OpenTSN:支持TSN手艺
研讨
和系统
开发的开源项目
宣布时间
:2019-07-29 近年来,在工业互联网和高端装备
制造范围
,以太网取代传统控制总线已成为一个主要
生长趋向
。特殊
是随着802.1 TSN(时间
敏感网络)尺度逐渐
完善,怎样
有用
运用
TSN网络为运用
提供确定性和高牢靠
的数据交流也逐渐
成为学术界研讨
的新抢手
。
一、OpenTSN研制的配景和目的
以后
TSN关键
手艺
研讨
受限于实验情形
搭建。主要
缘故原由
是办公情形
和实验室现有的以太网不支持TSN规范
,而市场上购置
的TSN交流装备
也难以像SDN交流机一样为研讨
提供开放的编程接口。是以
TSN关键
手艺
研讨
只能经过
软件仿真要领举行
,学术界和工业界都迫切需求
一个真实的、开放的、开源的TSN实验情形
,为TSN简直
定性交流、牢靠
性保险
、离线妄想
调治和运用
编程要领等机制的研讨
提供支持
。
OpenTSN是国防科技大学盘算机学院FAST团队基于FAST架构设计的TSN集成验证情形
,主要
设计目的
征求
:
(1)基于FPGA完成
支持802.1AS 、802.1Qbv,802.1Qch,802.1Qci等TSN焦点成效
的交流机原型;
(2)基于FPGA完成
支持802.1AS 、802.1Qbv,802.1Qci等成效
的TSN接口适配器,同时为时间
敏感运用
提供编程接口;
(3)基于上述FPGA交流机和适配器原型,搭建TSN实验网络;
(4)完成
TSN网络CNC控制器原型,支持对TSN网络的离线妄想
和设置
;
(5)完成
支持802.1AS 、802.1Qci和802.1Qbv的TSN实验
仪原型,支持TSN数据流、BestEffort配景流的发送、吸收
和功用
统计;
(6)完成
TSN网络远程
遥测成效
,可微观视察TSN网络时间
同步形状
,交流机内队伍列形状
等,为TSN焦点完成
机制评价
提供关键
数据;
(7)完成
TSN网络与IP网络的网关成效
;
上述事情中,FPGA平台基于成熟的Openbox-S4平台。平台有关
的软硬件代码一切
开源,同时希望海外
相关单元一同
参与
开发。
二、OpenTSN情形
组成
OpenTSN情形
的组成如图1所示。主要
由9个Openbox-S4平台,4台Linux主机和1个网络摄像头组成。
其中6个Openbox-S4设置
成4端口TSN交流机,并组成一个环形TSN网络。另外3个Openbox-S4划分完成
TSN实验
仪、流量剖析
器和TSN网关成效
。4个Linux终端划分运转
TSN网络的CNC软件,Insight软件(TSN网络外部
形状
视察剖析
),TSN实验
仪控制软件和摄像头视频显示软件。
TSN实验
仪参与
TSN网络的时间
同步,同时模仿
三个TSN接口适配器,由实验
仪控制器上的软件模仿
发作
TSN流量的运用
。TSN实验
仪同时吸收
TSN流量,对TSN流量交流的延时举行
剖析
。
每个交流机的3号口为TAP口,会将收支
的流量打上时间
戳送流量剖析
器。流量剖析
器对流量举行
过滤处置赏罚
后,送给TSN-Insight举行
统计剖析
。每个TSN交流机内嵌Beacon机制,牢靠
时间
(如每1ms)将交流机外部
的种种形状
(同步,行列,计数器等)发送给Insihgt软件举行
剖析
和显示。

图1 OpenTSN的组成
基于课题组在FAST基础
架构(FAST流水线,FAST软件驱动、FAST编程库),Openbox-S4平台(基于Zynq FPGA平台的FPGA OS),FAST-ANT实验
仪(用户可编程的网络实验
仪),1588/PTP时间
同步,CQF转发模子
和TSN-Insight等方面的前期
积聚
,如今
OpenTSN情形
的主要
成效
已经可以运转
,实验情形
如图2所示。

图2 OpenTSN原型
关于FAST开源项目系统
结构
,Openbox-S4平台,OpenTSN交流机完成
原理和FAST-ANT实验
仪等信息,可以关注“FAST开源社区”民众号经过
历史文章中获取。
OpenTSN代码已经由码云(gitee)举行
托管。OpenTSN代码的组织与共享方式、来源
的运转
实验
效果
等信息将在后续文章中先容
。