Что такое чувствительная ко времени сеть (TSN)?
TSN (Time Sensitive Network) — это группа стандартов IEEE 802.1. Они помогают повысить надежность работы обычных сетей Ethernet. TSN — это способ убедиться, что сети работают быстро, а сообщения доставляются вовремя. Он гарантирует низкую задержку и дрожание, а также устанавливает ограничения на время, необходимое для перемещения сообщений. Эти характеристики важны для различных применений, включая системы промышленной автоматизации, автомобилестроения и авионики, которые требуют непосредственного управления физическими устройствами.
TSN использует механизм синхронизации времени, такой как протокол точного времени (PTP), чтобы гарантировать, что все узлы в сети имеют общее представление о времени. TSN позволяет нам планировать пакеты заранее, чтобы они поступали вовремя. Он также контролирует поток трафика и заторы, отдавая приоритет трафику в реальном времени по сравнению со стандартным трафиком. TSN также может обрабатывать потерянные или поврежденные пакеты.
Чем отличается протокол точного времени (IEEE 1588) от TSN?
Протокол точного времени (PTP) — это протокол, используемый для синхронизации часов в сети. В сети для синхронизации часов используется протокол точного времени (PTP). При использовании со специализированным оборудованием PTP может достигать точности менее микросекунды, предоставляя информацию о времени подчиненным часам. PTP имеет отношения ведущий-ведомый, в которых главные часы предоставляют информацию о времени подчиненным часам.
TSN — это набор рекомендаций, которые обеспечивают надежную и быструю связь через Ethernet. Среди его ключевых функций — синхронизация времени, качество обслуживания и формирование трафика. TSN находит практическое применение в различных областях, таких как промышленный контроль, автомобильная промышленность и авионика.IEEE 1588 — это стандарт, определяющий, как должен быть реализован PTP. TSN — это развивающийся стандарт, основанный на IEEE 1588 и обеспечивающий дополнительные функциональные возможности для чувствительных ко времени сетей.
| Стандарты ТСН | ||
|---|---|---|
| Стандарт | Определение | Название стандарта |
| IEEE 802.1ASrev, IEEE 1588 | Тайминг и синхронизация | Улучшения и улучшения производительности |
| IEEE 802.1Qbu и IEEE 802.3br | Переадресация и очередь | Преимущественное прерывание кадра |
| IEEE 802.1Qbv | Переадресация и очередь | Усовершенствования для запланированного трафика |
| IEEE 802.1Qca | Контроль пути и резервирование | Контроль пути и резервирование |
| IEEE 802.1Qcc | Метод централизованной настройки | Улучшения и улучшения производительности |
| IEEE 802.1qci | Контроль входящего трафика на основе времени | Потоковая фильтрация и контроль |
| ИЭЭЭ 802.1CB | Полное резервирование | Репликация кадров и устранение для надежности |
Таблица 1: Стандарт TSN
ЗАМЕТКА: Не все стандарты, показанные в приведенной выше таблице, обязаны поддерживать TSN. Продукты Fiberroad серии TSN поддерживают IEEE 1588(PTPv2), IEEE 802.1AS, IEEE 802.Qbv, IEEE 802.1Qcc, IEEE 802.1Qav.
Что TSN может сделать для Интернета вещей (IoT)
Ассоциация Интернет вещей (IoT) — это растущая сеть устройств, подключенных к Интернету. Эти устройства могут включать в себя все, от термостатов и автомобилей до производственного оборудования и машин для больниц. По мере роста Интернета вещей растет потребность в надежном и эффективном способе передачи данных между устройствами. Вот тут-то и появляется чувствительная ко времени сеть (TSN).
TSN относится к набору стандартов, устанавливающих правила передачи чувствительных ко времени данных по сети. Его основная цель — обеспечить передачу данных с минимально возможной задержкой, дрожанием и задержкой. Эта функция жизненно важна в приложениях, где даже одна миллисекунда может иметь существенное значение, например, в медицинском оборудовании или промышленной автоматизации. Более того, TSN помогает сократить общие расходы на систему IoT, устраняя необходимость в специализированных аппаратных и программных решениях.
При выборе сетевого протокола для приложения IoT следует учитывать различные факторы. Однако, если мгновенная передача данных имеет решающее значение, TSN должен быть основным выбором.
Рис. 1. TSN в модели уровня OSI.
Новейший Ethernet-коммутатор TSN от Fiberroad для беспрепятственного подключения IIoT
Fiberroad FR-TSN4412 В этом мощном устройстве используется технология чувствительных к времени сетей (TSN) и протокол точного времени IEEE 1588 (PTPv2) для безупречной синхронизации времени на всех портах, гарантируя бесперебойное и гармоничное выполнение каждой операции. FR-TSN4412 легко поддерживает стандарты TSN IEEE, необходимые для комплексного решения связи в реальном времени, которое превосходит все ожидания. От использования невероятного профиля IEEE 802.1AS-REV для непревзойденной синхронизации времени до использования возможностей улучшений IEEE 802.1Qbv для запланированного трафика и вытеснения кадров IEEE 802.1Qbu для оптимизации эффективности передачи данных; этот переключатель покрывает все это!
Преимущества использования ТСН
• Благодаря синхронизации данных на нескольких устройствах TSN эффективно минимизирует задержки, гарантируя своевременную доставку жизненно важной информации без каких-либо задержек.
• Повышенная надежность. Протоколы TSN предназначены для обеспечения надежной детерминированной связи. Это важно для приложений, где простои недопустимы, например, для автоматизации производства или потокового видео.
• Повышенная безопасность: TSN использует ряд методов для повышения безопасности, включая шифрование, аутентификацию и авторизацию. TSN также использует уникальный механизм синхронизации, чтобы гарантировать своевременную доставку пакетов.
• Позволяя устройствам эффективно совместно использовать ресурсы, TSN способствует повышению эффективности, что приводит к снижению затрат и оптимальному использованию ресурсов.