和TSN流标识获取路径信息以及序列生成功能来选择数据包复制，确定要丢弃的帧和传递的帧，最终确保正确的帧恢复和合并。RSTP和MSTP这两个协议是在以太网上提供高可用性的协议，然而它们有恢复时间，在这个时间里，通信会停止，数据会丢失。所以可以把QCB与RSTP/MSTP相结合。 上图中的结构图是一个使用IEEE 802.1 CB的设备A和B之间冗余通信的示例图。网络中的每个节点都会生成一个需要发送的数据包的副本。相应地，网络中的每个节点都会丢弃重复的数据包，并生成新的副本，使用冗余链路（如果有的话）发送。因此，可以提供冗余，并使引入的带宽开销最小化。 此外，TSN还定义了IEEE 802.1 Qci作为一个用于高可用性的协议。这个协议的作用是防止未配置或有故障的设备向网络发送不需要的流量，从而影响其他流量类别,恶化网络性能。这个协议能够使用以太网帧的不同字段来识别流，如MAC地址、VLAN ID等。一旦每个流被正确识别，就有可能对每个流独立设置规则。可以应用于每个流的一些规则是设置允许的最大数据包大小、允许的最大带宽、启用或禁用数据包传输等，也就是限流，阻断这些方式，主要是用在交换机的入口，通过各种约束或者规则来监管每个流的输入，以防止出站队列被非法帧淹没。 Qci中的带宽限制是由一个信用和一个彩色桶机制实现的（或者说是令牌桶算法）。令牌桶可以看作是一个存放令牌的容器，预先设定一定的容量。系统按给定的速度向桶中放置令牌，当桶中令牌满时，多余的令牌溢出。令牌桶是一种流量测量方法。 (1) 如果流量没有超速，设备会为报文奖励绿牌（将报文染色为绿色）。报文可畅通无阻，即被转发。 (2) 如果流量稍微超速，设备会发出黄牌警告（将报文染色为***）。通常报文会被降级，即修改报文的内部优先级，然后进行尽力而为的转发。 (3) 如果流量超速太多，设备会发出红牌将报文罚下（将报文染色为红色）。报文被禁止通行，即丢弃。 此外，IEEE 802.1 Qci定义了一套丰富的统计计数器，可以使网络管理员或设计者能够检测配置问题。 4. 配置 TSN有大量的协议和复杂的机制，所以网络和设备配置变得至关重要。IEEE 802.1 Qcc是TSN中为网络配置定义的协议。CUC是一个用于从TSN网络中的talker和listener（终端设备）检索要求的设备。因此，要向CUC提供有关需要发送和接收的所有数据流的信息，以及这些数据流的特性（带宽、延迟、冗余等）。 另一方面，CNC是一个获取网络设备比如说交换机和路由器，以及他们能力（端口数、支持的TSN协议、到其他网络设备的路由......）信息的设备。一旦CUC和CNC都知道需要发送的数据流和网络上的可用资源，就会使用复杂的算法来确定每个设备的具体配置，来确保满足所有注册数据流的要求。 三、虹科TSN解决方案 目前，虹科已推出10G TSN交换和TSN端点解决方案，包括开发方案，硬件设备，配置软件等等一系列完整的方案。 1. 虹科10G TSN以太网交换IP解决方案 虹科10G TSN以太网交换IP解决方案是一个完全可定制的以太网交换方案，其端口可多达32个，交换机的每个端口可以独立配置，并具备大范围的端口速度（10M到10G）。此外，该方案支持广泛的接口类型，如MII、RMII、RGMII、SGMII、XGMII、USXGMII，并完全支持TSN汽车profile，和其他profile。 上图为10G TSN以太网交换机的内部架构，该架构被分为三个主要部分： (1) 在图的左边，是入口数据包处理管道。根据交换机的定制，管道的每个stage都是专门用于应用每个协议的入口数据包处理能力的。处理后的帧被存储在一个共享的内存缓冲器中，这个缓冲器实现了虚拟输出队列，来限制线头阻塞的一个现象（the head of line）。 (2) 在图的中间，是交换机结构。它是由一个非阻塞性的开关矩阵组成。此外，还有共享表，它被交换机的所有端口用来处理一些支持的协议。 (3) 在图的右边是出口数据包处理管道，它使用管道的一个stage对实现的每个协议进行数据包的出口处理。从交换机结构收到的帧被存储在一个共享内存缓冲区，并由一个出口调度器控制，该调度器由TSN Qbv和Qav协议决定。 除Qav和Qbv外，其他TSN协议的实现根据具体协议，在入口和出口处理管道之间划分。此外，入库和出口的端口接口实现了硬件时间戳功能，来实现高精度的时间同步。 上图主要介绍了虹科10G TSN以太网交换机解决方案在汽车网络中的一个使用案例。每个zonal TSN网关在其PL单元上实现的是虹科10G TSN以太网交换机解决方案。该交换机使用4个10G端口与其他zonal网关连接，并使用大量1G端口为汽车相应区域的传感器、摄像头和执行器提供连接。该交换机可以实现TSN汽车配置文件中定义的所有TSN协议。 2. 虹科TSN测试平台 在实施之前，测试网络的能力是开发一个成功的网络设计的关键。 虹科的测试平台为系统设计者提供解决方案，在安装和设备推广给客户之前，可以看到他们的设备和网络在真实场景的表现。 因此，有必要定义一个测试计划，考虑到在真实用例中可能遇到的不同情况。确定了测试计划，就有必要实施一个网络拓扑结构，来实现测试计划中定义的测试。但是必须代表将在真实环境中实施的系统。所以网络中必须包括以下内容： 1. 设置中要使用的设备：TSN终端和交换机/桥接器（endpoint，switch，bridge）。应该包含在真实网络中可以找到的所有相关设备。 2. 传统的以太网设备（尽力而为流量）：虽然TSN网络也可以传统的以太网设备，进行尽力而为的通信，但最好是具有特定延迟/抖动限制的关键流量应基于具有TSN功能的终端设备。 3. 在测试平台中定义的TSN流。 4. 数据流的路由。 但是，即使一个解决方案确实符合TSN标准，要证明这一点也不容易。它需要专门的设备，能够测量诸如时间感知整形器中的数据门控、同步精度、延迟、抖动或可抢占的数据。这个测试过程的主要任务是确认流量传输符合特定用例应用的约束条件，或者传输的延迟低于一个固定值。因此，验证该技术的关键因素是一个能够测量特定类型流量的传输延迟的工具。比如说虹科的RELY-TSN-LAB测试工具。 3. 虹科TSN配置工具 虽然大多数设备通常可以使用专有的解决方案，如网络管理器、命令行、串行端口等进行配置，但当增加更多的流量、数据流和设备时，这种方法是不可扩展的。就像配置冗余这样的机制，意味着为每个节点生成单独的配置，比如说其流识别机制、流处理程序、VLAN和恢复功能等等。当规模超过几个数据流时，这是一个很大的挑战。 当设备比较少的话可以直接通过网络配置工具进行配置。但是当TSN网络中存在多个设备的时候，使用配置软件会比单独配置更加高效。因此，推出了一款允许在确定网络拓扑和通信需求时配置TSN设备并保证满足约束条件的TSN配置软件——RELY-TSN-Configurator，可以对不同类型的网络进行模拟、建模和后期分析。

前言 之前我们聊了“关于测试” （ 聊聊车载以太网测试：（1）关于测试-面包板社区 (eet-china.com) ） 及“以太网测什么”（ 聊聊车载以太网测试：（2）以太网测什么-面包板社区 (eet-china.com) ），让我们从测试者角度对车载以太网有了一个不一样的认识：测试源自需求规范（行业通用需求及测试规范、OEM定制需求及测试），需求的可验证性也是判断需求是否合理的标准。本篇咱们来聊聊“以太网如何测”，分享讨论车载以太网测试系统方案的实现、选择和注意事项。 风哥有话说 上一篇介绍了要测什么内容 ，那么如何实现落地？术业有专攻，行业分工细化和专业化是大势所趋。以太网是远比CAN总线历史更为悠久的通信技术，其行业体系更为完善。所以在该领域专业的解决方案早已存在，只是对于车载以太网测试而言，其复杂度导致无人可在工具链层面一统江湖。那么我们该如何选择方案，需要注意哪些问题？ 以太网如何测？ 如何选择方案？ 在保证测试结果专业正确性的前提下，测试方案应尽可能地做到自动化，具有易用性和可扩展性。 下图所示 北汇信息的整体工具链组成 以及 交付给不同OEM，覆盖以太网部件及系统级测试的典型系统 实物图，即是基于上述原则而全面考虑的。按照与测试规范体系的对应关系，从行业通用测试实现、OEM定制需求测试实现两个方面简要说明测试实现方案。 行业通用测试实现 TC8-L1-PMA 使用罗德施瓦茨的示波器、网络分析仪、夹具，时钟同步模块、专用以太网测试包，覆盖PMA的测试。 以太网的物理层测试和传统CAN测试差别很大，测试分析方法已从传统时域扩展到频域，难啃难懂，尤其对于我等学机械电子/自动化出身的放牛娃而言。专业装备是基础，除此外，还需要留意哪些： 被测节点PHY必须可设置Test Mode，这是测试前提条件之一； 除了示波器自带的Test Fixture，其它转接口也是必须的，例如对于模式转换相关的测试； 尽可能减少线束、连接器的中转环节； 1000Base-T1将呼啸而至，专用设备的硬件特性上需考虑预留 下图为对100Base-T1以太网节点功率谱密度、回损及定时抖动和时钟频率测试的实际场景及测试报告样本示意图。 TC8-L1-IOP TC8-L1-IOP需要Golden Device“理想设备（黄金的）”。此设备的“特质”是绝对要比被测对象更为可靠，性能更高的以太网节点，不让DUT做小白鼠。举几个例子： 设备需要通过继电器实现故障仿真，对继电器的接触阻抗有非常严格的要求； 通信回路的Layout所用的连接器同样是高标准； 需要统计计算Link-up时间，对IOP设备的MCU处理能力要求更高，实时性更强 北汇信息使用Technica的IOP设备，自带软件可实现手动测试，也可由北汇信息定制，通过CANoe CAPL编程控制实现自动化测试。 TC8-L3-L5 & AUTOSAR-Ethernet & AVnu-AVB/TSN & RFC 使用思博伦C50、TTworkBench、TestCenter及对应测试包实现，需注意的是： 测试软件包自身的专业及易用性、可维护及可扩展性，比如对于TSN测试扩展； TC8-L3-L5中75%以上的测试是需要DUT集成Upper Tester代码（类似打桩）方可实现的； 针对AUTOSAR和非AUTOSAR的Upper Tester是不同的，AUTOSAR的Upper Tester代码供应商提供该选项（比如Vector MICROSAR.ETH就有该模块）。 OEM定制需求测试实现 针对定制需求测试，通过CANoe + CANoe .Option Ethernet + VN5640开发脚本实现。对于CANoe不再赘述，已经提供了足够多的专业库；对于VN5640不只是用在单节点测试，其Monitor功能可“串于”被测节点之间，以TAP的工作模式满足系统级测试需求。Vector以太网测试解决方案突出的特点： 产品链体系完整 从以太网的架构设计、代码生成、总线仿真及测试提供完整的解决方案，支持通信、诊断和刷写 易用性好 以太网帧结构较为复杂，支持.arxml文件的解析，对于创建测试仿真环境是个福音，SOME/IP更是如此 通信接口多种多样 以太网节点往往还有CAN FD/CAN等传统通信接口。路由测试躲不过，需要支持多种接口，需要接口间的时钟同步 小结 工欲善其事必先利其器。在选择测试系统方案时，须依据自身的需求，选择合适的测试系统，不随波逐流；对于Tier1，还需要参考与OEM工具链的匹配度，不孤芳自赏。工具可以解决效率，但取代不了人，内功仍要一直练，在实践中总结和成长，形成经验库，形成方法论。 从北汇信息提供测试系统的角度，要选择质量上乘的、适合的原材料（各种专业的软硬件），结合自身配方和火候（系统集成方法和测试经验），把它做成一道美味珍馐（完整的测试系统）。

随着汽车科技化、智能化、网络化的不断发展，汽车内部最新的应用和功能正在不断提高对带宽、降低延迟、同步、高可用性、QoS和降低成本的要求。当前和传统的汽车网络协议不足以满足这些即将到来的需求。 在这种情况下，车载以太网的技术运用越来越广，当然传统车载网络技术CAN/CAN FD也不可能被取代掉。至少就目前看来，经过数十年的发展，今天的汽车行业CAN在车载网络领域占据着绝对的优势，CAN已经形成了完善的标准体系，这意味着CAN有着高度的兼容性、完善的开发工具链体系、更大的供应商选择余地和更低的采购成本（这对于整车开发是极其重要的），所以现阶段还是不可能完全替代掉CAN总线。 图1:日益复杂的车载网络架构 除此之外，加之汽车目前车载网络系统可能还会有LIN总线、FlexRay、MOST等其他类型的总线。车载以太网的加入就会使得车载网路系统变得越来越复杂，那么在这种不可逆转的大趋势大背景下，我们该如何保证通信延迟以及多数据并发的时候依然能够保证车载网络架构满足功能要求呢？如何才能设计出一种安全的、最优的车载异构网络系统呢? 基于上述车载网络日趋复杂的背景下，车载网络工程师/架构师急需一款专业并且功能强大的工具对初步的架构设计结果进行客观分析，并且能够提供可视化的分析结果，从中获取优化车辆网络架构优化的思路。为此，虹科的供应商RTaW（INRIA下属公司）为汽车、航空等领域提供了实时网络的仿真和配置工具RTaW-Pegase。 图2：RTaW-Pegase应用场景 RTaW-Pegase支持TSN（时间敏感型网络）、CAN/CAN FD/CAN XL、LIN 以及用于车外通信的无线网络等。 除了精确的实时仿真分析外，RTaW-Pegase还可以计算通信延迟和缓冲区利用率的上限，还包括现先进的自动配置算法来确保硬件和软件组件的正确性和优化方式。 RTaW-Pegase主要特征： 支持工业以太网，汽车交换以太网，时间触发的以太网以及具有任意速度和拓扑的AFDX； 支持通过网关互连的CAN，交换以太网，AFDX，FlexRay，LIN和ARINC429总线组成的异构通信体系结构的最坏情况分析和时序精确仿真； 使用ZeroConfig-TSN（ZCT）进行生成设计——一种“按键”方法，可自动选择和配置TSN网络； 新增功能：拓扑压力测试（TST）的设计空间探索算法可帮助设计人员在不完全了解通信要求的情况下做出早期的拓扑和技术选择； 可以使用用户编写的Java插件对更高级别的通信层，运行时环境和应用程序进行建模。这样可以模拟完整的嵌入式系统； 针对互连网络的优化的TSN时间感知整形器（IEEE 802.11Qbv）传输时间表； 支持Kalray MPPA和STMicroelectronics许多核心架构的片上网络； 分析和配置任务调度，事件触发和时间触发的调度，独立任务，以图形和可运行对象形式描述的任务，跨任务，网络和CPU的全系统时序链的验证； 实现网络微积分的最新技术，以计算通信延迟，帧抖动和缓冲区利用率的上限； 通过并行化的仿真引擎提供最坏情况的分析和定时精确的仿真，以预测最坏情况和典型的性能； 支持FIFO，优先级，基于AVB信用的整形器，TSN时间感知整形器，帧抢占，TTEthernet和轮询帧调度器； 包括优化的优先级分配和路由算法，以及基于AVB信用的成形器和TSN时间感知成形器的配置算法； 支持周期性和零星的报文传输模式，UDP和TCP传输，分段报文（例如，视频流和FTP流量）以及复杂的传输模式（例如，DoIp协议）； 带有通信架构编辑器，甘特图和设计选项比较的丰富图形版本和可视化环境； 通过Java导出插件，CSV，XML文件和行业常用的格式，轻松导入和导出网络配置和模拟结果； 对于真正的最坏情况下的延迟，计算出的通信延迟是有限的（通常小于15％），并且会针对每个数据流进行评估； 包括NETAIRBENCH基准测试生成器，它可以创建随机而现实的以太网配置以进行早期评估，或者研究网络在未来的发展中将如何适应更多的负载； 分析速度快，在不到10秒的时间内即可分析民用飞机中的大型AFDX网络； 可在支持Java的所有32或64位平台上运行——无加密狗或许可证服务器保护； 提供专业支持和自定义扩展。也可以通过软件开发人员SDK使用RTaW-Pegase功能，以在您自己的程序中使用。 RTaW-Pegase应用功能介绍： 快速建模仿真：用户可快速搭建待仿真的车载网络拓扑及模型（CAN/CAN FD、LIN、车载以太网单独的总线网络或异构网络） 图3：快速建立仿真模型 CAN/CAN FD：支持导入标准数据库、设置网关路由模式及其参数，分析时间延迟； 车载以太网：可根据需要选择不同流量整形（AVB、TSN等）技术，分析不同技术对系统时间延迟的影响。 仿真结果可视化：用户可根据各种不同的仿真结果呈现方式，根据仿真结果分析各项报文的延迟情况等 图4：甘特图 图5：列表形式 图6：折线图形式 RTaW-Pegase与PREEVision的区别： PREEvision是一个基于模型的设计开发工具，用于进行电子电气系统的可视化开发和评估。而 RTaW-Pegase在早期进行设计E/E体系架构设计的时候，可以在数据流传输时提供备选的拓扑结构以及相关假设（如TSN的拓扑应力测试、TSN拓扑结构的优化、CAN的额定负载等），能够有效的降低成本并提高可扩展性； 同时在基于模型的E/E体系结构开发的阶段，PREEVision可能就需要手动进行网络配置或者优化网络配置，而在RTaW-Pegase软件里面提供了所有协议的自动化配置算法，能够实现 ZeroConfig ，确保满足时效性和可靠性的限制； 在验证车载网络架构的合规性的阶段，RTaW-Pegase支持在网络架构中看到实时数据流，而 PREEvision中定义的架构数据是基于平台的， 可能就需要用到工具中的一个层级“Variant Management（变型管理）“来提取出来。 图7：RTaW-Pegase在整个开发中设计选择及验证流程