在SDN和TSN的一體(tǐ)化解决方案中,控制平面通过Openflow协议向数据平台即硬件转发层下发流表配置。硬件转发层通过时间同步模块实现1588时间同步功能(néng),实现不同设备间的时间同步。其次,硬件转发层首先对输入的报文(wén)进行解析操作,并针对解析的结果提取查找Key,流表查找模块则根据提取的Key值以及控制平面下面的规则进行匹配,并输出匹配的查找结果。根据流表的配置规则目前支持的Action包括:1)端口转发、丢弃、转发给CPU等操作,实现结构图如图1所示。
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1 SDN TSN一體(tǐ)化实现结构图
输出控制中的端口在调度是是根据报文(wén)分(fēn)组的Vlan头的PCP域进行队列映射,实现时,根据其分(fēn)组PCP值的不同将其映射為(wèi)3个不同的等级,即7、6优先级最高為(wèi)TSN的时间敏感流,5-3為(wèi)预约带宽流、2-0為(wèi)尽力转发流。如图2所示。
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2 端口调度实现结构图
在流分(fēn)组的处理(lǐ)时,首先是将分(fēn)组数据缓存到数据缓存内,将流分(fēn)组的 描述信息封装到
Metadata 内进行队列映射转发。在映射时 TSN 流是基于 CQF 的乒乓队列的形式进行输入控制,即在偶时间存入偶队列
Q2,奇时间 存入奇队列 Q3。在输出调度时偶时间调度奇队列的数据输出,奇时间调度
偶队列数据输出,根据输入时间以及调度时间的控制从而保证了数据分(fēn)组的 转发延时。资源预留分(fēn)组的输出是基于令牌桶算法实现,从而保证了资源预
留流的带宽要求。另外 3 类数据流均以严格优先级的方式进行输出调度,即 TSN 时间敏感流优先级最高,预约带宽流次之,尽力转发流最低。