來源:TSNLAB 微信公眾號
TSN標準由IEEE 802.1制定,802.1在通信發(fā)展歷史上的地位可不低,制定了如大名鼎鼎的VLAN、各種生成樹協(xié)議(STP)、LLDP等標準。當前TSN最熱點的行業(yè),也莫過于工業(yè)自動化網(wǎng)絡和車載網(wǎng)絡,這兩者目前以現(xiàn)場總線或二層LAN為主?;谝陨蟽蓚€原因,會存在一種聲音,說TSN是個純二層(數(shù)據(jù)鏈路層)的技術。與此同時,IETF有一個叫做DetNet(確定性網(wǎng)絡)的工作組,看起來其目標和TSN類似,因此自然又發(fā)展出一種聲音,說TSN做二層、DetNet做三層(網(wǎng)絡層)。那真實情況是怎樣的呢?
2018年11月,在曼谷,IETF和IEEE 802前后腳召開會議,于是中間的那個周末,IETF DetNet工作組和IEEE 802.1 TSN任務組進行了聯(lián)席會議,討論并確定了TSN與DetNet的關系。一句話總結:二層的事TSN管,三層的事DetNet管,但傳輸選擇算法或者說調(diào)度機制(優(yōu)先級調(diào)度、輪詢調(diào)度、各種整形器等)不分二三層,由TSN來制定,DetNet不做這方面的重復工作。
因此,我們再來看“運營商網(wǎng)絡是否需要TSN”的問題,就能得到一個更合理的回答的角度。誠然,運營商網(wǎng)絡十分復雜,各種路由協(xié)議讓人眼花繚亂,TSN不能也不需要獨立來構建一個運營商網(wǎng)絡的確定性網(wǎng)絡解決方案。但是,TSN可以從調(diào)度機制的角度給出一些規(guī)則或建議,與DetNet、甚至如3GPP相關的5G標準等一起來完成這項任務。而且,調(diào)度機制是確定性網(wǎng)絡或者說有界時延網(wǎng)絡解決方案的核心,TSN作為調(diào)度機制的制定者,自然也成為了運營商網(wǎng)絡確定性方案中的關鍵一環(huán)。
目前已完成的IEEE 802.1CM(TSN用于移動前傳網(wǎng)絡)標準就是類似的思路。它制定了兩個等級的Profile,分別對應CPRI 7.0和eCPRI。Profile A要求支持絕對優(yōu)先級調(diào)度;Profile B則進一步要求支持幀搶占。

另一個項目,IEEE P802.1DF正在進行中。該項目的英文名是TSN profile for Service Provider Networks,直接翻譯應該叫服務提供商網(wǎng)絡,不過習慣上叫運營商網(wǎng)絡、叫承載網(wǎng),或者對應著前傳項目、管這個項目叫后傳,問題都不大。運營商網(wǎng)絡上,對于TSN的主要挑戰(zhàn),一個是網(wǎng)絡規(guī)模、流量規(guī)模巨大,需要用合理的方法簡化配置難度;另一個是要提供靈活的、差異化的服務,包括面向企業(yè)專網(wǎng)、5G切片等,都有這個需求。

關于承載網(wǎng)/運營商網(wǎng)絡應用TSN,目前在技術角度,業(yè)界大致的共識是使用QoS或者類似CQF作為調(diào)度機制。除了經(jīng)典的絕對優(yōu)先級(SP)、加權輪詢調(diào)度(WRR、DRR等),CBS與ATS也屬于QoS調(diào)度的范疇,這些機制統(tǒng)計復用的性能相對好,使用習慣上也相對貼近現(xiàn)有DiffServ方案;而CQF機制及其擴展,雖然達不到TSN門控編排中理想的低時延效果,但是大大簡化了編排難度,增加了方案可行性、可擴展性,并且能保障時延有界。