企业视频

你是风儿我是沙,调度配置不分家

2024/12/31 14:58:39

  来源:TSNLAB 微信公众号

 

  一个完整的、提供时延保障的TSN方案,不论使用哪种TSN调度技术,都要依赖于TSN资源管理技术来完成对于网络的配置。TSN资源管理的基本逻辑是:

  •用户(Talker& Listener 或CUC)将业务流信息和需求通过用户网络接口UNI发送给网络(或CNC);

  •网络通过资源预留协议或CNC运行特定算法,生成可以满足用户需求的TSN配置方案;

  •通过资源预留协议或CNC的网络管理接口,将配置下发(到交换机、路由器等)并使能。

  •用户发送数据,相应的业务流量在网络中获得服务保障。

  TSN有三种配置模型:纯分布式模型,分布式用户、集中式网络模型,纯集中式模型。为方便读者理解,我们从第二种模型讲起。(每种模型的符合上述基本逻辑,可以对应着理解。)

  分布式用户、集中式网络模型:所谓分布式用户,在于每个用户终端设备,亲自通过用户网络接口(UNI,User-Network Interface)和网络交互自己的信息与需求;所谓集中式网络,在于网络中存在一个集中式网络配置(CNC,Centralized Network Controller)功能实体,这个功能实体可以放在任何设备上,一般来讲,CNC可以直接理解为网络控制器;CNC负责管理网络设备。可以说,分布式用户、集中式网络模型,虽然名字拗口,但却是逻辑上最直接的TSN配置模型。

  

  纯集中式模型:与上一个模型的区别在于,多了一个集中式用户配置(CUC,Centralized User Controller)功能实体。提出这种模型的原因是,有些场景下,海量的终端设备并不能或不需要具备“智能”,它们仅仅单纯地执行来自某些服务器或控制器(不是网络控制器,而是应用的控制器)的命令。这时候,如果要求每个终端都向网络通告自己的信息和需求,既不方便,也不利于演进,甚至不可行。相反,如果有一个集中的功能实体,统一代表这些终端和网络进行交互,则方便许多。这样的功能实体就是CUC,CUC和CNC之间就是UNI。另外,CUC和它所控制的终端设备之间,属于用户到用户,不是TSN所“管辖”的范畴,故仍然可以使用原先的控制交互方式。

  

  纯分布式模型:这种模型的核心是通过资源预留协议,从发送端(Talker)到接收端(Listener),沿着路径,逐跳完成资源预留。用户的流量信息、需求,全部携带在资源预留协议信令的相关字段中。如果任何一跳的网络设备发现资源不足,则预留失败。由于不需要CUC和CNC的参与,结构上相对简单,但缺点是目前仅支持部分调度方法、整体网络资源利用效率较差、可扩展性较差。

  

  上面三种模型中,涉及到网络管理和用户网络接口。对于网络管理,在TSN定义新技术时,同时会定义管理对象(Management Object),并且定义了管理信息库(MIB,Management Information Base),支持通过简单网络管理协议(SNMP,Simple Network Management Protocol)进行配置管理。目前,TSN相关的项目正在为这些管理对象定义YANG模型,这样可以通过NETCONF进行配置管理。对于用户网络接口,在AVB时代,以及已经完结的802.1Qcc项目中,主要基于资源预留协议进行了定义。正在进行的P802.1Qdj项目,会继续完善UNI,以更好的适应两种集中式模型。

  

  目前TSN已完成的分布式资源预留协议是MSRP,定义了携带的字段、执行资源预留的方法等,同时需要基于MRP在设备间传递消息。目前RAP是正在进行的新的资源分配协议,同时需要基于LRP在设备间传递消息。LRP可以理解为MRP的升级版,支持更灵活的数据传递,支持维护更大的数据库。(协议们的英文全称在下图中。)

  

  目前的三种TSN配置模型,还不能处理存在多个TSN域时,跨域流量的配置。多TSN域的一个基本特征是,本域中的CNC、CUC不能“越界”管理其它域的设备。多域的配置方案仍在讨论之中。

  

版权所有 中华工控网 Copyright©2024 Gkong.com, All Rights Reserved