【虹科技術(shù)分享】如何測(cè)試和確保汽車以太網(wǎng)的性能

今天的汽車被期望做的不僅僅是把你從A點(diǎn)帶到B點(diǎn)。借助車載信息娛樂(lè)系統(tǒng)、車載診斷、高級(jí)駕駛員輔助和其他安全系統(tǒng)，汽車需要同時(shí)傳輸大量數(shù)據(jù)。

為了適應(yīng)這種數(shù)據(jù)負(fù)載，新車需要比以往更快、更可靠的網(wǎng)絡(luò)，這激發(fā)了汽車以太網(wǎng)的進(jìn)步。

什么是汽車以太網(wǎng)

汽車以太網(wǎng)是連接汽車內(nèi)各種組件的物理有線網(wǎng)絡(luò)。然而，傳統(tǒng)的以太網(wǎng)無(wú)法跟上新興汽車技術(shù)的需求。為了使以太網(wǎng)在現(xiàn)代車輛中可行，引入了BroadR-Reach技術(shù)來(lái)減少延遲，消除來(lái)自汽車中物理源的"噪音"，并控制帶寬分配。

與使用專用發(fā)送和接收路徑的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)不同，汽車以太網(wǎng)采用可以同時(shí)發(fā)送和接收的單根雙絞線。這種增強(qiáng)功能不僅可以提高帶寬和延遲性能，還可以減少所需的布線量，從而降低實(shí)施成本以及車輛的重量負(fù)擔(dān)。

汽車以太網(wǎng)的用途是什么

許多汽車已經(jīng)配備了環(huán)視停車輔助系統(tǒng)、防撞系統(tǒng)、車道偏離警告以及其他依賴于攝像頭和傳感器的安全功能。攝像頭和傳感器必須能夠有效地通信，以確保安全性，而更新的 BroadR-Reach 以太網(wǎng)系統(tǒng)有助于滿足所需的更高計(jì)算和帶寬要求。

汽車也配備了越來(lái)越復(fù)雜的信息娛樂(lè)系統(tǒng)。從智能手機(jī)連接和藍(lán)牙到交互式視頻屏幕，汽車加載的應(yīng)用程序和連接比以往任何時(shí)候都多。汽車以太網(wǎng)設(shè)計(jì)靈活，因此即使出現(xiàn)新技術(shù)，也可以輕松重新配置網(wǎng)絡(luò)以成功連接每個(gè)元件。

隨著我們向自動(dòng)駕駛、自動(dòng)駕駛汽車邁進(jìn)，汽車將被期望同時(shí)連接到互聯(lián)網(wǎng)、其他車輛，甚至周圍的基礎(chǔ)設(shè)施。這個(gè)概念是創(chuàng)造的車輛到一切（V2X）通信。所有這些都必須使用相同的網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成，因此網(wǎng)絡(luò)必須能夠滿足帶寬和延遲要求，并具有區(qū)分和指導(dǎo)高優(yōu)先級(jí)通信的智能，而不是低優(yōu)先級(jí)的通信。例如，將安全關(guān)鍵信息優(yōu)先于娛樂(lè)。

汽車以太網(wǎng)的測(cè)試要求是什么

為了在道路上安全運(yùn)行，必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)本身進(jìn)行測(cè)試，并且需要單獨(dú)驗(yàn)證每個(gè)設(shè)備的性能，并作為一個(gè)完整的系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。汽車以太網(wǎng)的正確測(cè)試應(yīng)包括以下內(nèi)容：

壓力測(cè)試設(shè)備以確定其斷點(diǎn)

通過(guò)測(cè)試最壞情況來(lái)驗(yàn)證彈性

了解不同損傷條件下的性能

在攻擊條件下驗(yàn)證安全功能

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RFC2544

RFC 2544測(cè)試方法的每個(gè)元素都可以應(yīng)用于汽車以太網(wǎng)測(cè)試。例如：

吞吐量：測(cè)試吞吐量有助于確定是否有足夠的帶寬來(lái)容納需要同時(shí)發(fā)送的大量數(shù)據(jù)。當(dāng)負(fù)載過(guò)大時(shí)會(huì)發(fā)生什么？是否優(yōu)先考慮了正確的應(yīng)用程序和協(xié)議？故障轉(zhuǎn)移是否已成功啟動(dòng)？

延遲：雖然某些應(yīng)用程序仍然可以在更高的延遲下表現(xiàn)良好，但其他應(yīng)用程序?qū)⑹?。測(cè)試可以查明延遲開(kāi)始嚴(yán)重影響性能的位置，這對(duì)于優(yōu)化安全功能尤為重要。

幀丟失：了解幀丟失如何影響性能，可以深入了解用戶體驗(yàn)的質(zhì)量。汽車的哪些特征受車架損失的負(fù)面影響更大，有多少車架損失會(huì)導(dǎo)致完全失效？

每一項(xiàng)新的技術(shù)、系統(tǒng)或協(xié)議都需要適當(dāng)?shù)臏y(cè)試，以驗(yàn)證概念驗(yàn)證，驗(yàn)證一致的質(zhì)量和性能，并確保消費(fèi)者的安全。但是，在測(cè)試汽車以太網(wǎng)時(shí)，還必須考慮另一個(gè)因素 - 安全性。

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安全

將以太網(wǎng)和IP引入汽車會(huì)使其系統(tǒng)面臨與任何其他網(wǎng)絡(luò)相同的攻擊威脅。事實(shí)上，許多漏洞都是公開(kāi)發(fā)布的，許多汽車已經(jīng)存在黑客手冊(cè)。汽車制造商必須內(nèi)置系統(tǒng)以防止入侵，并且這些系統(tǒng)必須經(jīng)過(guò)徹底的測(cè)試。

流量生成器如何幫助測(cè)試汽車以太網(wǎng)

流量生成器可以通過(guò)汽車以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送大量各種應(yīng)用流量，以對(duì)安全關(guān)鍵功能和信息娛樂(lè)系統(tǒng)的性能進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試。通過(guò)同時(shí)從 1000 個(gè)模擬客戶端生成多媒體流的混合來(lái)測(cè)試單播、多播、學(xué)習(xí)緩存等。驗(yàn)證 QoS 策略是否有效地定向通信量，通過(guò)性能最佳的鏈路路由來(lái)自攝像機(jī)和傳感器的高優(yōu)先級(jí)通信量，以及不太重要的通信量。

了解帶寬、延遲和丟包對(duì)應(yīng)用性能的影響，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的性能瓶頸，并針對(duì)繁重的流量負(fù)載進(jìn)行測(cè)試，以確保依賴汽車以太網(wǎng)的每個(gè)組件都能提供最佳用戶體驗(yàn)。

流量生成器還允許汽車制造商使用廣泛的惡意攻擊庫(kù)進(jìn)行安全性和漏洞測(cè)試。驗(yàn)證防火墻是否正在檢測(cè)和阻止未經(jīng)授權(quán)的流量，并通過(guò)以非常高的規(guī)模發(fā)送授權(quán)應(yīng)用程序流量和惡意攻擊的組合來(lái)執(zhí)行 DDoS 緩解。

汽車以太網(wǎng)的進(jìn)步為創(chuàng)新技術(shù)打開(kāi)了大門(mén)，流量發(fā)生器可以幫助降低測(cè)試和修復(fù)成本，加快上市時(shí)間，并通過(guò)確保最佳性能來(lái)保護(hù)品牌聲譽(yù)。

流量生成器

RFC 2544測(cè)試的重新構(gòu)想

Netropy網(wǎng)絡(luò)流量生成器提供了一種全新的流量生成方法。遠(yuǎn)離過(guò)時(shí)的、昂貴的機(jī)器和不可靠的免費(fèi)軟件。軟件和硬件都經(jīng)過(guò)精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，以確保網(wǎng)絡(luò)性能測(cè)試結(jié)果是有效地反應(yīng)現(xiàn)實(shí)世界的結(jié)果。讓RFC 2544測(cè)試從未如此簡(jiǎn)單。

通過(guò)大規(guī)模復(fù)制真實(shí)的應(yīng)用流量和協(xié)議，能夠在部署前輕松地評(píng)估供應(yīng)商的性能和服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)，并始終確保服務(wù)和產(chǎn)品的質(zhì)量。

現(xiàn)代化的Web界面，具有直觀的向?qū)?qū)動(dòng)測(cè)試方法

內(nèi)置豐富的預(yù)定義應(yīng)用程序流庫(kù)，無(wú)需額外成本，還可以創(chuàng)建自定義流

支持城市規(guī)模的流量，最多可支持100萬(wàn)個(gè)仿真客戶端

將單個(gè)流量捕獲放大為數(shù)千個(gè)流量

簡(jiǎn)化系統(tǒng)配置，為所有測(cè)試應(yīng)用程序提供一個(gè)一致的界面

用于離線分析的詳細(xì)日志和報(bào)告，可幫助查明性能問(wèn)題

虹科是在各細(xì)分專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的資源整合及技術(shù)服務(wù)落地供應(yīng)商。虹科網(wǎng)絡(luò)可視化與安全事業(yè)部，憑借深厚的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，近幾年來(lái)與世界行業(yè)內(nèi)頂級(jí)供應(yīng)商Apposite，LiveAction，Profitap，Cubro，Elproma等建立了緊密的合作關(guān)系。我們的解決方案包括網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控，網(wǎng)絡(luò)流量采集和優(yōu)化，端到端網(wǎng)絡(luò)性能可視化，網(wǎng)絡(luò)仿真，網(wǎng)絡(luò)終端安全（動(dòng)態(tài)防御），物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備漏洞掃描，安全網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步等解決方案。虹科的工程師積極參與國(guó)內(nèi)外專業(yè)協(xié)會(huì)和聯(lián)盟的活動(dòng)，重視技術(shù)培訓(xùn)和積累。

此外，我們積極參與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國(guó)通信企業(yè)協(xié)會(huì)等行業(yè)協(xié)會(huì)的工作，為推廣先進(jìn)技術(shù)的普及做出了重要貢獻(xiàn)。我們?cè)诓粩鄤?chuàng)新和實(shí)踐中總結(jié)可持續(xù)和可信賴的方案，堅(jiān)持與客戶一起思考，從工程師角度發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，為客戶提供完美的解決方案。