Pakettisynkronointitestauksen automaatio Risto Hietala valvoja: Prof. Riku Jäntti ohjaaja: DI Jonas Lundqvist
ESITYKSEN RAKENNE Tietoverkkojen synkronointi Pakettikytkentäisten verkkojen synkronointi Ohjelmistotestaus Vaatimukset ja suunnittelu Toteutus ja tulokset
TIETOVERKKOJEN SYNKRONOINTI Synkronointia tarvitaan jotta keskustelun osapuolet tietäisivät koska puhua ja koska kuunnella. Synkronointia täytyy ylläpitää jotta osapuolten kellot eivät ajaudu erilleen
SYNKRONISIA SIGNAALEJA t 1 t 1 (a) t (b) t t t 2 t 2 t 3 t 3 (c) t (d) t t t t 4 t 4 (e) 1335284633.0001 1335284633.0002 1335284633.0003 t t a) Merkitsevät hetket (significant instants) b) Synkroniset signaalit c) Asynkroniset signaalit d) Vaihesynkroniset signaalit e) Aikasynkroniset signaalit
SYNKRONISOINNIN VAELLUKSEN (WANDER) MITTAUS Reference clock Timing reference Input port Unit under test Output port Wander measuring circuit x(t) ITU-T O.171: Synchronized wander measurement configuration Time Interval Error (TIE):
MAXIMUM TIE (MTIE) T =(N 1) τ0 x(t) Time error τ = n τ0 x ppk 0 1 2 3 k k + n N i
Tietoverkkojen synkronointi Pakettikytkentäisten verkkojen synkronointi Ohjelmistotestaus Vaatimukset ja suunnittelu Toteutus ja tulokset
PRECISION TIME PROTOCOL (PTP) IEEE standardi 1588 t ms Master time t 1 Sync Slave time Timestamps known by slave t 2 t 2 Follow Up (t 1 ) t 1, t 2 t sm Delay Req t 3 t 1, t 2, t 3 t 4 Delay Resp (t 4 ) t 1, t 2, t 3, t 4
TESTAUSTOPOLOGIA Reference timing signal (PRC) Packet delay variation Jitter, wander, frequency accuracy Test equipment Test equipment 1 2 3 4... 10 CE (TDM traffic generator) TDM signal IWF GE reference point 1 GE GE GE FE or GE Reference point 3 IWF (DUT) Reference point 3 TDM signal Traffic generator Disturbance load according to traffic models Flow of interest ITU-T G.8261: Performance test topology
ITU-T G.8261 APPENDIX VI 100 TC12 100 TC13 50 50 0 0:00 0:15 0:30 0:45 1:00 0 0:00 1:30 3:00 4:30 6:00 100 TC14 100 TC15 50 50 0 0:00 6:00 12:00 18:00 24:00 0 0:00 0:15 0:30 0:45 100 TC16 50 0 0:00 0:15 0:30 0:45 ITU-T G.8261 Appendix VI performance test cases 12 through 16 Kuorma mitattavalle laitteelle päin yhtenäisellä viivalla Mitattavalta laitteelta isännälle päin katkoviivalla Mustat pystypalkit linkkikatkoja
Tietoverkkojen synkronointi Pakettikytkentäisten verkkojen synkronointi Ohjelmistotestaus Vaatimukset ja suunnittelu Toteutus ja tulokset
S-KÄYRÄ 100 80 planned executed passed number of tests 60 40 20 0 days to release
Tietoverkkojen synkronointi Pakettikytkentäisten verkkojen synkronointi Ohjelmistotestaus Vaatimukset ja suunnittelu Toteutus ja tulokset
MTIE:N LASKENTA-ALGORITMIT Naiivi lasketaan kaikille tarkasteluikkunoille alkaen kaikista mitatuista arvoista Extreme Fix MTIE(k) voi muuttua vain huippuarvojen kohdalla Siirretään tarkasteluikkunaa huippuarvosta toiseen Binary Decomposition MTIE(k+1) on laskettavissa MTIE(k) huippuarvoista Pidetään muistissa edellisen kierroksen minimi- ja maksimiarvot ikkunoiden lähtöpisteessä
SALLITTU MTIE-RAJA 100 ITU-T G.8261 Deployment case 2A MTIE (µs) 10 1 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 Observation interval (s)
Tietoverkkojen synkronointi Pakettikytkentäisten verkkojen synkronointi Ohjelmistotestaus Vaatimukset ja suunnittelu Toteutus ja tulokset
TESTIVERKKO JA TESTAUKSEN ETENEMINEN Reference clock Main script file Test case Timing reference PTP Master Setup device and test Test case 12 Test case 13, model 1 Setup test-specific parameters Setup measurement device Setup PDV generation PTP packet flow Test case 13, model 2 Wait for stabilization time... Start PDV generation Start timer PDV Emulator Test case 17, model 1 Measure Query TIE values Impaired PTP packet flow Test case 17, model 2 Stop PDV generation Return if test is done Finalize test and report Finalize measurement Device under test Calculate MTIE Recovered timing Plot TIE and MTIE Add test case results to report Wander measurement
ESIMERKKI TIE-KUVAAJASTA 1 0.5 Time Interval Error sample3.dat 20.07.2011 13:23 result 0 TIE (µs) -0.5-1 -1.5-2 00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 00:00 04:00 Time (hh:mm)
MTIE:N LASKENTA-ALGORITMIN TOTEUTUS
ESIMERKKI MTIE-KUVAAJASTA 100 Maximum Time Interval Error sample3-mtie.csv 20.07.2011 13:23 ITU-T G.8261 Deployment case 2A result 10 MTIE (µs) 1 0.1 0.01 0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 100000 Observation interval (s)
TESTAUKSEN S-KÄYRÄ 150 automated manual number of tests run 100 50 0-70 -60-50 -40-30 -20-10 0 days to release