在80不音2.1Q-2014定義的以太網交換基本模型她拿基礎上，針對TSN的特定需求，802.1Qci和802.1Qbv修訂對交換模去笑型中(zhōng)分(fēn)組輸出緩存的入隊列操作和出隊列調度機在一制進行了擴展，通過使用門控時間列表等機制對時間敏感分(fēn)組入隊和出隊街要操作進行了限制。    &nb區上sp; FAST 3.0的流水線可以在保持現有模塊不變前理嗎提下(xià)，通過按需擴展插入新的模塊支持用戶定制的功能，因此可以門員方便地将TSN交換處理流程映射到FAST流微學水線上實現。 一(yī)、TSN交換處理流程    （1理費）标準以太網交換流程
    &nb街女sp; 802.1Q-2014定義了标準以太網的交換流道子程，如下(xià)圖所示。處理流程主要包含10個模塊，每個模塊的體問功能見下(xià)表。      802.答懂1Q規範沒有明确定義流量測量的粒度，無法暗計對進入網絡的流量進行細粒度的測量和管控。雖然支持多種輸出調度算法，但更對坐多是保證輸出調度的優先級，或者按照預先确定的權值分(fēn)配不同優先級隊唱睡列占用的輸出帶寬，在調度中(zhōng)沒有利用來報全局時間信息，無法實現确定性的延時控制。軟件定義務國網絡技術的應用可以簡化交換流程，将生(shēng)成樹(shù)管理以得些及地址學習功能上載到控制器上實現，可以針對每條細粒度的流定義水那交換行爲，但也難以實現确定性的延時控制。 那街    （2）TS這土N對以太網交換流程的擴充
    &nb看新sp;針對确定性交換的目标，TSN主要在時間同步現信（802.1AS）、單流的過濾和管控（802.1Qci，Per-Stream 門就Filtering and Policing），時間敏感流量的廠頻調度（802.1Qbv Enhancement 頻懂for scheduled traffic）以及幀剝奪（家個802.1Qbu）四個方面對标準以太網交換流程進行增強，除了時間同步标準外門師(wài)，其他三個标準都成爲802.1Q的修訂，并合并到最新的802.1Q-山了2018中(zhōng)。      時間同步木資機制采用IEEE 1588的PTP協議，爲分(fēn)組進入隊列和輸出調度的她就時間門控邏輯提供精确的全局同步時間。      志金;TSN在轉發流程中(zhōng)擴充的單流過濾和管控（PSFP）機制主要實現高白三個功能，一(yī)是單流測量，使用令牌了費桶機制測量到達的每條流得流量和最大(dà)幀長度是否超林車過預定合約；二是時間門控隊列選擇機制，即将全局時間（分著低(fēn)組到達的時刻）加入隊列選擇算法中風器(zhōng)考慮，重新計算分(fēn)組内部優先級，并根據内部優先級而不樂相是分(fēn)組VLAN頭或IP頭中(zhōng)攜帶的外(wài)部村裡優先級選擇輸出隊列号；三是入隊測量，基于令牌桶機藍弟制對進入特定隊列的流量進行測量，保證進入相應隊列緩間吃存的分(fēn)組流量滿足一(yī)定的合約。    &nbs窗訊p; 輸出時間門控機制将全局時間用于輸出調度，對于保存時間敏謝歌感幀的特定隊列，是有在制定時刻才會打開(kāi)。輸出門控機制實際上是爲每開火個輸出隊列設置了一(yī)個開(kāi)關，隻有開(kāi)關打開(k玩化āi)時，隊列調度請求才會發送到輸出調度頻拍模塊，該隊列中(zhōng)的調度請求才能被響應他長。    &n拿拍bsp; 幀剝奪機制主要是避免樂從低優先級的長幀在發送時占用輸出接口，影響高優在海先級幀的發送。例如在某個時刻，高優先級隊列門的友喝狀态由關閉變成打開(kāi)，因此輸出調度邏輯可調度該隊列中(zhōng)的低公高優先級幀發送。若在高優先級隊列門打開(kāi)子現前，一(yī)個低優先級的幀剛剛被調度，則該幀的發機微送可以立刻終止，在高優先級幀發送完成後，低優先級的幀可以繼續發送。爲了使以太分雪網的MAC層支持幀剝奪機制（支持一(yī)個幀分(fēn)多次發送，MA吃志C層負責這些分(fēn)片的重新組合），802.3工(gōng)作組也推出了醫工相應的規範（802.3br）。 二、FAST-TSN實現模型   &nb習化sp;  FAST基本的地流水線包含協議解析（GPP），關鍵字提取（GKE），匹配查表（讀照GME），通用動作（GAC）和通用輸出控制（GOE）五個基本的模塊，銀請可爲TSN交換提供基本的分(fēn)組處理功能。而時間同步，以子事及流的測量整型、時間門控和輸出調度邏輯分(fēn)别由用戶定義的PTP 西線UDA、CFQ UDO和PTPUDO模塊實現，如下(xi暗子à)圖所示。    &n街地bsp;  FAST-TSN模型的特點車北是：     &n慢機bsp;1.在硬件流水線中(zhōng)插入P技是TP協議處理模塊，完全由硬件實現PTP同步幀金朋（sync/delay-req/delay-resp幀）處理，不林分需要軟件參與，因此支持頻(pín)率更高的時間同步操作冷風，可獲取優于100ns的同步精度。    &n機從bsp; 2.将TSN的PSFP機制中(z山綠hōng)的流分(fēn)類和單流測量映射到FAST基本流水線中(zhō制熱ng)實現，通過GME實現基于五元組的流分(fēn)類功藍匠能，爲每個分(fēn)組分(fēn)配一(yī)個flowID并填寫到分(f草動ēn)組的元數據中(zhōng)，後續的GAC、GOE和UDO模塊可以要科利用flowID進行相關的操作。 南見     &n電討bsp;3.采用獨立的UDO模塊實現核心的TSN門控離好和調度機制，通過UDO模塊的重構可以支持多種TSN實現模型，滿足男他不同TSN交換場景的需求。我(wǒ)(wǒ)們實現的CQF-UDO模去在型可以保證确定性的端到端交換延時。    &nb子劇sp; 我(wǒ)(wǒ)們将在後續文章中(z做話hōng)，對TSN的CQF轉發模型，以及PTP UDA、PTP好土UDO以及CFQ UDO模塊的功能實現進行詳細介紹。