Startseite > Automotive > Herausforderungen von Ethernet-Debugging

Bussysteme

Herausforderungen von Ethernet-Debugging

19. Oktober 2012, 8:59 Uhr | Helge Zinner

▶ Diesen Artikel anhören

Fortsetzung des Artikels von Teil 4

Herausforderungen der Ethernet-Analyse

Die Tabelle stellt die Möglichkeiten der Analyse einer Ethernet-Verbindung gegenüber. Auf OSI-Schicht 1 kann dies in Form eines Tap umgesetzt werden, welcher die Daten rein auf physikalischer Schicht bearbeitet. Der Tap nimmt nicht an der Layer-2 Kommunikation teil und ist sowohl für den Sender als auch für den Empfänger unsichtbar. Jedoch wird durch diesen vor allem das zeitliche Verhalten derart verändert, dass die aufgenommenen Messungen im schlechtesten Falle nicht mehr aussagekräftig sind. Die durch „Ethernet Audio/Video Bridging“ (AVB) durchgeführte Zeitsynchronisation und Kommunikation könnte selbst dann komplett zum Erliegen kommen, wenn nur mitgelesen wird.

Im Gegensatz dazu bietet ein Switch die Möglichkeit, aktiv in das Geschehen einzugreifen. Hierzu sind allerdings zusätzliche Protokolle auf Schicht 2 notwendig. Die Unterstützung diverser Protokolle kann zum Teil auch erweiterte Anforderungen an die Hardware stellen. Beispielsweise muss ein Hardware-Timestamping möglich sein und eine bestimmte Anzahl an Switch-Queues zur Verfügung stehen, wenn AVB unterstützt werden soll. Unter Umständen wird dafür spezielle Hardware benötigt. Des Weiteren müssen Protokolle auf den höheren Schichten, zum Beispiel TTEthernet oder Ethernet-AVB, Software-seitig unterstützt und dementsprechend implementiert werden. Dies setzt eine Kompatibilität zu den entsprechenden Standards und deren Umsetzungen voraus.

Letztendlich beeinflusst ein Switch die Netzwerkkommunikation deutlich mehr als ein Tap. Sollten aber im Netzwerk Zeitsynchronisationsprotokolle ausgeführt werden, so beeinflussen beide Geräte die Synchronisationsgenauigkeit. Die zusätzliche Verzögerung des Taps könnte zum vollständigen Abbruch der Zeitsynchronisation führen. Der Tap nimmt an den Protokollen der höheren Schichten nicht teil. Die Layer-2-Topologie des Netzwerkes wird außerdem nicht verändert, was in diesem Falle dem Ethernet-AVB-Protokoll zugute kommt. Dessen Dienstgüte ist auf eine maximale Ausdehnung der Topologie bzw. Anzahl der Knoten beschränkt.

Die Wahl des Werkzeuges sollte an die Anwendung angepasst werden. Beim Architektur-Design und der Anwendungsentwicklung sollte aber schon berücksichtigt werden, dass zusätzliche Geräte hinzugefügt werden könnten und sich dadurch Topologie und Zeitverhalten ändern können. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein Tap eine einfache Möglichkeit bietet, eine Netzwerkverbindung mitzulesen. Hierbei werden im Gegensatz zu einem Switch wirklich alle Pakete weitergeleitet, was gerade bei einer Fehlersuche notwendig ist. Voraussetzung hierfür ist allerdings ein Full-Duplex-Tap.