CN115297070B

CN115297070B - 一种多元数据激励的arinc664交换机缓存溢出测试方法

Info

Publication number: CN115297070B
Application number: CN202210839594.XA
Authority: CN
Inventors: 马泽宇; 高增成; 刘忠林; 张玉杰; 侯溪溪; 彭俊; 潘超军; 陈稀亮; 周卓
Original assignee: China Aeronautical Radio Electronics Research Institute
Current assignee: China Aeronautical Radio Electronics Research Institute
Priority date: 2022-07-15
Filing date: 2022-07-15
Publication date: 2024-02-27
Anticipated expiration: 2042-07-15
Also published as: CN115297070A

Abstract

本发明属于ARINC664交换机产品测试技术领域，公开了一种多元数据激励的ARINC664交换机缓存溢出测试方法，包括：S1，构建测试配置：为前k个端口分别配置N条多播链路，为剩余的Pn‑k个端口分别配置M条单播链路；并为所有的链路分配优先级；S2，将所述测试配置加载到被测ARINC664交换机中；S3，构建测试激励：分别构建多播链路数据激励和单播链路数据激励；S4，在所述ARINC664交换机的所有端口发送所述测试激励，根据缓存溢出错误计数值判断交换机的缓存溢出性能；本发明综合考虑了多播/单播、高/低优先级、帧长诸因素的影响，构建了适配缓存溢出测试场景的测试配置和测试激励。从而为ARINC664交换机缓存溢出的性能测试，提供了简单有效的测试手段。

Description

一种多元数据激励的ARINC664交换机缓存溢出测试方法

技术领域

本发明属于ARINC664交换机产品测试技术领域，尤其涉及一种多元数据激励的ARINC664交换机缓存溢出测试方法。

背景技术

ARINC664网络被广泛应用于新一代民机航空电子系统，具有高确定性、高可靠性和良好的传输速率。ARINC664交换机产品，作为ARINC664网络的重要枢纽，连接各种机载终端设备，在网络中起着重要作用。因而ARINC664交换机的功能性能验证测试工作显得尤为重要。

ARINC664网络的特性和运作机制，诸如VL(Virtual Link)、BAG、Jitter、共享信用量等，在使航空网络具有更高的确定性安全性的同时，也给系统验证工作引入了一定难度，使得一些性能测试场景的设计尤为困难。

为了便于对网络中发生的故障场景进行追踪和分析，航空交换机往往会对相关错误帧进行计算，从而可供工程师进行数据分析。缓存溢出帧数作为一种错误类型，表示了极端网络情况下交换机因缓存填满而导致的丢帧数量，反映了交换机所处网络的情况。所以该计数功能的验证也是性能测试关注的重点，从而确保在极端网络情况下交换机能保持正常工作。

然而，实际测试存在以下限制，使得测试场景的构造存在较大的困难：

(1)BAG限制，使得单条VL难以按线速不间断发送数据；

(2)缓存区设置足够大，难以通过在所有端口线速发送数据帧的简单方式构建缓存溢出场景。

发明内容

本发明技术方案针对背景技术中的问题，提供一种多元数据激励的ARINC664交换机缓存溢出测试方法，实现了航空交换机产品测试过程中缓存溢出场景的构建，从而为航空交换机性能测试提供了更为有效的测试手段，进而确保交换机产品的确定性安全性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种多元数据激励的ARINC664交换机缓存溢出测试方法，所述ARINC664交换机为具有Pn个全双工端口的交换机，所述方法包括：

S1，构建测试配置：为前k个端口分别配置N条多播链路，为剩余的Pn-k个端口分别配置M条单播链路；并为所有的链路分配优先级；

S2，将所述测试配置加载到被测ARINC664交换机中；

S3，构建测试激励：分别构建多播链路数据激励和单播链路数据激励；

S4，在所述ARINC664交换机的所有端口发送所述测试激励，根据缓存溢出错误计数值判断交换机的缓存溢出性能。

本发明技术方案的特点和进一步的改进为：

(1)S1中，k小于Pn-k，N小于M，且均为整数。

(2)S1中，多播链路的数据帧，由当前端口转发给交换机的所有端口；单播链路的数据帧，由当前端口转发至下一个端口，且最后一个端口转发至第一个端口。

(3)S1中，为所有的链路分配优先级，具体为：

所有多播链路配置高优先级，单播链路配置低优先级，且高优先级的数据帧先于低优先级的数据帧被转发。

本申请S1为不同的端口配置了不同的VL，从而使测试激励的高、低优先级数据分别发送至被测产品的不同端口；多播链路设成高优先级，单播设成低优先级，从而使得低优先级帧能被堵塞于缓存中；

(4)S3中，构建多播链路数据激励，具体为：

在前k个端口上，通过N条多播链路，实现线速发送Lmax字节的数据帧；每条链路发送Hn帧，Hn由缓存区大小确定。

(5)S3中，构建单播链路数据激励，具体为：

在后Pn-k个端口上，通过M条单播链路，实现线速发送Lmin字节的数据帧；每条链路发送Ln帧，Ln由缓存区大小确定，且Lmax大于Lmin。、通过给高优先级链路设置Lmax帧长，低优先级设置Lmin帧长，从而尽可能增加被堵塞于缓存中的低优先级帧数量。

(6)S4具体为：

在开始发送测试激励之前，获取缓存溢出错误计数初始值E1；

在A664交换机所有端口发送设计的测试激励数据帧；

发送完测试激励数据帧后，再次获取获缓存溢出错误计数值E2；

根据E1、E2判断交换机的缓存溢出性能。

(7)E1＜E2。

本发明提供了一种多元数据激励的ARINC664交换机缓存溢出测试方法，其逻辑清晰、设计合理。通过构建特殊的测试配置、数据激励，实现交换机缓存溢出的性能测试，获取交换机的错误计数信息，验证极端情况下交换机的工作状态。该发明的方法在构造测试配置和激励数据帧时，综合考虑了不同参数的影响，从而实现多元数据激励的构建以及相关测试配置的设计。为航空交换机性能测试提供了更为简单有效的测试方法，提升了产品验证的效率和可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种多元数据激励的ARINC664交换机缓存溢出测试方法的流程图；

图2ARINC664交换机配置示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明分为构建测试配置、配置加载、构建测试激励、测试执行和结果分析五部分。针对缓存溢出性能测试，构建测试配置，而后加载入被测A664交换机；再后构建数据激励，进行测试，分析测试结果。通过多播/单播、高/低优先级、帧长等参数设置多元数据激励，实现构建缓存溢出的测试场景。测试所用配置如图2，为了更清晰描述链路的转发关系，图中将全双工的物理端口用一对输入、输出端口进行表示，其中端口1和端口2配置10条多播链路，发送数据给交换机所有端口；端口3-24配置150条单播链路，从端口n发送给端口n+1。该发明具体步骤如下：

步骤一、构建测试配置：

步骤101：配置多播链路：

实施例有24个端口的A664交换机产品，在前2个端口分别配置10条多播链路；多播链路的数据帧，由该端口转发给交换机所有端口；

步骤102：配置单播链路：

在剩余22个端口分别配置150条单播链路，单播链路的数据帧由端口n转发至端口n+1，其中端口24转发至端口1；

步骤103：分配链路高低优先级：

在A664交换机中链路分为高低优先级，高优先级的数据帧先于低优先级被转发；配置中所有多播链路配置高优先级，单播链路配置低优先级；

步骤二、配置加载：

步骤201：配置加载：

用615A加载设备将所设计的测试配置加载至被测的A664交换机中；

步骤三、构建测试激励：

步骤301：多播链路数据激励：

在前2个端口上，通过10条多播链路，实现线速发送1518字节的数据帧；每条链路发送100帧；

步骤302：单播链路数据激励：

在后22个端口上，通过150条单播链路，实现线速发送64字节的数据帧；每条链路发送900帧；

步骤四、测试执行：

步骤401：获取缓存溢出错误计数初始值：

步骤402：发送测试激励：

在A664交换机所有端口发送设计的激励数据帧；

步骤403：再次获取缓存溢出错误计数：

获取缓存溢出错误计数初始值E2；

步骤五、结果分析：

步骤501：结果分析：

比较两次获取的缓存溢出错误计数值，判断交换机的性能状况，E2>E1。

本发明综合考虑了多播/单播、高/低优先级、帧长诸因素的影响，构建了适配缓存溢出测试场景的测试配置和测试激励，从而简单有效地实现了缓存溢出的性能测试，从而提升了A664交换机测试的有效性和可靠性。

本发明方法提出了一套完整的测试方案，包括配置设计、配置加载、测试激励构造、测试执行、结果分析，其具有以下优点：

(1)通过在单个端口下配置多条链路，结合相应的数据帧帧长，从而实现该端口下测试数据的线速发送；

(2)通过高低优先级的设置，使得交换机优先转发高优先级帧，从而使得低优先级帧会堵塞在缓存中，进而触发缓存溢出；

(3)为了将更多的低优先级帧堵塞在缓存中，在设置帧长时，低优先级帧的帧长为Lmin字节，而高优先级帧的帧长为Lmax字节，而Lmax远大于Lmin；

(4)若在单个端口下同时配置高/低优先级的链路，高/低优先级的测试激励会相互影响，为了避免这种冲突，本发明利用多播、单播的机制，将发送高/低优先级数据帧的端口进行区分，从而达到将低优先级帧堵塞于缓存的目的；

(5)本发明的测试方法，逻辑简单，便于测试，能有效地实现A664交换机产品的性能测试，提升A664交换机产品验证工作的效率，进而保证产品符合性能要求，确保产品安全性确定性。

上面对本发明技术方案的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims

1.一种多元数据激励的ARINC664交换机缓存溢出测试方法，其特征在于，所述ARINC664交换机为具有Pn个全双工端口的交换机，所述方法包括：

S1，构建测试配置：为前k个端口分别配置N条多播链路，为剩余的Pn-k个端口分别配置M条单播链路；并为所有的链路分配优先级；k小于Pn-k，N小于M，且均为整数；

S1中，为所有的链路分配优先级，具体为：

所有多播链路配置高优先级，单播链路配置低优先级，且高优先级的数据帧先于低优先级的数据帧被转发；多播链路的数据帧，由当前端口转发给交换机的所有端口；单播链路的数据帧，由当前端口转发至下一个端口，且最后一个端口转发至第一个端口；

S2，将所述测试配置加载到被测ARINC664交换机中；

S3中，构建多播链路数据激励，具体为：

在前k个端口上，通过N条多播链路，实现线速发送Lmax字节的数据帧；每条链路发送Hn帧，Hn由缓存区大小确定，且为整数；

S3中，构建单播链路数据激励，具体为：

在后Pn-k个端口上，通过M条单播链路，实现线速发送Lmin字节的数据帧；每条链路发送Ln帧，Ln由缓存区大小确定，且为整数，且Lmax大于Lmin，且均为整数；

2.根据权利要求1所述的一种多元数据激励的ARINC664交换机缓存溢出测试方法，其特征在于，S4具体为：

在A664交换机所有端口发送设计的测试激励数据帧；

根据E1、E2判断交换机的缓存溢出性能。

3.根据权利要求2所述的一种多元数据激励的ARINC664交换机缓存溢出测试方法，其特征在于，E1＜E2。