车载网络冗余保护测试方法

林益锋++肖景++潘林杰

摘 要：文章基于IXIA OptixiaXM2仪表，提出一种对车载MRP环网的冗余保护性能进行测试的方法，该方法可以准确的测试出倒换的时间间隔。

关键词：MRP；IXIA；重构时间

中图分类号：TN915 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）29-0015-02

引言

MRP（Media Redundancy Protocol，介质冗余协议）是用于对环形网络中单个交换机或者单个交换机链接发生错误而设计的。

MRP环网由一个MRM和多个MRC组成，其中，MRM和MRC都具有交换机的功能，MRM和MRC角色可以互相调换，但运行的网络中只允许一个节点处于MRM工作状态。各类以太网业务可以通过MRM或MRC连接进入MRP环网。如图1所示。车载MRP环网的组成包括：一个MRM节点1，多个MRC节点2～n，MRP协议组成的环网在物理上连接成环，在逻辑上实际处于链状结构，并且要避免形成环路。为了确保链路故障恢复时网络在逻辑上不成环，当网络上链路发生中断时，与该链路链接的两个MRC节点端口设为阻塞状态以中止正常业务报文的转发，并且MRM将原处于阻塞状态的端口设为转发状态，使得通信链路恢复，实现冗余功能。当网络上链路故障恢复时，MRM在检测到闭环的情况下将一个端口设为阻塞状态，此时MRC再将原处于阻塞状态的端口设为转发状态。质冗余管理节点，每个环网正常工作状态下，需有且仅有一个MRM节点；MRM节点周期性地通过自身的两个环路端口向环网发送测试帧（Test Frame），以检测环网状态；MRC节点在两个环路端口间转发MRM 发出的测试帧和拓扑状态改变帧；当节点/链路状态发生变化时，会发送拓扑状态改变帧，使得MRC节点可以进行清空过滤数据库FDB的操作，通过地址学习和业务转发，重新通过恢复后的故障链路进行通信，保证了故障发生后节点之间的正常通信。MRP网络重构时间<200ms。

Ixia是全球领先的2-7层性能测试和一致性测试方案提供商，100%专注于IP测试技术的研究和开发。主要提供2-7层统一平台的解决方案，完整的自动化测试套件，在整个测试环境中自动执行所有功能。

IXIA Optixia XM2为高性能高密度的测试平台，可支持多种接口类型，包括10/100/1000M接口、10G接口、40G/100G高速以太网接口、OC-3/12/48/192 POS、OC-3/12 ATM。全面支持Aptixia的各种应用，单一平台完成2-7层测试。

本文利用IXIA Optixia XM2仪表对MRP网络重构时间进行测试。

1 IXIA测试倒换时间方法

将IXIA Optixia XM2仪表接入环网中任意两个节点，如图2所示。其中port1端口连接节点1设备，port2端口连接节点2设备。

在IXIA的控制软件IxExplorer中设置port1和port2之间互发数据流，速率在95%以上，帧长随机。在Filter Properties中设置好相应的过滤条件，过滤掉节点设备自身发出的数据包，以确保IXIA仪表接收到的均为试验数据流。在试验过程中触发MRP重构。重构完成后停止IXIA发包，在StatView界面查看收发包数。以图3为例，port1发出482，366，742个数据包，收到482，366，605个数据包，丢了137个数据包。

在Stream Properties界面下的Stream Control里可以查看到发包速率为8，106.36个包/秒。如图4所示。

丢包为MRP重構导致，可以认为丢包时间等于重构时间。重构时间=丢包数/发包速率。在本例中重构时间为137/8106.36=0.0169秒。满足MRP重构时间<200ms的要求。

实际测试时根据触发重构的机制不同，重构时间也会有所区别，建议每种重构机制都重复做多次试验以取得准确的数据。

2 结束语

随着网络技术的发展，网络重构的时间也是越来越短，如何有效的测量重构时间也是测试工作中的难点，本文借助高精度的仪器可以准确的测量出ns级的时间间隔，为类似测试工作提供具有参考价值的方法。

参考文献：

[1]Industrial communication networks-high availability automation networks Part2：media redundancy protocol（MRP）2010.

[2]高正明，张庆军，包伟华.工业以太网MRP协议及多主机制的研究[J].自动化仪表，2014（8）.

[3]王浩，陶琳，武贵路，等.MRP协议在EPA实时以太网中的研究与应用[J].自动化仪表，2012（6）.endprint