隨著汽車電子技術的不斷發(fā)展，車載以太網(wǎng)交換機已經(jīng)成為車載網(wǎng)絡通信的重要組成部分，為車輛內(nèi)部各個電子設備提供穩(wěn)定、高效、安全的數(shù)據(jù)通信。但是，隨著車載以太網(wǎng)交換機的應用越來越廣泛，對其性能和可靠性的要求也越來越高。為了確保車載以太網(wǎng)交換機的正常工作，需要進行一系列嚴格的測試。

【資料圖】

車載以太網(wǎng)交換機測試主要針對交換機的常規(guī)數(shù)據(jù)幀收發(fā)相關功能，包括通用功能、地址解析功能、虛擬局域網(wǎng)功能、時間同步功能、服務品質(zhì)、配置功能、過濾功能和診斷功能等。測試的規(guī)范主要是TC-11 Ethernet Switch Test Specification標準，該標準對車載以太網(wǎng)交換機的各項性能指標做出了詳細的規(guī)定。

通用功能是車載以太網(wǎng)交換機最基本的功能之一，包括數(shù)據(jù)幀正常轉發(fā)、端口鏡像、端口禁用、處理巨型幀、讀出設備ID等。其中，數(shù)據(jù)幀正常轉發(fā)是車載以太網(wǎng)交換機最核心的功能之一，它可以保證數(shù)據(jù)包在車載以太網(wǎng)交換機中的正常傳輸和轉發(fā)。端口鏡像可以將一個或多個端口上的數(shù)據(jù)流量復制到另一個端口，方便對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量進行監(jiān)控和分析。端口禁用可以禁止指定端口上的數(shù)據(jù)傳輸。處理巨型幀是指可以處理超出以太網(wǎng)幀長的數(shù)據(jù)幀。讀出設備ID可以用于區(qū)分不同的車載以太網(wǎng)交換機。

交換機測試連接示意圖

地址解析功能是車載以太網(wǎng)交換機的另一個重要功能，包括地址學習、地址老化時間、地址解析表、地址學習配置模式等。地址學習是指車載以太網(wǎng)交換機學習MAC地址的過程，可以保證數(shù)據(jù)包的準確傳輸。地址老化時間是指當交換機學習到MAC地址后，該地址保留的時間。地址解析表是指存儲MAC地址和端口對應關系的表格，用于數(shù)據(jù)幀的轉發(fā)。地址學習配置模式是指可以通過配置方式來學習MAC地址。

虛擬局域網(wǎng)功能是車載以太網(wǎng)交換機的另一個重要功能，包括TPID以太類型字段自由配置功能、雙標簽Q-in-Q功能、非標簽數(shù)據(jù)幀支持、VLAN跳躍攻擊抑制、共享VLAN學習等功能。TPID以太類型字段自由配置功能可以對TPID以太類型字段進行配置，以適應不同的網(wǎng)絡環(huán)境。雙標簽Q-in-Q功能可以在一個VLAN中再添加一個VLAN標簽，增加VLAN的擴展性和靈活性。非標簽數(shù)據(jù)幀支持是指車載以太網(wǎng)交換機可以支持非VLAN標簽的數(shù)據(jù)幀。VLAN跳躍攻擊抑制是指車載以太網(wǎng)交換機可以抑制惡意用戶在VLAN之間進行跳躍攻擊。共享VLAN學習是指多個端口可以共享一個VLAN。

時間同步功能是車載以太網(wǎng)交換機的另一個重要功能，主要針對基于時間敏感網(wǎng)絡（TSN）的應用場景。它可以確保不同設備的時鐘同步，保證網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的精準傳輸和處理。車載以太網(wǎng)交換機需要正確處理接收到的時間同步幀，以確保時間同步功能的準確性。

服務品質(zhì)（QoS）是車載以太網(wǎng)交換機的另一個重要功能，它可以對不同的數(shù)據(jù)流量進行分類和處理，保證網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的高效傳輸。服務品質(zhì)功能包括基于優(yōu)先級的服務品質(zhì)、基于WRR轉發(fā)數(shù)據(jù)包功能、PCP字段覆蓋功能、優(yōu)先級映射功能、支持漏桶算法功能等。

配置功能是車載以太網(wǎng)交換機的另一個重要功能，可以通過配置方式來調(diào)整交換機的性能和功能。運行中可重新配置的功能可以在交換機運行時對其進行重新配置，而不需要重新啟動交換機。端口可單獨配置功能可以對每個端口進行單獨的配置。配置完成前支持在“禁止轉發(fā)”模式下啟動的功能可以在配置完成前對交換機進行測試和驗證。讀回配置信息功能可以讀取交換機當前的配置信息。支持鎖定配置項功能可以保證交換機的配置不被非法修改。

過濾功能是車載以太網(wǎng)交換機的另一個重要功能，可以對數(shù)據(jù)幀進行過濾和處理。端口廣播保護功能可以防止廣播風暴。通用過濾需求可以根據(jù)用戶需求對數(shù)據(jù)幀進行過濾。與VLAN相關的過濾規(guī)則可以對VLAN進行過濾。基于上層地址的過濾規(guī)則可以對數(shù)據(jù)包的源和目的IP地址進行過濾。

診斷功能是車載以太網(wǎng)交換機的另一個重要功能，可以對交換機的性能和狀態(tài)進行監(jiān)控和診斷。計數(shù)器能否正確計數(shù)診斷可以對交換機的各項計數(shù)器進行測試和驗證。線纜和連接狀態(tài)反饋功能的診斷可以對交換機的線纜和連接狀態(tài)進行測試和診斷。

在測試過程中，可以將測試平臺作為流量發(fā)生器，發(fā)送不同類型的數(shù)據(jù)報文，由與之相連的計算機上的軟件對報文的類型進行配置，在軟件上對測試項的結果進行檢查。與DUT相連的計算機也對DUT的工作模式進行配置。通過對車載以太網(wǎng)交換機進行嚴格的測試，可以確保其在各種復雜的環(huán)境下正常工作，提高車載網(wǎng)絡通信的可靠性和安全性。

總之，車載以太網(wǎng)交換機測試是確保車載網(wǎng)絡通信穩(wěn)定、高效、安全的關鍵步驟之一。通過對其通用功能、地址解析功能、虛擬局域網(wǎng)功能、時間同步功能、服務品質(zhì)、配置功能、過濾功能和診斷功能等方面進行嚴格的測試，可以有效保證車載以太網(wǎng)交換機的性能和可靠性，為車載網(wǎng)絡通信提供有力支持。

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