FAST团队TSN论文(wén)被INFOCOM 2020会议录用(yòng)
发布时间:2019-12-07
國(guó)防科(kē)技大學(xué)FAST团队关于TSN中循环转发队列(CQF)实现机制的论文(wén)“Injection Time Planning: Making CQF Practical in Time-Sensitive Networking”被CCF A类会议IEEE INFOCOM 2020录用(yòng)。
论文(wén)以确定性交换在工业控制和航空航天等高端装备制造领域的应用(yòng)為(wèi)背景,通过对AFDX、TTE和TSN等转发机制对比指出,CQF模型基于乒乓队列按照奇偶时间槽交替进行分(fēn)组调度,不仅能(néng)够保证端到端传输延迟的确定性上下界,而且相比于其他(tā)两个模型不需要对每个交换机进行复杂配置,控制算法的复杂度更低。但是目前IEEE 802.1 Qch标准只定义了CQF模型的设计和工作流程,缺乏一种全局的规划算法将TSN流量合理(lǐ)的映射到底层的CQF资源上。
文(wén)章分(fēn)析发现报文(wén)进入TSN网络的注入时间对CQF队列资源的利用(yòng)率以及调度的成功率有(yǒu)重要影响,提出ITP(Injection Time Planning)机制从时间和空间两个维度上对TSN流进行资源分(fēn)配。ITP的核心思想如图1所示。在整个网络(端系统和交换机)进行全局时间同步的前提下,通过计算和配置每条TSN流在端系统上的发送时间,避免多(duō)条流在交换机的队列上同时汇聚产生溢出,从而在满足应用(yòng)需求(拓扑和流特征等)以及底层队列资源的约束下提高队列资源的利用(yòng)率和可(kě)调度的流数量。
文(wén)章基于ITP机制结合Tabu启发式思想提出Tabu-ITP算法,在算法中引入多(duō)种领域相关的指标和策略进行算法优化。实验结果表明与不进行注入时间规划的方式相比,Tabu-ITP将可(kě)调度的流数量提高10x,同时资源利用(yòng)率提高65%。