來源:TSNLAB 微信公眾號
如果說保障有界(低)時延是TSN的亮點,也是各廠商的性能宣傳/競爭點,那高可靠性則是TSN技術中不可忽視的一個重點,甚至在部分場景下用戶關注可靠性勝於時延。本文介紹:
•流識別
•逐流過濾與策略
•多發選收
流識別(Stream identification):由802.1CB定義(而非802.1Qci哦,TSN三大誤解之一),本質上就是根據以太幀頭部的目的MAC地址、源MAC地址、VLAN_ID,以及裏層IP頭部的信息等,識別報文,並分配一個ID——叫做stream_handle。目前給出了4種具體的流識別方式,其中三種被動模式,一種主動模式(可以重寫幀頭的部分字段),如下圖。

逐流過濾與策略(PSFP,Per-Stream Filtering and Policing):由802.1Qci製定,可實現對於流的過濾與策略操作。具體地,基於一個幀的stream_handle(由流識別給出)和優先級(VLAN TAG裏麵的PCP字段),把該幀置入特定的流過濾器(Stream Filter);該幀從流過濾器中獲得一個Gate ID,並進入相應的流門(Stream Gate,注意這個門和Qbv中的門控無關);該幀從流門中獲得一個IPV(內部優先級),以此確定該幀屬於哪個traffic class。流過濾器可以實現基於幀長的過濾策略;流門可以實現基於時間的過濾策略;流策略器(Flow Meter,在Qci之前就已經存在了)可以實現基於流量速率和突發的過濾策略。這些過濾策略的存在,可以保障TSN網wang絡luo不bu受shou個ge別bie流liu量liang異yi常chang行xing為wei的de影ying響xiang,不bu論lun異yi常chang行xing為wei是shi來lai自zi於yu惡e意yi攻gong擊ji,還hai是shi設she備bei故gu障zhang。最zui後hou,基ji於yu流liu門men,還hai可ke以yi支zhi持chi流liu量liang的de周zhou期qi式shi入ru隊dui,進jin而er實shi現xian周zhou期qi排pai隊dui轉zhuan發fa(CQF)及其類似方案。

多發選收(FRER,Frame Replication and Elimination for Reliability):由802.1CB定義。多發選收是中文語境下的俗稱,但是簡潔且基本準確地表達了這項技術的作用:在特定節點把報文複製多份,從不同路徑發出,然後在特定節點接收這些報文,刪除多餘的複製報文。FRER的重要特點,是能形成上層應用無感知的無縫冗餘方案(即所謂Seamless Redundancy),從而大大提升網絡傳輸的可靠性。

至於“多發選收”的過程中,多路徑如何定義,不在802.1CB的負責範圍內。如網絡僅僅是二層網絡,那麼IEEE 802.1Q中已經有經典的快速生成樹協議RSTP、多生成樹協議MSTP、最短路徑橋接SPB、以及802.1Qca提供了一種顯式路徑的方案;如果涉及三層轉發,那當然可以配合三層的路由方案等,製定多發選收的總體方案。