TSN的十個要點

很多工程師朋友從工業或者汽車行業自動化應用中了解到TSN，但是對TSN的具體內容卻不了解。這篇文章整理出一些有關TSN的關鍵點，幫助大家在學習TSN技術和應用的時候先初步了解它。

1. TSN在以太網基礎上做改進

TSN并不是新技術，而是對現有以太網網絡技術的改進。以太網的一些現有協議標準可以很好地確?？缇W絡數據傳輸的可靠性。如果您通過以太網傳輸數據，這些協議將保證它會到達目的地。但是傳統以太網無法保證數據何時到達目的地。數據可能會陷入交換機隊列中，從而延遲其到達時間。對于我們平時上網，這些延遲通常可以忽略，當您打開文件或打印文檔時，延遲不會對操作產生什么影響。對于要求實時通信的應用（例如自動駕駛汽車），這些延遲有可能會是致命的。TSN工作在數據鏈路層，它通過添加傳統以太網所缺乏的及時交付功能來保證數據按時到達目的地。

2. TSN向下兼容現有的以太網

TSN延續了與舊技術保持向下兼容的以太網傳統，這對于希望在現有以太網網絡上實現TSN的組織來說是個好消息。無需安裝特殊的網關或協議轉換器即可在現有環境中運行TSN。

3. 時間很重要

TSN的關鍵就是讓整個網絡保持緊密的同步。因此定時至關重要，這體現在兩個最重要的TSN要求中:

1）時間同步：所有聯網設備都必須約定當前時間。這個時間不需要是準確的世界時間，但是必須來自同一個通用的時間源。所有設備都將和該時間保持同步。

2）實時計劃：必須保證數據按計劃到達，即保證數據從出發點到達目的地所需的延遲時間是可以被預測的。

選擇TSN設備時，請記住，更好的時鐘同步將會導致TSN網絡更高效。

4. TSN是模塊化的

TSN是一系列標準，包括時間同步，實時通信和通信流預留。這種模塊化特性使網絡工程師能夠以最適合網絡預期應用的方式選擇和實施標準。具有TSN功能的設備不必支持所有TSN標準。設備制造商可以根據設備的使用情況選擇性地實施標準，但是他們必須聲明設備支持哪些標準。

5. TSN網絡需要配置

盡管傳統以太網是即插即用地，但TSN卻不是。要獲得實時通信的好處，必須配置TSN設備以仔細協調它們的發送和接收操作。在較小的靜態網絡上，可以選擇由管理員手動配置。在更大，更復雜或動態的網絡上，通常需要一種機制來完成自動化配置。

6. TSN適用于自動化應用

TSN就像人體的中樞神經系統，它使大腦能夠協調所有身體功能和運動，而無需有意識地思考。TSN以類似的方式實現了所有傳感器，制動器和機械之間的及時通信，因此它們可以相互協調或通過中央控制機制協調。TSN保證數據及時交付，使其非常適合自動化應用，尤其是以下兩個方面：1)工業自動化2)車輛自動化，例如自動駕駛TSN的用途不僅限于自動化應用。在需要在單個網絡上可靠傳輸不同流量優先級的任何應用中，都可以采用TSN實現。

7. 有保證的延遲而不是“低延遲”

TSN通常被描述為“低延遲”網絡通信，但是延遲比抖動要小得多。在TSN中，重要的是要保證延遲時間，以確保數據在計劃到達的時間點準確交付，不會早也不會晚。數據從出發點到目的地需要花費多長時間并不會成為一個問題。只要延遲可以預測，接收方會按照延遲有計劃地接收數據。

8.TSN網絡也會對網絡上不支持TSN的設備有益處

即使一個或多個終端設備不支持TSN，TSN也可以提高以太網的整體性能。網絡的一部分上的兩個TSN兼容設備之間的任何網絡連接都可以配置為同步設備，并使用實時調度和其他TSN標準來保證設備之間的延遲。盡管TSN沒有對整個以太網網絡進行優化，但網絡設備將受益于網絡中這些已優化部分之間更高效的通信。

9.TSN會產生新的網絡安全問題

由于TSN非常依賴時間同步和調度，因此它會產生獨特的網絡安全問題，其中包括：

1）網絡上的惡意攻擊可能會引入其他數據幀或更改幀優先級，以中斷或延遲關鍵任務流量。

2）安全措施本身可能會消耗額外的CPU周期，以確保及時處理數據幀，從而影響時間。

但是，可以使用現有的安全技術和經驗來保護TSN網絡。

10. TSN不必完全替換現有系統

對于一些特定供應商提供的系統，只要進行少量更改，例如僅修改主控制器，TSN就可以直接融入這些系統，讓它們成為支持實時以太網的解決方案。這種靈活性允許使用TSN改進現有系統，而不是完全替換它們