全球微动态丨车载以太网交换机测试

随着汽车电子技术的不断发展，车载以太网交换机已经成为车载网络通信的重要组成部分，为车辆内部各个电子设备提供稳定、高效、安全的数据通信。但是，随着车载以太网交换机的应用越来越广泛，对其性能和可靠性的要求也越来越高。为了确保车载以太网交换机的正常工作，需要进行一系列严格的测试。

【资料图】

车载以太网交换机测试主要针对交换机的常规数据帧收发相关功能，包括通用功能、地址解析功能、虚拟局域网功能、时间同步功能、服务品质、配置功能、过滤功能和诊断功能等。测试的规范主要是TC-11 Ethernet Switch Test Specification标准，该标准对车载以太网交换机的各项性能指标做出了详细的规定。

通用功能是车载以太网交换机最基本的功能之一，包括数据帧正常转发、端口镜像、端口禁用、处理巨型帧、读出设备ID等。其中，数据帧正常转发是车载以太网交换机最核心的功能之一，它可以保证数据包在车载以太网交换机中的正常传输和转发。端口镜像可以将一个或多个端口上的数据流量复制到另一个端口，方便对网络数据流量进行监控和分析。端口禁用可以禁止指定端口上的数据传输。处理巨型帧是指可以处理超出以太网帧长的数据帧。读出设备ID可以用于区分不同的车载以太网交换机。

交换机测试连接示意图

地址解析功能是车载以太网交换机的另一个重要功能，包括地址学习、地址老化时间、地址解析表、地址学习配置模式等。地址学习是指车载以太网交换机学习MAC地址的过程，可以保证数据包的准确传输。地址老化时间是指当交换机学习到MAC地址后，该地址保留的时间。地址解析表是指存储MAC地址和端口对应关系的表格，用于数据帧的转发。地址学习配置模式是指可以通过配置方式来学习MAC地址。

虚拟局域网功能是车载以太网交换机的另一个重要功能，包括TPID以太类型字段自由配置功能、双标签Q-in-Q功能、非标签数据帧支持、VLAN跳跃攻击抑制、共享VLAN学习等功能。TPID以太类型字段自由配置功能可以对TPID以太类型字段进行配置，以适应不同的网络环境。双标签Q-in-Q功能可以在一个VLAN中再添加一个VLAN标签，增加VLAN的扩展性和灵活性。非标签数据帧支持是指车载以太网交换机可以支持非VLAN标签的数据帧。VLAN跳跃攻击抑制是指车载以太网交换机可以抑制恶意用户在VLAN之间进行跳跃攻击。共享VLAN学习是指多个端口可以共享一个VLAN。

时间同步功能是车载以太网交换机的另一个重要功能，主要针对基于时间敏感网络（TSN）的应用场景。它可以确保不同设备的时钟同步，保证网络数据的精准传输和处理。车载以太网交换机需要正确处理接收到的时间同步帧，以确保时间同步功能的准确性。

服务品质（QoS）是车载以太网交换机的另一个重要功能，它可以对不同的数据流量进行分类和处理，保证网络数据的高效传输。服务品质功能包括基于优先级的服务品质、基于WRR转发数据包功能、PCP字段覆盖功能、优先级映射功能、支持漏桶算法功能等。

配置功能是车载以太网交换机的另一个重要功能，可以通过配置方式来调整交换机的性能和功能。运行中可重新配置的功能可以在交换机运行时对其进行重新配置，而不需要重新启动交换机。端口可单独配置功能可以对每个端口进行单独的配置。配置完成前支持在“禁止转发”模式下启动的功能可以在配置完成前对交换机进行测试和验证。读回配置信息功能可以读取交换机当前的配置信息。支持锁定配置项功能可以保证交换机的配置不被非法修改。

过滤功能是车载以太网交换机的另一个重要功能，可以对数据帧进行过滤和处理。端口广播保护功能可以防止广播风暴。通用过滤需求可以根据用户需求对数据帧进行过滤。与VLAN相关的过滤规则可以对VLAN进行过滤。基于上层地址的过滤规则可以对数据包的源和目的IP地址进行过滤。

诊断功能是车载以太网交换机的另一个重要功能，可以对交换机的性能和状态进行监控和诊断。计数器能否正确计数诊断可以对交换机的各项计数器进行测试和验证。线缆和连接状态反馈功能的诊断可以对交换机的线缆和连接状态进行测试和诊断。

在测试过程中，可以将测试平台作为流量发生器，发送不同类型的数据报文，由与之相连的计算机上的软件对报文的类型进行配置，在软件上对测试项的结果进行检查。与DUT相连的计算机也对DUT的工作模式进行配置。通过对车载以太网交换机进行严格的测试，可以确保其在各种复杂的环境下正常工作，提高车载网络通信的可靠性和安全性。

总之，车载以太网交换机测试是确保车载网络通信稳定、高效、安全的关键步骤之一。通过对其通用功能、地址解析功能、虚拟局域网功能、时间同步功能、服务品质、配置功能、过滤功能和诊断功能等方面进行严格的测试，可以有效保证车载以太网交换机的性能和可靠性，为车载网络通信提供有力支持。

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