运行open62541基于TSN网络的pub/sub示例（ETH+ UDP）

open62541开源库包含了一个运行在TSN网络上的demo。

原文链接： https://www.kalycito.com/how-to-run-opc-ua-pubsub-tsn/

但是这个链接好像访问不了了。只能去archive里面看了。

http://web.archive.org/web/20220320043744/https://www.kalycito.com/how-to-run-opc-ua-pubsub-tsn/

里面包含一个demo的脚本，原链接已经失效，现在上传到csdn上，供学习借鉴。

https://download.csdn.net/download/v6543210/86511343

其实里面也就是3个脚本，下载open62541,设置环境等，运行Ptp4l时钟同步，运行opcua 的demo。

demo的功能是一个发布，一个进行loopback，然后用接收到的时间减去发送的时间，再除以2就得到网络上数据传输和处理的时间。

一、open62541的编译

如果要使用以太网进行pub/sub选择 -DUA_ENABLE_PUBSUB_ETH_UADP=ON

如果使用UDP进行pub/sub， 选择-DUA_ENABLE_PUBSUB_ETH_UADP=OFF  (默认是OFF）

如果机器资源紧张，编译慢，可以只编译所需的两个程序。

make -j4 pubsub_TSN_loopback_single_thread
make -j4 pubsub_TSN_publisher_multiple_thread

在examples/pubsub_realtime这个目录下还有pubsub_TSN_publisher.c和pubsub_TSN_loopback.c 这两个程序源码，这两个程序不支持udp的pub/sub，在我的运行过程中有些问题，不太清楚与上面2个程序的区别是什么。具体的参数与上面的2个程序也有一点区别。

#Clone the open62541 stack from GitHub
git clone https://github.com/open62541/open62541.git
 
#Fetch the pull request and create a new branch
#This pull request contains the latest version of the TSN application required for our setup
cd open62541
 
#Create a build directory
mkdir build && cd build/
 
#Build the open62541 application with the cmake options
cmake -DUA_BUILD_EXAMPLES=ON -DUA_ENABLE_PUBSUB=ON -DUA_ENABLE_PUBSUB_ETH_UADP=ON ..
 
# if use UDP to pub/sub use this line
cmake -DUA_BUILD_EXAMPLES=ON -DUA_ENABLE_PUBSUB=ON ..
 
#Compile the open62541 application
make -j$(nproc)

编译时可能会遇到找不到sys/io.h的问题，可以在.c里面把这一个引用给注释掉。

examples/pubsub_realtime/pubsub_TSN_loopback_single_thread.c中注释掉下面这一行：

pubsub_TSN_publisher_multiple_thread.c也一样的啦：

//#include   // <---就这一行

参考：pubsub_TSN_publisher.c:70:10: fatal error: sys/io.h: No such file or directory · Issue #4345 · open62541/open62541 · GitHub

二、TSN网络设置相关

要接入TSN网络主要需要设置vlan网卡等等。

ip link add link eth0 name eth0.8 type vlan id 8
ip link set dev eth0.8 up
ip addr add  192.168.8.100/24 dev eth0.8
 
for j in `seq 0 7`; do ip link set eth0.8 type vlan egress $j:$j; done
for j in `seq 0 7`; do ip link set eth0.8 type vlan ingress $j:$j; done
 
ip route add 224.0.0.0/24 dev eth0.8

系统添加一个VLAN 网卡，名为eth0.8， 从这个虚拟网卡过的包都会自动加上vlan标签，vlan id为8.

IP地址可以单独设置，此处设置为192.168.8.100

egress这条命令 设置 socket 优先级到 vlan优先级的映射关系，此处是0:0  1:1 ... 7:7

ip route 将udp的广播地址 路由到eth0.8这个vlan 网卡上。

在TSN交换机上，需要设置对vlan id为8的数据包进行放行， 对于特定的VLAN 优先级设置 Qbv,Qbu规则等。（此处选择的优先级是3，见后面命令）

三、以太网层发布和订阅

2台主机接入TSN网络，node1 和 node2， IP分别设为192.168.8.100和192.168.8.100

参照上面TSN网络的设置。

下面是opcua程序的运行：

1.运行loopback

puburi使用对方的mac地址，

suburi使用本机的mac地址。

./bin/examples/pubsub_TSN_loopback_single_thread -interface eth0 -enableBlockingSocket \
-pubUri opc.eth://c8-f7-50-f8-3e-0e:8.3 \
-subUri opc.eth://6c-cf-39-00-00-4c:8.3 \
-enableCsvLog \
-pubSubAppCore 1 \
-socketPriority 3 \
-enableconsolePrint 

2.运行publish

./bin/examples/pubsub_TSN_publisher_multiple_thread -interface eth0  -enableBlockingSocket \
-enableCsvLog  \
-pubUri opc.eth://6c-cf-39-00-00-4c:8.3 \
-subUri opc.eth://c8-f7-50-f8-3e-0e:8.3 \
-pubAppCore 3 -subAppCore 4 \
-socketPriority 3   -cycleTimeInMsec 1000 \
-enableconsolePrint 

四、UDP发布和订阅

2台主机接入TSN网络，node1 和 node2， VLAN 网卡的IP分别设为192.168.8.100和192.168.8.100

参照上面TSN网络的设置。

编译时，要把UA_ENABLE_PUBSUB_ETH_UADP设置为OFF

cmake -DUA_BUILD_EXAMPLES=ON -DUA_ENABLE_PUBSUB=ON \
-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug \
-DUA_ENABLE_PUBSUB_ETH_UADP=OFF ..

下面是opcua程序的运行：

1.运行loopback

./bin/examples/pubsub_TSN_loopback_single_thread   -enableBlockingSocket \
-interface 192.168.8.101 \
-pubUri opc.udp://224.0.0.32:4840/  \
-subUri op