基于(yú)OpenTSN環境和(hé / huò)TSN-Insight機制，我們對環形網絡中4個(gè)TSN交換機的(de)同步精度和(hé / huò)基于(yú)CQF整形的(de)TSN流轉發延時(shí)進行了(le／liǎo)測試。初步驗證了(le／liǎo)目前實現方案的(de)有效性，也(yě)發現了(le／liǎo)一些潛在(zài)的(de)bug。 一、同步精度測試      OpenTSN環境的(de)同步精度基于(yú)TSN-Insight的(de)Beacon機制測試，即每個(gè)交換機在(zài)固定時(shí)間（每1ms開始時(shí)）向Insight設備發送beacon分組（基于(yú)PTP協議擴充），由于(yú)Beacon分組基于(yú)PTP協議格式，因此沿途交換機會記錄該分組的(de)透明時(shí)鍾值。Insight設備收到(dào)beacon分組時(shí)，通過透明時(shí)鍾的(de)修正（類似AS6802标準中的(de)固化操作）即可推斷這(zhè)些beacon源自TSN交換機之(zhī)間的(de)時(shí)間偏差。      與常規的(de)秒脈沖機制相比，基于(yú)Beacon機制的(de)精度測量具有實現簡單，無需專業的(de)測試設備的(de)優點（TSN-Insight的(de)PTP協議擴展和(hé / huò)Beacon機制詳見參考文獻[1][2]，我們也(yě)将在(zài)後續文章中介紹）。      無背景流時(shí)，四個(gè)交換機時(shí)鍾（從）與主時(shí)鍾的(de)偏差絕大(dà)多數時(shí)間可以(yǐ)控制在(zài)100ns以(yǐ)内，交換機1和(hé / huò)交換機2在(zài)個(gè)别時(shí)間（周期性出(chū)現）的(de)偏差會突破100ns，如圖1所示。      使用TSN-Insight軟件，同時(shí)分析上(shàng)報攜帶同步精度的(de)Beacon分組的(de)透明時(shí)鍾時(shí)發現，源自交換機1和(hé / huò)交換機2的(de)Beacon分組的(de)透明時(shí)鍾值也(yě)會周期性的(de)跳高，因此懷疑在(zài)Insight分析處理流程中或者在(zài)TSN交換機中Beacon産生邏輯中可能還存在(zài)bug待解決。      通過測試儀可以(yǐ)向TSN網絡中注入背景流。在(zài)10M和(hé / huò)100M背景流下，TSN交換機之(zhī)間的(de)同步如圖3和(hé / huò)圖4所示。      由圖4可以(yǐ)看出(chū)，在(zài)某些條件下，交換機2的(de)同步誤差超過300ns，而(ér)且在(zài)第200個(gè)采樣點之(zhī)後，同步精度突然變得更高，優于(yú)50ns，具體的(de)原因待查。 二、TSN流的(de)轉發确定性測試      我們基于(yú)802.1Qch标準中提出(chū)的(de)CQF整形模型以(yǐ)及典型的(de)時(shí)間槽配置對10M TSN流的(de)交換性能進行了(le／liǎo)測試。      FAST-ANT測試儀通過令牌桶機制控制10Mbps帶寬數據流的(de)發送，由于(yú)令牌是(shì)周期性增加的(de)，因此發送的(de)數據流具有周期性的(de)特點，符合TSN流的(de)定義。測試中每個(gè)分組的(de)大(dà)小爲(wéi / wèi)固定的(de)256字節。      根據CQF模型，分組在(zài)經過n個(gè)交換機時(shí)，延時(shí)可确定性保證在(zài)(n-1)*D和(hé / huò)（n+1）*D之(zhī)間。在(zài)測試中時(shí)間槽D配置爲(wéi / wèi)250us。因此分組在(zài)經過1、2、3、4跳交換機後，延時(shí)應該分别在(zài)[0，500us]，[250us，750us]，[500us，1000us]以(yǐ)及[750us，1250us]之(zhī)間。實測結果如圖5所示，符合預期。TSN分組的(de)主要(yào / yāo)延時(shí)位于(yú)CQF隊列中的(de)延時(shí)，由于(yú)隊列切換時(shí)間爲(wéi / wèi)250us，因此分組的(de)延時(shí)主要(yào / yāo)由其進入隊列時(shí)間到(dào)隊列切換時(shí)間之(zhī)間的(de)差值決定，因此随着時(shí)間的(de)變化，分組延時(shí)成鋸齒形變化也(yě)是(shì)符合預期的(de)。 三、初步測試結論      （1）TSN-Insight的(de)Beacon機制可有效監測TSN網絡内部的(de)同步狀态，發現同步異常，是(shì)OpenTSN驗證對TSN關鍵技術驗證必不(bù)可少的(de)組成部分；      （2）基于(yú)OpenTSN中的(de)同步機制，在(zài)規模有限的(de)網絡中，可以(yǐ)取得優于(yú)200ns的(de)同步延時(shí)，但同步系統或Insigt系統的(de)Beacon機制在(zài)實現中可能存在(zài)bug需要(yào / yāo)解決；      （3）TSN中基于(yú)802.1Qbv/802.1Qch的(de)整形機制可以(yǐ)保證轉發延時(shí)的(de)确定性。 參考論文： [1] 楊毅等，ePTP:一種天基超算平台交換網絡狀态監測機制，2019年軟件定義衛星高峰論壇，優秀論文；
[2] Tianyu Bu, Yi Yang, Xiangrui Yang etc. TSN-Insight: An EfficientNetwork Monitor for TSN Networks，APNET’2019 poster