基于OpenTSN环境和TSN-Insight机制，我们对环形网络中4个TSN交换机的同步精度和基于CQF整形的TSN流转发延时进行了测试。初步验证了目前实现方案的有(yǒu)效性，也发现了一些潜在的bug。 一、同步精度测试      OpenTSN环境的同步精度基于TSN-Insight的Beacon机制测试，即每个交换机在固定时间（每1ms开始时）向Insight设备发送beacon分(fēn)组（基于PTP协议扩充），由于Beacon分(fēn)组基于PTP协议格式，因此沿途交换机会记录该分(fēn)组的透明时钟值。Insight设备收到beacon分(fēn)组时，通过透明时钟的修正（类似AS6802标准中的固化操作）即可(kě)推断这些beacon源自TSN交换机之间的时间偏差。      与常规的秒(miǎo)脉冲机制相比，基于Beacon机制的精度测量具有(yǒu)实现简单，无需专业的测试设备的优点（TSN-Insight的PTP协议扩展和Beacon机制详见参考文(wén)献[1][2]，我们也将在后续文(wén)章中介绍）。      无背景流时，四个交换机时钟（从）与主时钟的偏差绝大多(duō)数时间可(kě)以控制在100ns以内，交换机1和交换机2在个别时间（周期性出现）的偏差会突破100ns，如图1所示。      使用(yòng)TSN-Insight软件，同时分(fēn)析上报携带同步精度的Beacon分(fēn)组的透明时钟时发现，源自交换机1和交换机2的Beacon分(fēn)组的透明时钟值也会周期性的跳高，因此怀疑在Insight分(fēn)析处理(lǐ)流程中或者在TSN交换机中Beacon产生逻辑中可(kě)能(néng)还存在bug待解决。      通过测试仪可(kě)以向TSN网络中注入背景流。在10M和100M背景流下，TSN交换机之间的同步如图3和图4所示。      由图4可(kě)以看出，在某些条件下，交换机2的同步误差超过300ns，而且在第200个采样点之后，同步精度突然变得更高，优于50ns，具體(tǐ)的原因待查。 二、TSN流的转发确定性测试      我们基于802.1Qch标准中提出的CQF整形模型以及典型的时间槽配置对10M TSN流的交换性能(néng)进行了测试。      FAST-ANT测试仪通过令牌桶机制控制10Mbps带宽数据流的发送，由于令牌是周期性增加的，因此发送的数据流具有(yǒu)周期性的特点，符合TSN流的定义。测试中每个分(fēn)组的大小(xiǎo)為(wèi)固定的256字节。      根据CQF模型，分(fēn)组在经过n个交换机时，延时可(kě)确定性保证在(n-1)*D和（n+1）*D之间。在测试中时间槽D配置為(wèi)250us。因此分(fēn)组在经过1、2、3、4跳交换机后，延时应该分(fēn)别在[0，500us]，[250us，750us]，[500us，1000us]以及[750us，1250us]之间。实测结果如图5所示，符合预期。TSN分(fēn)组的主要延时位于CQF队列中的延时，由于队列切换时间為(wèi)250us，因此分(fēn)组的延时主要由其进入队列时间到队列切换时间之间的差值决定，因此随着时间的变化，分(fēn)组延时成锯齿形变化也是符合预期的。 三、初步测试结论      （1）TSN-Insight的Beacon机制可(kě)有(yǒu)效监测TSN网络内部的同步状态，发现同步异常，是OpenTSN验证对TSN关键技术验证必不可(kě)少的组成部分(fēn)；      （2）基于OpenTSN中的同步机制，在规模有(yǒu)限的网络中，可(kě)以取得优于200ns的同步延时，但同步系统或Insigt系统的Beacon机制在实现中可(kě)能(néng)存在bug需要解决；      （3）TSN中基于802.1Qbv/802.1Qch的整形机制可(kě)以保证转发延时的确定性。 参考论文(wén)： [1] 杨毅等，ePTP:一种天基超算平台交换网络状态监测机制，2019年软件定义卫星高峰论坛，优秀论文(wén)；
[2] Tianyu Bu, Yi Yang, Xiangrui Yang etc. TSN-Insight: An EfficientNetwork Monitor for TSN Networks，APNET’2019 poster