CN114374625A - 时间敏感网络测试方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种时间敏感网络测试方法、装置、电子设备及存储介质，其中，时间敏感网络测试方法应用于现场可编程门阵列，包括：基于时间敏感网络，确定数据包的传输链路，其中，所述传输链路包括传输源节点以及传输目的节点；在所述传输源节点发送所述数据包，以及在所述传输目的节点接收所述数据包，其中，所述数据包包括时间戳信息；基于所述时间戳信息，分析所述数据包沿所述传输链路的传输性能。通过本发明提供的时间敏感网络测试方法，实现了基于时间敏感网络对数据包进行传输性能的测试与分析。

Description

时间敏感网络测试方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及计算机网络技术领域，尤其涉及一种时间敏感网络测试方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

时间敏感网络(Time Sensitive Network，又称TSN)是IEEE 802.1标准框架下的一套协议标准，旨在为以太网提供确定性的最小延迟数据传输。其定义了以太网中的时间同步、流量调度和整形等机制，为标准以太网增加了确定性和可靠性。时间敏感网络在工业4.0中具有重要应用，能够将工业网络最为关键的控制技术(Operation Technology，又称OT)和信息技术(Information Technology，又称IT)两个网络层次进行融合，实现不同数据的共网传输。相比于较为封闭的传统工业控制网络，时间敏感网络不仅提高了工业设备间的通用性和连通性，还为大数据分析、自动网络配置、智能设备连接等一系列新业务提供了技术支撑。

相关技术可知，时间敏感网络可以支持多个时间敏感数据流以及普通以太网数据流共网传输。在应用过程中，需要对每个交换机的门控列表进行配置，提前规划各个交换机的数据帧转发逻辑和时间以满足不同数据流的通信延迟大小和确定性的要求。然而，当前并不存在基于时间敏感网络对数据包传输延迟等性能指标的测试。

发明内容

本发明提供一种时间敏感网络测试方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中并不存在基于时间敏感网络对数据包传输延迟等性能指标的测试的缺陷，实现了基于时间敏感网络对数据包进行传输性能的测试与分析。

本发明提供一种时间敏感网络测试方法，其特征在于，所述时间敏感网络测试方法应用于现场可编程门阵列，包括：基于时间敏感网络，确定数据包的传输链路，其中，所述传输链路包括传输源节点以及传输目的节点；在所述传输源节点发送所述数据包，以及在所述传输目的节点接收所述数据包，其中，所述数据包包括时间戳信息；基于所述时间戳信息，分析所述数据包沿所述传输链路的传输性能。

根据本发明提供的一种时间敏感网络测试方法，其特征在于，所述传输链路还包括多个传输中间节点，所述时间敏感网络测试方法还包括：对所述传输源节点、多个所述传输中间节点以及所述传输目的节点进行纳秒级时间同步设置。

根据本发明提供的一种时间敏感网络测试方法，其特征在于，所述对所述传输源节点、多个所述传输中间节点以及所述传输目的节点进行纳秒级时间同步设置，包括：在所述传输源节点、多个所述传输中间节点以及所述传输目的节点的两相邻节点中分别确定主节点和从节点；基于接收时间差，确定所述主节点和所述从节点之间的通信迟延，其中，所述接收时间差为所述主节点和所述从节点针对同步帧进行接收的时间差；基于所述通信迟延调整所述从节点的本地时钟偏移量，并基于所述本地时钟偏移量，对所述传输源节点、多个所述传输中间节点以及所述传输目的节点进行纳米级时间同步设置。

根据本发明提供的一种时间敏感网络测试方法，其特征在于，所述时间敏感网络测试方法还包括：记录所述数据包传输至所述传输中间节点的时间戳信息；所述传输性能包括传输延迟和传输抖动，所述基于所述时间戳信息，分析所述数据包沿所述传输链路的传输性能，包括：基于直接内存访问，在所述传输目的节点获取所述数据包，并提取所述数据包中的所述时间戳信息，其中，所述时间戳信息包括所述数据包在抵达所述传输链路的各节点处的节点时间戳信息；基于所述节点时间戳信息，分析所述数据包沿所述传输链路的传输延迟和传输抖动。

根据本发明提供的一种时间敏感网络测试方法，其特征在于，所述数据包包括数据帧结构，所述数据帧结构采用以下方式确定：确定结构格式，其中，所述结构格式至少包括目的地址、源地址、标签协议识别符、虚拟局域网标签、数据帧长度、数据流ID、数据包ID以及各节点的所述节点时间戳信息；基于所述结构格式，得到所述数据帧结构。

本发明还提供一种时间敏感网络测试装置，其特征在于，所述时间敏感网络测试装置应用于现场可编程门阵列，包括：确定模块，用于基于时间敏感网络，确定数据包的传输链路，其中，所述传输链路包括传输源节点以及传输目的节点；处理模块，用于在所述传输源节点发送所述数据包，以及在所述传输目的节点接收所述数据包，其中，所述数据包包括时间戳信息；分析模块，用于基于所述时间戳信息，分析所述数据包沿所述传输链路的传输性能。

根据本发明提供的一种时间敏感网络测试装置，其特征在于，所述传输链路还包括多个传输中间节点，所述时间敏感网络测试装置还包括：设置模块，用于对所述传输源节点、多个所述传输中间节点以及所述传输目的节点进行纳秒级时间同步设置。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述时间敏感网络测试方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述时间敏感网络测试方法的步骤。

本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述时间敏感网络测试方法的步骤。

本发明提供的时间敏感网络测试方法、装置、电子设备及存储介质，基于时间敏感网络确定数据包的传输链路，并在传输源节点发送数据包以及在传输目的节点接收数据包，并根据数据包中的时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输性能。实现了基于时间敏感网络对数据包进行传输性能的测试与分析。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的时间敏感网络测试方法的流程示意图之一；

图2是本发明提供的时间敏感网络测试方法的流程示意图之二；

图3是本发明提供的对传输源节点、多个传输中间节点以及传输目的节点进行纳秒级时间同步设置的流程示意图之一；

图4是本发明提供的时间同步过程中数据传输延迟的计算原理示意图之一；

图5是本发明提供的基于时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输性能的流程示意图之一；

图6是本发明提供的节点时间戳信息的位置示意图之一；

图7是本发明提供的时间敏感网络测试装置的结构示意图；

图8是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

时间敏感网络可以支持多个时间敏感数据流以及普通以太网数据流进行共网传输。在应用过程中，需要对每个交换机的门控列表进行配置，提前规划各个交换机的数据帧转发逻辑和时间，以满足不同数据流的通信延迟大小和确定性的要求。

相关技术可知，许多研究者试图根据不同设备间的通信要求，对网络拓扑中各个交换机进行配置，从而调度数据流满足应用需求。然而，大部分相关工作都仅通过软件模拟对其交换机配置进行验证，并没有基于实际的时间敏感网络对数据包传输延迟以及延迟的分布等性能指标进行测试。一方面，虽然部分厂商出台了支持时间敏感网络的交换机，但是支持时间同步协议的工业设备还较为少见，且其设备收发数据包频率难以调试。另一方面，时间敏感网络需要纳秒级别的时间精度。因此，要想对其进行测试需要在时间同步的硬件中记录每个数据包的时间戳，并对每个数据包进行分析。

本发明提供一种时间敏感网络测试方法，根据传输过程中数据包中的时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输性能。实现了基于时间敏感网络对数据包进行传输性能的测试与分析。

本发明提供的时间敏感网络测试方法可以应用于现场可编程门阵列。现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，又称FPGA)是一种半定制的集成电路。现场可编程门阵列可以通过硬件描述语言灵活地实现各种硬件逻辑。在应用过程中，许多现场可编程门阵列开发板也可以包含一颗通用处理器芯片。通过合理的硬件逻辑、软件驱动设计，现场可编程门阵列开发板中可编程逻辑(Programmable Logic，又称PL)与处理器***(Processor System，又称PS)可以进行数据交互。

下面将结合下述实施例对本发明提供的时间敏感网络测试方法的过程进行说明。

图1是本发明提供的时间敏感网络测试方法的流程示意图之一。

在本发明一示例性实施例中，如图1所示，时间敏感网络测试方法可以包括步骤110至步骤130，下面将分别介绍各步骤。

在步骤110中，基于时间敏感网络，确定数据包的传输链路，其中，传输链路包括传输源节点以及传输目的节点。

在一种实施例中，可以基于时间敏感网络，确定数据包的传输链路。可以理解的是，传输链路可以是多跳数据流链路。传输链路可以包括传输源节点以及传输目的节点。在一示例中，每条数据流链路上的传输源节点和传输目的节点可以是测试设备，网络中每一跳可以为时间敏感交换机。

在步骤120中，在传输源节点发送数据包，以及在传输目的节点接收数据包，其中，数据包包括时间戳信息。

在一种实施例中，可以利用时间同步的硬件在传输源节点发送数据包以及在传输目的节点接收数据包，并在所有的节点的收发端口记录相应的时间戳信息，可以理解的是，可以在多跳数据流链路的每一跳上进行时间戳的记录。

在一种示例中，还可以基于直接内存访问方式配置数据包的生产模式，并在接收节点或传输目的节点读取数据包，以分析时间敏感网络的网络性能。

在步骤130中，基于时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输性能。

在一种实施例中，位于链路的传输目的节点的测试设备在接收到发送给自己的数据包后，通过直接内存访问方式将数据包发送给处理器***。处理器***从中提取处链路上各个节点接收、发送的关于数据帧的时间戳信息。进一步的，基于时间戳信息，可以分析每个数据流中所有数据包的端到端延迟和抖动，以及时间敏感网络数据流调度表现。

在又一种实施例中，为了测试多种不同数据流负载下时间敏感网络的性能指标，位于链路的传输源节点的测试设备需要按照纳秒级别的时间精度准确生成和发送数据包。在本实施中，可以根据测试拓扑在处理器***配置多个数据流的相应参数。处理器***可以通过通用目的接口配置可编程逻辑上数据包生成模块的相应寄存器。在一示例中，数据包生成模块可以分别配置多个数据流的发包周期、每周期发包数量、发包时间间隔、VLAN、数据包大小等参数。配置完成后，数据包生成模块基于有限状态自动机，根据AXI-Stream协议向以太网介质访问控制器发送数据包。

在本实施例中，通过分析链路上所有交换机的转发、排队时间，可以找出链路中的网络瓶颈。多个处理器***通过对接收到的数据进行整合离线分析，可以得出整个网络拓扑中各个数据流对时间敏感网络性能带来的影响，从而针对性优化数据流调度算法。

本发明提供的时间敏感网络测试方法，可以基于时间敏感网络确定数据包的传输链路，并在传输源节点发送数据包以及在传输目的节点接收数据包，并根据数据包中的时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输性能。实现了基于时间敏感网络对数据包进行传输性能的测试与分析。

为了进一步介绍本发明提供的时间敏感网络测试方法，下面将结合下述实施例进行介绍。

图2是本发明提供的时间敏感网络测试方法的流程示意图之二。

在本发明一示例性实施例中，传输链路还可以包括多个传输中间节点，可以理解的是，传输中间节点可以对应时间敏感网络链路上的每一跳。如图2所示，时间敏感网络测试方法可以包括步骤210至步骤240，其中，步骤210至步骤230与前文所述的步骤110至步骤130相同，其具体实施方式与有益效果请参照前文描述，在本实施例中不再赘述，下面将详细介绍步骤240。

在步骤240中，对传输源节点、多个传输中间节点以及传输目的节点进行纳秒级时间同步设置。

在一种实施例中，在时间敏感网络中，局域网内各节点(包括传输源节点、传输中间节点以及传输目的节点)可以根据802.1AS协议进行点对点的纳秒级别时间同步，以使所有节点按照相同的时间进行数据流调度、数据包收发等。每个时间敏感网络测试设备有一个本地时钟，需要根据周围网络节点发送的时间同步数据帧进行点对点的时间同步。

下面将结合下述实施例，对传输源节点、多个传输中间节点以及传输目的节点进行纳秒级时间同步设置的过程进行说明。

图3是本发明提供的对传输源节点、多个传输中间节点以及传输目的节点进行纳秒级时间同步设置的流程示意图之一。

在本发明一示例性实施例中，如图3所示，对传输源节点、多个传输中间节点以及传输目的节点进行纳秒级时间同步设置可以包括步骤310至步骤330，下面将分别介绍各步骤。

在步骤310中，在传输源节点、多个传输中间节点以及传输目的节点的两相邻节点中分别确定主节点和从节点。

在步骤320中，基于接收时间差，确定主节点和从节点之间的通信迟延，其中，接收时间差为主节点和从节点针对同步帧进行接收的时间差。

在步骤330中，基于通信迟延调整从节点的本地时钟偏移量，并基于本地时钟偏移量，对传输源节点、多个传输中间节点以及传输目的节点进行纳米级时间同步设置。

在一种实施例中，如图4所示，任意一跳间的两个网络节点中有一个为主节点，另外一个为从节点。主节点在本地时钟t0时刻向从节点发送同步帧，从节点在本地t1时刻接收到同步帧，并在t2时刻返回回复帧。主节点最后在本地t3时刻接收到回复帧，并将相应信息发给从节点。如此，从节点可以通过公式((t3-t0)-(t2-t1))/2计算出与主节点间的通信延迟。

在应用过程中，时间敏感网络交换机会向测试设备发送目的MAC地址为保留地址(例如，1-80-C2-00-00-0E)的时间同步消息。该目的地地址不会存在于真实拓扑之中，且不会被转发。当测试设备接收到该消息后，可以将其通过直接内存访问方式发送给处理器***，并由处理器***执行时间同步逻辑，发起回复或计算链路延迟。计算出链路延迟后，处理器***还会根据该结果调整可编程逻辑上本地时钟的偏移量和时刻，从而与主节点对齐。通过此种方式，依次实现对传输源节点、多个传输中间节点以及传输目的节点的纳米级时间同步设置。

本发明将结合下述实施例，对基于时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输性能的过程进行说明。

图5是本发明提供的基于时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输性能的流程示意图之一。

在本发明一示例性实施例中，时间敏感网络测试方法还可以包括记录数据包传输至传输中间节点的时间戳信息，传输性能包括传输延迟和传输抖动。如图5所示，基于时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输性能可以包括步骤510和步骤520，下面将分别介绍各步骤。

在步骤510中，基于直接内存访问，在传输目的节点获取数据包，并提取数据包中的时间戳信息，其中，时间戳信息包括数据包在抵达传输链路的各节点处的节点时间戳信息。

在步骤520中，基于节点时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输延迟和传输抖动。

在一种实施例中，可以在时间敏感网络每个节点的发送、接收端口处获取时间戳信息。如图6所示，多跳数据流链路上需要记录时间戳的位置，其标记的时刻与第一部分数据帧结构一一对应。在传输源节点生成数据包时，所有时间戳字段值均为0。不论位于哪个位置，所有的时间戳模块都采用了相同的硬件逻辑。在数据包传输过程中，每个时间戳硬件都会在数据帧经过时对其中的内容进行修改，将时间戳写入数据帧中最靠前的

位置，同时将原本的内容向后平移8字节。如此一来，当传输目的节点的处理器***部分从硬件中读取到数据帧时，时间戳信息可以与各节点位置一一对应。

在本发明一示例性实施例中，数据包可以包括数据帧结构，其中，数据帧结构可以采用以下方式确定：确定结构格式，其中，结构格式至少包括目的地址、源地址、标签协议识别符、虚拟局域网标签、数据帧长度、数据流ID、数据包ID以及各节点的节点时间戳信息；基于结构格式，得到数据帧结构。

本发明的目的是在复杂网络拓扑上对每个数据流的每个数据包，在链路上的每跳和端到端延迟进行分析。由于时间敏感网络是以太网协议的补充，因此采用了以太网的帧结构，但对数据包中数据内容进行了规定。

在一种实施例中，若某数据流从传输源节点到传输目的节点间共有n个节点(包括传输源节点和传输目的节点)，则对应时间敏感网络测试数据帧结构可以按照表1示出的方式设置。

表1时间敏感网络测试数据帧结构

在应用过程中，可以按照802.1Q以及时间敏感网络协议设置VLAN标签，用于网络中不同数据流的优先级分类。数据帧长度根据以太网规定最小为46字节，因此长度字段最小为46字节。若存放时间戳所需内容不足46字节，则超出部分置为0。

在一种实施中，当可编程逻辑中的以太网介质访问控制器从物理链路上接收到数据包第一个比特数据时，会记录下当前本地时钟的时间戳，然后在接收数据包的过程中将数据帧内容进行修改。在本实施例中，设备和时间敏感网络交换机中其他软硬件模块对时间戳机制并无感知。

在有一种实施例中，可以基于直接内存访问，在传输目的节点获取数据包，其中，数据包中包含数据包在抵达传输链路的各节点处的节点时间戳信息。进一步的，可以基于节点时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输延迟和传输抖动。

本发明提供的时间敏感网络测试方法，基于现场可编程门阵列可定制硬件和软硬件交互的特点，提出了能够与时间敏感网络节点进行纳秒级时间同步、收发并分析数据包的测试方法。解决了时间敏感网络上的多跳拓扑、多数据流场景下的性能测试问题。本发明提供的时间敏感网络测试方法，既可以针对数据流源节点和目的节点间的端到端网络延迟进行统计，也可以对链路中每一跳延迟进行深入分析。

根据上述描述可知，本发明提供的时间敏感网络测试方法，可以基于时间敏感网络确定数据包的传输链路，并在传输源节点发送数据包以及在传输目的节点接收数据包，并根据数据包中的时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输性能。实现了基于时间敏感网络对数据包进行传输性能的测试与分析。

基于相同的构思，本发明还提供一种时间敏感网络测试装置。

下面对本发明提供的时间敏感网络测试装置进行描述，下文描述的时间敏感网络测试装置与上文描述的时间敏感网络测试方法可相互对应参照。

图7是本发明提供的时间敏感网络测试装置的结构示意图。

在本发明一示例性实施例中，时间敏感网络测试装置可以应用于现场可编程门阵列。如图7所示，时间敏感网络测试装置可以包括确定模块710、处理模块720以及分析模块730。下面将分别介绍各模块。

确定模块710，可以被配置为用于基于时间敏感网络，确定数据包的传输链路，其中，传输链路包括传输源节点以及传输目的节点。

处理模块720可以被配置为用于在传输源节点发送数据包，以及在传输目的节点接收数据包，其中，数据包包括时间戳信息。

分析模块730可以被配置为用于基于时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输性能。

在本发明一示例性实施例中，传输链路还包括多个传输中间节点，时间敏感网络测试装置还包括设置模块。其中，设置模块可以被配置为用于对传输源节点、多个传输中间节点以及传输目的节点进行纳秒级时间同步设置。

在本发明一示例性实施例中，设置模块可以采用以下方式对传输源节点、多个传输中间节点以及传输目的节点进行纳秒级时间同步设置：在传输源节点、多个传输中间节点以及传输目的节点的两相邻节点中分别确定主节点和从节点；基于接收时间差，确定主节点和从节点之间的通信迟延，其中，接收时间差为主节点和从节点针对同步帧进行接收的时间差；基于通信迟延调整从节点的本地时钟偏移量，并基于本地时钟偏移量，对传输源节点、多个传输中间节点以及传输目的节点进行纳米级时间同步设置。

在本发明一示例性实施例中，时间敏感网络测试装置还可以包括记录模块，其中，记录模块可以被配置为用于：记录数据包传输至传输中间节点的时间戳信息。传输性能包括传输延迟和传输抖动，分析模块730可以采用以下方式基于时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输性能：基于直接内存访问，在传输目的节点获取数据包，并提取数据包中的时间戳信息，其中，时间戳信息包括数据包在抵达传输链路的各节点处的节点时间戳信息；基于节点时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输延迟和传输抖动。

在本发明一示例性实施例中，数据包包括数据帧结构，确定模块710可以采用以下方式确定数据帧结构：确定结构格式，其中，结构格式至少包括目的地址、源地址、标签协议识别符、虚拟局域网标签、数据帧长度、数据流ID、数据包ID以及各节点的节点时间戳信息；基于结构格式，得到数据帧结构。

图8示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行时间敏感网络测试方法，其中，时间敏感网络测试方法可以应用于现场可编程门阵列该方法可以包括：基于时间敏感网络，确定数据包的传输链路，其中，传输链路包括传输源节点以及传输目的节点；在传输源节点发送数据包，以及在传输目的节点接收数据包，其中，数据包包括时间戳信息；基于时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输性能。

此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的时间敏感网络测试方法，其中，时间敏感网络测试方法可以应用于现场可编程门阵列，该方法可以包括：基于时间敏感网络，确定数据包的传输链路，其中，传输链路包括传输源节点以及传输目的节点；在传输源节点发送数据包，以及在传输目的节点接收数据包，其中，数据包包括时间戳信息；基于时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输性能。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的时间敏感网络测试方法，其中，时间敏感网络测试方法可以应用于现场可编程门阵列，该方法可以包括：基于时间敏感网络，确定数据包的传输链路，其中，传输链路包括传输源节点以及传输目的节点；在传输源节点发送数据包，以及在传输目的节点接收数据包，其中，数据包包括时间戳信息；基于时间戳信息，分析数据包沿传输链路的传输性能。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种时间敏感网络测试方法，其特征在于，所述方法应用于现场可编程门阵列，包括：

基于时间敏感网络，确定数据包的传输链路，其中，所述传输链路包括传输源节点以及传输目的节点；

在所述传输源节点发送所述数据包，以及在所述传输目的节点接收所述数据包，其中，所述数据包包括时间戳信息；

基于所述时间戳信息，分析所述数据包沿所述传输链路的传输性能。

2.根据权利要求1所述的时间敏感网络测试方法，其特征在于，所述传输链路还包括多个传输中间节点，所述方法还包括：

对所述传输源节点、多个所述传输中间节点以及所述传输目的节点进行纳秒级时间同步设置。

3.根据权利要求2所述的时间敏感网络测试方法，其特征在于，所述对所述传输源节点、多个所述传输中间节点以及所述传输目的节点进行纳秒级时间同步设置，包括：

在所述传输源节点、多个所述传输中间节点以及所述传输目的节点的两相邻节点中分别确定主节点和从节点；

基于接收时间差，确定所述主节点和所述从节点之间的通信迟延，其中，所述接收时间差为所述主节点和所述从节点针对同步帧进行接收的时间差；

基于所述通信迟延调整所述从节点的本地时钟偏移量，并基于所述本地时钟偏移量，对所述传输源节点、多个所述传输中间节点以及所述传输目的节点进行纳米级时间同步设置。

4.根据权利要求2所述的时间敏感网络测试方法，其特征在于，所述方法还包括：记录所述数据包传输至所述传输中间节点的时间戳信息；所述传输性能包括传输延迟和传输抖动，所述基于所述时间戳信息，分析所述数据包沿所述传输链路的传输性能，包括：

基于直接内存访问，在所述传输目的节点获取所述数据包，并提取所述数据包中的所述时间戳信息，其中，所述时间戳信息包括所述数据包在抵达所述传输链路的各节点处的节点时间戳信息；

基于所述节点时间戳信息，分析所述数据包沿所述传输链路的传输延迟和传输抖动。

5.根据权利要求4所述的时间敏感网络测试方法，其特征在于，所述数据包包括数据帧结构，所述数据帧结构采用以下方式确定：

确定结构格式，其中，所述结构格式至少包括目的地址、源地址、标签协议识别符、虚拟局域网标签、数据帧长度、数据流ID、数据包ID以及各节点的所述节点时间戳信息；

基于所述结构格式，得到所述数据帧结构。

6.一种时间敏感网络测试装置，其特征在于，所述装置应用于现场可编程门阵列，包括：

确定模块，用于基于时间敏感网络，确定数据包的传输链路，其中，所述传输链路包括传输源节点以及传输目的节点；

处理模块，用于在所述传输源节点发送所述数据包，以及在所述传输目的节点接收所述数据包，其中，所述数据包包括时间戳信息；

分析模块，用于基于所述时间戳信息，分析所述数据包沿所述传输链路的传输性能。

7.根据权利要求6所述的时间敏感网络测试装置，其特征在于，所述传输链路还包括多个传输中间节点，所述装置还包括：

设置模块，用于对所述传输源节点、多个所述传输中间节点以及所述传输目的节点进行纳秒级时间同步设置。

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述时间敏感网络测试方法的步骤。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述时间敏感网络测试方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述时间敏感网络测试方法的步骤。

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