CN115208808A - 服务质量测试方法、装置以及芯片设备、存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种服务质量测试方法、装置以及芯片设备、存储介质，涉及通信技术领域，该方法应用于测试接收端，该方法包括：接收测试发起端发送的测试报文，其中，测试报文模仿业务报文生成，且测试报文携带有测试发起端中的TSN芯片添加的第一时刻信息和第一统计信息；利用测试接收端中的TSN芯片给测试报文添加第二时刻信息和第二统计信息；根据第一时刻信息、第一统计信息、第二时刻信息和第二统计信息，得到时间敏感网络的服务质量指标，其中，服务质量指标包括时延、抖动率、吞吐量、丢包率和可用性中的至少一者。以此方式，能够实现更快速、全面地对时间敏感网络服务质量的测试。

Description

服务质量测试方法、装置以及芯片设备、存储介质
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种基于时间敏感网络TSN的服务质量测试方法、装置以及芯片设备、存储介质。
背景技术
时间敏感网络（Time Sensitive Networking，TSN）是IEEE802.1工作组中的TSN任务组正在开发的一套协议标准，该标准定义了以太网数据传输的时间敏感机制，为标准以太网增加了确定性和可靠性，以确保网络数据传输的时间确定性，具有时间同步、延时保证等确保实时性的功能。
随着物联网、5G、工业互联网等新一代信息通信技术的发展，对物物互联的通信需求也随之增加，各个应用场景对低时延、低抖动和高可靠性的需求也越来越严格。因此，如何测试时间敏感网络的服务质量成为TSN网络技术发展的重要部分。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的目的在于提出一种基于时间敏感网络TSN的服务质量测试方法、装置以及芯片设备、存储介质，以实现更快速、全面地对时间敏感网络服务质量指标的测试。
为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种基于时间敏感网络TSN的服务质量测试方法，所述方法应用于测试接收端，所述方法包括：接收测试发起端发送的测试报文，其中，所述测试报文模仿业务报文生成，且所述测试报文携带有所述测试发起端中的TSN芯片添加的第一时刻信息和第一统计信息；利用所述测试接收端中的TSN芯片给所述测试报文添加第二时刻信息和第二统计信息；根据所述第一时刻信息、所述第一统计信息、所述第二时刻信息和所述第二统计信息，得到时间敏感网络的服务质量指标，其中，所述服务质量指标包括时延、抖动率、吞吐量、丢包率和可用性中的至少一者。
本发明实施例的基于时间敏感网络TSN的服务质量测试方法，通过模仿业务报文，生成测试报文；通过测试发起端中的TSN芯片，添加发起端转发前的第一时刻信息和第一统计信息，再利用测试接收端的TSN芯片添加接收端接收测试报文时的第二时刻信息和第二统计信息；根据第一时刻信息、第一统计信息、第二时刻信息和第二统计信息，能够直接得到时延、抖动率、吞吐量、丢包率和可用性这些服务质量指标，不需要分别针对时延、吞吐量、丢包率等展开测试，节省了测试时间和资源，从而实现更快速、全面地对时间敏感网络服务质量的测试。
为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种基于时间敏感网络TSN的服务质量测试装置，所述装置应用于测试接收端，所述装置包括：
TSN芯片，用于接收测试发起端的流量引擎模块发送的测试报文，并给所述测试报文添加第二时刻信息和第二统计信息，其中，所述测试报文模仿业务报文生成，且所述测试报文携带有所述测试发起端中的TSN芯片添加的第一时刻信息和第一统计信息；
流量引擎模块，用于根据所述第一时刻信息、所述第一统计信息、所述第二时刻信息和所述第二统计信息，得到时间敏感网络的服务质量指标，所述服务质量指标包括时延、抖动率、吞吐量、丢包率和可用性中的至少一者。
本发明实施例的基于时间敏感网络TSN的服务质量测试装置，通过发起端中的TSN芯片为测试报文添加转发前的第一时刻信息和第一统计信息；再利用接收端中的TSN芯片，为测试报文添加接收端接收测试报文后的第二时刻信息和第二统计信息；流量引擎模块根据第一时刻信息、第一统计信息、第二时刻信息和第二统计信息，得到时延、抖动率、吞吐量、丢包率和可用性这些服务质量指标，不需要分别针对时延、吞吐量、丢包率等展开测试，节省了测试时间和资源，从而实现更快速、全面地对时间敏感网络服务质量的测试。
为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种芯片设备，该芯片设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如以上所述的基于时间敏感网络TSN的服务质量测试方法。
为达上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如根据本发明的第一方面的基于时间敏感网络TSN的服务质量测试方法。
附图说明
图1是本发明实施例中基于时间敏感网络TSN的服务质量测试装置的结构框图；
图2是本发明实施例中测试发起端和测试接收端交互的示意图；
图3是本发明实施例中服务质量的双向测试方法的示意图；
图4是本发明实施例中报文格式的示意图；
图5是本发明实施例中第一个基于时间敏感网络TSN的服务质量测试方法的流程图；
图6是本发明实施例中第二个基于时间敏感网络TSN的服务质量测试方法的流程图；
图7是本发明实施例中第三个基于时间敏感网络TSN的服务质量测试方法的流程图；
图8是本发明实施例中芯片设备的结构框图；
附图标记：
100、装置；
110、TSN芯片；111、调度控制模块；112、转发控制模块；113、统计模块；114、时间戳模块；
120、流量引擎模块；121、报文生成单元；122、报文接收单元；123、计算单元；
130、中央处理器CPU；
800、芯片设备；
801、处理器；802、总线；803、存储器；804、收发器。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明的实施例中，网络服务质量指标可包括时延、抖动率、吞吐量、丢包率和可用性等。其中，时延是指在链路不丢包的情况下，一个报文或分组从一个网络的一端传送到另一个端所需要的时间；抖动率是指网络延迟的变化量。时延和抖动率的数值越小，说明网络性能延时越小，稳定性越好。吞吐量是指单位时间内，某个节点发送和接收的数据量；丢包率是指测试中所丢失数据包数量占所发送数据包的比率；可用性是指在某个考察时间，系统能够正常运行的概率或时间占有率期望值。
通过时间敏感网络的服务质量指标能够衡量时间敏感网络的功能和性能，因此，如何测试时间敏感网络的服务指标也成为TSN网络技术发展的重要组成部分。需要说明的是，本发明实施例中时间敏感网络全网时间同步，且遵循IEEE802.1AS标准。
下面参考附图描述本发明实施例的基于时间敏感网络TSN的服务质量测试方法、装置以及芯片设备、存储介质。
图1是本发明实施例中基于时间敏感网络TSN的服务质量测试装置的结构框图。
在本发明实施例中，该装置应用于测试接收端。
如图1所示，该装置100包括：TSN芯片110和流量引擎模块120。TSN芯片110用于接收测试发起端的流量引擎模块发送的测试报文，并给测试报文添加第二时刻信息和第二统计信息；流量引擎模块120用于获得时间敏感网络的服务质量指标。
测试报文是由测试发起端中的流量引擎模块120模仿业务报文生成的，且测试报文携带有测试发起端中的TSN芯片110添加的第一时刻信息和第一统计信息。流量引擎模块120用于根据第一时刻信息、第一统计信息、第二时刻信息和第二统计信息，得到时间敏感网络的服务质量指标。其中，服务质量指标包括时延、抖动率、吞吐量、丢包率和可用性中的至少一者。
由此，该基于时间敏感网络TSN的服务质量测试装置，不需要分别针对时延、吞吐量、丢包率等展开测试，节省了测试时间和资源，从而实现了更快速、全面地对时间敏感网络服务质量的测试。
图2是本发明实施例中测试发起端和测试接收端交互的示意图。
下面参考图2对TSN芯片110和流量引擎模块120进行具体介绍。
在一些实施方式中，如图2所示，TSN芯片110包括依次连接的调度控制模块111、转发控制模块112、统计模块113和时间戳模块114，时间戳模块114与流量引擎模块120连接。
其中，调度控制模块111用于按照门控列表调度测试报文；转发控制模块112用于转发测试报文；统计模块113用于给测试报文添加第二统计信息；时间戳模块114用于给测试报文添加第二时刻信息。
具体地，调度控制模块111可以使用时间敏感网络支持的任何一种调度算法，例如，TAS（Time Awareness Shaper，时间感知整形器）调度算法，此处不做具体限制。调度控制模块111会按照门控列表对业务报文和测试报文进行调度。当门控状态为关闭时，业务报文和测试报文会先缓存至队列中，当门控状态为开启时，业务报文和测试报文才会进行调度转发。由于测试报文和业务报文采用相同的调度处理方式，从而保证了时间敏感网络的服务质量指标测试的准确性。
转发控制模块112用于获取报文转发所需的出端口信息，并根据出端口信息对业务报文和测试报文进行转发。转发控制模块112使用的转发流程为现有技术，此处不做赘述。在本发明实施例中，若配置了流量监管和流量门控，则仅对业务报文生效，不对测试报文生效。
统计模块113用于统计业务报文的数量，并将业务报文的数量作为统计信息添加在测试报文中。具体地，当不同业务报文经过统计模块113时，统计模块113会将不同优先级的业务报文进行分类，并统计各类的报文数量，经过统计后，将的各类业务报文的报文数量进行存储。当统计模块113接收到测试报文时，统计模块113将测试报文的属性与各类业务报文的业务信息进行匹配；当测试报文和一类业务报文匹配成功时，统计模块113读取该类业务报文的报文数量，并将该报文数量作为第二统计信息添加在测试报文中用户预设的指定位置。
时间戳模块114用于将接收测试报文时的时间戳作为第二时刻信息，添加在测试报文中用户预设的指定位置。在本发明实施例中，可以利用硬件ALC（Automatic LevelControl，自动电平控制）将第二时刻信息添加到测试报文中用户预设的指定位置。
如图2所示，在一些实施方式中，流量引擎模块120包括相互连接的报文生成单元121、报文接收单元122以及计算单元123。
其中，报文生成单元121用于生成测试报文，并根据测试需求对测试报文进行配置，例如，用户可以设置发送测试报文的数量、速率以及每个测试报文之间的间隔时间。
报文接收单元122用于对接收到的测试报文进行识别和过滤。具体地，报文接收单元122接收到测试报文后，根据测试报文中携带的信息对报文进行识别，来判断该报文是否为测试报文。若不是测试报文，则将该报文进行丢弃；若是测试报文，则对该测试报文中的第一时刻信息、第二时刻信息、第一统计信息和第二统计信息进行数据有效性判断。若该测试报文中的数据为有效数据，则测试报文发送至计算单元123。
计算单元123用于根据测试报文中携带的第一时刻信息、第一统计信息、第二时刻信息和第二统计信息，计算得到该测试报文的时延、吞吐量和丢包率，并将计算出的时延、吞吐量和丢包率进行存储。通过多次测试，可以计算得到抖动率和可用性。
在一些实施方式中，采用下式得到时延：
Delay=T2-T1
其中，Delay为时延，T1为第一时刻信息，T2为第二时刻信息。
在一些实施方式中，在当前处于第i+1个测试周期时，采用下式得到抖动率：
FDV=|Delayi-Delayi+1|
其中，i为正整数，FDV为抖动率，Delayi为第i个测试周期得到的时延，Delayi+1为第i+1个测试周期得到的时延。
在一些实施方式中，采用下式得到吞吐量：
FL=C1-C2
获得吞吐量后，采用下式得到丢包率：
FLR=(FL/C1)×100%
其中，FL为吞吐量，FLR为丢包率，C1为第一统计信息，C2为第二统计信息。
在一些实施方式中，在测试时长为T时，采用下式得到可用性：
Figure 828542DEST_PATH_IMAGE001
其中，K为T分成的时间段∆t的个数，M为计划服务中断时间所占时间段∆t的个数；I(Sk)=1,表示第k个时间段内的时延、抖动率以及丢包率均达标或者第k个时间段为计划服务中断时间；I(Sk)=0，表示第k个时间段内的时延、抖动率以及丢包率中的至少一个未达标。
作为一个示例，测试时长T为5分钟，将T分成K（K=100）个时间段∆t。其中，计划服务中断时间所占时间段∆t的个数为4个，时延、抖动率以及丢包率均达标的时间段∆t的个数为80个，则AT=[100%/(100-4)](80-40)=79.17%。
在一些实施方式中，流量引擎模块120集成在TSN芯片110中，或者，旁挂在TSN芯片110上。
如图2所示，在一些实施方式中，基于时间敏感网络TSN的服务质量测试装置100还包括中央处理器CPU130，用于：
接收测试发起端的中央处理器CPU130发送的第一控制报文，其中，第一控制报文携带有请求开启测试信息和测试作业号；
根据请求开启测试信息，确定是否开启测试；
若是，则记录测试作业号，并向测试发起端发送第一响应报文，以使测试发起端发送测试报文，其中，第一响应报文携带有确认开启测试信息。
具体地，当需要开启测试时，测试发起端的中央处理器CPU130向测试接收端的中央处理器CPU130发送第一控制报文，第一控制报文携带有请求开启测试信息和测试作业号。接收端的中央处理器CPU130接收到第一控制报文后，根据请求开启测试信息，检查其自身设备是否具有接收该测试请求的条件，从而来确定是否开启测试。若接收端的中央处理器CPU130检查自身设备具有接收该测试请求的条件，则记录测试作业号，并向测试发起端的中央处理器CPU130发送第一响应报文，第一响应报文携带有确认开启测试信息。测试发起端的中央处理器CPU130接收到第一响应报文后，根据确认开启测试信息开启测试，从而使测试发起段发送测试报文。
在一些实施方式中，中央处理器CPU130还用于：
接收测试发起端的中央处理器CPU130发送的第二控制报文，其中，第二控制报文携带有请求结束测试信息、测试作业号、测试结果需求信息；
根据请求结束测试信息和测试作业号，控制测试接收端停止接收工作，并根据测试结果需求信息确定是否需要测试接收端发送测试结果至测试发起端；
如果是，则发送第二响应报文至测试发起端，其中，第二响应报文携带有服务质量指标和确认结束测试信息。
具体地，当需要结束测试时，测试发起端的中央处理器CPU130向测试接收端发送第二控制报文，其中，第二控制报文携带有请求结束测试信息、测试作业号和测试结果需求信息。测试接收端在接收第二控制报文后，可根据第二控制报文中的请求结束信息和测试作业号，停止本地的接收工作。
另外，测试接收端会根据第二控制报文中的测试结果需求信息，确定是否需要发送测试结果至测试发起端。若是，则向测试发起端发送第二响应报文，第二响应报文中携带有流量引擎模块120计算得到的服务质量指标和确认结束测试信息；测试发起端根据确认结束测试信息，结束测试，并将接收到的服务质量指标进行存储。若否，则第二响应报文中只携带有确认结束测试信息；测试发起端根据确认结束测试信息，结束测试。
如图2所示，在一些实施方式中，测试接收端和测试发起端的结构和功能相同。具体地，测试发起端的中央处理器CPU130和测试接收端的中央处理器CPU130之间进行交互，来传递第一控制报文、第二控制报文、第一响应报文和第二响应报文。
测试发起端中流量引擎模块120的报文生成单元121生成测试报文，测试接收端中流量引擎模块120的报文接收单元122对测试报文进行识别和过滤，测试接收端中流量引擎模块120的计算单元123计算服务质量指标。
测试发起端中TSN芯片110的调度控制模块111、转发控制模块112、统计模块113和时间戳模块114，与测试接收端中TSN芯片110的调度控制模块111、转发控制模块112、统计模块113和时间戳模块114的功能和连接方式相同。
需要说明的是，本发明实施例中均是以单向测试进行描述的，本发明实施例也支持单端双向测试、双端单向测试和双端双向测试。其中，单端测试是指从本端发起测试，且本端查看测试结果；双端测试是指从本端发起测试，对端查看测试结果；双向测试是指本端和对端同时开启测试。
作为一个示例，若为单端测试，则第二控制报文中的测试结果需求信息为需要接收端向发送端主动发送测试结果。若为双端测试，则第二控制报文中的测试结果需求信息为不需要接收端向发送端发送测试结果。
图3是本发明实施例中服务质量的双向测试方法的示意图。
如图3所示，设备A和设备B均可以作为发起端或者接收端进行测试。在设备A的中央处理器CPU130向设备B的中央处理器CPU130发送第一控制报文来请求开启测试时，设备B的中央处理器CPU130同时会向设备A的中央处理器CPU130发送第一控制报文来请求开启测试。具体的测试流程与单向测试相同，此处不做赘述。
图4是本发明实施例中报文格式的示意图。
如图4所示，在一些实施方式中，测试报文、第一控制报文、第一响应报文、第二控制报文、第二响应报文的字段均包括：目标MAC地址、源MAC地址、协议类型Etype、消息编码OPCODE、测试作业ID、信令类型和操作码。
具体地，由于测试报文模仿业务报文，因此，测试报文的目标MAC地址和源MAC地址均可以由用户根据实际情况进行定制，测试报文的协议类型Etype初始化0x8902，消息编码OPCODE可以封装成VSR类型。
第一控制报文和第二控制报文的目标MAC地址可以填充为接收端设备MAC，源MAC地址可以填充为发送端设备MAC，协议类型Etype初始化0x8902，消息编码OPCODE可以封装成LBM类型。
第一响应报文和第二响应报文的报文格式区别于第一控制报文和第二控制报文的报文格式为，第一响应报文和第二响应报文的消息编码OPCODE可以封装成LBR类型。
测试作业ID即为测试作业编码，用户可根据实际情况进行定制。例如，测试作业ID可以是：测试#1、测试#2等。
测试报文、第一控制报文、第一响应报文、第二控制报文、第二响应报文的操作码可以采用TLV类型编码，第一控制报文、第一响应报文、第二控制报文和第二响应报文的信令类型为控制信令。
作为一个示例，下表1中给出了本发明实施例中具体地报文类型、操作码类型、操作码值。参见表1，当测试发送端发送第一控制报文时，操作码类型可以填充为：请求开启测试。将第一控制报文发送至接收端后，接收端按照信令类型和操作码类型解析该报文，获取请求开启测试信息；再按照要求重新封装信令类型和操作码类型，来发送第一响应报文。第一响应报文的操作码类型填充为：请求开启测试的应答，操作码值可以填充为同意开启测试。相应地，测试报文同样可以按照表1中的报文格式、信令类型、操作码类型进行封装。
表1
Figure 781674DEST_PATH_IMAGE002
图5是本发明实施例中第一个基于时间敏感网络TSN的服务质量测试方法的流程图。该方法应用于测试接收端，如图5所示，该方法包括以下步骤：
步骤S510：接收测试发起端发送的测试报文。
需要说明的是，测试报文是模仿业务报文生成的，且测试报文携带有测试发起端中的TSN芯片添加的第一时刻信息和第一统计信息。
具体地，测试发起端中可设置有流量引擎模块，TSN芯片可包括时间戳模块、统计模块、转发控制模块和调度控制模块。测试发起端可通过流量引擎模块模仿业务报文生成测试报文，流量引擎模块生成测试报文后，将测试报文发送至TSN芯片。TSN芯片中的时间戳模块接收测试报文，并将接收测试报文时的时间戳作为第一时刻信息添加在测试报文中的指定位置。
添加第一时刻信息后，时间戳模块将测试报文发送至TSN芯片中的统计模块。统计模块根据测试报文的属性与各类业务报文的业务信息进行匹配，读取匹配成功的一类业务报文的报文数量，将该报文数量作为第一统计信息添加在测试报文的指定位置。
统计模块添加第一统计信息后，将测试报文发送至TSN芯片中的转发控制模块。值得一提的是，转发控制模块不对测试报文进行流量过滤和流量监管，从而防止测试报文被误丢。转发控制模块找到出端口信息，转发控制模块根据出端口信息将测试报文进行转发。测试报文在出端口会经过调度控制模块，调度控制模块按照门控列表调度测试报文，从而将测试报文转发出去。
步骤S520：利用测试接收端中的TSN芯片给测试报文添加第二时刻信息和第二统计信息。
具体地，测试接收端接收到测试报文后，测试报文会先经过测试接收端的TSN芯片，TSN芯片中的统计模块接收测试报文。需要说明的是，统计模块统计并存储有各类业务报文经过转发后的报文数量。统计模块根据测试报文的属性与各类业务报文的业务信息进行匹配，读取匹配成功的一类业务报文经过转发后的报文数量，并将该报文数量作为第二统计信息添加在测试报文的指定位置。
添加第二统计信息后，统计模块会将测试报文发送至TSN芯片中的时间戳模块，时间戳模块将接收测试报文时的时间戳作为第二时刻信息添加至测试报文中的指定位置。
步骤S530：根据第一时刻信息、第一统计信息、第二时刻信息和第二统计信息，得到时间敏感网络的服务质量指标。
需要说明的是，服务质量指标包括时延、抖动率、吞吐量、丢包率和可用性中的至少一者。
具体地，统计模块添加第二统计信息后，会将测试报文发送至测试接收端的流量引擎模块。流量引擎模块接收测试报文后，会先根据测试报文中携带的信息来对测试报文进行识别，判断该报文是否为测试报文。若是，则对测试报文中的第一时刻信息、第一统计信息、第二时刻信息和第二统计信息进行数据有效性判断；若否，则将该报文进行丢弃。
流量引擎模块对测试报文进行识别后，根据第一时刻信息、第一统计信息、第二时刻信息和第二统计信息，计算得到当前测试报文的时延、吞吐量、丢包率，并将计算出的时延和丢包率进行存储。通过多次测试，可以计算得到抖动率和可用性。
由此，该基于时间敏感网络TSN的服务质量测试方法，不需要分别针对时延、吞吐量、丢包率等展开测试，节省了测试时间和资源，从而实现了更快速、全面地对时间敏感网络服务质量的测试。
在一些实施方式中，采用下式得到时延：
Delay=T2-T1
其中，Delay为时延，T1为第一时刻信息，T2为第二时刻信息。
在一些实施方式中，在当前处于第i+1个测试周期时，采用下式得到抖动率：
FDV=|Delayi-Delayi+1|
其中，i为正整数，FDV为抖动率，Delayi为第i个测试周期得到的时延，Delayi+1为第i+1个测试周期得到的时延。
在一些实施方式中，采用下式得到吞吐量：
FL=C1-C2
获得吞吐量后，采用下式得到丢包率：
FLR=(FL/C1)×100%
其中，FL为吞吐量，FLR为丢包率，C1为第一统计信息，C2为第二统计信息。
在一些实施方式中，在测试时长为T时，采用下式得到可用性：
Figure 596046DEST_PATH_IMAGE003
其中，K为T分成的时间段∆t的个数，M为计划服务中断时间所占时间段∆t的个数；I(Sk)=1,表示第k个时间段内的时延、抖动率以及丢包率均达标或者第k个时间段为计划服务中断时间；I(Sk)=0，表示第k个时间段内的时延、抖动率以及丢包率中的至少一个未达标。
在一些实施方式中，如图6所示，在步骤S510之前还包括以下步骤：
步骤S610：接收测试发起端发送的第一控制报文。
步骤S620：根据请求开启测试信息，确定是否开启测试。
步骤S630：若是，则记录测试作业号，并向测试发起端发送第一响应报文，以使测试发起端发送测试报文。
需要说明的是，第一控制报文携带有请求开启测试信息和测试作业号。第一响应报文携带有确认开启测试信息
具体地，当需要开启测试时，测试发起端的CPU会向测试接收端的CPU发送第一控制报文，第一控制报文携带有请求开启测试信息和测试作业号。接收端的CPU接收到第一控制报文后，根据请求开启测试信息，检查其自身设备是否具有接收该测试请求的条件，从而来确定是否开启测试。若接收端的CPU检查自身设备具有接收该测试请求的条件，则记录测试作业号，并向测试发起端的CPU发送第一响应报文，第一响应报文携带有确认开启测试信息。测试发起端的CPU接收到第一响应报文后，根据确认开启测试信息开启测试，从而使测试发起段发送测试报文。
在一些实施方式中，如图7所示，在步骤S530之后还包括以下步骤：
步骤S710：接收测试发起端发送的第二控制报文。
步骤S720：根据请求结束测试信息和测试作业号，控制测试接收端停止接收工作，并根据测试结果需求信息确定是否需要测试接收端发送测试结果至测试发起端。
步骤S730：如果是，则发送第二响应报文至测试发起端。
需要说明的是，第二控制报文携带有请求结束测试信息、测试作业号、测试结果需求信息。第二响应报文携带有服务质量指标和确认结束测试信息。
具体地，当需要结束测试时，测试发起端的CPU向测试接收端发送第二控制报文，其中，第二控制报文携带有请求结束测试信息、测试作业号和测试结果需求信息。测试接收端在接收第二控制报文后，可根据第二控制报文中的请求结束信息和测试作业号，停止本地的接收工作。
另外，测试接收端根据第二控制报文中的测试结果需求信息，确定是否需要发送测试结果至测试发起端。若是，则向测试发起端发送第二响应报文，第二响应报文中携带有流量引擎模块计算得到的服务质量指标和确认结束测试信息；测试发起端根据确认结束测试信息，结束测试，并将接收到的服务质量指标进行存储。若否，则第二响应报文中只携带有确认结束测试信息；测试发起端根据确认结束测试信息，结束测试。
通过测试发起端CPU和测试接收端CPU之间的交互，来控制测试的开启和结束；通过模拟业务报文生成测试报文，利用测试发起端中的TSN芯片，为测试报文带上转发前的第一时刻信息和第一统计信息，利用测试接收端中的TSN芯片，为测试报文带上接收测试报文后的第二时刻信息和第二统计信息；再通过测试接收端的流量引擎模块，根据第一时刻信息、第一统计信息、第二时刻信息和第二统计信息可以同时得到时延、吞吐量和丢包率，并根据多次测试累计获得抖动率和可用性指标。
因此，不需要分别针对时延、吞吐量、丢包率等展开测试，节省了测试时间和资源，从而实现快速、全面地获得服务质量指标的测试值。其次，通过测试报文来获得服务质量指标，测试报文所占用的流量较小，从而不影响业务报文的传输。
图8是本发明实施例中芯片设备的结构框图。
如图8所示，芯片设备800包括：处理器801和存储器803。其中，处理器801和存储器803相连，如通过总线802相连。可选地，芯片设备800还可以包括收发器804。需要说明的是，实际应用中收发器804不限于一个，该芯片设备800的结构并不构成对本发明实施例的限定。
处理器801可以是中央处理器CPU、通用处理器、数据信号处理器DSP、专用集成电路ASIC、现场可编程门阵列FPGA或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器801也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。
总线802可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线802可以是外设部件互连标准PCI总线或扩展工业标准结构EISA总线等。总线802可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器803可以是只读存储器ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器RAM或可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器EEPROM、只读光盘CD-ROM或其他光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
存储器803用于存储执行本发明请方案的应用程序代码，并由处理器801来控制执行。处理器801用于执行存储器803中存储的应用程序代码，以实现前述方法实施例所示的内容。
其中，芯片设备800包括但不限于：移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA（个人数字助理）、PAD（平板电脑）、PMP（便携式多媒体播放器）、车载终端（例如车载导航终端）等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图8示出的芯片设备800仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质。
该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的芯片设备800中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该芯片设备800中的。上述计算机可读存储介质存储有一个或者多个计算机程序，当上述计算机程序被一个或者一个以上的处理器801用来执行描述于本发明的基于时间敏感网络TSN的服务质量测试方法。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种基于时间敏感网络TSN的服务质量测试方法，其特征在于，所述方法应用于测试接收端，所述方法包括：
接收测试发起端发送的测试报文，其中，所述测试报文模仿业务报文生成，且所述测试报文携带有所述测试发起端中的TSN芯片添加的第一时刻信息和第一统计信息；
利用所述测试接收端中的TSN芯片给所述测试报文添加第二时刻信息和第二统计信息；
根据所述第一时刻信息、所述第一统计信息、所述第二时刻信息和所述第二统计信息，得到时间敏感网络的服务质量指标，其中，所述服务质量指标包括时延、抖动率、吞吐量、丢包率和可用性中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收测试发起端发送的测试报文之前还包括：
接收所述测试发起端发送的第一控制报文，其中，所述第一控制报文携带有请求开启测试信息和测试作业号；
根据所述请求开启测试信息，确定是否开启测试；
若是，则记录所述测试作业号，并向所述测试发起端发送第一响应报文，以使所述测试发起端发送所述测试报文，其中，所述第一响应报文携带有确认开启测试信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一时刻信息、所述第一统计信息、所述第二时刻信息和所述第二统计信息，得到时间敏感网络的服务质量指标之后还包括：
接收所述测试发起端发送的第二控制报文，其中，所述第二控制报文携带有请求结束测试信息、测试作业号、测试结果需求信息；
根据所述请求结束测试信息和所述测试作业号，控制所述测试接收端停止接收工作，并根据所述测试结果需求信息确定是否需要所述测试接收端发送测试结果至所述测试发起端；
如果是，则发送第二响应报文至所述测试发起端，其中，所述第二响应报文携带有所述服务质量指标和确认结束测试信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用下式得到所述时延：
Delay=T2-T1
其中，Delay为所述时延，T1为所述第一时刻信息，T2为所述第二时刻信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在当前处于第i+1个测试周期时，采用下式得到所述抖动率：
FDV=|Delayi-Delayi+1|
其中，i为正整数，FDV为所述抖动率，Delayi为第i个测试周期得到的时延，Delayi+1为第i+1个测试周期得到的时延。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
采用下式得到所述吞吐量：
FL=C1-C2
采用下式得到所述丢包率：
FLR=(FL/C1)×100%
其中，FL为所述吞吐量，FLR为所述丢包率，C1为所述第一统计信息，C2为所述第二统计信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在测试时长为T时，采用下式得到所述可用性：
Figure 618995DEST_PATH_IMAGE001
其中，K为T分成的时间段∆t的个数，M为计划服务中断时间所占时间段∆t的个数；I(Sk)=1,表示第k个时间段内的时延、抖动率以及丢包率均达标或者第k个时间段为计划服务中断时间；I(Sk)=0，表示第k个时间段内的时延、抖动率以及丢包率中的至少一个未达标。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述测试报文、所述第一控制报文、所述第一响应报文、所述第二控制报文和所述第二响应报文的字段均包括：目标MAC地址、源MAC地址、协议类型Etype、消息编码OPCODE、测试作业ID、信令类型和操作码。
9.一种基于时间敏感网络TSN的服务质量测试装置，其特征在于，所述装置应用于测试接收端，所述装置包括：
TSN芯片，用于接收测试发起端的流量引擎模块发送的测试报文，并给所述测试报文添加第二时刻信息和第二统计信息，其中，所述测试报文模仿业务报文生成，且所述测试报文携带有所述测试发起端中的TSN芯片添加的第一时刻信息和第一统计信息；
流量引擎模块，用于根据所述第一时刻信息、所述第一统计信息、所述第二时刻信息和所述第二统计信息，得到时间敏感网络的服务质量指标，所述服务质量指标包括时延、抖动率、吞吐量、丢包率和可用性中的至少一者。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述测试接收端和所述测试发起端的结构和功能相同。
11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括中央处理器CPU，用于：
接收所述测试发起端的CPU发送的第一控制报文，其中，所述第一控制报文携带有请求开启测试信息和测试作业号；
根据所述请求开启测试信息，确定是否开启测试；
若是，则记录所述测试作业号，并向所述测试发起端发送第一响应报文，以使所述测试发起端发送所述测试报文，其中，所述第一响应报文携带有确认开启测试信息。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述CPU还用于：
接收所述测试发起端的CPU发送的第二控制报文，其中，所述第二控制报文携带有请求结束测试信息、测试作业号、测试结果需求信息；
根据所述请求结束测试信息和所述测试作业号，控制所述测试接收端停止接收工作，并根据所述测试结果需求信息确定是否需要所述测试接收端发送测试结果至所述测试发起端；
如果是，则发送第二响应报文至所述测试发起端，其中，所述第二响应报文携带有所述服务质量指标和确认结束测试信息。
13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述TSN芯片包括依次连接的调度控制模块、转发控制模块、统计模块和时间戳模块，所述时间戳模块与所述流量引擎模块连接；其中，
所述调度控制模块，用于按照门控列表调度所述测试报文；
所述转发控制模块，用于转发所述测试报文；
所述统计模块，用于给所述测试报文添加所述第二统计信息；
所述时间戳模块，用于给所述测试报文添加所述第二时刻信息。
14.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述流量引擎模块集成在所述TSN芯片中，或者，旁挂在所述TSN芯片上。
15.一种芯片设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
16.一种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1-8中任一项所述的方法。
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