以太網(wǎng)廣泛用于各種應用。但是，對于滿載網(wǎng)絡中要求苛刻的多媒體流應用，以太網(wǎng)不是正確的選擇，因為它對服務質量 （QoS） 的支持有限。IEEE 802.1 音頻/視頻橋接 （AVB） 標準是對傳統(tǒng)以太網(wǎng)的擴展，提供多媒體流所需的 QoS 功能，例如時間同步的低延遲流服務和帶寬預留。AVB 用一種開放的、基于標準的方法取代了電纜的物理復雜性和早期專有解決方案的網(wǎng)絡復雜性，從而大大簡化了網(wǎng)絡管理和支持。

基于 AVB 的系統(tǒng)的系統(tǒng)級建模提供了對網(wǎng)絡架構、節(jié)點到節(jié)點延遲和通道上可用帶寬的更大可見性，甚至有助于挖掘提出的系統(tǒng)架構中的潛在挑戰(zhàn)和瓶頸。這還允許用戶通過更改流量速率、流量模式以及通話者和聽眾之間的路由來進行各種分析，以計算吞吐量和網(wǎng)絡延遲。這些非常關鍵的系統(tǒng)特性的可用性將使設計人員能夠定義滿足用戶要求的最佳網(wǎng)絡架構。

我的權衡和分析側重于性能、功率和可靠性。為此，我使用 Mirabilis Design 的 VisualSim Architect 構建了一個事件驅動的時序仿真模型。設計人員將模擬此模型，以試驗拓撲、工作負載和 AVB 配置。在一個簡單的例子中說明使用模擬模型代表視頻記錄和存儲系統(tǒng)。視頻記錄器連接到 AVB 節(jié)點，該節(jié)點通過 AVB 開關傳輸?shù)酵泄芄虘B(tài)記錄器的 AVB 節(jié)點。在 AVB 術語中，錄像機是說話者，錄像機是聽者。真正的系統(tǒng)將涉及數(shù)百名談話者和聽眾。所提出的簡單設計的 VisualSim 模型如圖 1 所示。

圖 1：一個簡單的 AVB 系統(tǒng)。

在模型中，攝像頭模塊是一個流量生成器。我使用 VisualSim AVB 庫來組裝網(wǎng)絡拓撲。配置在 CSV 文件中進行編輯并提供給仿真模型。示例配置包括路由表、服務類型的帶寬、A 類和 B 類類型以及每個通話者的流量流。用戶將從 VisualSim 分布驅動的工作負載生成開始。如果設計人員有任何從真實硬件捕獲的跟蹤文件，那么這些文件可以用作源文件。要尋找的模擬結果將是吞吐量、端到端延遲、利用率和網(wǎng)絡延遲。

使用 VisualSim 建模流程將真實硬件設備帶入循環(huán)中，為系統(tǒng)驗證和測試用例生成提供了更多的杠桿作用。一種情況，如圖 2 所示，VisualSim 與物理開關和記錄器設備連接。

圖 2：使用 VisualSim 的硬件在環(huán)。

在這種情況下，VisualSim 中的 AVB 模型將從單個 IP 地址生成多個流。在系統(tǒng)模型運行期間，接收器的延遲保存在一個文件中。當模型使用硬件在環(huán)運行時，延遲將與系統(tǒng)模型的預期延遲進行比較。

基于 AVB 的系統(tǒng)的基于模型的系統(tǒng)開發(fā)消除了產(chǎn)品重新設計的風險，并增加了系統(tǒng)設計人員對所選架構的信心。在產(chǎn)品開發(fā)的早期階段，設計人員可以將故障注入仿真模型，以檢測系統(tǒng)可能遇到的挑戰(zhàn)。在設計流程的早期識別所有瓶頸和資源限制，使設計人員能夠開發(fā)無錯誤的系統(tǒng)，同時消除產(chǎn)品重新設計的風險，同時滿足上市時間要求。

審核編輯：郭婷