Ta strona została przetłumaczona przez Cloud Translation API.

Testowanie sieci wątków z wizualizacją

1. Wstęp

Czym są Thread, OpenThread, OTNS i Jedwabne?

Thread to bezprzewodowy protokół sieci typu mesh oparty na adresach IP, który umożliwia bezpieczną komunikację między urządzeniami i chmurą. Sieci wątków mogą dostosowywać się do zmian topologii, aby uniknąć jednego punktu awarii.

OpenThread to nowe rozwiązanie wprowadzone przez Google jako open source. Mimo małego rozmiaru kodu i pamięci operacyjnej OpenOpen obsługuje wszystkie funkcje zdefiniowane w specyfikacji wątku.

Symulator sieci OpenThread (OTNS) może służyć do symulowania sieci wątkowych przez uruchamianie symulowanych węzłów OpenThread na platformach posix. OTNS zapewnia łatwy w użyciu interfejs internetowy (OTNS-Web), który umożliwia wizualizację i obsługowanie symulowanych sieci sieciowych.

Silk to w pełni zautomatyzowana platforma testowa do weryfikowania funkcji, funkcji i wydajności systemu na rzeczywistych urządzeniach.

Czego się dowiesz

Platforma weryfikacji funkcji OpenThread: jedwab
Tworzenie OpenOpen dla prawdziwych urządzeń z włączoną funkcją OTNS
Interfejs OTNS-Web służy do monitorowania stanu sieci wątków tworzonej przez uruchamianie jedwabnych testów.

labwiczenia te skupiają się na użyciu jedwabiu z OTNS. Nie omawiamy innych funkcji jedwabiu ani OTNS.

Niezbędne elementy

Sprzęt:

6 nordic Semiconductor nRF52840 deweloprów
6 kabli USB do micro USB, aby połączyć płytki
hub USB

Oprogramowanie:

Linux x86_64.
Git.
Przejdź na wersję 1.11 lub nowszą.
Przeglądarka. OTNS-Web używa przeglądarki do symulacji.

Wymagania wstępne:

2. Wymagania wstępne

Wykonaj podstawowe ćwiczenia z programowania

Grunt nici. Naucz się podstawowych zagadnień związanych z wątkiem, by zrozumieć, co znajduje się w tym module.
Utwórz sieć wątków z płytami nRF52840 i OpenThread. Zakładamy, że udało Ci się utworzyć sieć wątków.
Symulacja sieci wątków przy użyciu OTNS Zakładamy, że udało Ci się uruchomić narzędzie OTNS.

Sprawdzam wymagania wstępne pakietu

Sprawdźmy, czy spełnione są wszystkie wymagania wstępne.

Uruchom which otns, aby sprawdzić, czy plik wykonywalny otns może być przeszukiwany w $PATH.
Uruchom program which wpantund, aby sprawdzić, czy program wpantund jest dostępny.
Sprawdź, czy są dostępne pakiety narzędzi ARM GNU, J-Link i nrfjprog.
Sprawdź, czy można utworzyć plik binarny OpenThread, uruchamiając polecenie make -f examples/Makefile-nrf52840 w folderze openthread.

Uwaga: w dokumentacji w linku znajdziesz wskazówki konfiguracji. Warunek wstępny nr 1 toSymulacja sieci wątków za pomocą OTNS oraz inne osobyUtwórz sieć wątków z płytami nRF52840 i OpenThread danych

3. Konfiguracja jedwabiu

Aby skopiować Jedwab i skonfigurować środowisko, uruchom następujące polecenia w katalogu źródłowym:

$ git clone https://github.com/openthread/silk.git
$ cd silk
$ ./bootstrap.sh
$ sudo make install-cluster

Zdefiniuj plik konfiguracji sprzętowej

Aby umożliwić aplikacji Silk zbieranie dostępnych zasobów sprzętowych do testowania połączonych z maszyną, zdefiniuj plik hwconfig.ini w takim formacie:

[DEFAULT]
ClusterID: 0
LayoutCenter: 300, 300
LayoutRadius: 100

[Dev-8A7D]
HwModel: Nrf52840
HwRev: 1.0
InterfaceSerialNumber: E1A5012E8A7D
USBInterfaceNumber: 1
DutSerial: 683536778

Narzędzie o nazwie usbinfo jest zainstalowane jako część Jedwabiu, dzięki czemu można znaleźć numer seryjny i numer interfejsu USB. DutSerial to numer SN wydrukowany na elemencie lub wyświetlany przez usbinfo dla produktów J-Link.

Pola LayoutCenter i LayoutRadius w sekcji [DEFAULT] określają kształt układu podczas wyświetlania urządzeń w interfejsie internetowym. Na początek ustaw wartości opisane tutaj.

Następnie określa sekcję dla każdego urządzenia testowego i dostarcza odpowiednie informacje sprzętowe.

4. Kompilowanie OpenOpen z włączonym OTNS

Obraz budynku i miganie

Domyślnie urządzenia OpenThread nie emitują komunikatów OTNS. Aby umożliwić deweloperom emitowanie komunikatów o stanie do interfejsów logów niezbędnych do wizualizacji OTNS, uruchom następujące polecenie w katalogu źródłowym OpenThread, by utworzyć obraz FTD i przekonwertować go na format szesnastkowy.

$ git clone https://github.com/openthread/ot-nrf528xx.git --recursive
$ cd ot-nrf528xx
$ ./script/bootstrap
$ ./script/build nrf52840 USB_trans -DOT_COMMISSIONER=ON -DOT_JOINER=ON -DOT_OTNS=ON
$ cd ./build/bin
$ arm-none-eabi-objcopy -O ihex ot-ncp-ftd ot-ncp-ftd.hex

Aby migać na płytkach, postępuj zgodnie z instrukcjami w kroku 4labwiczenia z programowania w sieci wątków do użycianrfjprog danych Następnie podłącz wszystkie płytki przez port USB nRF do hosta. Ten sam zestaw kabli USB do micro USB może być odłączony od portów J-Link i portów USB nRF na płytach deweloperskich nRF52840. W przypadku tych zaledwie 6 kabli można przeprowadzić test. Aby uniknąć problemów, użyj 12 kabli i podłącz do obu portów.

5. Działanie serwera OTNS w trybie rzeczywistym

Uruchamianie OTNS z parametrami domyślnymi pozwala użytkownikowi symulować sieć wątków. Aby użyć go jako narzędzia do wizualizacji w rzeczywistych sieciach fizycznych, uruchom go za pomocą:

otns -raw -real -ot-cli otns-silk-proxy

Te argumenty informują OTNS, że spodziewane są komunikaty gRPC i UDP, które opisują, jak powinna być wizualizowana sieć wątków, zamiast uruchamiać wiele procesów ot-cli w celu symulowania sieci. Przeglądarka powinna automatycznie otworzyć stronę wizualizacji z pustym miejscem roboczym.

6. Uruchamianie spraw testowych jedwabiu z obsługą OTNS

Silk to w pełni zautomatyzowana platforma testowa służąca do weryfikowania funkcji, funkcji i wydajności systemu na rzeczywistych urządzeniach. Instrukcje w projekcie README wyjaśniają, jak z niego korzystać.

Plik silk_run_test.py w lokalizacji silk/unit_tests zawiera przewagę. Silk zapewnia obsługę OTNS podczas uruchamiania przypadku testowego. Usługa trybu OTNS działa już lokalnie, więc wystarczy, że zmodyfikujesz plik silk_run_test.py przy użyciu odpowiednich lokalizacji dla wyjściowego pliku dziennika, wpisanych skryptów testowych i pliku hwconfig.ini. Argument -s localhost informuje Silk o wysyłaniu wiadomości OTNS do localhost.

Można na przykład przeprowadzić test o nazwie ot_test_form_network.py, stosując następujące modyfikacje pliku silk_run_test.py. /opt/openthread_test/ to domyślna ścieżka pliku wyjściowego logu i pliku konfiguracyjnego używana przez Silk, ale możesz użyć dowolnej ścieżki.

silk_run_test.py

import datetime
import os

from silk.tests import silk_run

RESULT_LOG_PATH = '/opt/openthread_test/results/' + 'silk_run_' + \
                  datetime.datetime.today().strftime('%m-%d') + '/'
CONFIG_PATH = '/opt/openthread_test/'

os.chdir('~/src/silk/silk/tests/')

timestamp = datetime.datetime.today().strftime('%m-%d-%H:%M')

run_log_path = RESULT_LOG_PATH + 'test_run_on_' + timestamp + '/'

argv = [
    'tests/silk_run.py',
    '-v2',
    '-c', CONFIG_PATH + 'hwconfig.ini',
    '-d', run_log_path,
    '-s', 'localhost',
    'ot_test_form_network.py'
]

silk_run.SilkRunner(argv=argv)

Wizualizacja topologii utworzonej sieci pojawi się w interfejsie internetowym OTNS.

W lewym górnym rogu widoczne są statystyki wizualizacji, wersja OT i tytuł testu. W lewym dolnym rogu znajdują się elementy sterujące okna dziennika pokazanego po prawej stronie. Początkowo węzły są dodawane, ale nie jest tworzona żadna sieć. W trakcie testu zmieniają się tryby i role każdego węzła. Powstają też linki.

7. Gratulacje

Gratulacje! Udało Ci się przeprowadzić test jedwabiu na fizycznych urządzeniach nici i zwizualizować go za pomocą OTNS.

Test jedwabiu został wykonany przy użyciu płytek deweloperskich z oprogramowaniem układowym obsługującym OTNS. Zarząd zgłasza swój stan serwerowi Jedwab, który monitoruje i zbiera je wszystkie oraz wysyła do usługi OTNS wraz z innymi informacjami testowymi. OTNS działające w trybie rzeczywistym wizualizują sieć Thread w interfejsie internetowym.

Co dalej?

Spróbuj uruchomić inne przypadki testowe OpenThread zawarte w pakiecie Jedwabiu.

Więcej informacji

Różne zasoby OpenThread znajdziesz w openthread.io i Silk.