虹科分享 | 汽車技術(shù)的未來：Netropy如何測試和確保汽車以太網(wǎng)的性能

在汽車行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新的今天，汽車以太網(wǎng)的性能和可靠性成為了關(guān)鍵焦點(diǎn)。如何測試和確保汽車以太網(wǎng)的性能？我們來看看BroadR-Reach技術(shù)如何革新車載網(wǎng)絡(luò)，并通過綜合性能測試來確保網(wǎng)絡(luò)在各種環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行和高效安全性。

簡介：

隨著汽車技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車以太網(wǎng)成為了連接各種車載系統(tǒng)的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)。本文詳細(xì)介紹了汽車以太網(wǎng)的基本概念、重要性以及如何通過使用先進(jìn)的測試方法和工具確保其性能和安全性。文章還探討了BroadR-Reach技術(shù)在現(xiàn)代車輛中的應(yīng)用，以及如何評估和優(yōu)化汽車以太網(wǎng)在不同條件下的性能。

文章速覽：

• 什么是汽車以太網(wǎng)？
• 汽車以太網(wǎng)的用途是什么？
• 汽車以太網(wǎng)的測試要求是什么？
• 流量生成如何幫助測試汽車以太網(wǎng)？

如今汽車不再是單純的代步工具，把人從A點(diǎn)帶到B點(diǎn)，同時還配備了車載信息娛樂系統(tǒng)、車載診斷、高級駕駛員輔助和其他安全系統(tǒng)，因此汽車需要隨時傳輸大量數(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。

一、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)來減少延遲，消除來自汽車中物理源的"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)。

二、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算和帶寬要求。

汽車也配備了越來越復(fù)雜的信息娛樂系統(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候都多。汽車以太網(wǎng)設(shè)計靈活，因此即使出現(xiàn)新技術(shù)，也可以輕松重新配置網(wǎng)絡(luò)以成功連接每個元件。

隨著我們向自動駕駛、自動駕駛汽車邁進(jìn)，汽車將被期望同時連接到互聯(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)先級通信的智能，而不是低優(yōu)先級的通信。例如，將安全關(guān)鍵信息優(yōu)先于娛樂。

三、汽車以太網(wǎng)的測試要求是什么？

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

• 壓力測試設(shè)備以確定其斷點(diǎn)
• 通過測試最壞情況來驗(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

1、RFC2544

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

1）吞吐量

測試吞吐量有助于確定是否有足夠的帶寬來容納需要同時發(fā)送的大量數(shù)據(jù)。當(dāng)負(fù)載過大時會發(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？

2）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?。測試可以查明延遲開始嚴(yán)重影響性能的位置，這對于優(yōu)化安全功能尤為重要。

3）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，有多少車架損失會導(dǎo)致完全失效？

2、安全

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，在測試汽車以太網(wǎng)時，還必須考慮另一個因素——安全性。
將以太網(wǎng)和IP引入汽車會使其系統(tǒng)面臨與任何其他網(wǎng)絡(luò)相同的攻擊威脅。事實(shí)上，許多漏洞都是公開發(fā)布的，許多汽車已經(jīng)存在黑客手冊。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)過徹底的測試。

四、流量生成如何幫助測試汽車以太網(wǎng)？

流量發(fā)生器可以通過汽車以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送大量各種應(yīng)用流量，以對安全關(guān)鍵功能和信息娛樂系統(tǒng)的性能進(jìn)行基準(zhǔn)測試。通過同時從1000個模擬客戶端生成多媒體流的混合來測試單播、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，通過性能最佳的鏈路路由來自攝像機(jī)和傳感器的高優(yōu)先級通信量，以及不太重要的通信量。

了解帶寬、延遲和損失對應(yīng)用性能的影響，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的性能瓶頸，并針對繁重的流量負(fù)載進(jìn)行測試，以確保依賴汽車以太網(wǎng)的每個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進(jìn)行安全性和漏洞測試。驗(yàn)證防火墻是否正在檢測和阻止未經(jīng)授權(quán)的流量，并通過以非常高的規(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)打開了大門，流量發(fā)生器可以幫助降低測試和修復(fù)成本，加快上市時間，并通過確保最佳性能來保護(hù)品牌聲譽(yù)。

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