CN113726592B - 一种边缘服务器的传输延迟测试方法、系统及相关组件 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种边缘服务器的传输延迟测试方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质，该方法包括：确定任意两个不同的以太网接口作为第一接口和第二接口；通过第一接口向边缘服务器的第一测试接口发送测试报文，并记录发送时间，以便边缘服务器根据接口信息调整当前路由配置，将测试报文对应的反馈报文通过当前路由配置的第二测试接口回传至第二接口；获取接收到反馈报文的接收时间，根据发送时间和接收时间计算边缘服务器的延迟时间；当延迟时间未处于预设时间范围内，判定边缘服务器设计不合理。本申请通过测试装置对边缘服务器的任意两个以太网接口的传输延迟进行测试，从而判断边缘服务器的设计是否合理，提高测试灵活性。

Description

一种边缘服务器的传输延迟测试方法、系统及相关组件

技术领域

本申请涉及边缘服务器领域，特别涉及一种边缘服务器的传输延迟测试方法、系统及相关组件。

背景技术

近年来，随着万物互联时代的到来和无线网络的普及，网络边缘的设备数量及其产生的数据量都急剧增长。在这种情况下，以云计算为代表的集中式处理模式将无法高效地处理边缘设备产生的数据，边缘服务器应运而生。由于云计算大多采用集中式管理的方法，这使云服务创造出较高的经济效益，而在万物互联的背景下，应用服务需要低延时、高可靠性以及数据安全，而传统云计算技术无法满足终端侧“大连接、低时延、大带宽”的需求问题，边缘计算为此得到了充分关注。相比云计算在大数据处理分析方面的优势，边缘计算在低延时与高可靠的场景中有着云计算无法替代的优势。它不仅能够解决云计算网络带宽与计算吞吐量的性能瓶颈，还能够更实时地处理终端设备的海量“小数据”，并在保证终端的数据安全。

在边缘存储的应用场景中，边缘计算是将数据的处理、应用程序的运行，甚至一些功能服务的实现，由中心服务器下放到网络边缘的节点上，它将应用程序的数据或服务的某些部分从一个或多个中心节点转移到另一个逻辑端点。在边缘计算的应用场景中，边缘服务器的1PPS(One Pulse Per Second，每秒一个脉冲信号)信号、千兆以太网信号、10G/25G/40G等大于千兆带宽的以太网信号接口主要用来传输时间同步报文。为满足同步要求，需要边缘服务器的传输延迟满足要求，但是目前还没有一种对边缘服务器的传输延迟进行测试的方案。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种边缘服务器的传输延迟测试方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质，通过测试装置对边缘服务器的任意两个以太网接口的传输延迟进行测试，从而判断边缘服务器的设计是否合理，提高测试灵活性。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种边缘服务器的传输延迟测试方法，应用于测试装置中的控制芯片，所述测试装置还包括与所述控制芯片连接的多个以太网信号接口，该传输延迟测试方法包括：

确定任意两个不同的所述以太网接口作为第一接口和第二接口；

通过所述第一接口向所述边缘服务器的第一测试接口发送测试报文，并记录发送时间，所述测试报文包括所述第二接口的接口信息，以便所述边缘服务器根据所述接口信息调整当前路由配置，将所述测试报文对应的反馈报文通过所述当前路由配置的第二测试接口回传至所述第二接口；

获取接收到所述反馈报文的接收时间，根据所述发送时间和所述接收时间计算所述边缘服务器的延迟时间；

当所述延迟时间未处于预设时间范围内，判定所述边缘服务器设计不合理。

可选的，所述控制芯片为型号为ZYNC-7000的FPGA芯片。

可选的，多个所述以太网接口包括一个或多个SFP接口以及一个或多个RJ45接口。

可选的，所述测试报文根据北斗发送的同步数据得到。

可选的，所述根据所述发送时间和所述接收时间计算第一接口和所述第二接口的延迟时间之后，该传输延迟测试方法还包括：

当所述延迟时间未处于预设时间范围内，生成告警提示信息，所述告警提示信息包括所述第二接口的接口信息及所述第一接口的接口信息。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种边缘服务器的传输延迟测试系统，应用于测试装置中的控制芯片，所述测试装置还包括与所述控制芯片连接的多个以太网信号接口，该传输延迟测试系统包括：

确定模块，用于确定任意两个不同的所述以太网接口作为第一接口和第二接口；

输出模块，用于通过所述第一接口向所述边缘服务器的第一测试接口发送测试报文，并记录发送时间，所述测试报文包括所述第二接口的接口信息，以便所述边缘服务器根据所述接口信息调整当前路由配置，将所述测试报文对应的反馈报文通过所述当前路由配置的第二测试接口回传至所述第二接口；

接收模块，用于获取接收到所述反馈报文的接收时间，根据所述发送时间和所述接收时间计算所述边缘服务器的延迟时间；

判定模块，用于当所述延迟时间未处于预设时间范围内，判定所述边缘服务器设计不合理。

可选的，所述控制芯片为型号为ZYNC-7000的FPGA芯片。

可选的，多个所述以太网接口包括一个或多个SFP接口以及一个或多个RJ45接口。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种电子设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任意一项所述的传输延迟测试方法的步骤。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任意一项所述的传输延迟测试方法的步骤。

本申请提供了一种边缘服务器的传输延迟测试方法，通过测试装置对边缘服务器的任意两个以太网接口的传输延迟进行测试，测试装置通过第一接口向边缘服务器发送测试报文，并记录发送时间，测试报文包括第二接口的接口信息，以便边缘服务器按照该接口信息配置当前路由配置，提高测试灵活性，然后边缘服务器将测试报文对应的反馈报文按照当前路由设置回传至测试装置的第二接口，测试装置根据接收到反馈报文的时间和之前记录的发送时间即可得到边缘服务器中第一测试接口和第二测试接口之间的延迟时间，从而根据延迟时间是否超限确定边缘服务器的设计是否合理。本申请还提供了一种边缘服务器的传输延迟测试系统、电子设备及计算机可读存储介质，具有和上述传输延迟测试方法相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请所提供的一种边缘服务器的传输延迟测试方法；

图2为本申请所提供的一种边缘服务器的结构示意图；

图3为本申请所提供的一种测试装置的结构示意图；

图4为本申请所提供的一种测试装置和边缘服务器的连接结构示意图；

图5为本申请所提供的一种边缘服务器的传输延迟测试装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种边缘服务器的传输延迟测试方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质，通过测试装置对边缘服务器的任意两个以太网接口的传输延迟进行测试，从而判断边缘服务器的设计是否合理，提高测试灵活性。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参照图1，图1为本申请所提供的一种边缘服务器的传输延迟测试方法的步骤流程图，该传输延迟测试方法包括：

S101：确定任意两个不同的以太网接口作为第一接口和第二接口；

S102：通过第一接口向边缘服务器的第一测试接口发送测试报文，并记录发送时间，测试报文包括第二接口的接口信息，以便边缘服务器根据接口信息调整当前路由配置，将测试报文对应的反馈报文通过当前路由配置的第二测试接口回传至第二接口；

S103：获取接收到反馈报文的接收时间，根据发送时间和接收时间计算边缘服务器的延迟时间；

S104：当延迟时间未处于预设时间范围内，判定边缘服务器设计不合理。

首先需要说明的是，边缘服务器包括多个以太网接口，分别用于传输1PPS信号、千兆以太网信号、10G/25G/40G等大于千兆带宽的以太网信号，本申请中对边缘服务器的传输延迟的测试实际上就对边缘服务器任意两个不同以外网接口的传输延迟的测试。参照图2所示，图2为一种边缘服务器的结构示意图，包括2个SFP接口、3个RJ45接口，其中，SFP接口1和RJ45接口1可以用来连接设备1和设备2，设备1和设备2是其他边缘服务器。图2所示的边缘服务器采用intel的Xeon-D平台CPU，其中，Xeon-D通过SFP链路连接到SFP(Small Form-factor Pluggable，小型化可热插拔模块)接口1，通过PCIE(Peripheral ComponentInterconnect Express，高速串行计算机扩展总线)链路连到一个网卡芯片，图2中的MAC(Media Access Control，媒体访问控制子层协议)，MAC通过MDI(Media DependentInterface，介质依赖接口)链路连接到RJ45接口1，通过Xeon-D和MAC分别通过1PPS IN/OUT双向链路连接到一个Buffer芯片，Buffer芯片出2路1PPS IN/OUT，分别接到了RS485芯片和1个PCIE Slot槽位，RS485芯片将1PPS IN/OUT由单端转换成差分，接到RJ45接口2，PCIESlot上插上网卡，图2中的NIC(Network Interface Controller，网卡)，NIC出1个SFP接口2和RJ45接口3。

基于如图2所示边缘服务器结构，本申请的检测装置包括一个控制芯片，及与该控制芯片连接的多个以太网接口，具体可参照图3所示，该检测装置采用ZYNC-7000这款内置ARM Core的FPGA(Field Programmable Gate Array，可编程逻辑器件)芯片，也是一款嵌入式微处理器，节约硬件成本。ZYNC-7000通过SPI链路外挂Flash，用来存储用于继续测试的FW，并外挂DDR(Double Data Rate SDRAM，双倍数据速率SDRAM)，板内的50Mhz Clock GEN(Clock Generator，时钟发生器)提供50Mhz的差分时钟给该控制芯片，同时该控制芯片通过1PPS链路连接到外置的RJ45接口，用来连接待测边缘服务器的1PPS接口，控制芯片通过千兆以太网链路连接到设备的另外一个RJ45接口，用来连接待测边缘服务器的一个以太网接口，控制芯片通过10G/25G/40G链路连接到外置的SFP接口，用来连接待测边缘服务器的SFP接口，还包括一个天线接口，用来插接天线模块连接到北斗卫星系统。

在进行测试时，需要将本实施例所提供的测试装置按图4所示的方案与边缘服务器连接，具体的，测试装置中的RJ45接口2与边缘服务器的RJ45接口2通过1PPS链路连接，测试装置中的RJ45接口3与边缘服务器的RJ45接口3通过千兆以太网链路连接，测试装置中的SFP接口2与边缘服务器的SFP接口2通过10G/25G/40G链路连接。当然，除了可以通过上述连接方式连接还可以采用其他连接方式，本申请在此不做具体的限定。

一般的，在进行时间同步时，北斗导航系统直接将同步报文通过任意以太网接口传输至边缘服务器，边缘服务器对同步报文处理后在通过不同于输入接口的一个以太网接口输出，基于此，需要测试边缘服务器任意两个接口之间传输延迟是否满足标准。

在按照上述方案连接完后，选择第一接口和第二接口，第一接口用于发送测试报文，第二接口用于接收反馈报文，可以理解的是，边缘服务器上与第一接口连接的接口即为第一测试接口，与第二接口连接的接口即为第二测试接口，测试装置通过天线接收北斗导航系统发送的同步数据，生成带有时间戳的测试报文，将测试报文通过第一接口、第一测试接口发送给边缘服务器，并记录发送时间，边缘服务器在接收到该测试报文后，会进行解析处理，得到与第二接口的接口信息，从而确定边缘服务器上的第二待测接口，按照上述对应关系设置当前路由配置，以便将对测试报文进行处理分析后得到的反馈报文由第二测试接口、第二接口传输回测试装置，测试装置根据接收到反馈报文的时间，和发送时间的时间差，得到测试报文在边缘服务器的滞留时间，判断滞留时间是否在预设时间范围内，若测试报文在边缘服务器的任意两个测试接口的延迟时间都在预设时间范围内，则说明边缘服务器设计合理，任意两个测试接口的延迟时间不在预设时间范围内，均认为边缘服务器的设计不合理。其中，预设时间范围可以设置在100～200ns。举例说明，假设测试装置通过RJ45接口1向边缘服务器的RJ45接口1发送测试报文，若当前测试需要测试SFP接口2和RJ45接口1的传输延迟，则将SFP接口2的端口信息添加在测试报文中，以便边缘服务器接收到测试报文后，设置路由配置，以便将反馈报文经其SFP接口2回传到测试装置的SFP接口2。

作为一种可选的实施例，根据发送时间和接收时间计算第一接口和第二接口的延迟时间之后，该传输延迟测试方法还包括：

当延迟时间未处于预设时间范围内，生成告警提示信息，告警提示信息包括第二接口的接口信息及第一接口的接口信息。

具体的，如果任意两个以太网接口的延迟时间不再预设范围内，生成对应的提示信息，已告知设计人员这两个以太网接口存在问题，便于定位同步失败的原因，提高运维效率。

可见，本实施例中，通过测试装置对边缘服务器的任意两个以太网接口的传输延迟进行测试，测试装置通过第一接口向边缘服务器发送测试报文，并记录发送时间，测试报文包括第二接口的接口信息，以便边缘服务器按照该接口信息配置当前路由配置，提高测试灵活性，然后边缘服务器将测试报文对应的反馈报文按照当前路由设置回传至测试装置的第二接口，测试装置根据接收到反馈报文的时间和之前记录的发送时间即可得到边缘服务器中第一测试接口和第二测试接口之间的延迟时间，从而根据延迟时间是否超限确定边缘服务器的设计是否合理。

请参照图5，图5为本申请所提供的一种边缘服务器的传输延迟测试系统的结构示意图，应用于测试装置中的控制芯片，测试装置还包括与控制芯片连接的多个以太网信号接口，该传输延迟测试系统包括：

确定模块11，用于确定任意两个不同的以太网接口作为第一接口和第二接口；

输出模块12，用于通过第一接口向边缘服务器的第一测试接口发送测试报文，并记录发送时间，测试报文包括第二接口的接口信息，以便边缘服务器根据接口信息调整当前路由配置，将测试报文对应的反馈报文通过当前路由配置的第二测试接口回传至第二接口；

接收模块13，用于获取接收到反馈报文的接收时间，根据发送时间和接收时间计算边缘服务器的延迟时间；

判定模块14，用于当延迟时间未处于预设时间范围内，判定边缘服务器设计不合理。

可见，本实施例中，通过测试装置对边缘服务器的任意两个以太网接口的传输延迟进行测试，测试装置通过第一接口向边缘服务器发送测试报文，并记录发送时间，测试报文包括第二接口的接口信息，以便边缘服务器按照该接口信息配置当前路由配置，提高测试灵活性，然后边缘服务器将测试报文对应的反馈报文按照当前路由设置回传至测试装置的第二接口，测试装置根据接收到反馈报文的时间和之前记录的发送时间即可得到边缘服务器中第一测试接口和第二测试接口之间的延迟时间，从而根据延迟时间是否超限确定边缘服务器的设计是否合理。

作为一种可选的实施例，控制芯片为型号为ZYNC-7000的FPGA芯片。

作为一种可选的实施例，多个以太网接口包括一个或多个SFP接口以及一个或多个RJ45接口。

作为一种可选的实施例，测试报文根据北斗发送的同步数据得到。

作为一种可选的实施例，该传输延迟测试系统还包括：

告警模块，用于当延迟时间未处于预设时间范围内，生成告警提示信息，告警提示信息包括第二接口的接口信息及第一接口的接口信息。

另一方面，本申请还提供了一种电子设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现如上文任意一个实施例所描述的传输延迟测试方法的步骤。

对于本申请所提供的一种电子设备的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

本申请所提供的一种电子设备具有和上述传输延迟测试方法相同的有益效果。

另一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上文任意一个实施例所描述的传输延迟测试方法的步骤。

对于本申请所提供的一种计算机可读存储介质的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

本申请所提供的一种计算机可读存储介质具有和上述传输延迟测试方法相同的有益效果。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种边缘服务器的传输延迟测试方法，其特征在于，应用于测试装置中的控制芯片，所述测试装置还包括与所述控制芯片连接的多个以太网信号接口，多个所述以太网信号接口包括一个或多个SFP接口以及一个或多个RJ45接口，该传输延迟测试方法包括：

确定任意两个不同的所述以太网信号接口作为第一接口和第二接口；

通过所述第一接口向所述边缘服务器的第一测试接口发送测试报文，并记录发送时间，所述测试报文包括所述第二接口的接口信息，以便所述边缘服务器根据所述接口信息调整当前路由配置，将所述测试报文对应的反馈报文通过所述当前路由配置的第二测试接口回传至所述第二接口；所述测试报文为基于接收到的北斗导航系统发送的同步数据生成的带有时间戳的测试报文；

获取接收到所述反馈报文的接收时间，根据所述发送时间和所述接收时间计算所述边缘服务器的延迟时间；

当所述延迟时间未处于预设时间范围内，判定所述边缘服务器设计不合理；

所述根据所述发送时间和所述接收时间计算第一接口和所述第二接口的延迟时间之后，该传输延迟测试方法还包括：

当所述延迟时间未处于预设时间范围内，生成告警提示信息，所述告警提示信息包括所述第二接口的接口信息及所述第一接口的接口信息；

其中，所述边缘服务器上与所述第一接口连接的接口为所述第一测试接口，所述边缘服务器上与所述第二接口连接的接口为所述第二测试接口。

2.根据权利要求1所述的传输延迟测试方法，其特征在于，所述控制芯片为型号为ZYNC-7000的FPGA芯片。

3.一种边缘服务器的传输延迟测试系统，其特征在于，应用于测试装置中的控制芯片，所述测试装置还包括与所述控制芯片连接的多个以太网信号接口，多个所述以太网信号接口包括一个或多个SFP接口以及一个或多个RJ45接口，该传输延迟测试系统包括：

确定模块，用于确定任意两个不同的所述以太网信号接口作为第一接口和第二接口；

输出模块，用于通过所述第一接口向所述边缘服务器的第一测试接口发送测试报文，并记录发送时间，所述测试报文包括所述第二接口的接口信息，以便所述边缘服务器根据所述接口信息调整当前路由配置，将所述测试报文对应的反馈报文通过所述当前路由配置的第二测试接口回传至所述第二接口；所述测试报文为基于接收到的北斗导航系统发送的同步数据生成的带有时间戳的测试报文；

接收模块，用于获取接收到所述反馈报文的接收时间，根据所述发送时间和所述接收时间计算所述边缘服务器的延迟时间；

判定模块，用于当所述延迟时间未处于预设时间范围内，判定所述边缘服务器设计不合理；

该传输延迟测试系统还包括：

告警模块，用于当所述延迟时间未处于预设时间范围内，生成告警提示信息，所述告警提示信息包括所述第二接口的接口信息及所述第一接口的接口信息；

其中，所述边缘服务器上与所述第一接口连接的接口为所述第一测试接口，所述边缘服务器上与所述第二接口连接的接口为所述第二测试接口。

4.根据权利要求3所述的传输延迟测试系统，其特征在于，所述控制芯片为型号为ZYNC-7000的FPGA芯片。

5.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1-2任意一项所述的传输延迟测试方法的步骤。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-2任意一项所述的传输延迟测试方法的步骤。