车载以太网及安全测试方案
以太网测试方法与指标
在企业网络环境下，以太网测试主要包括吞吐量、延迟、丢包率、抖动等指标。测试时 需要模拟企业实际业务流量，如ERP、CRM、邮件系统等，以评估以太网在真实场景
下的性能表现。
云服务提供商的以太网测试案例
总结词
详细描述
云服务提供商的以太网测试案例主要关注高 可用性和可扩展性，以满足大量用户的需求。
测试方法与指标的重要性
重要性
以太网测试方法和指标是评估网 络性能和诊断问题的关键工具， 有助于提高网络的稳定性和可靠 性。
测试方法
常见的以太网测试方法包括吞吐 量测试、延迟测试、丢包率测试 等，这些方法可用于评估网络连 接的性能。
指标
以太网测试的指标包括吞吐量、 延迟、丢包率、抖动等，这些指 标可帮助我们了解网络连接的质 量和可靠性。
05
以太网测试实践
测试环境搭建
01
02
03
确定测试需求
明确测试目的、测试范围 和测试标准，以便选择合 适的测试设备和工具。
配置网络设备
根据测试需求，配置以太 网交换机、路由器、终端 设备等网络设备，确保设 备正常运行。
搭建测试环境
根据测试需求和网络设备 配置，搭建测试环境，包 括网络拓扑、IP地址分配、 设备连接等。
协议分析仪
协议解析与诊断
协议分析仪可以对以太网中的数 据包进行深度解析，帮助用户了 解网络中各个协议的运行状况，
发现潜在问题。
流量监控与审计
协议分析仪可以实时监控网络流量， 对流量进行统计和分析，提供流量 报告和审计功能。
支持多种协议
协议分析仪不仅支持以太网协议， 还可以测试其他协议，如FTP、 SMTP等。
以太网测试方法与指
• 引言 • 以太网测试方法 • 以太网性能指标 • 以太网测试工具 • 以太网测试实践 • 案例分析
车载以太网--TC8TCPIP协议一致性测试实践
车载以太网-TC8 TCP/IP协议一致性测试实践前言车载以太网测试实践系列，我们还分享了PMA测试实践、IOP测试实践（。
本期给大家介绍的是TC8中的TCP/IP协议一致性测试（以下简称TCP/IP测试）。
TCP/IP测试-设备环境组成TTworkbenchTTworkbench是思博伦旗下一款功能强大的测试自动化平台，它能够提供完整特性的集成式测试开发和执行环境（IDE），可进行测试脚本开发、编译，测试参数配置，测试执行，测试监控，生成测试报告。
图1 TTworkbench平台示意TTsuite思博伦提供了多种现成可用的货架式测试套装（TTsuite），包括OPEN Alliance SIG一致性测试（TC8），汽车AVB一致性测试，AUTOSAR一致性测试等套装，每个测试套装都包含多种经过验证的测试用例，配合TTworkbench，能够实现车载以太网常见协议的一致性测试的自动化执行。
C50C50是思博伦推出的一款性能强大的硬件，具有第2至3层流量生成和分析能力，可搭配不同的网卡（100BASE-T1、100BASE-TX等）来满足不同用户的需求。
通过网线连接至PC后，可实现TTsuite的远程执行，即测试脚本运行在C50中，PC监控测试过程，收集测试数据，生成测试报告等。
图2 C50实物图Upper Tester（UT）Upper Tester（UT）本质上是一个运行在DUT中的应用，用于辅助测试执行。
它能够接收Test System发送的指令，来配置被测协议栈（IUT）的参数，或触发被测协议栈产生某种行为。
UT支持的指令和格式遵循AUTOSAR体系下的《Testability Protocol and Service Primitives》规范，目前新版的TTsuite已经支持到了1.2.0版本。
OEM或供应商可按照规范自行开发和集成UT，也可购买第三方源代码自行集成，或通过第三方服务商来进行开发或集成。
车载以太网物理层及信号测试
1 车载以太网车载以太网是用于连接车内电子单元，并可以连接远程控制单元的新型车载总线，在单对非屏蔽双绞线上可实现 100Mbit/s 甚至1Gbit/s 的数据传输速率，同时满足汽车行业高可靠性、低电磁辐射、低功耗、带宽分配、低延迟以及同步实时性等方面要求。
未来智能网联汽车能够实现在道路上驰骋的移动办公室与移动信息娱乐中心，将成为“人-车-路-云”的新型交通驾驶模式[1]，需要大量的传感器与高速可靠地的网络主干来支持，例如：高级驾驶员辅助系统ADAS 可以提高驾驶安全性并减轻驾驶员驾驶负担，需要360度全身环境感知来做出相应的判断，这需要当前的交通状况，天气，温度，湿度，限速等等信息，然后规划路线，车速，能量分配及行车路线等，这些信息的交互都是发生在ECU 层面的，依靠着以太网的物理层来进行信号转换与传输如图1所示，必须保证信号的完整性。
2 车载以太网物理层车载以太网协议是一组多个不同层次上的协议簇（如图1），但通常被认为是一个4层协议系统：应用层、传输层、网络层、数据链路层。
4层结构对应于OSI 参考模型，并且提供了各种协议框架下形成的协议簇及高层应用程序，例如：UTP、TCP、SOME/IP 及DoIP 等。
参照OSI 模型，物理层在车载以太网的最底层，用BroadR-Reach 提供的标准以太网的MAC 层接口与上层数据链路层连接，能够通过与其他以太网类型相同的方式运行高层协议和软件。
使用单对非屏蔽双绞线与下端ECU 连接，支持全双工通信，同一条链路上的两个节点能够同时发送和接收数据[2]。
100Mb/s 数据流经过物理层，可以转换成66Mbaud/s 的三元信号，可使100Mb/s 的数据率能够在较低的频率范围内实现，而较低的信号带宽可以改善回波损耗，并符合汽车电磁辐射的标准要求。
3 物理编码层与物理介质连接层车载以太网物理层分为两部分如图2所示，PCS(phy sical coding sublayer)物理编码层与PMA (physical medium attachment)物理介质连接层。
车上无线网络解决方案
车上无线网络解决方案第1篇车上无线网络解决方案一、项目背景随着互联网技术的飞速发展，无线网络已成为现代社会生活的重要组成部分。
为满足用户在出行过程中对无线网络的需求，提高用户乘车体验，本公司决定针对车辆设计一套合法合规的无线网络解决方案。
二、项目目标1. 实现车辆内无线网络的全覆盖，确保用户在乘车过程中能够流畅地使用网络。
2. 保障无线网络的稳定性和安全性，保护用户个人信息不被泄露。
3. 符合我国相关法律法规要求，确保项目的合法合规性。
三、方案设计1. 无线网络设备选型（1）车载无线接入点（AP）：选用高性能、稳定性强的无线AP，支持802.11ac协议，提供高速无线网络接入。
（2）车载交换机：选用千兆以太网交换机，提供高速有线网络连接，满足车辆内部设备的数据传输需求。
2. 无线网络覆盖设计（1）车厢内部：在车厢内合理布置无线AP，确保无线信号覆盖均匀，无死角。
（2）车厢外部：在车辆外部安装天线，扩大无线网络覆盖范围，满足乘客在上下车时的网络需求。
3. 无线网络安全设计（1）采用WPA3加密协议，保障无线网络的加密强度。
（2）设置独立无线网络SSID，与公共网络隔离，降低安全风险。
（3）部署防火墙和入侵检测系统，实时监控网络流量，防止恶意攻击。
4. 合法合规性保障（1）遵循我国《网络安全法》等相关法律法规，保护用户个人信息。
（2）取得相关政府部门的审批，合法开展无线网络覆盖业务。
（3）与运营商合作，确保无线网络服务合法合规。
四、实施步骤1. 搭建测试环境，对选型设备进行性能测试，确保设备满足项目需求。
2. 设计无线网络覆盖方案，并根据实际测试结果进行调整。
3. 与车辆制造商沟通，确保无线网络设备与车辆兼容。
4. 部署无线网络设备，进行现场调试，确保无线网络覆盖效果。
5. 开展无线网络安全防护措施，确保网络稳定性和安全性。
6. 联合运营商进行合法合规性审查，取得相关审批手续。
7. 正式上线运营，持续优化无线网络服务。
车载以太网测试之实锤-AVB测试实践
车载以太网第二弹|测试之实锤——AVB测试实践背景介绍AVB（Audio Video Bridging）音视频桥接，是由IEEE 802.1标准委员会的IEEE AVB任务组制定的一组技术标准，包括精确时钟同步、带宽预留和流量调度等协议规范，用于构建一个低延迟、高可靠的车载以太网网络。
2012年11月，AVB任务组变更为“TSN（Time-Sensitive Networking）——时间敏感网络”任务组。
TSN在AVB的基础上进一步延伸，从专业音视频领域扩展到工业自动化、移动通讯、汽车等领域。
因此掌握AVB协议，可为理解TSN协议打好基础。
图1为TSN对AVB的继承和扩展。
图1 AVB和TSN协议对比AVB/TSN协议标准AVB包括多个不同的协议，在具体应用时可根据实际情况进行裁剪和选择，取决于功能场景的需求及开发难度（注：实现整个AVB协议族的开发难度很大）。
图2 IEEE 802.1协议标准为了便于音视频数据的可互操作性，在AVB核心标准基础上，IEEE定义了1722和1733（时间敏感应用传输协议）用于传输音视频数据，满足Talker和Listener之间实时的、高质量的音视频数据传输要求。
为保证AVB节点之间的互操作性，IEEE 定义了一个应用层协议1722.1，用于满足1722终端设备之间的发现、枚举、连接管理和控制。
图3 IEEE 1722/1733协议标准AVnu车载以太网AVB功能和互操作性规范为将AVB协议应用于车载设备，AVnu联盟发布车载以太网AVB功能性和互操作性基础规范——“AVB汽车配置文件”，定义AVB在汽车信息娱乐系统和前视、后视等辅助摄像系统中的应用场景。
AVnu互操作性规范对车载AVB设备以及汽车特定的应用场景做如下约定：1.网络和设备启动•端口自协商应被禁止•为了获取AVB设备的内部状态，定义三种车载AVB设备状态：Ethernet_Ready、AVB_Sync和AVB_Media_Ready。
《汽车车载网络技术》实验指导书-车辆工程专业
XX学院实验指导书课程编号：课程名称：汽车车载网络技术实验学时： 6 适用专业：车辆工程制定人：制（修）订时间： 2019年7月专业负责人审核：专业建设工作组审核：2019年 7月实验纪律要求1.请按照时间安排准时进入实验室。
2.请不要带入与实验无关的各类用具及杂物。
请保持安静、整洁的实验环境。
3.请自觉遵守实验室的各项规章制度，听从实验室管理人员和教师的安排。
4.实验过程中设备出现故障时，请不要擅自处理，并请立即报告实验室管理人员。
5.实验完毕时，请按指定位置摆放实验物品，把工作凳排列整齐，有序地离开实验室。
6.学生操作实验过程中，请不要随意更换实验配置，坚决杜绝盗取配件等行为。
7.请爱护实验室的各种设备。
第一部分实验大纲一、教学目的与基本要求1.实验目的为了验证所学内容，巩固所学知识，使学生初步掌握实验方法和操作技能，训练学生的动手能力和整理资料、编写实验报告的能力，培养严格的科学作风。
2.实验基本要求（1）了解车载网络技术中CAN总线、LIN总线的基本组成、构造和数据传输原理，通过实验设备仪器的测量验证从而更加深入的掌握总线技术的重要性。
（2）掌握用实验方法测定其数据信号；通过自己实际动手连接各种检测系统的典型环节与系统。
（3）根据测量设备和诊断设备提供的参考信息，能够正确的进行故障排除和实际问题的解决。
二、实验内容和学时分配三、实验成绩评定、考核办法1.实验报告每个实验均撰写实验报告，实验报告按统一格式，采用统一的报告纸、统一的原始数据记录纸。
报告内容包括：实验名称、实验目的、实验仪器、实验原理、实验内容及简要步骤、数据处理、讨论与小结、原始记录单。
学生要认真书写，字迹整洁、清晰。
教师认真批改每一份报告，批改后签字，在报告上标明成绩。
2.考核方式（1）实验课程的考核方式：考试以认知介绍等形式进行；（2）实验课考核成绩按百分制评定，由期末考试与平时成绩综合给出。
实际操作考试占总成绩的50%；实习报告占总成绩的30%。
第五章 车载以太网【车载网络及信息技术】
车载以太网
• 由于车载以太网的特点，在车辆上主要作为信息主干网络和车载 信息系统的通信网络，图5-1是一个以车载以太网为骨干网的车 上通信网络示例。
• 其中，车辆电子控制系统、动力传动系统以及车身控制等这些要 求实时性可靠性高、传输的数据短、数据量少的系统会仍继续使 用CAN、FlexRay等网络
第五章 车载以太网
• 车载通信技术的发展是从串行通信，到工业总线，再到 总线网络。随着车载电子控制和信息装置的增加以及信 息服务需求的不断增加，更高级的计算机网络的应用是 必然的。
• 多媒体、电子地图、INTERNET网络信息等在车上的应用 • 在车上使用以太网，并对其适当修改，既要保持以太网
的优势特点，又要满足车辆环境的要求，这就是所谓车 载以太网
• 7） 媒介访问方式为CSMA / CD（载波侦听多路访问冲突检 测），原理简单，技术易实现，网络中各工作站地位平等， 不需集中或优先级控制；
• 8） 传输速度为10 Mbps，100 Mbps或以上，目前千兆以太 网和万兆以太网已经投入使用；
• 9） EMC性能——可以根据不同的实际应用情况进行设计， 以满足OEM的EMC要求。
Ethernet Ethernet
Ethernet
6
图5-1：以车载以太网为骨干网的车上通信网络架构
7
第一节 以太网简介
➢一、定义 • 符合IEEE802.3规范的计算机网络就称为以太网。以太网最
早由Xerox（施乐）公司推出，于1980年DEC、Intel和Xerox 三家公司联合开发成为一个标准。以太网是应用最为广泛 的局域网，包括标准的以太网（10Mbit/s)、快速以太网 （100Mbit/s）和10G（10Gbit/s）以太网。它们都符合 IEEE802.3。
知荐一文熟悉车载以太网
Payload：在类型字段之后，以太帧包含有效载荷数据区域。 有效负载的最小长度为不带VLAN标记的46字节或带VLAN标记的42字节, 在汽车工业中，它最多可以包含1500个字节。
CRC校验：CRC校验在以太帧的末尾发送。 校验中包含的值是使用标准化算法计算的，该算法在发送方和接收方中以相同的方式实现。该计算是在以太帧的所有字段中进行的，因此可以确保整个消息的完整性。
标准
在车载网络方面，玩家是很多的，也推出了各自的标准，如下：
其中OPEN Alliance和电气与电子工程师协会（IEEE）制定的标准是车载以太网领域比重最大和应用最广泛的，例如我们熟知的100BASE-T1和1000BASE-T1。
自1980年以来，IEEE一直负责以太网的维护、开发和标准化。尽管各个公司都可提供专有的以太网解决方案，但大多数时候公司都会交给IEEE进行标准化以确保更广泛的应用。802工作组则专门负责以太网，因此，所有与以太网相关的标准都以802开头（例如，IEEE 802.1，IEEE 802.2，IEEE 802.3等）。
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中央控制器与控制器的安全（内网，包括以太网）
⚫中央控制器自身安全保护 ⚫与域控制器之间的安全保护
无线测试方案
场景
互联汽车的各种无线 数据 连接旨在提供更出色的安全性、性能、可靠性 和 信息娱乐能力。汽车设计人员和开发人员需要验证多种类型的无线技术 ， 包 括 2G、3G、4G LTE 和 LTE-Advanced（以及即将推出的 5G）、WLAN 、 蓝牙® 以及近场通信（NFC）等，确保通信功能的可靠性和性能。
解决方案：KEYSIGHT SYSTEMVUE
The Keysight 无线测试仪 和 信号分析仪支持多种无线制式：蜂窝（LTE/ LTE-A、W-CDMA、GGE、C2K、1xEV-DO 和 TD-SCDMA）和短距离无 线通信（802.11a/b/g/n/ac、BT 1.0-4.0、GNSS、数字视频）
优势
便于操作的图形用户界面（GUI）适用于开发和制造阶段，可实现更出色的吞吐量 和生产率。 • 支持发射机/接收机测试 • 单个仪器提供多种测量，包括噪声系数、相位噪声、调制分析和 EMI 测试, • 单个仪器支持广泛的无线制式 • 支持依照美国《无线电法案》进行杂散测量 • 实时信号分析（SA）功能支持噪声分析 • PSAP 软件支持即时网络模式
Int ro d uct io n Address Selection, Defense and Delivery Announcing an Conflict Detection and Defense Forwarding Rules Link-Local Packets Are Not Forwarded Interaction with Hosts with Routable Healing of Network Partitions
以太网测试方案
部件及整车性能测试
以太网零部件测试
以太网系统集成测试
以太网实车测试
以太网零部件测试 ECU部件测试
物理层（layer1） 网络层（layer3） 传输层（layer4） 应用层（layer5-7） 诊断测试 刷写测试 AVB TSN
GW部件测试
以太网系统集成测试
以太网系实车测试
物理层（layer1）
数据链路层（layer2）
传输层（layer4）
应用层（layer5-7）
集
成
诊断测试
测
试
刷写测试
AVB TSN 路由测试 性能测试 TC11测试
分布式功能测试
网络诊断测试
整
系统网络测试
车 测
试
网络刷写测试
交互行为测试
用户角度的功能测试
以太网测试方案
IOP 物理层（layer1）
PMA
Power on Golden ECU 上电 ECU 唤醒 质量下降信道的指示信号质量 质量增强信道的实施 对地短路的线束诊 近端和远端开路的线束诊断 近端和远端短路的线束诊断
IPv4 ACONF_Test
Packet Generation
Packet Reception
Error Handling ICMP Types IPv4 Header IPv4 Time to Live IPv4 Checksumr IPv4 Version Number IPv4 Addressing IPv4 Fragments IPv4 Reassembly IPv4 Options
检查发射机输出压降 检查 MASTER 模式下发射机时间抖动 检查 Master 发送时钟频 检查发射机功率谱密 检查 MDI 回波损耗 检查 MDI 模式转换 检查 MDI 共模辐射 检查接收机查分输入 检查接收机的频率公差
以太网测试方案
网络层（layer3）
ARP Test ICMPv4 Test IPv4 Test
1、当前车载以太网的发展日益突出，随着EE架构向中央计算集成，同时又将兼顾边缘计 算能力，以区域划分的ECU集中处理平台将是未来的趋势，而区域之间的互联互通基于以 太网之上也将成为架构发展的方向。 2、汽车以太网与传统以太网的主要区别在于物理层及应用层，而网络层及传输层大多参 考传统应用，即TCP/IP协议簇。使用传统网络TCP/IP协议簇，既能加快汽车以太网数据 传输的速度，又能与因特网无缝连接，从而实现车内与车外的信息交互。
3、在AVB及TSN协议中，虽然发送端和接收端不再使用IP地址的命名方法，而是使用标 识ID来区别不同的设备，但是其作用和在数据包中的位置是与TCP/IP协议集类似，因此在 网络安全中仍需要完善监控防御机制。
EE架构趋势
安全设计
与云端的通信安全（外网，包括无线通讯）
⚫网络通信安全保护 • 安全 OTA
解决方案：ECALL/ERA-GLONASS 一致性测试
E6950A eCall/ERA-GLONASS 一致性测试解决方案能够仿真 PSAP，并 控制 UXM/8960 和 MXG 信号发生器来仿真蜂窝网络。它提供车载系统所需的 GNSS 坐标，用以编译 MSD。该装置可以验证 IVS 或调制解调器是否可以触 发紧急呼叫，发送正确的原始 MSD 数据，同时与 PSAP 建立语音连接，进而 测试泛欧和 ERA-GLONASS 平台 — 这一切都完全独立于任何真实的移动网 络。它还提供可选的音频分析仪，用于并行测试语音质量。
车载以太网及安全测试方案
北京豆荚科技年5月
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目录
1 背景及需求 2 电子电器架构 3 安全设计 4 测试方案
背景和需求
场景
eCall /ERA-GLONASS 一致性测试解决方案是欧盟和俄罗斯大力推动的一个 方案，通过将移动通信与卫星定位相结合，能够在发生撞车事故时快速为乘客 提供帮助。通常，eCall 模块包含一个嵌入式电脑，可以持续监测碰撞传感器 并通过卫星接收机获得车辆位置信息。当激活碰撞传感器后，带内调制解调器 将会建立一个连接，将最小数据集（MSD）传输至最适合的公共安全应答点 （ PSAP）。麦克风和扬声器系统使司机或乘客能够与 PSAP 接线员进行对 话。所有这些元器件都具有非常重要的作用，因此需要在真实环境中接受功能 测试，确保整个系统的可靠性能。测试 eCall/ERA-GLONASS 模块带来了诸 多挑战；所以测试解决方案应当满足下列最低功能要求：