CN104639395B - 一种简易afdx交换机仿真测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种简易AFDX交换机仿真测试装置，包含测试主机，其特征在于还包含回环装置，所述测试主机包含二个测试端口，所述回环装置包含二个与测试主机的测试端口相连接的第一端口、与被测AFDX交换机的N个交换端口相连接的N个第二端口，所述回环装置内部根据第一端口与测试端口的接通数量接通第一端口与第二端口，剩余的第二端口之间作回环处理。本发明还公开了一种简易AFDX交换机仿真测试装置的测试方法。本发明极大地减少了测试线缆的重量与体积，可以极好地满足环境试验场所、设备等的空间要求。

Description

一种简易AFDX交换机仿真测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及一种对AFDX交换机进行仿真测试的装置及方法。

背景技术

随着AFDX(航空全双工交换式以太网ARINC 664)的发展，AFDX在航空电子系统中的应用越来越广泛；随着AFDX技术被越来越多的集成到各个应用模块中，其涉及到的安全性等级评估越来越高，与之而来的是越来越高的安全性可靠性指标和越来越严苛的环境实验要求。如图1所示，传统网络实验室中AFDX交换机仿真测试装置能够对AFDX交换机功能性能进行充分的测试，但是传统AFDX交换机网络测试采用点到点的测试方法，即被测AFDX交换机每一路通道都有一个独立的仿真测试通道与之直连，因此需要在传统AFDX仿真测试装置中配置N/2个AFDX板卡和核心处理器组成，同时所有AFDX板卡需要同步，传统AFDX仿真测试装置与被测AFDX交换机之间连接的线缆长度通常为“米”级，造成该仿真测试环境中，仿真测试设备体积大、重量重、不易搬运，单在试验场所切换过程中涉及到的搬运和搭建成本就难以评估。而且，部分环境试验涉及到的实验场所和实验设备空间有限，不能容纳大规模的测试线缆和体积巨大的仿真测试设备，传统网络实验室中AFDX交换机仿真测试环境已经无法在部分环境试验场所应用。同时考虑到在环境试验过程中，相关原理样机通常已在传统网络实验室中进行了功能性能的充分测试，以保证其涉及原理的正确性。环境实验测试的目的在于检测被测AFDX交换机的硬件设计和加工能否达到项目的特殊要求，因此在测试过程中，通常不需要仿真模块提供高负荷的激励使被测件保持最大工作负载，而只需要模拟实际工作场景使被测件达到合理的工作负载。

发明内容

为满足环境试验对仿真测试设备测试能力、体积、重量、搬运及搭建工程的要求，本发明的发明目的在于提供一种简易AFDX交换机仿真测试装置以及用该简易AFDX交换机仿真测试装置进行测试的方法，极大地减少了AFDX交换机仿真测试装置及测试线缆的重量与体积，可以极好地满足环境试验场所、设备等的空间要求。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现：

一种简易AFDX交换机仿真测试装置，包含测试主机、回环装置，所述测试主机包含二个测试端口，所述回环装置包含二个与测试主机的测试端口相连接的第一端口、与被测AFDX交换机的N个交换端口相连接的N个第二端口，所述回环装置内部根据第一端口与测试端口的接通数量接通第一端口与第二端口，剩余的第二端口之间作回环处理。

依据上述特征，所述回环装置的第二端口与被测AFDX交换机的N个交换端口通过短距离的数据线缆连接。

依据上述特征，所述测试主机包含一个AFDX板卡和核心处理器，所述AFDX板卡在核心处理器的控制下向回环装置发送激励数据流，并从回环装置接收测试数据流传输给核心处理器，所述核心处理器对激励数据流和测试数据流进行对比、分析；

依据上述特征，所述核心处理器通过AFDX板卡发送符合SNMP协议的数据访问被测AFDX交换机的MIB库，并通过AFDX板卡获得被测AFDX交换机反馈的数据，对获得的数据进行解析获得被测AFDX交换机各端口的计数信息。

本发明还提供了一种简易AFDX交换机仿真测试装置的测试方法，包含以下步骤：

步骤1)、按照预配置网络参数的设定连接测试主机到回环装置的二条数据通道、回环装置到被测AFDX交换机的N条数据通道、以及回环装置内部的物理连接；

步骤2)、测试主机分别产生的二条激励数据流通过数据通道送到回环装置，并通过回环装置到达被测AFDX交换机的交换端口；

步骤3)、被测AFDX交换机对接收到的激励数据流进行过滤、管制和转发，测试数据流从被测AFDX交换机的各个端口到达回环装置；

步骤4)、回环装置对测试数据流进行分流，一部分根据第一端口与第二端口的接通测试数据流由回环装置转发到测试主机，另一部分根据第二端口的内部连接重新成为激励数据流被发送到被测AFDX交换机的各个端口；

步骤5)、测试主机通过对比、分析激励数据流和测试数据流，以及通过SNMP协议访问被测AFDX交换机的MIB库获得交换机各端口的计数信息得到分析结果。

优选地，测试主机与回环装置、回环装置与被测AFDX交换机之间采用双全工通讯方式。

与现有技术相比，本发明利用回环装置极大地减少了测试线缆的重量与体积，可以极好地满足环境试验场所、设备等的空间要求；采用轻便易搬运的仿真和测试模块，解决了切换环境试验场所过程中的搬运问题；交换机最大工作负载可达200M，充分满足了环境试验中对网络模拟仿真的要求。本发明在保证网络模拟仿真与测试的基础上，还具有结构简单、可靠性高等特点，有效地将测试装置对环境试验的影响降低，同时其成本低、体积小、重量轻、易搬运等特点，决定了该仿真测试装置被广泛应用的价值。

附图说明

图1为传统AFDX交换机网络测试示意图；

图2为本发明一种简易AFDX交换机仿真测试装置的结构示意图；

图3为本发明一种简易AFDX交换机仿真测试装置的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图2所示，本发明一种简易AFDX交换机仿真测试装置，包含测试主机、回环装置，测试主机包含二个测试端口，回环装置包含二个与测试主机的测试端口相连接的第一端口、与被测AFDX交换机的N个交换端口相连接的N个第二端口，所述回环装置内部根据第一端口与测试端口的接通数量接通第一端口与第二端口，剩余的第二端口之间作回环处理。这样二个通道的测试主机，加上自回环装置，可以支持N通道AFDX交换机的网络仿真和测试。由于测试主机只配置二个测试端口，因此，其内部不需像传统仿真测试机那样配置N/2个AFDX板卡和核心处理器，只需配置一个AFDX板卡和核心处理器就能实现，由于只需一个AFDX板卡，减小了测试主机的体积与重量，也减少了为实现N个通道的测试所需要进行的同步处理。回环装置和被测AFDX交换机是“捆绑”在一起的，回环装置和被测AFDX交换机之间的线缆可以很短，常规是10厘米/根，所以由传统测试方法中N条“米”级长度的线缆变成只需二条就行，再配上N条短线缆，也极度减轻了线缆的重量。

下面描述该简易AFDX交换机仿真测试装置的整个网络的通信状态以及交换机的工作状态。

定义：激励数据流是指发送到被测AFDX交换机的实验数据。测试数据流是指经被测AFDX交换机转发后的实验数据。

首先，测试主机到回环装置的物理连接、回环装置到被测AFDX交换机的物理连接、回环装置内部的物理连接需要严格按照预配置网络参数的设定来连接，确保测试主机的2个通道分别产生2条激励数据流，能够正确到达回环装置，并通过回环装置到达AFDX交换机端口。这2条激励数据流可带来200M的流量压力，被测AFDX交换机的2个端口将接收并处理这2条数据流。这2条激励数据流的所包含的激励数据必须能够与预配置网络相配合，完成被测AFDX交换机所有通道的覆盖性测试，并且通过激励数据流具体内容的设置可以加大或减小各个端口的工作负载(工作负载总和是一定的)。激励数据流中包含的每个数据帧被交换机接收后，AFDX交换机对接收到的激励数据流进行过滤、管制和转发，其过滤、管制和转发的依据均来源于ARINC664P7协议和预配置网络参数的设定。经过转发的测试数据流从被测交换机的各个端口到达回环装置。

AFDX交换机的每个通道上的测试数据流到达回环装置后会进行分流，一方面回环装置中N条测试数据流中的(N-2)条重新成为激励数据流被发送到被测AFDX交换机的各个通道，这里这样做的好处是多进行了一次过滤测试，增大了被测设备的工作压力。另一方面测试数据流中剩下的2条分别被发送到测试主机的2个通道上。

测试主机的AFDX板卡捕获测试数据流，交核心处理器对测试数据流、激励数据流进行对比、分析，确认经过AFDX交换机过滤、管制和转发后的测试数据流是否符合预期，同时核心处理器通过AFDX板卡发送符合SNMP协议的数据访问被测AFDX交换机的MIB库，并通过AFDX板卡获得被测AFDX交换机反馈的数据，对获得的数据进行解析获得被测AFDX交换机各端口的计数信息，分析其是否符合预期，这两个判据同时满足时，才能认为被测AFDX交换机工作正常。其中，值得一提的是，测试主机提供2个全双工以太网通道，每个通道都具有仿真和测试功能，2个通道可以实现网络全双工测试，此时AFDX交换机工作负载将维持在200Mbps的水平。

被测AFDX交换机只要有1个端口接收到测试主机发出的激励数据，就可以通过AFDX网络预配置情况进行转发，通常会将AFDX网络预配置参数配置为接收端口将接收到的激励数据转发到被测AFDX交换机的所有端口，此时被测AFDX交换机的所有端口都会往外发送测试数据流，发出的测试数据经过回环装置的回环处理回到被测AFDX交换机的各个端口，然后再被被测AFDX交换机的过滤功能丢弃；只有未经过回环处理，直接由回环装置转发到与测试主机相连的端口的测试数据流会回到测试主机。如果在任何环节发生非预期的错误，MIB库中的统计信息都会有所体现。因此，被测AFDX交换机的所有端口的工作情况都被覆盖到位。

在环境试验对交换机工作负载要求不大于100M时，还可以利用1个仿真测试模块实现2个仿真测试网络的搭建，如图3所示。

Claims (6)

1.一种简易AFDX交换机仿真测试装置，包含测试主机，其特征在于还包含回环装置，所述测试主机包含二个测试端口，所述回环装置包含二个与测试主机的测试端口相连接的第一端口、与被测AFDX交换机的N个交换端口相连接的N个第二端口，所述回环装置内部根据第一端口与测试端口的接通数量接通第一端口与第二端口，剩余的第二端口则与交换端口之间作回环处理。

2.根据权利要求1所述的一种简易AFDX交换机仿真测试装置，其特征在于所述回环装置的第二端口与被测AFDX交换机的N个交换端口通过短距离的数据线缆连接。

3.根据权利要求1所述的一种简易AFDX交换机仿真测试装置，其特征在于所述测试主机包含一个AFDX板卡和核心处理器，所述AFDX板卡在核心处理器的控制下向回环装置发送激励数据流，并从回环装置接收测试数据流传输给核心处理器，所述核心处理器对激励数据流和测试数据流进行对比、分析。

4.根据权利要求3所述的一种简易AFDX交换机仿真测试装置，其特征在于所述核心处理器通过AFDX板卡发送符合SNMP协议的数据访问被测AFDX交换机的MIB库，并通过AFDX板卡获得被测AFDX交换机反馈的数据，对获得的数据进行解析获得被测AFDX交换机各端口的计数信息。

5.根据权利要求1所述的一种简易AFDX交换机仿真测试装置的测试方法，包含以下步骤：

步骤1)、按照预配置网络参数的设定连接测试主机到回环装置的二条数据通道、回环装置到被测AFDX交换机的N条数据通道、以及回环装置内部的物理连接；

步骤2)、测试主机分别产生的二条激励数据流通过数据通道送到回环装置，并通过回环装置到达被测AFDX交换机的交换端口；

步骤3)、被测AFDX交换机对接收到的激励数据流进行过滤、管制和转发，测试数据流从被测AFDX交换机的各个端口到达回环装置；

步骤4)、回环装置对测试数据流进行分流，一部分根据第一端口与第二端口的接通测试数据流由回环装置转发到测试主机，另一部分根据第二端口的内部连接重新成为激励数据流被发送到被测AFDX交换机的各个端口；

步骤5)、测试主机通过对比、分析激励数据流和测试数据流，以及通过SNMP协议访问被测AFDX交换机的MIB库获得交换机各端口的计数信息得到分析结果。

6.根据权利要求5所述的测试方法，其特征在于测试主机与回环装置、回环装置与被测AFDX交换机之间采用双全工通讯方式。