Hvad er tidsfølsomt netværk (TSN)?
TSN (Time Sensitive Network) er en gruppe af IEEE 802.1-standarder. De hjælper med at få almindelige Ethernet-netværk til at køre mere pålideligt. TSN er en måde at sikre, at netværk er hurtige, og at beskeder ankommer til tiden. Det garanterer lav latenstid og jitter og sætter grænser for, hvor lang tid det tager at sende beskeder. Disse egenskaber har betydning for forskellige anvendelser, herunder industriel automation, automobil- og flyelektroniksystemer, der kræver øjeblikkelig kontrol af fysiske enheder.
TSN bruger en tidssynkroniseringsmekanisme såsom Precision Time Protocol (PTP) for at sikre, at alle noder i netværket har et fælles syn på tiden. TSN lader os planlægge pakker på forhånd, så de ankommer til tiden. Det styrer også trafikflow og trængsel, og prioriterer realtidstrafik frem for standardtrafik. TSN kan også håndtere tabte eller beskadigede pakker.
Hvordan er Precision Time Protocol (IEEE 1588) sammenlignet med TSN?
Precision Time Protocol (PTP) er en protokol, der bruges til at synkronisere ure gennem et netværk. I et netværk bruges Precision Time Protocol (PTP) til at synkronisere ure. Når det bruges med specialiseret hardware, kan PTP opnå sub-mikrosekunders nøjagtighed ved at levere timinginformation til slave-ure. PTP har et master-slave-forhold, hvor master-uret giver timing-information til slave-urene.
TSN er et sæt retningslinjer, der letter pålidelig og hurtig kommunikation via Ethernet. Blandt dets nøglefunktioner er tidssynkronisering, servicekvalitet og trafikformning. TSN finder praktisk anvendelse inden for forskellige områder som industriel kontrol, bilindustrien og flyelektronik.IEEE 1588 er en standard, der definerer, hvordan PTP skal implementeres. TSN er en ny standard, der bygger på IEEE 1588 for at give yderligere funktionalitet til tidsfølsomt netværk.
| TSN-standarder | ||
|---|---|---|
| standard | Definition | Titel på standard |
| IEEE 802.1ASrev, IEEE 1588 | Timing og synkronisering | Forbedringer og præstationsforbedringer |
| IEEE 802.1Qbu og IEEE 802.3br | Viderestilling og kø | Rammeforkøb |
| IEEE 802.1Qbv | Viderestilling og kø | Forbedringer til rutetrafik |
| IEEE 802.1Qca | Stikontrol og reservation | Stikontrol og reservation |
| IEEE 802.1Qcc | Central konfigurationsmetode | Forbedringer og præstationsforbedringer |
| IEEE 802.1Qci | Tidsbaseret ingress politiarbejde | Per-stream filtrering og politiarbejde |
| IEEE 802.1CB | Sømløs redundans | Frame replikering og eliminering for pålidelighed |
Tabel 1: TSN Standard
BEMÆRK: Ikke alle standarder vist i ovenstående tabel er nødvendige for at understøtte TSN. Fiberroads produkter i TSN-serien understøtter IEEE 1588(PTPv2), IEEE 802.1AS, IEEE 802.Qbv, IEEE 802.1Qcc, IEEE 802.1Qav.
Hvad TSN kan gøre for tingenes internet (IoT)
Tingenes internet (IoT) er et voksende netværk af enheder, der er forbundet til internettet. Disse enheder kan omfatte alt fra termostater og biler til fremstilling af udstyr og hospitalsmaskiner. I takt med at IoT vokser, vokser behovet for en pålidelig og effektiv måde at sende data mellem enheder på. Det er her Time Sensitive Networking (TSN) kommer ind i billedet.
TSN refererer til en samling af standarder, der fastlægger retningslinjerne for transmission af tidsfølsomme data over et netværk. Dens primære mål er at sikre, at data transmitteres med mindst mulig forsinkelse, jitter og latens. Denne funktion er afgørende i applikationer, hvor selv et enkelt millisekund kan gøre en væsentlig forskel, såsom i medicinsk udstyr eller industriel automatisering. Desuden hjælper TSN med at reducere de samlede udgifter til et IoT-system ved at eliminere behovet for specialiserede hardware- og softwareløsninger.
Når man vælger en netværksprotokol til en IoT-applikation, bør man overveje forskellige faktorer. Men hvis øjeblikkelig dataoverførsel er afgørende, bør TSN være det primære valg.
Figur 1: TSN i OSI Layer Model
Fiberroads banebrydende TSN Ethernet-switch til problemfri IIoT-forbindelse
Fiberroad FR-TSN4412 Dette kraftcenter bruger Time-sensitive Networking (TSN) teknologi og IEEE 1588 Precision Time Protocol (PTPv2) til upåklagelig tidssynkronisering på alle porte - hvilket sikrer, at hver operation kører problemfrit i harmoni. FR-TSN4412 understøtter ubesværet TSN IEEE-standarder, der er afgørende for en komplet kommunikationsløsning i realtid, der overgår forventningerne til enhver tid. Fra at bruge den utrolige IEEE 802.1AS-REV profil til uovertruffen tidssynkronisering til at udnytte kraften i IEEE 802.1Qbv Enhancements for Scheduled Traffic og IEEE 802.1Qbu Frame Preemption for at optimere datatransmissionseffektiviteten; denne switch har det hele dækket!
Fordele ved at bruge TSN
• Med synkronisering af data på tværs af flere enheder minimerer TSN effektivt latens og sikrer, at vital information leveres rettidigt uden forsinkelser.
• Forbedret pålidelighed: TSN-protokoller er designet til at give pålidelig, deterministisk kommunikation. Dette er vigtigt for applikationer, hvor nedetid ikke er en mulighed, såsom fabriksautomatisering eller videostreaming.
• Forbedret sikkerhed: TSN bruger en række teknikker til at forbedre sikkerheden, herunder kryptering, godkendelse og autorisation. TSN bruger også en unik timing-mekanisme til at sikre, at pakker leveres rettidigt.
• Ved at gøre det muligt for enheder effektivt at dele ressourcer, fremmer TSN øget effektivitet, hvilket fører til reducerede omkostninger og optimal udnyttelse af ressourcer.