背景介绍
TSN(Time-Sensitive Networking)时间敏感网络,即在非确定性的以太网中实现确定性的最小时间延时的协议族,是IEEE 802.1工作组中的TSN工作组开发的一套协议标准,定义了以太网数据传输的时间敏感机制,为标准以太网增加了确定性和可靠性,以确保数据实时、确定和可靠地传输。
扩展介绍
2006年,IEEE 802.1工作组成立了AVB音视频桥接任务组,主要解决以太网中音频视频数据实时同步传输的问题。2012年,AVB任务组在其章程中扩大了时间确定性以太网的应用需求和适用范围,同时将任务组名称更名为:TSN工作组。
关键组件
由IEEE 802.1制定的TSN标准文档可以分为三个基本的组件类别,协调一致地工作可以完整地发挥TSN实时通信的全部功能:
1.时间同步
对于实时通信而言,时间在TSN网络中起着重要的作用,端到端(End-to-End)的传输延迟具有难以协商的时间界限,因此网络中的所有设备都需要共同的时间参考,需要彼此同步时钟。
TSN网络中的时间同步可以通过不同的技术实现:
GPS时钟
• 优点:可以提供统一的时钟信号
• 缺点:价格昂贵;在移动的汽车中无法保证GPS时钟始终接入卫星信号
分布式网络
TSN网络中的时间通常从一个中央时间源直接通过网络本身分配,也就是使用IEEE 1588精确时间协议完成。
2. 调度和流量整形
由于端口转发机制的限制,在标准的以太网中,实时性是难以保证的。调度和流量整形允许在同一网络上共存不同优先级的不同流量类别,每个类别对可用带宽和端到端延迟都有不同的要求。所有参与实时通信的设备在处理和转发通信包时遵循相同的规则。
3. 通信路径的选择、预留和容错
所有参与实时通信的设备在选择通信路径、预留带宽和时隙方面遵循相同的规则,可以利用多条路径来实现故障排除,支持保护诸如安全相关的控制回路或车辆中的自动驾驶之类的安全应用,以防止硬件或网络中的故障。
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原文选自:TSN(时间敏感网络)纯干货分享
原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_51954443/article/details/111224856
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