分析基于AVB的系统的重要性

以太网广泛用于各种应用。但是，对于满载网络中要求苛刻的多媒体流应用，以太网不是正确的选择，因为它对服务质量 （QoS） 的支持有限。IEEE 802.1 音频/视频桥接 （AVB） 标准是对传统以太网的扩展，提供多媒体流所需的 QoS 功能，例如时间同步的低延迟流服务和带宽预留。AVB 用一种开放的、基于标准的方法取代了电缆的物理复杂性和早期专有解决方案的网络复杂性，从而大大简化了网络管理和支持。

基于 AVB 的系统的系统级建模提供了对网络架构、节点到节点延迟和通道上可用带宽的更大可见性，甚至有助于挖掘提出的系统架构中的潜在挑战和瓶颈。这还允许用户通过更改流量速率、流量模式以及通话者和听众之间的路由来进行各种分析，以计算吞吐量和网络延迟。这些非常关键的系统特性的可用性将使设计人员能够定义满足用户要求的最佳网络架构。

我的权衡和分析侧重于性能、功率和可靠性。为此，我使用 Mirabilis Design 的 VisualSim Architect 构建了一个事件驱动的时序仿真模型。设计人员将模拟此模型，以试验拓扑、工作负载和 AVB 配置。在一个简单的例子中说明使用模拟模型代表视频记录和存储系统。视频记录器连接到 AVB 节点，该节点通过 AVB 开关传输到托管固态记录器的 AVB 节点。在 AVB 术语中，录像机是说话者，录像机是听者。真正的系统将涉及数百名谈话者和听众。所提出的简单设计的 VisualSim 模型如图 1 所示。

图 1：一个简单的 AVB 系统。

在模型中，摄像头模块是一个流量生成器。我使用 VisualSim AVB 库来组装网络拓扑。配置在 CSV 文件中进行编辑并提供给仿真模型。示例配置包括路由表、服务类型的带宽、A 类和 B 类类型以及每个通话者的流量流。用户将从 VisualSim 分布驱动的工作负载生成开始。如果设计人员有任何从真实硬件捕获的跟踪文件，那么这些文件可以用作源文件。要寻找的模拟结果将是吞吐量、端到端延迟、利用率和网络延迟。

使用 VisualSim 建模流程将真实硬件设备带入循环中，为系统验证和测试用例生成提供了更多的杠杆作用。一种情况，如图 2 所示，VisualSim 与物理开关和记录器设备连接。

图 2：使用 VisualSim 的硬件在环。

在这种情况下，VisualSim 中的 AVB 模型将从单个 IP 地址生成多个流。在系统模型运行期间，接收器的延迟保存在一个文件中。当模型使用硬件在环运行时，延迟将与系统模型的预期延迟进行比较。

基于 AVB 的系统的基于模型的系统开发消除了产品重新设计的风险，并增加了系统设计人员对所选架构的信心。在产品开发的早期阶段，设计人员可以将故障注入仿真模型，以检测系统可能遇到的挑战。在设计流程的早期识别所有瓶颈和资源限制，使设计人员能够开发无错误的系统，同时消除产品重新设计的风险，同时满足上市时间要求。

审核编辑：郭婷