來源:TSNLAB 微信公眾號
時間敏感網絡(TSN,Time-sensitive Networking)的前身是IEEE 802.1于2005年成立的音視頻橋接網絡(AVB,Audio Video Bridging)任務組。目標是面向專業(yè)的音視頻場景,如現(xiàn)場演出、轉播數(shù)字中心,使用基于Ethernet局域網為音頻、視頻業(yè)務提供端到端時延有保障的網絡服務,以替代靠大量線纜進行點對點連接的傳統(tǒng)方案。而AVB技術的發(fā)展以及后續(xù)的成功商用,吸引來其它垂直行業(yè)的目光。IEEE 802.1也決定將AVB這個帶有行業(yè)屬性的名稱更改為行業(yè)中立的TSN。
AVB新方案在減少線纜數(shù)量、降低布線難度、控制成本等方面的優(yōu)勢特性顯而易見。技術上要解決的問題,就是如何使傳統(tǒng)的以太網絡具備提供時延保障的能力。這個底層邏輯,對于TSN用于工業(yè)自動化網絡、車載網絡、機載網絡等場景,也基本上適用。
部署AVB網絡,要求端設備和網絡設備都支持AVB。那么,什么叫做“支持AVB”呢?

在AVB時代,IEEE 802.1Qav制定了基于信用的整形(CBS,Credit-Based Shaping)、802.1Qat制定了流預留協(xié)議(SRP,Stream Researvation Protocol)、802.1AS制定了廣義精確時間協(xié)議(gPTP,generalized Precision Time Protocol)。端設備發(fā)送流量前,需要先通過SRP完成路徑上的資源預留,資源預留具體由SRP中的多重流注冊協(xié)議(MSRP,Multiple Stream Registration Protocol)來實現(xiàn);然后流量在網絡中受到CBS機制的管理。另外,通過gPTP可以實現(xiàn)所有AVB端設備間的時間同步,這樣配合IEEE 1722 AVTP協(xié)議,在報文中添加時間戳,接收端就可以將來自不同發(fā)送端的、具有相同時間戳的報文同時上傳給應用,以保障多路音視頻的同步播放。

IEEE 802.1BA制定了AVB profile,其中要求網絡設備必須支持Qav、Qat、1AS的相應功能,要求端設備必須支持Qat、1AS的相應功能。這就相當于定義了“什么叫支持AVB”。此后,Avnu聯(lián)盟基于AVB profile也制定了AVB設備的測試認證標準。思科、BCM/NXP/Marvell等公司,也發(fā)布了AVB網絡設備、芯片等產品。在AVB在ESPN數(shù)字轉播中心、媒資網等處的應用,網上可以查到信息,在此不展開介紹。

AVB時代的Profile制定是容易的,因為當時是面向明確的需求,定義了三個新技術。換言之,當時就這三塊拼圖,沒得選。隨著TSN技術集的發(fā)展壯大,拼圖越來越多,新行業(yè)的TSN Profile標準制定也會變得更加關鍵。IEEE 802.1制定的Profile標準,基本就是定義“這個行業(yè)中什么叫支持TSN”的指導意見,自然地會成為各大廠商關注的重點。