小編:

在開(kāi)課之前，讓我們先來(lái)簡(jiǎn)單了解一下，AVB這個(gè)新技術(shù)到底是什么樣的呢~

我們知道，以太網(wǎng)區(qū)別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的其中一點(diǎn)就是它是一個(gè)交換式網(wǎng)絡(luò)，在我們進(jìn)行以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，報(bào)文的傳輸延遲由線路的傳輸延遲以及交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)延遲兩個(gè)部分組成的。如圖一所示，在一個(gè)交換機(jī)內(nèi)部，如果恰好來(lái)自1.2兩個(gè)端口的兩組數(shù)據(jù)A和B都要向3端口轉(zhuǎn)發(fā)，那么我們可以想象的到，這兩組數(shù)據(jù)在端口3就會(huì)發(fā)生碰撞，結(jié)果如果是數(shù)據(jù)A先被轉(zhuǎn)發(fā)，那么數(shù)據(jù)B就會(huì)因?yàn)榈却龜?shù)據(jù)A轉(zhuǎn)發(fā)而花費(fèi)額外的時(shí)間，反之亦然。這就會(huì)造成我們通信系統(tǒng)中的報(bào)文延遲大大增加（圖二）。想象一下，如果我們的數(shù)據(jù)B優(yōu)先級(jí)特別低，亦或是高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)A一直在持續(xù)的發(fā)送中，那么壞可能出現(xiàn)的情況，就是我們的數(shù)據(jù)B憋死在了交換機(jī)里，轉(zhuǎn)發(fā)不出去了。

為了應(yīng)對(duì)這一情況可采用AVB中的流整形CBS技術(shù)。CBS：Credit-based shaper是一個(gè)基于信用值的流整形技術(shù)。

小編:

那什么是信用值呢？讓我們出發(fā)，一起來(lái)看看它在流整形中的作用。

在一個(gè)AVB網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)使用CBS整形技術(shù)的隊(duì)列都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)credit，也就是信用值。當(dāng)有多個(gè)報(bào)文向同一個(gè)端口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，等待發(fā)送的報(bào)文相應(yīng)隊(duì)列的信用值就會(huì)按照一定的斜率開(kāi)始上升（圖三）。

我們可以看到，F(xiàn)rameA對(duì)應(yīng)的信用值在它等待發(fā)送的過(guò)程中逐漸上升，在到達(dá)hiCredit后會(huì)一直保持，直到它獲得了發(fā)送的機(jī)會(huì)。那么，在多條隊(duì)列發(fā)送的過(guò)程中，每一個(gè)隊(duì)列都有一個(gè)自己的信用值隨著發(fā)送和等待這兩個(gè)不同的狀態(tài)上升或下降。在每個(gè)報(bào)文發(fā)送完成后，當(dāng)前信用值為正的隊(duì)列中優(yōu)先級(jí)高的隊(duì)列就會(huì)得到新的發(fā)送機(jī)會(huì)，以此類推。

小編:

從上面的簡(jiǎn)單小介紹里我們學(xué)習(xí)了在AVB網(wǎng)絡(luò)中，CBS是如何運(yùn)作并影響隊(duì)列發(fā)送的。

可以發(fā)現(xiàn)，每個(gè)隊(duì)列信用值上升的斜率（即Idle slope）就是保證我們系統(tǒng)在整形后是否可以滿足我們功能需求的關(guān)鍵?？墒窃谕ㄐ畔到y(tǒng)的設(shè)計(jì)中，流類數(shù)據(jù)乃至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的各類報(bào)文交互是復(fù)雜的，如果是采用手工計(jì)算的方式去計(jì)算和優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)隊(duì)列對(duì)應(yīng)的合理Idle slope無(wú)疑是一個(gè)海量且不易驗(yàn)證結(jié)果的工作。

小編:

不要著急，這時(shí)候就請(qǐng)出我們的時(shí)間分析軟件RTaW。它可以輕松的幫助我們完成這一工作。

根據(jù)用戶的輸入以及具體的功能端延遲需求。我們使用軟件自帶的Design功能中的CBS選項(xiàng)，只用了2S我們就得到了一個(gè)簡(jiǎn)單系統(tǒng)中針對(duì)每條隊(duì)列的Idle slope（圖四），同時(shí)軟件會(huì)將每條隊(duì)列對(duì)應(yīng)的Idle slope清楚的展示給我們以便我們對(duì)實(shí)際交換機(jī)進(jìn)行配置（圖五）。

RTaW能完成的功能當(dāng)然不止這些，除了基本的對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體報(bào)文的延遲仿真與Buffer用量統(tǒng)計(jì)外，對(duì)于更前沿的TSN技術(shù)它也能給出很好的分析結(jié)果和優(yōu)化建議，利用RTaW軟件我們亦可以快速的得到對(duì)應(yīng)每個(gè)交換機(jī)端口的TAS（Time aware shaper）門(mén)開(kāi)關(guān)表。

小編:

好了，以上就是今天小編為您帶來(lái)的車載以太網(wǎng)AVB流整形技術(shù)CBS小課堂全部?jī)?nèi)容啦！