怎样在时间敏感网络（TSN）中进行流量捕获

随着工业物联网和工业4.0的兴起，在如今的工业自动化领域对于延迟的要求更加严格。但现有的自动化系统大多是用传统的以太网实现的，无法满足未来的工业网络需求。幸运的是时间敏感网络的出现满足了这一需求，代表了可靠的标准化的通信技术的发展。TSN为工业网络提供了稳定的性能，如今TSN越来越多的受到各个行业工程师的关注。

一、传统以太网

以太网在上世纪80年代被逐渐开始大规模使用，但是以太网在实时的应用程序中并不实用，其一传统以太网采用的是“Best Effort”，但是这样的转发方式往往缺乏确定性，这是因为数据的发送的速度有许多的不确定的因素，如排队等待的时间等。如果网络流量过大便会出现拥塞或者丢包的等情况，这样就会引起流量调度，时间同步等问题。

其二，因为它使用了一种称为party line的通用介质，这个介质在网络高负荷情况下容易发生冲突，虽然在后来的发展中引入了分组交换网络解决了冲突问题，还提出服务质量(QoS)的概念。对于工业应用领域，保证延迟十分重要，虽然有了QoS，但当网络利用率很高的情况下，延迟依旧非常严重。

虽然在宽带足够的情况下，以太网可以满足于大多数的应用。但是在某些领域这样的延迟是无法容忍的，如车载网络和小规模机器人网络，远程医疗或者网络辅助的自动驾驶等。在这些网络应用中太大网络延迟或网络的数据的传输的不确定性都会带来严重后果。

二、时间敏感网络（TSN）

我们都知道，不同的行业的不同应用对于时延的要求是不同的，特别是那些需要确定传输的下行服务领域，对时延和抖动的要求更加严格。时间敏感网络相比于标准以太网可以与具有高优先级确定性信息流等共享网络。服务于时间敏感应用及系统，保证数据在准确的时间内以最小的时间抖动进行传输，是TSN的重要目的之一。

时间敏感网络（TSN）就是一组低延迟一组IEEE标准，这些标准定义了这些标准定义了高度确定性和冗余的网络操作，有利于以太网网络中的控制和其他对延迟敏感的流量。TSN可以有效地调度流量以提升网络性能，如有限的等待时间和最小的数据包丢失。像汽车行业的工业应用，都需要控制流量，那么这些领域的网络中必须用到TSN。

三、怎样在时间敏感网络中进行流量捕获

那么，怎样满足在时间敏感网络的环境中对延迟、抖动和捕获能力方面有特殊要求是我们需要解决的问题。

ProfiShark系列是Profitap便携式和小型故障诊断仪系列的一部分，是用于网络监视，流量捕获和分析的专用网络TAP。ProfiShark帮助网络工程师轻松访问网络并以正确的时间戳记捕获每个单个数据包。这样可以得到高质量的数据，这些数据可在数据包分析器软件（如Wireshark）中用于网络分析，或直接存储到磁盘以供以后分析。ProfiShark完全可以满足TSN，TAP在延迟、抖动和捕获能力方面的特殊要求。

1、透明内联

Profishark是协议不可知的，对所有帧，标签和封装都是L1直通。这包括抢占帧，分段帧和CRC无效帧。内联电路引入的内联延迟和抖动最小，因此适用于IEEE 802.1AS和1588 v2。

2、捕获性能

ProfiShark 1G能捕获任何类型的帧，包括抢占帧，分段帧和CRC无效帧。此外，Profishark管理器还提供了直接捕获整个L1以太网帧的选项。当启用“Capture Full Frame”选项时，将使用preamble码(0x55)、SMD和CRC捕获帧。

3、与Wireshark集成

用”capture full frames”选项后，PCAP-NG的Link-Layer报头设置为LINKTYPE_ETHERNET_MPACKET。从2.6.0开始，Wireshark完全支持此Link-Layer类型，并允许正确解析L1帧（请参阅下面的wireshark视图）。一旦被解析，附加的L1数据将显示在数据包详细信息视图中，并且不会与更高的协议冲突。分段的抢占帧可以在Wireshark中重新组装。

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