Qu'est-ce qu'un réseau sensible au temps (TSN) ?
TSN (Time Sensitive Network) est un groupe de normes IEEE 802.1. Ils contribuent à rendre les réseaux Ethernet réguliers plus fiables. TSN est un moyen de s'assurer que les réseaux sont rapides et que les messages arrivent à temps. Il garantit une faible latence et une faible gigue et fixe des limites sur la durée de déplacement des messages. Ces caractéristiques sont importantes pour diverses utilisations, notamment l'automatisation industrielle, l'automobile et les systèmes avioniques qui nécessitent un contrôle immédiat des dispositifs physiques.
TSN utilise un mécanisme de synchronisation temporelle tel que le Precision Time Protocol (PTP) pour s'assurer que tous les nœuds du réseau ont une vue commune du temps. TSN nous permet de programmer les paquets à l'avance, afin qu'ils arrivent à temps. Il contrôle également le flux de trafic et la congestion, en donnant la priorité au trafic en temps réel par rapport au trafic standard. TSN peut également gérer les paquets perdus ou endommagés.
Quelle est la différence entre Precision Time Protocol (IEEE 1588) et TSN ?
Precision Time Protocol (PTP) est un protocole utilisé pour synchroniser les horloges sur un réseau. Dans un réseau, Precision Time Protocol (PTP) est utilisé pour synchroniser les horloges. Lorsqu'il est utilisé avec du matériel spécialisé, PTP peut atteindre une précision inférieure à la microseconde en fournissant des informations de synchronisation aux horloges esclaves. PTP a une relation maître-esclave dans laquelle l'horloge maîtresse fournit des informations de synchronisation aux horloges esclaves.
TSN est un ensemble de directives qui facilitent une communication fiable et rapide via Ethernet. Parmi ses fonctionnalités clés figurent la synchronisation de l'heure, la qualité de service et la mise en forme du trafic. TSN trouve une application pratique dans divers domaines comme le contrôle industriel, l'industrie automobile et l'avionique.IEEE 1588 est une norme qui définit comment PTP doit être implémenté. TSN est une norme émergente qui s'appuie sur IEEE 1588 pour fournir des fonctionnalités supplémentaires pour les réseaux sensibles au facteur temps.
| Normes TSN | ||
|---|---|---|
| Standard | Définition | Titre de la norme |
| IEEE 802.1ASrév, IEEE 1588 | Chronométrage et synchronisation | Améliorations et améliorations des performances |
| IEEE 802.1Qbu et IEEE 802.3br | Transfert et mise en file d'attente | Préemption de trame |
| IEEE 802.1Qbv | Transfert et mise en file d'attente | Améliorations pour le trafic programmé |
| IEEE 802.1Qca | Contrôle et réservation de chemin | Contrôle et réservation de chemin |
| IEEE 802.1Qcc | Méthode de configuration centrale | Améliorations et améliorations des performances |
| IEEE 802.1Qci | Contrôle d'entrée basé sur le temps | Filtrage et maintien de l'ordre par flux |
| IEEE 802.1CB | Redondance transparente | Réplication et élimination des trames pour plus de fiabilité |
Tableau 1 : Norme TSN
REMARQUE: Toutes les normes indiquées dans le tableau ci-dessus ne sont pas nécessaires pour prendre en charge TSN. Les produits de la série TSN de Fiberroad prennent en charge IEEE 1588(PTPv2), IEEE 802.1AS, IEEE 802.Qbv, IEEE 802.1Qcc, IEEE 802.1Qav.
Ce que TSN peut faire pour l'Internet des objets (IoT)
Les Internet des Objets (IoT) (IoT) est un réseau croissant d'appareils connectés à Internet. Ces appareils peuvent inclure tout, des thermostats et des voitures aux équipements de fabrication et aux machines hospitalières. À mesure que l'IoT se développe, le besoin d'un moyen fiable et efficace d'envoyer des données entre les appareils augmente également. C'est là qu'intervient le Time Sensitive Networking (TSN).
TSN fait référence à un ensemble de normes qui établissent les lignes directrices pour la transmission de données sensibles au facteur temps sur un réseau. Son objectif principal est de garantir que les données sont transmises avec le moins de retard, de gigue et de latence possible. Cette fonctionnalité est essentielle dans les applications où même une seule milliseconde peut faire une différence significative, comme dans les équipements médicaux ou l'automatisation industrielle. De plus, TSN aide à réduire les dépenses globales d'un système IoT en éliminant le besoin de solutions matérielles et logicielles spécialisées.
Lors de la sélection d'un protocole de mise en réseau pour une application IoT, il convient de prendre en compte divers facteurs. Cependant, si le transfert de données instantané est crucial, TSN devrait être le premier choix.
Figure 1 : TSN dans le modèle de couche OSI
Commutateur Ethernet TSN de pointe de Fiberroad pour une connectivité IIoT transparente
Fiberroad FR-TSN4412 Cette centrale utilise la technologie de mise en réseau sensible au temps (TSN) et le protocole de temps de précision IEEE 1588 (PTPv2) pour une synchronisation temporelle impeccable sur tous les ports, garantissant que chaque opération se déroule de manière transparente et en harmonie. Le FR-TSN4412 prend en charge sans effort les normes TSN IEEE essentielles pour une solution complète de communication en temps réel qui dépasse les attentes à chaque instant. De l'utilisation de l'incroyable profil IEEE 802.1AS-REV pour une synchronisation temporelle inégalée à l'exploitation de la puissance des améliorations IEEE 802.1Qbv pour le trafic planifié et de la préemption de trame IEEE 802.1Qbu pour optimiser l'efficacité de la transmission des données ; ce commutateur a tout couvert !
Avantages de l'utilisation de TSN
• Avec la synchronisation des données sur plusieurs appareils, TSN minimise efficacement la latence, garantissant que les informations vitales sont fournies en temps opportun, sans aucun retard.
• Fiabilité améliorée : les protocoles TSN sont conçus pour fournir une communication fiable et déterministe. Ceci est essentiel pour les applications où les temps d'arrêt ne sont pas une option, comme l'automatisation d'usine ou le streaming vidéo.
• Sécurité renforcée : TSN utilise un certain nombre de techniques pour améliorer la sécurité, y compris le cryptage, l'authentification et l'autorisation. TSN utilise également un mécanisme de synchronisation unique pour s'assurer que les paquets sont livrés en temps opportun.
• En permettant aux dispositifs de partager efficacement les ressources, TSN favorise une efficacité accrue, entraînant une réduction des coûts et une utilisation optimale des ressources.