시간에 민감한 네트워킹

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TSN(Time-Sensitive Networking)은 IEEE 802.1 작업 그룹의 시간 민감 네트워킹 태스크 그룹이 개발 중인 표준 모음입니다.^[1]TSN 태스크 그룹은 기존 오디오 비디오 브리징 태스크 그룹의^[2] 이름을 바꾸고 작업을 계속하는 방식으로 2012년 11월에 결성되었다.표준화 그룹의 작업영역 확장에 따라 명칭이 변경되었다.이 표준은 결정론적 이더넷 네트워크를 통한 데이터의 시간 민감 전송 메커니즘을 정의한다.

대부분의 프로젝트는 IEEE 802에 대한 확장을 정의한다.1Q – 가상 LAN 및 네트워크 스위치를 설명하는 브리지 및 브리지 네트워크.^[3]특히 이러한 확장은 매우 낮은 전송 지연 시간과 높은 가용성의 전송을 다룬다.응용 프로그램에는 실시간 오디오/비디오 스트리밍과 자동차 또는 산업용 제어 시설에서 사용되는 실시간 제어 스트림을 갖춘 융합된 네트워크가 포함된다.

배경

표준 정보기술 네트워크 장비는 "시간" 개념이 없고 동기화 및 정밀 타이밍을 제공할 수 없다.데이터를 안정적으로 전달하는 것이 특정 시간 내에 전달하는 것보다 중요하기 때문에 지연이나 동기화 정밀도에 제약이 없다.평균 홉 지연이 매우 낮더라도 개별 지연이 허용할 수 없을 정도로 높을 수 있다.네트워크 혼잡은 전송 계층에서 손실된 패킷을 조절하고 재전송함으로써 처리되지만 링크 계층에서 혼잡을 방지할 수 있는 수단이 없다.버퍼가 너무 작거나 대역폭이 부족할 때는 데이터가 손실될 수 있지만 과도한 버퍼링이 지연을 가중시키므로 낮은 결정론적 지연이 필요할 때는 받아들일 수 없다.

IEEE 802.1에서 명시한 서로 다른 AVB/TSN 표준 문서는 포인트 투 포인트 연결에 대한 결정론적 서비스 품질(QoS)을 가진 교환 이더넷 네트워크에 기초한 완전한 실시간 통신 솔루션에 필요한 3가지 기본 핵심 구성요소 범주로 분류할 수 있다.모든 표준 사양은 스스로 사용할 수 있으며 대부분 자급자족한다.그러나, 단합된 방식으로 함께 사용해야 통신 시스템으로서의 TSN이 그 잠재력을 최대한 발휘할 수 있다.세 가지 기본 구성 요소는 다음과 같다.

1. 시간 동기화:실시간 통신에 참여하는 모든 기기는 시간에 대한 공통의 이해가 필요하다.
2. 스케줄링 및 트래픽 조절:실시간 통신에 참여하는 모든 장치는 통신 패킷 처리 및 전달 시 동일한 규칙을 준수함
3. 통신 경로, 경로 예약 및 내결함성 선택:실시간 통신에 참여하는 모든 장치는 통신 경로를 선택하고 대역폭과 시간 간격을 예약할 때 동일한 규칙을 준수하며, 두 개 이상의 동시 경로를 활용하여 오류 허용을 달성할 수 있다.

예측 가능한 방식으로 동작하는 결정론적 네트워크가 필요한 애플리케이션에는 처음에 AVB(Audio Video Bridging)에 정의된 오디오 및 비디오, 센서로부터의 입력을 수용하고 제어 루프 처리를 수행하고 조치를 시작하는 제어 네트워크, 패킷과 링크 이중화를 구현하는 안전 중요 네트워크, 혼합 미디어 n이 포함된다.실내 온도 조절을 지원하는 차량 네트워크, 인포테인먼트, 차체 전자 장치 및 운전자 지원 등 다양한 수준의 타이밍 민감도와 우선 순위를 가진 데이터를 처리하는 전자 작업.IEEE AVB/TSN 제품군은 이러한 애플리케이션의 공통 요구사항을 충족하기 위한 결정론적 네트워킹의 기반 역할을 한다.

AVB/TSN은 속도 제한 트래픽을 처리할 수 있으며, 여기서 각 스트림은 최소 프레임 간 간격과 최대 프레임 크기에 의해 정의된 대역폭 제한과 전송해야 할 정확한 시간을 가진 시간 트리거 트래픽이 있다.우선 순위가 낮은 트래픽은 타이밍과 배달 보증 없이 베스트 어포트 기지로 전달된다.

시간 동기화

IEEE 802.3에 따른 표준 이더넷과 IEEE 802.1Q에 따른 이더넷 브리징과는 대조적으로, TSN 네트워크에서는 시간이 매우 중요하다.엔드투엔드 전송 지연에 대한 타협 불가능한 시간 경계와의 실시간 통신을 위해, 이 네트워크의 모든 장치는 공통 시간 참조를 가져야 하며 따라서 서로 간에 시계를 동기화해야 한다.이는 산업용 제어기, 제조 로봇과 같은 통신 스트림의 최종 장치뿐만 아니라 이더넷 스위치와 같은 네트워크 구성 요소에도 해당된다.동기화된 클럭을 통해서만 모든 네트워크 기기가 일제히 동작하고 필요한 시점의 정확히 필요한 시점에서의 동작이 가능하다.TSN 네트워크의 시간 동기화는 GPS 클럭으로 달성할 수 있지만, 이것은 비용이 많이 들고 엔드포인트 장치가 항상 라디오나 위성 신호에 접근할 수 있다는 보장은 없다.이러한 제약조건 때문에, TSN 네트워크의 시간은 대개 이더넷 프레임을 활용하여 시간 동기화 정보를 배포하는 IEEE 1588 정밀 시간 프로토콜을 이용하여 네트워크 자체를 통해 하나의 중앙 시간 소스로부터 직접 분배된다.IEEE 802.1AS는 WiFi 라디오(IEEE 802.11)를 통한 동기화를 지원하기 위한 초소형 정밀도와 확장성을 가진 IEEE 1588의 엄격히 제한된 하위 집합이다.이 프로필의 이면에 있는 아이디어는 자동차 또는 산업 자동화 환경에서 홈 네트워크나 네트워크에 적용할 수 있는 관리 가능한 몇 가지 중요 옵션으로 다양한 IEEE 1588 옵션의 방대한 목록을 좁히는 것이다.

IEEE 802.1시간에 민감한 애플리케이션을 위한 AS 타이밍 및 동기화

IEEE 802.1AS-2011은 시간 이벤트를 교환하는 장치에 의해 형성된 gPTP 도메인에서 클럭 계층을 설정하고 시간을 동기화하기 위해 UDP 메시지를 채택하는 generic Precision Time Protocol(gPTP) 프로필을 정의한다.

데이터 경로 지연을 설명하기 위해, gPTP 프로토콜은 각 브리지 내의 프레임 거주 시간(수신에서 송신 포트로의 처리, 대기열 및 전송에 필요한 시간)과 각 홉의 링크 지연 시간(인접 교량 사이의 전파 지연 시간)을 측정한다.그런 다음 계산된 지연은 클럭 마스터(CM)와 엔드포인트 장치의 모든 것이 동기화되어야 하는 클럭 스패닝 트리 프로토콜인 Best Master Clock Algorithm에 의해 선출된 브리지의 GrandMaster(GM) 클럭을 참조한다.타이밍 메시지에 동기화되지 않는 장치는 타이밍 도메인 경계 밖에 있다(그림 2).

동기화 정확도는 링크 지연 및 프레임 거주 시간의 정확한 측정에 따라 달라진다. 802.1AS는 동기화된 시간을 계산하기 위해 로컬 클럭과 GM 클럭 오실레이터 주파수 사이의 비율을 사용하고, 전파 지연을 계산하기 위해 로컬 클럭과 CM 클럭 주파수 사이의 비율을 사용하는 '논리적 동기화'를 사용한다.

IEEE 802.1AS-2020은 시간 측정 정확도를 개선하고 다중 시간 영역에 대한 지원을 도입하여 중복성을 높인다.

스케줄링 및 트래픽 쉐이핑

스케줄링과 트래픽 쉐이핑은 동일한 네트워크에서 서로 다른 우선 순위를 가진 서로 다른 트래픽 클래스의 공존을 가능하게 한다. 각 클래스는 사용 가능한 대역폭과 엔드 투 엔드 지연에 대한 서로 다른 요구사항을 가지고 있다.

트래픽 쉐이핑(traffic shaping)은 프레임/패킷을 시간 내에 균등하게 분산시켜 트래픽을 원활하게 하는 과정을 말한다.소스와 브리지에서 트래픽을 형성하지 않으면 패킷은 "점치" 즉, 트래픽 버스트로 뭉쳐 경로를 따라 이어지는 브리지/스위치의 버퍼를 압도한다.

IEEE 802에 따른 표준 브리지.1Q는 8가지 뚜렷한 우선순위를 가진 엄격한 우선순위 체계를 사용한다.프로토콜 수준에서 이러한 우선 순위는 표준 이더넷 프레임의 802.1Q VLAN 태그에 있는 PCP(Priority Code Point) 필드에서 볼 수 있다.이러한 우선 순위는 이미 더 중요한 네트워크 트래픽과 덜 중요한 네트워크 트래픽을 구별하지만, 8가지 우선 순위 중 가장 높은 우선순위라도 종단간 전달 시간에 대한 절대적인 보장은 제공할 수 없다.그 이유는 이더넷 스위치 내부의 버퍼링 효과 때문이다.스위치가 포트 중 하나에서 이더넷 프레임의 전송을 시작한 경우, 이 전송이 완료되려면 스위치 버퍼 내부에서 가장 높은 우선순위 프레임이라도 대기해야 한다.표준 이더넷 스위칭으로는 이러한 비결정론을 피할 수 없다.이는 애플리케이션이 사무용 IT 인프라와 같은 단일 이더넷 프레임을 적시에 제공하는 것에 의존하지 않는 환경에서는 문제가 되지 않는다.이러한 환경에서, 파일 전송, 이메일 또는 다른 비즈니스 애플리케이션은 그 자체로 제한적인 시간 민감성을 가지며, 일반적으로 전송 제어 프로토콜과 같은 프로토콜 스택의 더 높은 곳에 있는 다른 메커니즘에 의해 보호된다.폐쇄 루프 제어 또는 안전 응용 프로그램이 이더넷 네트워크를 사용하고 있는 산업 자동화(산업용 로봇과 함께 PLC)와 자동차 환경에서는 신뢰할 수 있고 시기 적절한 전달이 가장 중요하다.AVB/TSN은 여러 트래픽 클래스에 대해 서로 다른 시간 슬라이스를 제공하고 제어 시스템 응용 프로그램의 소프트하고 하드 실시간 요구 사항으로 적시에 전달되도록 하는 메커니즘을 추가함으로써 표준 이더넷 통신을 강화한다.비 TSN 이더넷과의 완전한 역호환성을 보장하기 위해 8가지 구별되는 VLAN 우선 순위를 활용하는 메커니즘이 유지된다.보장된 엔드투엔드 대기 시간으로 전송 시간을 달성하려면 8개의 이더넷 우선 순위 중 하나 또는 여러 개를 이미 존재하는 방법(예: IEEE 802)에 개별적으로 할당할 수 있다.1Q 엄격한 우선 순위 스케줄러) 또는 IEEE 802.1과 같은 새로운 처리 방법Qav 신용 기반 트래픽 셰이퍼, IEEE 802.1Qbv 시간 인식 셰이퍼 또는 IEEE 802.1QCR 비동기 쉐이퍼.

시간에 민감한 트래픽에는 몇 가지 우선 순위 클래스가 있다.신용 기반 셰이퍼 802용.1Qav, Stream Reservation Class A가 가장 높은 우선순위로, 최악의 경우 지연 요건이 2ms, 최대 전송 기간이 125μs로, 최악의 경우 지연 시간이 50ms로, 최대 전송 기간이 250μs로 두 번째로 높은 우선순위를 가진다.트래픽 클래스는 미리 구성된 최대 대역폭(오디오 및 비디오 애플리케이션의 경우 75%)을 초과해서는 안 된다.홉의 최대 수는 7이다.gPTP가 제공하는 포트당 피어 지연과 네트워크 브리지 상주 지연은 누적 지연을 계산하고 지연 시간 요건을 충족하기 위해 추가된다.제어 트래픽은 세 번째로 높은 우선 순위를 가지며 gPTP 및 SRP 트래픽을 포함한다.시간 인식 스케줄러 802.1Qbv는 센서와 명령 스트림에서 액추에이터에 이르는 실시간 제어 데이터에 클래스 CDT를 도입하고, 최악의 경우 5홉 이상 100μs, 최대 전송 기간은 0.5ms이다.클래스 CDT는 클래스 A, B 및 제어 트래픽보다 우선 순위가 가장 높다.

AVB 신용 기반 스케줄러

IEEE 802.1시간에 민감한 스트림을 위한 Qav 전달 및 큐 기능 향상

IEEE 802.1시간에 민감한 스트림을 위한 Qav Forwarding 및 Queuing 향상 기능은 "leaky buket" 신용 기반 페어 큐의 단순한 형태를 기반으로 하는 우선 순위 클래스를 사용하여 트래픽 쉐이핑을 정의한다. 802.1Qav는 수신교와 엔드포인트의 버퍼링을 줄이도록 설계되었다.

신용 기반 셰이퍼는 클래스 A와 클래스 B 트래픽 전용인 두 개의 개별 대기열에 대한 크레딧을 비트 단위로 정의한다.프레임 전송은 크레딧이 음수가 아닌 경우에만 허용된다. 전송 중 크레딧은 ${\displaystyle \mathrm{sendSlope}}$: s ${\displaystyle e}$ ${\displaystyle d}$ l ${\displaystyle o}$p e = ${\displaystyle i}$ ${\displaystyle d}$ l ${\displaystyle l}$ ${\displaystyle l}$ ${\displaystyle o}$ ${\displaystyle e}$- ${\displaystyle p}$ ${\displaystyle o}$ t r ${\displaystyle a}$ ${\displaystyle n}$ ${\displaystyle m}$ ${\displaystyle i}$ ${\displaystyle R}$ ${\displaystyle a}$ ${\displaystyle e}$ ${\displaysty sendSlope=idleSlope-portTransmitRate}$라고 하는 속도로 감소한다$.$프레임이 다른 대기열이 전송되기를 기다리는 경우 신용도는 ${\displaystyle \mathrm{idleSlope}}$ 속도로 ${\displaystyle \mathrm{증가함i}}$: i ${\displaystyle d}$ ${\displaystyle e}$ ${\displaystyle e}$ l${\displaystyle \frac{o}{}}$ p ${\displaystyle e}$ = ${\displaystyle r\frac{}{}}$ ${\displaystyle \frac{e}{}}$ ${\displaystyle \frac{e}{}}$ e e e ${\displaystyle \frac{e}{}}$ e ${\displaystyle \frac{e}{}}$ ${\displaystyle \frac{b}{}}$ ${\displaystyle \frac{y}{}}$ ${\displaystyle \frac{e}{}}$ ${\displaystyle \frac{\mathrm{ii}}{}}$ ${\displaystyle \frac{e}{}}$ ${\$ {$reservedBytes}{divfr$$}{$div프레임$IntervalTime}}$.따라서 idleSlope는 브리지에 의해 대기열에 예약된 대역폭이며, sendSlope는 포트 MAC 서비스의 전송 속도다.

신용이 음수이고 프레임 전송이 없으면 0에 도달할 때까지 유휴Slope 속도로 신용이 증가한다.비 AVB 프레임이 전송 중이어서 AVB 프레임을 전송할 수 없는 경우, 유휴Slope 속도로 신용이 누적되지만 플러스 크레딧이 허용된다.

추가 제한 hiCredit 및 loCredit은 최대 프레임 크기 및 최대 간섭 크기, 유휴Slope/sendSlope 및 최대 포트 전송 속도에서 도출된다.

예약된 AV 스트림 트래픽 프레임은 일정 크레딧을 기다려야 할 수 있는 신용 기반 트래픽 쉐이핑 규칙에 따라 예약되지 않은 최상의 작업 트래픽보다 우선 순위가 높은 상태로 전달된다.이것은 최대 AV 스트림 버스트를 제한하여 최적의 트래픽을 보호한다.프레임은 총체적으로만 이루어지지만 매우 균일하게 스케줄링되어 전달 시간을 부드럽게 하고, 버스트와 번들을 줄이며, 이는 버퍼 오버플로와 재전송을 유발하는 패킷 드롭을 초래할 수 있다.버퍼링 지연이 증가하면 패킷이 도착할 때까지 다시 전송되는 패킷이 사용되지 않게 되어 프레임 드롭이 발생하여 AV 애플리케이션의 품질이 저하된다.

신용 기반 Shaper는 낮은 우선순위의 패킷에 대해 공정한 스케줄링을 제공하고 혼잡을 제거하기 위해 트래픽을 부드럽게 처리하지만, 불행히도 평균 지연은 제어 애플리케이션에 너무 높은 홉당 250μs까지 증가하는 반면, 시간 인식 Shaper(IEEE 802.1Qbv)는 30μs에서 수 밀리초까지 고정 사이클 지연을 가지고 있으며, 전형적인 델(del)125μs의 ay.비교 가능한 TSN 지연에 대한 상한을 도출하는 것은 수학적 프레임워크인 Network Miculus를 사용하여 현재 연구되고 있다.^[5]

IEEE 802.1Qat Stream 예약 프로토콜

IEEE 802.1Qat Stream Reservation Protocol(SRP)은 흐름의 리소스 요구 사항과 사용 가능한 네트워크 리소스에 기반한 승인 제어를 지정하는 분산 P2P 프로토콜이다.

SRP는 송신자/소스(토커)에서 수신자/대상자(청취자)로 자원을 비축하고 스트림을 광고하며, 각 스트림에 대한 QoS 요건을 충족시키고 전체 흐름 전송 경로를 따라 충분한 네트워크 자원의 가용성을 보장한다.

트래픽 스트림이 64비트 스트림에 식별되고 등록됨48비트 MAC 주소(UI)와 16비트 고유 주소로 구성된 ID하나의 소스에서 다른 스트림을 식별하기 위한 ID.

SRP는 스위치/브리지/디바이스의 속성 값을 등록 및 등록 해제하기 위해 MRP(다중 MAC 등록 프로토콜), MVP(다중 VLAN 등록 프로토콜), MSRP(다중 스트림 등록 프로토콜)의 변형을 사용한다.

SRP 프로토콜은 기본적으로 다음과 같은 순서로 작동한다.

1. 수다쟁이의 시냇물 광고
2. 데이터 흐름을 따라 경로 등록
3. 최악의 경우 지연 시간 계산
4. AVB 도메인 만들기
5. 대역폭 예약

자원은 데이터 스트림의 엔드 노드와 데이터 흐름 경로를 따라 전송 노드 양쪽에 할당되고 구성되며, 성공/실패 감지를 위한 엔드투엔드 신호 메커니즘이 있다.최악의 경우 지연 시간은 모든 브리지를 쿼리하여 계산한다.

예약 요청은 MRP 속성 전파 메커니즘과 함께 일반 MRP 애플리케이션을 사용한다.흐름 경로를 따라 흐르는 모든 노드는 교량이 필요한 자원을 할당할 수 있도록 스트림 특성을 설명하는 MRP 속성 선언(MAD) 사양을 통과한다.

교량이 필요한 자원을 예약할 수 있는 경우 다음 교량으로 광고를 전파하고, 그렇지 않으면 '토커 실패' 메시지가 뜬다.광고 메시지가 청취자에게 전달되면, 그것은 말하는 사람에게 다시 전파되는 '듣기 준비' 메시지로 응답한다.

말을 하는 사람은 광고와 청취자 준비 메시지를 등록하면 스트림을 종료할 수 있다.

성공적인 예약은 모든 중간 노드가 SRP를 지원하고 광고 및 준비 메시지에 응답할 때만 보장된다. 위의 그림 2에서 AVB 도메인 1은 AVB 도메인 2와 연결할 수 없다.

SRP는 프레임 우선순위, 프레임 스케줄링, 트래픽 쉐이핑을 위해 TSN/AVB 표준에서도 사용된다.

AVB 스케줄링 향상

IEEE 802.1Qcc SRP 향상

SRP는 분산형 등록 및 예약 절차를 사용하며, 여러 요청으로 중요한 트래픽에 대한 지연이 발생할 수 있다.IEEE 802.1Qcc-2018 "Stream Reservation Protocol(SRP) 개선 및 성능 개선" 개정안은 예약 메시지의 크기를 줄이고 타이머를 재정의하여 링크 상태 또는 예약이 변경되었을 때만 업데이트를 트리거한다.대규모 네트워크에서 TSN 관리를 개선하기 위해 각 사용자 네트워크 인터페이스(UNI)는 레이어 2 서비스를 요청하는 방법을 제공하고, 중앙 집중식 예약 및 스케줄링을 제공하기 위한 CNC(중앙집중식 네트워크 구성)로 보완하며, NETCONF/RESCONF 프로토콜과 IETF YANG/NETCONF 데이터 모델링을 이용한 원격 관리 등을 제공한다.

CNC는 SR 클래스를 명시적으로 사용하지 않는 스트림별 요청-응답 모델을 구현한다. 즉, 엔드스테이션이 네트워크 구성을 알지 못한 채 특정 스트림에 대한 요청을 (에지 포트를 통해) 보내고, CNC는 중앙에서 스팀 예약을 수행한다.MSRP는 스트림 예약을 위한 것이 아니라 CNC와 엔드스테이션 사이의 정보 통신사로서 엔드스테이션에 대한 링크에서만 실행된다.중앙 집중식 사용자 구성(CUC)은 엔드 스테이션, 그 기능 및 사용자 요구 사항을 검색하고 지연에 최적화된 TSN 기능(폐쇄 루프 IACS 애플리케이션의 경우)을 구성하는 선택적 노드다.RSVP(Resource Reservation Protocol) 전송을 통한 원활한 인터톱 제공. 802.1Qcc는 중앙집중식 구성 관리가 SRP 프로토콜의 분산형 완전 분산형 구성과 공존할 수 있도록 하고, 레거시 AVB 장치에 대한 하이브리드 구성도 지원한다.

802.1Qcc는 IEEE 802와 결합할 수 있다.1Qca 경로 제어 및 예약(PCR) 및 TSN 트래픽 셰이퍼.

IEEE 802.1Qch 순환 대기열 및 전달(CQF)

802.1에서Qav FQTSS/CBS는 부드러운 실시간 트래픽에서 매우 잘 작동하며 최악의 경우 지연은 홉 카운트와 네트워크 토폴로지에 의존한다.병리학적 토폴로지는 지연을 유발하므로 버퍼 크기 요구사항은 네트워크 토폴로지를 고려해야 한다.

IEEE 802.1Qch 주기 큐 및 전달(Peristaltic Shaper, PS)이라고도 알려진 CQF는 네트워크 토폴로지와 완전히 독립된 홉 수와 주기 시간에 따라 제한된 지연 시간으로 브리지가 주기적인 방식으로 전송(프레임 enqueue/dequeue 연산)을 동기화할 수 있는 이중 버퍼링을 도입한다.

CQF는 IEEE 802.1Qbv 시간 인식 스케줄러인 IEEE 802와 함께 사용할 수 있다.1Qbu 프레임 선점 및 IEEE 802.1QCI 침투 교통 치안 유지

IEEE 802.1QCi 스트림별 필터링 및 정책(PSFP)

IEEE 802.1Qci 스트림별 필터링 및 정책(PSFP)은 개별 트래픽 스트림을 필터링하여 네트워크 건전성을 개선한다.오작동이나 서비스 거부(DoS) 공격으로 인해 브리지와 수신 엔드포인트에 영향을 미칠 수 있는 트래픽 과부하 상태를 방지한다.스트림 필터는 규칙 일치를 사용하여 지정된 스트림 ID와 우선 순위 수준을 가진 프레임을 허용하고 정책 작업을 다른 방법으로 적용한다.모든 하천은 802호와 유사하게 그들의 관문에서 조정된다.1Qch 신호.플로우 미터링은 각 스트림에 미리 정의된 대역폭 프로파일을 적용한다.

TSN 스케줄링 및 트래픽 쉐이핑

IEEE 802.1Qbv 트래픽 스케줄링 향상:시간 인식 셰이퍼(TAS)

IEEE 802.1Qbv 시간 인식 스케줄러는 이더넷 네트워크의 통신을 고정 길이로 분리하여 시간 주기를 반복하도록 설계되었다.이러한 주기 내에서 8개의 이더넷 우선 순위 중 하나 또는 여러 개에 할당할 수 있는 다른 시간 조각을 구성할 수 있다.이를 통해 전송 보증이 필요하며 중단될 수 없는 트래픽 클래스에 대해 이더넷 전송 매체에 제한된 시간 동안 전용 사용을 허가할 수 있다.기본 개념은 시간 분할 다중 접속(TDMA) 체계다.특정 기간 동안 가상 통신 채널을 구축함으로써, 시간에 중요한 통신을 중요하지 않은 백그라운드 트래픽으로부터 분리할 수 있다.

시간 인식 스케줄러는 IEEE 802.1에 대해 정의된 클래스 A와 B 외에 최악의 경우 지연 시간 100μs, 최대 전송 시간 0.5ms인 시간 중요 제어 데이터에 Stream Reservation Class CDT를 도입한다.Qav 신용 기반 트래픽 셰이퍼.전송매체 및 장치에 대해 시간중요 트래픽 클래스에 대한 독점적 접근을 허용함으로써 이더넷 스위치 전송 버퍼의 버퍼링 효과를 피할 수 있고 시간중요 트래픽이 비결정적 중단 없이 전송될 수 있다.IEEE 802.1의 한 예Qbv 스케줄러 구성은 그림 1:

이 예에서 각 사이클은 두 개의 시간 슬라이스로 구성된다.타임슬라이스 1은 VLAN 우선 순위 3으로 태그가 지정된 트래픽 전송만 허용하고, 각 사이클의 타임슬라이스 2는 나머지 우선 순위 전송을 허용한다.IEEE 802.1 이후Qbv 스케줄러는 모든 네트워크 장치(이더넷 스위치와 최종 장치)의 모든 시계를 동기화하고 동일한 일정을 구성하도록 요구하며, 모든 장치는 주어진 시점에서 어떤 우선 순위를 네트워크로 보낼 수 있는지 이해한다.타임슬라이스 2는 우선 순위가 두 개 이상 할당되므로, 이 시간슬라이스 내에서 우선 순위는 표준 IEEE 802에 따라 처리된다.1Q 엄격한 우선 순위 스케줄링.

이더넷 전송을 주기 및 시간 조각으로 분리하는 것은 IEEE 802.1과 같은 다른 스케줄링 또는 트래픽 조절 알고리즘을 포함함으로써 더욱 강화될 수 있다.Qav 신용 기반 트래픽 셰이퍼.IEEE 802.1Qav는 부드러운 실시간을 지원한다.이 예에서는 IEEE 802.1을 참조하십시오.Qav는 오디오/비디오 트래픽과 배경 파일 전송을 더 구별하기 위해 시간 조각 2에 사용되는 우선순위 중 하나 또는 두 개에 할당될 수 있다.시간에 민감한 네트워킹 작업 그룹은 동일한 이더넷 인프라에서 하드 실시간, 소프트 실시간 및 백그라운드 트래픽의 비활성 공존을 달성하기 위해 결합할 수 있는 여러 가지 다른 스케줄러 및 트래픽 셰이퍼를 지정한다.

IEEE 802.1Qbv에 대해 자세히 설명:시간 조각 및 가드 밴드

이더넷 인터페이스가 송신 매체로 프레임의 전송을 시작했을 때, 이 전송은 완전히 완료되어야만 다른 전송이 이루어질 수 있다.여기에는 프레임 끝에 있는 CRC32 체크섬의 전송이 포함되어 신뢰할 수 있는 무장애 전송이 보장된다.이더넷 네트워크의 이러한 고유한 속성은 IEEE 802.1의 TDMA 접근방식에 도전을 제기한다.Qbv 스케줄러.이는 그림 2에서 볼 수 있다.

사이클 n에서 시간 조각 2의 종료 직전에 새 프레임 전송이 시작된다.불행히도 이 틀은 너무 커서 시간 조각에 맞지 않는다.이 프레임의 전송을 중단할 수 없으므로, 프레임은 다음 사이클 n+1의 다음 시간 슬라이스 1을 침해한다.시간 중요 시간 조각을 부분적으로 또는 완전히 차단함으로써 실시간 프레임을 더 이상 애플리케이션 요구사항을 충족할 수 없을 정도로 지연시킬 수 있다.이는 비 TSN 이더넷 스위치에서 발생하는 실제 버퍼링 효과와 매우 유사하므로, TSN은 이를 방지하기 위한 메커니즘을 지정해야 한다.

IEEE 802.1Qbv 시간 인식 스케줄러는 스케줄러가 일회성 슬라이스에서 다음 슬라이스로 변경될 때 프레임 전송으로 이더넷 인터페이스가 사용 중이지 않도록 해야 한다.시간 인식 스케줄러는 시간에 중요한 트래픽을 전달하는 매 시간 슬라이스 앞에 가드 밴드를 배치함으로써 이를 달성한다.이 가드 밴드 시간 동안에는 새로운 이더넷 프레임 전송을 시작할 수 없으며, 이미 진행 중인 전송만 완료될 수 있다.이 가드밴드의 지속시간은 안전하게 전송되기 위해 최대 프레임 크기가 걸리는 만큼 길어야 한다.단일 IEEE 802.1Q VLAN 태그를 포함한 IEEE 802.3에 따른 이더넷 프레임의 경우, 전체 길이는 1500바이트(프레임 페이로드) + 18바이트(이더넷 주소, EtherType 및 CRC) + 4바이트(VLAN 태그) + 12바이트(인터프레임 간격) + 8바이트(프리암 및 SFD) = 1542이다.

이 프레임을 보내는 데 필요한 총 시간은 이더넷 네트워크의 링크 속도에 따라 달라진다.고속 이더넷과 100 Mbit/s의 전송 속도에서 전송 지속시간은 다음과 같다.

${\displaystyle t_{maxframe}={\frac {1542\바이트}{12.5\cdot 10^{6}\byt\cdot {\frac {1}{s}}}=123.36\cdot 10^{-6}s}$

이 경우 가드밴드의 길이는 최소 123.36µs여야 한다.가드밴드를 사용하면 시간슬라이스 내에서 사용할 수 있는 총 대역폭이나 시간이 가드밴드의 길이로 줄어든다.이는 그림 3에서 볼 수 있다.

참고: 주제를 쉽게 표현하기 위해 그림 3의 가드밴드의 실제 크기는 스케일이 아니라 그림 2의 프레임으로 표시한 것보다 상당히 작다.

이 예제에서 시간 조각 1은 항상 높은 우선순위 데이터(예: 모션 컨트롤)를 포함하고 시간 조각 2는 항상 최상의 데이터를 포함하고 있다.따라서 중요 데이터 스트림의 시간 슬라이스를 보호하기 위해 시간 슬라이스 1로 전환될 때마다 가드 밴드를 배치해야 한다.

가드 밴드는 높은 우선 순위의 중요한 트래픽으로 시간 조각을 보호하는 데 성공하지만 다음과 같은 몇 가지 중요한 단점도 있다.

• 가드 밴드에 의해 소비되는 시간은 손실된다 - 이더넷 포트가 침묵해야 하기 때문에 어떤 데이터 전송에도 사용할 수 없다.따라서, 손실된 시간은 특정 이더넷 링크의 백그라운드 트래픽에 대한 손실된 대역폭으로 직접 변환된다.
• 단일 시간 슬라이스는 절대 가드 밴드 크기보다 작게 구성할 수 없다.특히 저속 이더넷 연결과 가드 밴드 크기가 증가함에 따라 이는 달성 가능한 가장 낮은 시간 슬라이스 길이와 주기 시간에 부정적인 영향을 미친다.

가드 밴드를 통해 대역폭 손실을 부분적으로 완화하려면 표준 IEEE 802.1Qbv는 길이 인식 스케줄링 메커니즘을 포함한다.이 메커니즘은 저장-전방 전환이 활용될 때 사용된다: 가드밴드가 유효한 포트로 전송되어야 하는 이더넷 프레임을 완전히 수신한 후 스케줄러는 프레임의 전체 길이를 점검한다.프레임이 다음의 높은 우선순위 슬라이스를 침해하지 않고 가드 밴드 내부에 완전히 들어갈 수 있다면 스케줄러는 활성 가드 밴드에도 불구하고 이 프레임을 보내 대역폭의 낭비를 줄일 수 있다.그러나 이 메커니즘은 이더넷 프레임의 총 길이를 선험적으로 알 필요가 있기 때문에 컷스루 스위칭이 활성화된 경우에는 사용할 수 없다.따라서 단대단 지연을 최소화하기 위해 컷스루 스위칭을 사용해도 대역폭의 낭비는 여전히 발생할 것이다.또한 이는 달성 가능한 최소 주기 시간에는 도움이 되지 않는다.따라서 길이 인식 스케줄링은 개선되지만 가드밴드가 도입하는 모든 단점을 완화할 수는 없다.

IEEE 802.3br 및 802.1Qbu IET(Interspersing Express Traffic) 및 프레임 선점

가드 밴드의 부정적 영향을 더욱 완화하기 위해 IEEE 작업 그룹 802.1과 802.3은 프레임 사전 방출 기술을 지정했다.기술이 IEEE 802.3이 관리하는 이더넷 미디어 액세스 제어(MAC) 체계의 변경과 IEEE 802.1이 관리하는 관리 메커니즘의 변경을 모두 요구했기 때문에 두 작업 그룹은 이러한 노력에 협력했다.이러한 사실 때문에 프레임 사전 구현은 두 가지 다른 표준 문서인 IEEE 802에 설명된다.브리지 관리 컴포넌트의 경우 1Qbu^[6], 이더넷 MAC 컴포넌트의 경우 IEEE 802.3br^[7].

프레임 선점(frame presention)은 송신 포트에 대한 두 개의 MAC 서비스를 정의하며, 선점 가능한 MAC(preventable MAC)와 익스프레스 MAC(eMAC)이다.익스프레스 프레임은 선점 가능한 프레임의 전송을 방해할 수 있다.재개 시 MAC는 다음 브리지의 서브레이어 재조립 프레임 파편을 통합한다.

운영 컨텍스트가 익스프레스 프레임으로 전환되어야 하기 때문에 선점 때문에 링크 인터페이스에서 계산 오버헤드가 발생한다.

그림 4는 프레임 사전 방출이 작동하는 기본적인 예를 제시한다.최선의 노력을 기울이는 이더넷 프레임을 보내는 과정에서 MAC는 가드밴드가 시작되기 직전에 프레임 전송을 방해한다.부분 프레임은 CRC로 완성되어 다음 스위치에 저장되어 프레임의 두 번째 부분이 도착할 때까지 기다린다.타임슬라이스 1의 높은 우선 순위 트래픽이 지나고 사이클이 타임슬라이스 2로 다시 전환되면 중단된 프레임 전송이 재개된다.프레임 사전 방출은 항상 링크별로 순수하게 작동하며 하나의 이더넷 스위치에서 프레임을 재조립하는 다음 이더넷 스위치까지 단편만 작동한다.인터넷 프로토콜(IP)과의 단편화와는 대조적으로, 엔드투엔드 단편화는 지원되지 않는다.

각 부분 프레임은 오류 감지를 위해 CRC32에 의해 완성된다.일반 이더넷 CRC32와 대조적으로, 마지막 16비트를 뒤집어서 일반 이더넷 프레임과 구별할 수 있는 부분 프레임을 만든다.또한 프레임 구분 기호(SFD)의 시작도 변경된다.

프레임 사전 방출에 대한 지원은 장치 간의 각 링크에서 개별적으로 활성화되어야 한다.링크에 프레임 사전 구현 기능을 신호하기 위해 이더넷 스위치는 LLDP(링크 계층 탐색 프로토콜)를 통해 이 기능을 공지한다.장치가 네트워크 포트에서 이러한 LLDP 발표를 수신하고 프레임 사전 구현 자체를 지원하는 경우, 기능을 활성화할 수 있다.인접 기기에 대한 직접적인 협상과 기능 활성화는 없다.LLDP 사전 방출 발표를 수신하는 모든 장치는 링크의 다른 쪽 끝에는 프레임 형식(변경된 CRC32 및 SFD)의 변화를 이해할 수 있는 장치가 존재한다고 가정한다.

프레임 사전 방출을 통해 가드밴드를 대폭 축소할 수 있다.이제 가드 밴드의 길이는 프레임 사전 방출 메커니즘의 정밀도에 따라 달라진다: 메커니즘이 여전히 선제적으로 사용할 수 있는 프레임의 최소 크기는 얼마나 작은가.IEEE 802.3br는 64바이트에서 이 메커니즘에 대한 최고의 정확도를 지정한다. 왜냐하면 이것이 여전히 유효한 이더넷 프레임의 최소 크기 때문이다.이 경우 가드밴드를 총 127바이트: 64바이트(최소 프레임) + 63바이트(예비할 수 없는 남은 길이)로 줄일 수 있다.더 큰 프레임은 모두 다시 미리 비울 수 있으므로 가드밴드로 이 크기에 대비할 필요가 없다.

이것은 손실되는 최선의 노력 대역폭을 최소화하고 100 Mbit/s 이하와 같은 느린 이더넷 속도에서 훨씬 더 짧은 사이클 시간을 허용한다.사전 임팩트는 MAC의 하드웨어에서 이루어지기 때문에 프레임이 통과할 때 컷스루 스위칭도 지원할 수 있는데, 이는 전체 프레임 크기가 사전이 필요하지 않기 때문이다.MAC 인터페이스는 단지 프레임을 미리 비워둘 필요가 있는지 없는지를 정기적으로 64바이트 간격으로 점검한다.

시간 동기화, IEEE 802.1의 조합Qbv 스케줄러와 프레임 사전 구현은 이미 네트워크 상에서 서로 다른 트래픽 범주의 공존을 보증하는 동시에 엔드투엔드 대기 시간 보증을 제공하는 데 활용할 수 있는 효과적인 표준 집합을 구성한다.이는 802와 같은 새로운 IEEE 802.1 규격으로 더욱 강화될 것이다.1Qch가 최종 결정된다.

IEEE 802.1Qbv/bu의 단점

전체적으로 시간 인식 스케줄러는 구현 복잡성이 높고 대역폭 사용이 효율적이지 않다.지연 시간을 줄이기 위해 엔드포인트의 작업 및 이벤트 스케줄링이 트래픽 셰이퍼의 게이트 스케줄링과 결합되어야 한다.중요한 단점은 다음 시간 트리거 창의 대기 시간으로 인해 엔드포인트에서 동기화되지 않은 데이터를 스트림할 때 발생하는 약간의 지연이다.

시간 인식 스케줄러는 시간이 트리거된 창의 엄격한 동기화가 필요하므로 스트림 경로의 모든 브리지가 동기화되어야 한다.그러나 TSN 브리지 프레임 선택과 전송 시간을 동기화하는 것은 적당한 크기의 네트워크에서도 비교가 되지 않고 완전히 관리되는 솔루션이 필요하다.

프레임 선점은 구현하기 어렵고 폭넓은 산업 지원을 보지 못했다.

IEEE 802.1QCR 비동기 트래픽 쉐이핑

신용 기반의 시간 인식 및 순환(주파적) 셰이퍼는 주기적인 주기로 패킷 전송을 시행하기 때문에 네트워크 전체에서 조정된 시간이 필요하며 네트워크 대역폭을 비효율적으로 활용한다.IEEE 802.1QCR ATS(Ansynchronous Traffic Shaper)는 각 교량의 로컬 시계를 기반으로 비동기식으로 작동하여 임의 주기, 산발적(이벤트 기반), 속도 제한 등 혼합 트래픽 유형의 링크 활용도를 개선한다.

ATS는 클래스별 대기열 및 스트림별 재구성 기능을 사용하여 긴급한 트래픽을 우선시하는 긴급 기반 스케줄러(UBS)를 채택한다.비동기성은 토큰 버킷 에뮬레이션 모델인 토큰 버킷 에뮬레이션에 기반한 트래픽 특성화와 인터리브 쉐이빙을 통해 클래스별 쉐이핑의 버스티스 캐스케이드 효과를 제거한다.TBE 셰이퍼는 평균 전송 속도로 트래픽을 제어하지만 일정 수준의 버스트 트래픽을 허용한다.버킷에 토큰 수가 충분하면 전송이 즉시 시작되고, 그렇지 않으면 충분한 토큰을 축적하는 데 필요한 시간 동안 큐의 게이트가 닫힌다.

UBS는 각 홉에서 각 개별 프레임의 선택과 전송을 제어하고, 요금 제어와 패킷 스케줄링의 분리에 의해 바인딩된 지연으로부터 스트림 대역폭을 분리하며, 정적 우선 순위 및 최초 도착 - 최초 서비스 및 가장 이른 만기일 - 첫 번째 대기열을 사용하기 위한 RCSD(Rate-Control Service Pergulations)의 개선이다.

UBS 대기열은 두 가지 수준의 계층을 가지고 있다: 흐름별 형태의 대기열로, 애플리케이션 정의 패킷 전송 시간에 따라 업스트림 소스에 의해 고정 우선순위가 할당되어 각 스트림에 대해 임의 전송 기간이 허용되며, 여러 셰이퍼로부터 동일한 내부 우선 순위의 스트림을 병합하는 공유 대기열이다.이러한 큐의 분리는 구현 복잡성이 낮으며 우선순위가 높은 프레임이 낮은 우선 순위 프레임을 우회하도록 보장한다.

공유 대기열은 매우 격리되어 있으며, 송신기는 같지만 우선 순위는 다르며 송신기와 우선 순위는 같지만 수신기의 우선 순위는 다르다.큐 격리는 악성 데이터의 전파를 방지하여 일반 스트림이 간섭을 받지 않도록 하고, 관리 조치에 의한 유연한 스트림 또는 송신기 차단을 가능하게 한다.최소 공유 대기열 수는 포트 수에서 1을 뺀 값이며, 추가 분리 정책이 있는 포트 수입니다.공유 대기열은 스케줄러 내부 고정 우선순위를 가지며 프레임은 퍼스트 컴퍼니 원칙으로 전송된다.

최악의 경우 클럭 동기화의 부정확성은 TAS(Qbv) 및 CQF(Qch)와 같은 시간 트리거 접근 방식과는 달리 링크 활용도를 감소시키지 않는다.

통신 경로 및 내결함성 선택

IEEE 802.1Qca 경로 제어 및 예약(PCR)

IEEE 802.1Qca 경로 제어 및 예약(PCR)은 브리지된 네트워크에서 다중 경로를 구성하기 위해 중간 스테이션에서 중간 스테이션(IS-IS) 프로토콜로의 확장을 지정한다.

IEEE 802.1Qca 표준은 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 하이브리드 모드인 최단 경로 브리징(SPB)을 사용하는데, IS-IS 프로토콜은 기본 기능을 처리하는 반면, SDN 컨트롤러는 전용 서버 노드에서 PCE(경로 계산 요소)를 사용하여 명시적 경로를 관리한다.IEEE 802.1Qca는 제어 프로토콜을 통합하여 여러 토폴로지를 관리하고, 명시적 전달 경로(각 스트림에 대해 미리 정의된 경로)를 구성하고, 대역폭을 예약하고, 데이터 보호와 중복성을 제공하며, 흐름 동기화 및 흐름 제어 메시지를 배포한다.이 값은 ECT(Equal Cost Tree), MSTI(Multiple Spanning Tree Instance) 및 IST(Internal Spanning Tree) 및 명시적 트리(ET) 프로토콜에서 파생된다.

IEEE 802.1안정성을 위한 CB 프레임 복제 및 제거(FRER)

IEEE 802.1CB 프레임 복제 및 신뢰도 제거(FRER)는 패킷 손실을 견딜 수 없는 제어 애플리케이션에 사전 예방적 원활한 이중화를 제공하기 위해 여러 개의 분리 경로를 통해 각 프레임의 복제본을 전송한다.

패킷 복제는 트래픽 클래스 및 경로 정보를 사용하여 네트워크 정체를 최소화할 수 있다.복제된 각 프레임에는 시퀀스 식별 번호가 있으며, 프레임 순서를 변경 및 병합하고 중복 항목을 삭제하는 데 사용된다.

FRER은 중앙 집중식 구성 관리가 필요하며 802와 함께 사용해야 한다.1Qcc 및 802.1Qca.IEC 62439-3에 명시된 산업용 내결함성 HSR 및 PRP가 지원된다.

현재 프로젝트

IEEE 802.1CS 링크-로컬 등록 프로토콜

스트림의 MRP 상태 데이터는 1500바이트가 소요된다.추가적인 트래픽 스트림과 더 큰 네트워크로 인해, 데이터베이스 크기는 비례적으로 증가하며 브리지 인접 국가들 간의 MRP 업데이트는 현저하게 느려진다.LRP(Link-Local Registration Protocol)는 증분 업데이트를 허용하는 효율적인 복제와 함께 약 1 MB의 더 큰 데이터베이스 크기에 최적화되어 있다.오래된 데이터가 있는 응답하지 않는 노드는 자동으로 폐기된다.MRP는 애플리케이션별로 다르지만, 각 등록된 애플리케이션은 자체 운영 세트를 정의하며, LRP는 애플리케이션 중립이다.

IEEE 802.1Qdd 리소스 할당 프로토콜

SRP와 MSRP는 주로 AV 애플리케이션을 위해 설계된다. SRP의 분산형 구성 모델은 신용 기반 셰이퍼(CBS)에 의해 정의된 스트림 예약(SR) 클래스 A 및 B로 제한되며, IEEE 802는 이에 반해,1Qcc에는 추가 셰이퍼, 프레임 선점, 경로 중복성 등 모든 새로운 TSN 기능을 지원하는 보다 중앙 집중화된 CNC 구성 모델이 포함되어 있다.

IEEE P802.1Qddd 프로젝트는 P802.1에 구축된 새로운 피어 투 피어 리소스 할당 프로토콜 신호를 정의하여 분산 구성 모델을 업데이트한다.CS 링크 로컬 등록 프로토콜.RAP는 802.1의 다중 경로에 대한 중복 전송을 지원하여 확장성을 개선하고 더 많은 수의 스트림에 동적 예약을 제공할 것이다.CB FRER 및 시퀀스 복구의 자동 구성.

RAP는 802와 같은 TSN 셰이퍼의 '토폴로지 독립형 홉당 대기 시간 계산' 기능을 지원한다.1Qch 주기 큐 및 전달(CQF) 및 P802.1QCR ATS(비동기식 트래픽 조절)또한 MSRP와의 역호환성과 상호운용성을 유지하면서 높은 부하에서 성능을 개선하고 프록시 및 향상된 진단을 지원할 것이다.

IEEE 802.1ABdh 링크 계층 탐색 프로토콜 v2

IEEE P802.1ABdh 스테이션 및 미디어 액세스 제어 연결 검색 - 멀티 프레임 프로토콜 데이터 장치(LLDPv2) 지원에서 LLDP를 업데이트하여 IETF 링크 상태 벡터 라우팅 프로토콜을^[9] 지원하고 프로토콜 메시지의 효율성을 개선한다.

YANG 데이터 모델

IEEE 802.1Qcp standard implements the YANG data model to provide a Universal Plug-and-Play (uPnP) framework for status reporting and configuration of equipment such as Media Access Control (MAC) Bridges, Two-Port MAC Relays (TPMRs), Customer Virtual Local Area Network (VLAN) Bridges, and Provider Bridges, and to support the 802.1X Security and 802.1AX 데이터 센터 브리징 표준.

YANG은 NETCONF/RESCONF와 같은 네트워크 관리 프로토콜로 기기 구성을 설정하기 위해 구성 및 상태 데이터, 알림, 원격 절차 호출 등을 위한 UML(Unified Modeling Language)이다.

데트넷

IETF 결정론적 네트워킹(DetNet) 작업 그룹은 오디오 및 비디오 스트리밍, 산업 자동화, 차량 제어 등과 같은 지연 시간, 손실 및 패킷 지연 변동(지터)에 대한 범위와 신뢰성이 높은 결정론적 데이터 경로를 정의하는데 초점을 맞추고 있다.

결정론적 네트워킹의 목표는 시간 중요하고 신뢰성이 높은 산업 및 오디오 비디오 애플리케이션을 특수 목적의 필드버스 네트워크에서 IP 패킷 네트워크로 마이그레이션하는 것이다.이러한 목표를 달성하기 위해 DetNet은 리소스 할당을 사용하여 버퍼 크기와 전송 속도를 관리함으로써 엔드 투 엔드 지연 시간 요구사항을 충족한다.패킷 손실 및 재주문을 줄이기 위해 다중 경로 및 명시적 경로를 통한 장애에 대한 서비스 보호.동일한 물리적 네트워크는 시간에 중요한 예약 트래픽과 정기적인 베스트 에포트 트래픽을 모두 처리해야 하며, 사용되지 않는 예약 대역폭은 최정상 트래픽을 위해 해제해야 한다.

DetNet은 소프트웨어 정의 네트워킹 계층을 사용하여 IP 계층 3 라우팅 세그먼트에서 작동하여 IntServ 및 DiffServ 통합을 제공하며 MPLS 및 IEEE 802.1 AVB/TSN 등의 기술을 사용하여 하위 계층 2에 걸쳐 서비스를 제공한다.

트래픽 엔지니어링(TE) 라우팅 프로토콜은 DetNet 흐름 규격을 IEEE 802.1과 같은 대기열, 형상화 및 스케줄링 알고리즘에 대한 AVB/TSN 제어로 변환한다.Qav 신용 기반 셰이퍼, IEEE802.회전 시간 스케줄러 IEEE802가 있는 1Qbv 시간 트리거 셰이퍼.1Qch 동기화된 이중 버퍼링, 802.1Qbu/802.3br 이더넷 패킷 사전 전송 및 802.1안정성을 위한 CB 프레임 복제 및 제거또한 IEEE 802.1에 의해 정의된 프로토콜 상호 작용CB는 액티브 타깃 MAC 및 VLAN 스트림 식별 기능을 통해 DetNet 흐름에 TSN 서브 네트워크 기능을 알리는 데 사용된다.DetNet 흐름은 대상 MAC 주소, VLAN ID 및 우선 순위 매개 변수에 의해 AVB/TSN 서브 네트워크의 토크 사용자 및 수신기에 대한 Stream ID 및 QoS 요구 사항과 일치한다.^[11]

표준

시간에 민감한 네트워킹 표준 제품군^[12]

표준	제목	상태	게시 날짜
IEEE 802.12011년 BA	오디오 비디오 브리징(AVB) 시스템	현재, Cor1-2016에 의해 수정됨	2011년 9월 30일
IEEE 802.1BA-rev	AVB(Audio Video Bridging) 시스템을 위한 TSN 프로필	드래프트[14] 2.2	2021년 10월 21일
IEEE 802.1AS-2020	시간에 민감한 애플리케이션의 타이밍 및 동기화(gPTP)	전류,[15][16] 802.1에 의해 수정됨AS-2020/Cor1	2020년 1월 30일
IEEE 802.1ASdm	시간에 민감한 애플리케이션의 타이밍 및 동기화 - 핫 스탠바이	드래프트[17] 0.2	2021년 3월 15일
IEEE 802.1Qav-2009	시간에 민감한 스트림을 위한 전달 및 대기열 개선사항	IEEE 802.1에 통합됨q	2010년 1월 5일
IEEE 802.2010년 1분기	SRP(Stream Reservation Protocol)		2010년 9월 30일
IEEE 802.1aq-2012	최단 경로 브리징(SPB)		2012년 3월 29일
IEEE 802.1Qbp-2014	동일한 비용 다중 경로(최단 경로 브리징용)		2014년 3월 27일
IEEE 802.1Qbv-2015	예약된 트래픽에 대한 개선 사항		2016년 3월 18일
IEEE 802.1Qbu-2016	프레임 선점(EEE 802.3br Interspersing Express Traffic 필요)		2016년 8월 30일
IEEE 802.2015년 1분기	경로 제어 및 예약		2016년 3월 11일
IEEE 802.2017년 1분기	순환 대기열 및 전달		2017년 6월 28일
IEEE 802.2017년 1분기	스트림별 필터링 및 치안 유지		2017년 9월 28일
IEEE 802.2018년 1분기	브리지 및 브리지 네트워크(802.1Qav/Qat/aQ/Qbp/Qbp/Qbv/Qbu/Qca/Qci/Qch 및 기타 수정사항 포함)	현재[18]	2018년 7월 6일
IEEE 802.1Q-Rev	브리지 및 브리지 네트워크(802개 회사)1Qcc/Qcy/Qcr 및 기타 수정 사항)	드래프트[19] 1.0	2021년 8월 1일
IEEE 802.1Qcc-2018	SRP(Stream Reservation Protocol) 향상 및 성능 향상	현재[20]	2018년 10월 31일
IEEE 802.1Qcy-2019	VSI(Virtual Station Interface) 탐색 및 구성 프로토콜(Virtual Station Interface)	현재[21]	2018년 6월 4일
IEEE 802.1Qcj	PBB(Provider Backback Bridging) 서비스에 대한 자동 연결	초안 1.3	2021년 2월 12일
IEEE 802.1QCR-2020	비동기식 트래픽 쉐이핑	현재[23][24]	2020년 11월 6일
IEEE 802.1Qcz	혼잡 격리	드래프트[25] 2.0	2021년 1월 15일
IEEE 802.1Qdd	리소스 할당 프로토콜	드래프트[26] 0.5	2021년 9월 1일
IEEE 802.1Qdj	TSN에 대한 구성 향상	드래프트[27] 0.1	2020년 11월 20일
IEEE 802.1Qdq	경계된 지연 시간이 필요한 버스트 트래픽에 대한 Shaper 매개 변수 설정	드래프트[28] 0.0	2021년 11월 10일
IEEE 802.1AB-2016	스테이션 및 미디어 액세스 제어 연결 검색(LLDP(링크 계층 탐색 프로토콜)	현재[29]	2016년 3월 11일
IEEE 802.1ABdh	스테이션 및 미디어 액세스 제어 연결 검색 - 멀티 프레임 프로토콜 데이터 장치(LLDPv2) 지원	드래프트[30] 2.0	2021년 7월 15일
IEEE 802.1AX-2020	링크 집계	현재[31][32]	2020년 1월 30일
IEEE 802.1CB-2017	안정성을 위한 프레임 복제 및 제거	현재[33]	2017년 10월 27일
IEEE 802.1CBDB	FRER 확장 스트림 식별 기능	드래프트[34] 2.0	2021년 7월 22일
IEEE 802.1CM-2018	Fronthaul의 시간에 민감한 네트워킹	현재[35][36]	2018년 6월 8일
IEEE 802.1CMDE-2020	새로운 Fronthaul 인터페이스, 동기화 및 동기화 표준을 지원하기 위한 Fronthaul 프로파일 개선	현재[37]	2020년 10월 16일
IEEE 802.1CS-2020	링크-로컬 등록 프로토콜	현재[38][39]	2020년 12월 3일
IEEE 802.1CQ	멀티캐스트 및 로컬 주소 할당	드래프트 0[40].7	2021년 7월 19일
IEEE 802.1DC	네트워크 시스템별 QoS(Q	드래프트[41] 1.1	2019년 10월 18일
IEEE 802.1DF	서비스 프로바이더 네트워크를 위한 TSN 프로필	드래프트[42] 0.1	2020년 12월 21일
IEEE 802.1DG	차량 내 이더넷 통신을 위한 TSN 프로필	초안[43] 1.3	2020년 12월 18일
IEEE 802.1DP / SAE AS 6675	항공우주 온보드 이더넷 통신을 위한 TSN	준비	2020년 12월 3일
IEC/IEEE 60802	산업자동화를 위한 TSN 프로파일	초안[45] 1.3	2020년 8월 25일

관련 프로젝트:

표준	제목	상태	업데이트된 날짜
IEEE 802.3br	인터스페싱 익스프레스 트래픽[46]	출판된	2016년 6월 30일

참조

외부 링크

• IEEE 802.1시간에 민감한 네트워킹 작업 그룹
• IEEE 802.1 공용 문서 아카이브
• 실시간 이더넷 – 재정의 (독일어로)
• TSN(시간 민감 네트워킹) 비전:비즈니스 및 산업 자동화 통합
• TSN 활동이 또 다른 필드버스 전쟁에 불을 붙이는가?^{[데드링크]}
• 항공기 내 TSN 애플리케이션과 관련된 연구 프로젝트
• TSN 시각화를 위한 빠른 시작 안내서
• TSN 트레이닝, 마크 보이어(ONERA), 피에르 줄리앙 체인(에어버스 방어 및 공간)