淺談TSN產(chǎn)品

TSN是時間敏感網(wǎng)絡(luò)（Time-Sensitive Network）的英文縮寫，是IEEE 802.1 TSN工作組開發(fā)的一系列數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議規(guī)范的統(tǒng)稱，用于指導(dǎo)和開發(fā)低延遲、低抖動，并具有傳輸時間確定性的以太網(wǎng)局域網(wǎng)，是傳統(tǒng)以太網(wǎng)在汽車、交通、工業(yè)等特定應(yīng)用環(huán)境下的增強功能實現(xiàn)。

當前已經(jīng)發(fā)布的TSN系列規(guī)范大致分為四個部分：時間同步、調(diào)度延時、可靠性、資源管理。

? 時間同步

         時間同步的協(xié)議規(guī)范主要是802.1AS/802.1AS-Rev，基于數(shù)據(jù)鏈路層進行以交換機為關(guān)鍵節(jié)點的時鐘同步機制的實現(xiàn)，主要來自于IEEE1588時間同步協(xié)議的簡化版本，更適用于車載網(wǎng)絡(luò)中實時性精度要求較高的通信傳輸場景。

? 調(diào)度延時

         調(diào)度延時主要協(xié)議規(guī)范是利用了802.1Qbu和802.1Qbv的同時使用，可以在保證鏈路延時和帶寬相對確定的情況下，對高實時報文進一步降低傳輸延時。   

? 可靠性

         802.1CB主要是通過交換機硬件的報文復(fù)制功能實現(xiàn)發(fā)送端數(shù)據(jù)幀的在交換機指定轉(zhuǎn)發(fā)端口處的復(fù)制，并通過不同的交換機傳輸路徑發(fā)送至最終目的節(jié)點所在的交換機連接端口，然后在該交換機端口利用交換機硬件的對特定協(xié)議復(fù)制幀的重復(fù)消除，進而利用網(wǎng)絡(luò)拓撲中的冗余路徑實現(xiàn)在傳輸鏈路中實時的可靠性數(shù)據(jù)備份，并且不增加軟件收發(fā)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的額外負載。

? 資源管理

         資源管理的系列規(guī)范類似于網(wǎng)絡(luò)管理之類的協(xié)議和配置格式的一些規(guī)定，適合于靈活組網(wǎng)、易于維護的一些應(yīng)用環(huán)境，需要用戶按使用場景選擇相關(guān)規(guī)范的使用。

二、典型應(yīng)用場景—車載TSN

三、TSN典型測試拓撲

四、FPGA和ASIC實現(xiàn)TSN的優(yōu)劣對比

五、TSN產(chǎn)品

1. TSN節(jié)點卡

TSN節(jié)點卡產(chǎn)品是完全自主研發(fā)的TSN通信節(jié)點卡，板卡采用全國產(chǎn)化器件設(shè)計，支持RJ45/SFP兩種接口，采用PCIE/PXIE插卡式設(shè)計。適配多種操作系統(tǒng)。

產(chǎn)品特性

? 2個千兆RJ45接口，2個千兆光纖接口；

? 支持PCIe網(wǎng)口驅(qū)動，支持DMA；

? 支持協(xié)議：

l IEEE802.1AS；

l IEEE802.1Qav；

l IEEE802.1Qbv；

l IEEE802.1CB；

l IEEE802.1Qcc；

? 支持硬件添加時間戳；

? 支持時間同步冗余，可配置主或從；

? 時間同步精度±30ns（單跳）；

? 支持IEEE802.1Q中VLAN特性；

? 支持TS流和BE流混合傳輸，支持TS流識別與映射；

? 支持用戶端口冗余配置，可對指定流進行幀復(fù)制與消除；

? 支持遠程配置管理網(wǎng)絡(luò)Qav、Qbv、CB、AS等參數(shù)。

? 網(wǎng)絡(luò)接口支持8個優(yōu)先級隊列。

? 支持操作系統(tǒng)：

l Linux（中標麒麟）；

l Windows；

2.TSN交換機

TSN交換機產(chǎn)品是完全自主研發(fā)的TSN交換設(shè)備，交換機的核心器件采用國產(chǎn)化器件設(shè)計，支持RJ45/SFP兩種接口，采用標準1U機架式設(shè)計。

產(chǎn)品特性

? 支持8個千兆+2個萬兆口（萬兆接口作為交換機級聯(lián)口）;

? 支持IEEE802.1AS 實現(xiàn)時間同步；

l 同步精度±30ns；

l 支持時間同步冗余，可配置主或從；

l 支持代理主時鐘；

? 具備外部時鐘輸入、輸出接口；

? 支持確定性流量傳輸，支持cut-through

? 支持IEEE802.1Qbv協(xié)議；

l 支持用戶設(shè)置循環(huán)調(diào)度周期；

l 支持用戶設(shè)置門控調(diào)度周期和列表；

l 支持至少8個優(yōu)先級隊列；

? 支持IEEE802.1Qcc協(xié)議，支持集中式網(wǎng)絡(luò)管理模型；

? 支持TSN終端和普通以太網(wǎng)終端同時混合接入；

? 支持單播、組播、廣播

? 支持802.1Qci輸入過濾功能；

? 支持802.1Q中Vlan關(guān)鍵特性，可設(shè)置Access、Trunck、Hybrid模式

? 支持圖形化網(wǎng)絡(luò)管理功能。