基于OpenTSN環境和(hé)TSN-Insight機制，我們對(duì)環形網絡中4個TSN交換機的同步精度和(hé)基于CQF整形的TSN流轉發延時(shí)進行了(le)測試。初步驗證了(le)目前實現(xiàn)方案的有效性，也(yě)發現(xiàn)了(le)一些(xiē)潛在的bug。 一、同步精度測試      OpenTSN環境的同步精度基于TSN-Insight的Beacon機制測試，即每個交換機在固定時(shí)間（每1ms開(kāi)始時(shí)）向Insight設備發送beacon分組（基于PTP協議(yì)擴充），由于Beacon分組基于PTP協議(yì)格式，因此沿途交換機會(huì)記錄該分組的透明(míng)時(shí)鐘(zhōng)值。Insight設備收到(dào)beacon分組時(shí)，通過透明(míng)時(shí)鐘(zhōng)的修正（類似AS6802标準中的固化操作(zuò)）即可推斷這(zhè)些(xiē)beacon源自(zì)TSN交換機之間的時(shí)間偏差。      與常規的秒脈沖機制相比，基于Beacon機制的精度測量具有實現(xiàn)簡單，無需專業的測試設備的優點（TSN-Insight的PTP協議(yì)擴展和(hé)Beacon機制詳見參考文(wén)獻[1][2]，我們也(yě)将在後續文(wén)章中介紹）。      無背景流時(shí)，四個交換機時(shí)鐘(zhōng)（從(cóng)）與主時(shí)鐘(zhōng)的偏差絕大(dà)多數時(shí)間可以控制在100ns以内，交換機1和(hé)交換機2在個别時(shí)間（周期性出現(xiàn)）的偏差會(huì)突破100ns，如圖1所示。      使用(yòng)TSN-Insight軟件，同時(shí)分析上(shàng)報(bào)攜帶同步精度的Beacon分組的透明(míng)時(shí)鐘(zhōng)時(shí)發現(xiàn)，源自(zì)交換機1和(hé)交換機2的Beacon分組的透明(míng)時(shí)鐘(zhōng)值也(yě)會(huì)周期性的跳高(gāo)，因此懷疑在Insight分析處理(lǐ)流程中或者在TSN交換機中Beacon産生邏輯中可能(néng)還存在bug待解決。      通過測試儀可以向TSN網絡中注入背景流。在10M和(hé)100M背景流下(xià)，TSN交換機之間的同步如圖3和(hé)圖4所示。      由圖4可以看(kàn)出，在某些(xiē)條件下(xià)，交換機2的同步誤差超過300ns，而且在第200個采樣點之後，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(shí)間槽配置對(duì)10M TSN流的交換性能(néng)進行了(le)測試。      FAST-ANT測試儀通過令牌桶機制控制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。測試中每個分組的大(dà)小(xiǎo)爲固定的256字節。      根據CQF模型，分組在經過n個交換機時(shí)，延時(shí)可确定性保證在(n-1)*D和(hé)（n+1）*D之間。在測試中時(shí)間槽D配置爲250us。因此分組在經過1、2、3、4跳交換機後，延時(shí)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(shí)位于CQF隊列中的延時(shí)，由于隊列切換時(shí)間爲250us，因此分組的延時(shí)主要由其進入隊列時(shí)間到(dào)隊列切換時(shí)間之間的差值決定，因此随着時(shí)間的變化，分組延時(shí)成鋸齒形變化也(yě)是符合預期的。 三、初步測試結論      （1）TSN-Insight的Beacon機制可有效監測TSN網絡内部的同步狀态，發現(xiàn)同步異常，是OpenTSN驗證對(duì)TSN關鍵技術驗證必不可少的組成部分；      （2）基于OpenTSN中的同步機制，在規模有限的網絡中，可以取得優于200ns的同步延時(shí)，但(dàn)同步系統或Insigt系統的Beacon機制在實現(xiàn)中可能(néng)存在bug需要解決；      （3）TSN中基于802.1Qbv/802.1Qch的整形機制可以保證轉發延時(shí)的确定性。 參考論文(wén)： [1] 楊毅等，ePTP:一種天基超算(suàn)平台交換網絡狀态監測機制，2019年軟件定義衛星高(gāo)峰論壇，優秀論文(wén)；
[2] Tianyu Bu, Yi Yang, Xiangrui Yang etc. TSN-Insight: An EfficientNetwork Monitor for TSN Networks，APNET’2019 poster