成熟和完善的通訊接口支持是英創(chuàng)公司工控主板的一大亮點(diǎn)，對工業(yè)中常用的通訊接口在各種場合都有著穩(wěn)定的運(yùn)行表現(xiàn)，所以主板被大量應(yīng)用于和通訊相關(guān)的項(xiàng)目中。而對于通訊類的設(shè)備，有一些場合會要求通過網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴測試。網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴一般是指由于網(wǎng)絡(luò)中充滿了廣播包或組播包，以至于占滿整個網(wǎng)絡(luò)帶寬，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)極慢甚至癱瘓的一種故障。

正常情況下，主板會接收發(fā)送過來的廣播包和組播包然后進(jìn)行相關(guān)處理和解析，如果整個網(wǎng)絡(luò)中充滿了廣播包或組播包，那么主板將會一直處在對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的處理和解析中，這樣就會大量消耗主板的資源，導(dǎo)致主板出現(xiàn)系統(tǒng)響應(yīng)慢，甚至導(dǎo)致影響整個系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況。針對這種現(xiàn)象和需求，英創(chuàng)公司在ESM335x系列主板上增加了抵抗網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的方案，讓主板即使處在網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴中也不會消耗過多的資源，保證主板功能的正常運(yùn)行。

在ESM335x主板上采用的方法是控制接收廣播和組播包的速率，通過英創(chuàng)公司提供的軟件工具switch-configs設(shè)置，可以將ESM335x主板每秒接收廣播和組播包數(shù)量進(jìn)行限制，總共分為10個梯度，從每秒鐘分別最多接收10000個廣播包和組播包到每秒鐘1000個，每個梯度遞減1000，這樣就避免了接收過多的廣播包和組播包，從而導(dǎo)致消耗過多的硬件資源。

為了測試方案的效果，英創(chuàng)公司使用了PC和ESM3354主板搭建了實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓ESM3354主板和PC通過交換機(jī)連接，然后在PC上使用大流量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包生成工具trafgen，產(chǎn)生大量廣播包模擬網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的情況，觀察在限制接收廣播包和組播包速率前后，系統(tǒng)資源的消耗情況有無變化。關(guān)于trafgen工具的介紹，可以參考trafgen(8)或者網(wǎng)站：http://man7.org/linux/man-pages/man8/trafgen.8.html。測試硬件環(huán)境如下：

測試環(huán)境

trafgen工具可以讀取配置文件，根據(jù)文件內(nèi)容生成所設(shè)置的數(shù)據(jù)包，在這次測試中英創(chuàng)公司設(shè)計(jì)了生成廣播包的配置文件，在PC端運(yùn)行后，就會有大量的廣播發(fā)出，讓局域網(wǎng)內(nèi)充滿了廣播包，執(zhí)行命令后效果如下：

生成廣播包

可以看到PC的8個核心同時在發(fā)出廣播包，這時通過top指令查看ESM3354主板的CPU狀態(tài)，如下圖：

資源占用

上圖的信息說明ESM3354的CPU資源已經(jīng)被完全占用，說明處理接收到的廣播包已經(jīng)消耗了許多的硬件資源，導(dǎo)致CPU負(fù)載過高，可能會影響其他功能的正常運(yùn)行。

這時通過英創(chuàng)公司提供的工具軟件switch-configs來限制廣播包的接收速率，運(yùn)行程序時帶入?yún)?shù)1，效果為限制ESM3354主板每秒鐘最多分別接收1000個廣播包和組播包，參數(shù)1-10，分別對應(yīng)1000-10000個包，參數(shù)0則表示取消限制，如下圖：

設(shè)置網(wǎng)絡(luò)限制

運(yùn)行后效果如下圖：

資源占用

從圖中的信息看出CPU的負(fù)載降下來了，說明板卡此時完全沒有受到網(wǎng)絡(luò)中大量廣播包的影響，系統(tǒng)正常運(yùn)行。因?yàn)橄拗屏薊SM3354主板接收廣播包和組播包的速率，就算網(wǎng)絡(luò)中還有更多的廣播包和組播包，也不會影響ESM3354主板的正常運(yùn)行。

所以這次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了ESM3354主板在網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴情況下仍然能夠正常運(yùn)行，不會受到網(wǎng)絡(luò)中大量廣播包和組播包的影響，大幅提升了在極端網(wǎng)絡(luò)條件下設(shè)備的穩(wěn)定性。最后在對主板不同的限制速率情況做了對比測試，并且統(tǒng)計(jì)了生成的廣播包數(shù)量，整理如下：