FAST團隊TSN論文被INFOCOM 2020會議錄用
發布時間:2019-12-07
國防科技大學FAST團隊關于TSN中循環轉發隊列(CQF)實現機制的論文“Injection Time Planning: Making CQF Practical in Time-Sensitive Networking”被CCF A類會議IEEE INFOCOM 2020錄用。
論文以確定性交換在工業控制和航空航天等高端裝備制造領域的應用為背景,通過對AFDX、TTE和TSN等轉發機制對比指出,CQF模型基于乒乓隊列按照奇偶時間槽交替進行分組調度,不僅能夠保證端到端傳輸延遲的確定性上下界,而且相比于其他兩個模型不需要對每個交換機進行復雜配置,控制算法的復雜度更低。但是目前IEEE 802.1 Qch標準只定義了CQF模型的設計和工作流程,缺乏一種全局的規劃算法將TSN流量合理的映射到底層的CQF資源上。
文章分析發現報文進入TSN網絡的注入時間對CQF隊列資源的利用率以及調度的成功率有重要影響,提出ITP(Injection Time Planning)機制從時間和空間兩個維度上對TSN流進行資源分配。ITP的核心思想如圖1所示。在整個網絡(端系統和交換機)進行全局時間同步的前提下,通過計算和配置每條TSN流在端系統上的發送時間,避免多條流在交換機的隊列上同時匯聚產生溢出,從而在滿足應用需求(拓撲和流特征等)以及底層隊列資源的約束下提高隊列資源的利用率和可調度的流數量。
文章基于ITP機制結合Tabu啟發式思想提出Tabu-ITP算法,在算法中引入多種領域相關的指標和策略進行算法優化。實驗結果表明與不進行注入時間規劃的方式相比,Tabu-ITP將可調度的流數量提高10x,同時資源利用率提高65%。