以太網廣泛用于各種應用。但是，對于滿載網絡中要求苛刻的多媒體流應用，以太網不是正確的選擇，因為它對服務質量 （QoS） 的支持有限。IEEE 802.1 音頻/視頻橋接 （AVB） 標準是對傳統以太網的擴展，提供多媒體流所需的 QoS 功能，例如時間同步的低延遲流服務和帶寬預留。AVB 用一種開放的、基于標準的方法取代了電纜的物理復雜性和早期專有解決方案的網絡復雜性，從而大大簡化了網絡管理和支持。

基于 AVB 的系統的系統級建模提供了對網絡架構、節點到節點延遲和通道上可用帶寬的更大可見性，甚至有助于挖掘提出的系統架構中的潛在挑戰和瓶頸。這還允許用戶通過更改流量速率、流量模式以及通話者和聽眾之間的路由來進行各種分析，以計算吞吐量和網絡延遲。這些非常關鍵的系統特性的可用性將使設計人員能夠定義滿足用戶要求的最佳網絡架構。

我的權衡和分析側重于性能、功率和可靠性。為此，我使用 Mirabilis Design 的 VisualSim Architect 構建了一個事件驅動的時序仿真模型。設計人員將模擬此模型，以試驗拓撲、工作負載和 AVB 配置。在一個簡單的例子中說明使用模擬模型代表視頻記錄和存儲系統。視頻記錄器連接到 AVB 節點，該節點通過 AVB 開關傳輸到托管固態記錄器的 AVB 節點。在 AVB 術語中，錄像機是說話者，錄像機是聽者。真正的系統將涉及數百名談話者和聽眾。所提出的簡單設計的 VisualSim 模型如圖 1 所示。

圖 1：一個簡單的 AVB 系統。

在模型中，攝像頭模塊是一個流量生成器。我使用 VisualSim AVB 庫來組裝網絡拓撲。配置在 CSV 文件中進行編輯并提供給仿真模型。示例配置包括路由表、服務類型的帶寬、A 類和 B 類類型以及每個通話者的流量流。用戶將從 VisualSim 分布驅動的工作負載生成開始。如果設計人員有任何從真實硬件捕獲的跟蹤文件，那么這些文件可以用作源文件。要尋找的模擬結果將是吞吐量、端到端延遲、利用率和網絡延遲。

使用 VisualSim 建模流程將真實硬件設備帶入循環中，為系統驗證和測試用例生成提供了更多的杠桿作用。一種情況，如圖 2 所示，VisualSim 與物理開關和記錄器設備連接。

圖 2：使用 VisualSim 的硬件在環。

在這種情況下，VisualSim 中的 AVB 模型將從單個 IP 地址生成多個流。在系統模型運行期間，接收器的延遲保存在一個文件中。當模型使用硬件在環運行時，延遲將與系統模型的預期延遲進行比較。

基于 AVB 的系統的基于模型的系統開發消除了產品重新設計的風險，并增加了系統設計人員對所選架構的信心。在產品開發的早期階段，設計人員可以將故障注入仿真模型，以檢測系統可能遇到的挑戰。在設計流程的早期識別所有瓶頸和資源限制，使設計人員能夠開發無錯誤的系統，同時消除產品重新設計的風險，同時滿足上市時間要求。

審核編輯：郭婷