【轉載】TSN簡介及相關資源

原文：https://blog.csdn.net/u012692537/article/details/86188392 

1、簡介

1.1 什麼是TSN

TSN（Time Sensitive Networking ）是時間敏感網絡。

傳統異步以太網是以非同步方式工做的，網絡中任何設備均可以隨時發送數據，所以在數據的傳輸時間上既不精準也不肯定。爲了將以太網推廣到工業、車載等須要低時延和肯定性時延的網絡場景下，IEEE制定了TSN協議族。

 

2、發展示狀

2.1 AVB階段

但AVB階段成果已經投入商用，雖然使用不太普遍。。。

 

2.1.1 主要協議

802.1AS：時間敏感應用時序和同步Timing and Synchronization for Time-Sensitive Applications

802.1Qat：流預留協議 (SRP)Stream Reservation Protocol

802.1Qav：隊列及轉發規則Forwarding and Queuing for Time-Sensitive Streams

802.1BA：音頻視頻橋接系統Audio Video Bridging (AVB) Systems

此外，爲了加強音視頻傳輸效果，一般配合如下協議使用：

 

1722：是 2 層傳輸協議，用於局域網中時鐘敏感的媒體流傳輸。僅用於 Talker 和Listener 之間。

1733：是 3 層傳輸協議，藉助 RTP 和 RTCP 協議實現不一樣網絡間的時鐘敏感的媒體流傳輸。這兩個協議也一般用於 VoIP 的傳輸

P1722.1 ：負責 AVB 的搜尋、識別以及基於 1722 的設備的鏈接管理和控制。

更具體的解釋可看第五章

 

2.2 TSN階段

2.2.1 TSN與AVB關係

iEEE的AVB工做組更名爲TSN工做組。因爲在一些領域AVB已經做爲一個經常使用縮寫，例如車載以太網，因此在不討論區別的時候，兩者等價，但我的以爲仍是用TSN比較好。討論區別時候，TSN可認爲是第二代AVB。

 

2.2.1 主要協議

3、應用場景

AVB和TSN主要應用場景都是：

 

車載以太網

消費級電子產品

專業音視頻產品

工業以太網

其中消費級電子產品主要仍是藍牙耳機等偏向音視頻領域的。

專業音視頻產品能夠在某寶上搜AVB交換機等關鍵詞能夠查到。

AVB在車載以太網領域主要應用是車載娛樂系統。

這個協議族真正可以大規模應用，應該仍是要等TSN協議完善後，在車載以太網和工業以太網領域進行發展。如圖所示是車載領域重要工具鏈供應商vector的ppt，對車載以太網的增加的圖。

 

 

 

4、與傳統以太網區別

見《傳統以太網和時間敏感網絡TSN的區別》，這裏面寫的很好。

 

5、AVB/TSN協議簡述

5.1 AVB部分

這裏說的第幾層都是基於TCP/IP的4層模型。

 

5.1.1 IEEE Std 802.1AS

IEEE Std 802.1AS-2011: IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks — Timing and Synchronization for Time-Sensitive Applications in Bridged Local Area Networks.

 

IEEE Std 802.1AS又稱 PTP（ precise time protocol，精確時間協議），能夠達到亞微秒級別時間同步精度。這是一個2層的高精度時間同步協議，和IEEE 1588工做組共同完成。802.1AS是IEEE Std 1588-2008的一個二層Profile（大意是簡化配置，但這個單詞怎麼翻譯都感受不對）。目前更新到P802.1AS-REV。（P開頭表示協議仍然是草案階段）。

 

關於802.1AS和1588的區別聯繫，詳見另外一篇博客https://blog.csdn.net/u012692537/article/details/83745265。

 

5.1.2 IEEE Std 802.1Qat-2010

IEEE Std 802.1Qat-2010: IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks — Virtual Bridged Local Area Networks – Amendment 14: Stream Reservation Protocol (SRP).

 

流預留協議。主要用來在端到端的通訊鏈路上通知和預留所需的帶寬。使用了MRP，MSRP等協議。

該協議在後續工做中已合入IEEE Std 802.1Q-2011，目前最新版本是IEEE Std 802.1Q-2018。在TSN中須要注意IEEE Std 802.1Qcc，這是對SRP的加強。

 

關於AVB中的MRP/MSRP能夠見論文《車載Ethernet AVB/TSN框架下的多流屬性註冊協議研究與實現》， 這裏給的是愛學術上免費下載連接。

 

5.1.3 IEEE Std 802.1Qav-2009

IEEE Std 802.1Qav-2009: IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks — Virtual Bridged Local Area Networks – Amendment 12: Forwarding and Queueing Enhancements for Time-Sensitive Streams, which specifies the Credit Based Shaper.

 

簡稱FQTSS，更具體的能夠參考該協議在後續工做中已合入IEEE Std 802.1Q-2011，目前最新版本是IEEE Std 802.1Q-2018。

 

詳見《IEEE 802.1Qav 協議綜述》(https://blog.csdn.net/xdczj/article/details/64527106)

 

5.1.4 IEEE Std 802.1BA-2011

IEEE Std 802.1BA-2011: Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Audio Video Bridging (AVB) Systems.

 

這是一個Profile，用於幫助簡化設置網絡設備。

 

5.2 TSN部分

6、芯片支持和測試套件

6.1 芯片支持

看的資料裏主要提到博通的BCM5316X家族。這個產品頁面裏提到了對AVB和TSN的支持。

 

AVB and Time-Sensitive Networking (TSN) (802.1Qbv, 802.1Qav, 802.1ASrev…)

IEEE 1588 and SyncE support

6.2 測試套件

例如Innovasic的

 

2016年9月12日 – 肯定性以太網半導體解決方案領導者Innovasic推出基於其fido5000 REM交換機技術的全新TSN評估套件，包含評估新興IEEE 802.1時效性網絡（TSN）標準特性所需的全部工具。該套件已預裝包括802.1AS和802.1Qbv在內的最早進TSN特性。隨着TSN標準的不斷演進，用戶也可經過Innovasic開發者網站免費下載並獲取最新特性。

 

參考資料

IEEE802：這是IEEE關於TSN的主頁

以太網基礎——汽車 ：這是vector中國的一個介紹視頻

詳細分析車載以太網TSN標準

工業4.0數字化互聯網：OPC-UA-TSN通信協議（TSN與OPC-UA的融合）

Innovasic推出針對工業和汽車應用的TSN評估套件

 

1、簡介1.1 什麼是TSNTSN（Time Sensitive Networking ）是時間敏感網絡。傳統異步以太網是以非同步方式工做的，網絡中任何設備均可以隨時發送數據，所以在數據的傳輸時間上既不精準也不肯定。爲了將以太網推廣到工業、車載等須要低時延和肯定性時延的網絡場景下，IEEE制定了TSN協議族。2、發展示狀2.1 AVB階段但AVB階段成果已經投入商用，雖然使用不太普遍。。。2.1.1 主要協議802.1AS：時間敏感應用時序和同步Timing and Synchronization for Time-Sensitive Applications802.1Qat：流預留協議 (SRP)Stream Reservation Protocol802.1Qav：隊列及轉發規則Forwarding and Queuing for Time-Sensitive Streams802.1BA：音頻視頻橋接系統Audio Video Bridging (AVB) Systems此外，爲了加強音視頻傳輸效果，一般配合如下協議使用：1722：是 2 層傳輸協議，用於局域網中時鐘敏感的媒體流傳輸。僅用於 Talker 和Listener 之間。1733：是 3 層傳輸協議，藉助 RTP 和 RTCP 協議實現不一樣網絡間的時鐘敏感的媒體流傳輸。這兩個協議也一般用於 VoIP 的傳輸P1722.1 ：負責 AVB 的搜尋、識別以及基於 1722 的設備的鏈接管理和控制。更具體的解釋可看第五章2.2 TSN階段2.2.1 TSN與AVB關係iEEE的AVB工做組更名爲TSN工做組。因爲在一些領域AVB已經做爲一個經常使用縮寫，例如車載以太網，因此在不討論區別的時候，兩者等價，但我的以爲仍是用TSN比較好。討論區別時候，TSN可認爲是第二代AVB。2.2.1 主要協議3、應用場景AVB和TSN主要應用場景都是：車載以太網消費級電子產品專業音視頻產品工業以太網其中消費級電子產品主要仍是藍牙耳機等偏向音視頻領域的。專業音視頻產品能夠在某寶上搜AVB交換機等關鍵詞能夠查到。AVB在車載以太網領域主要應用是車載娛樂系統。這個協議族真正可以大規模應用，應該仍是要等TSN協議完善後，在車載以太網和工業以太網領域進行發展。如圖所示是車載領域重要工具鏈供應商vector的ppt，對車載以太網的增加的圖。4、與傳統以太網區別見《傳統以太網和時間敏感網絡TSN的區別》，這裏面寫的很好。5、AVB/TSN協議簡述5.1 AVB部分這裏說的第幾層都是基於TCP/IP的4層模型。5.1.1 IEEE Std 802.1ASIEEE Std 802.1AS-2011: IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks — Timing and Synchronization for Time-Sensitive Applications in Bridged Local Area Networks.IEEE Std 802.1AS又稱 PTP（ precise time protocol，精確時間協議），能夠達到亞微秒級別時間同步精度。這是一個2層的高精度時間同步協議，和IEEE 1588工做組共同完成。802.1AS是IEEE Std 1588-2008的一個二層Profile（大意是簡化配置，但這個單詞怎麼翻譯都感受不對）。目前更新到P802.1AS-REV。（P開頭表示協議仍然是草案階段）。關於802.1AS和1588的區別聯繫，詳見另外一篇博客https://blog.csdn.net/u012692537/article/details/83745265。5.1.2 IEEE Std 802.1Qat-2010IEEE Std 802.1Qat-2010: IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks — Virtual Bridged Local Area Networks – Amendment 14: Stream Reservation Protocol (SRP).流預留協議。主要用來在端到端的通訊鏈路上通知和預留所需的帶寬。使用了MRP，MSRP等協議。該協議在後續工做中已合入IEEE Std 802.1Q-2011，目前最新版本是IEEE Std 802.1Q-2018。在TSN中須要注意IEEE Std 802.1Qcc，這是對SRP的加強。關於AVB中的MRP/MSRP能夠見論文《車載Ethernet AVB/TSN框架下的多流屬性註冊協議研究與實現》， 這裏給的是愛學術上免費下載連接。5.1.3 IEEE Std 802.1Qav-2009IEEE Std 802.1Qav-2009: IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks — Virtual Bridged Local Area Networks – Amendment 12: Forwarding and Queueing Enhancements for Time-Sensitive Streams, which specifies the Credit Based Shaper.簡稱FQTSS，更具體的能夠參考該協議在後續工做中已合入IEEE Std 802.1Q-2011，目前最新版本是IEEE Std 802.1Q-2018。詳見《IEEE 802.1Qav 協議綜述》(https://blog.csdn.net/xdczj/article/details/64527106)5.1.4 IEEE Std 802.1BA-2011IEEE Std 802.1BA-2011: Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Audio Video Bridging (AVB) Systems.這是一個Profile，用於幫助簡化設置網絡設備。5.2 TSN部分6、芯片支持和測試套件6.1 芯片支持看的資料裏主要提到博通的BCM5316X家族。這個產品頁面裏提到了對AVB和TSN的支持。AVB and Time-Sensitive Networking (TSN) (802.1Qbv, 802.1Qav, 802.1ASrev…)IEEE 1588 and SyncE support6.2 測試套件例如Innovasic的2016年9月12日 – 肯定性以太網半導體解決方案領導者Innovasic推出基於其fido5000 REM交換機技術的全新TSN評估套件，包含評估新興IEEE 802.1時效性網絡（TSN）標準特性所需的全部工具。該套件已預裝包括802.1AS和802.1Qbv在內的最早進TSN特性。隨着TSN標準的不斷演進，用戶也可經過Innovasic開發者網站免費下載並獲取最新特性。參考資料IEEE802：這是IEEE關於TSN的主頁以太網基礎——汽車 ：這是vector中國的一個介紹視頻詳細分析車載以太網TSN標準工業4.0數字化互聯網：OPC-UA-TSN通信協議（TSN與OPC-UA的融合）Innovasic推出針對工業和汽車應用的TSN評估套件--------------------- 做者：天涯遍地是小草 來源：CSDN 原文：https://blog.csdn.net/u012692537/article/details/86188392 版權聲明：本文爲博主原創文章，轉載請附上博文連接！