哥黑2012年，IEEE 802.1的Audio V木厭ideo Bridging任務組正式被TSN任務組舊是代替。TSN任務組主要工(gōng)作是定義在交換式以太司女網中(zhōng)轉發時間觸發消息的IEEE标準集合，目标是标準化“确定性以上笑太網”技術， 滿足現有和新興市場，特别是工(gōng)業互化光聯網的需要。      随着個店越來越多的TSN标準落地，TSN距離(lí)應多化用已不再遙遠。工(gōng)信部2018年6月的推出的《工(gōn東能g)業互聯網發展行動計劃（2018-2020商去 年）》明确提出“在汽車(chē)、航空航天、石油化工(gōng)、相畫機械制造、輕工(gōng)家電(diàn)、信息電(務又diàn)子等重點行業部署時間敏感網絡（TSN）交換機、工(gōng)業互聯風山網網關等新技術關鍵設備”，當前對TSN交換核心機制的研究以及研發TSN交喝黑換機已經變得十分(fēn)迫切。 一(yī)、TSN交換的特點    &nb校什sp;  與标準的以太網相比，TSN最大(dà)的特點樹麗是能夠保證數據交換的确定性，在提前确定時間敏感數據流大站（稱爲scheduled traffic）傳輸的讀藍周期，每個周期傳輸的數據大(dà)小(xiǎo)後，隻要數據發送方按照約定将門放數據發出，TSN就能夠保證在确定的時間将數據交換到工男接受方。   &nbs空我p;（1）TSN的特點
   草什;  TSN網絡主要實現相對封閉網絡中(zhōng草歌)的關鍵數據可靠交換，與互聯網和數據中(制醫zhōng)心網絡具有不同的技術要求，對比如下(xià)表所示。 到我    （2）TSN南房與以太網的比較
     由于站高TSN網絡封閉和規模有限，不存在編址、路由和男腦管理的擴展性問題。雖然TSN采用以太網幀格式，其交換技術規範的核小如心也是802.1Q，但其實現機制與以太網具有明顯差别，即以太網交換隻考慮節點、又鐘隊列和鏈路三個核心要素，而TSN交換處理考慮上述三公討個要素外(wài)，還引入了時間這個實現确定性交換的下暗關鍵要素。      不公;一(yī)個簡單的比喻是當前的以太網是高速公路網，每銀照個分(fēn)組是進入高速公路的汽車(chē)化花。在高速公路網上，汽車(chē)可以在任土數意時間進入高速公路（不需要預先注冊和規劃）很快速的從一(yī)個城市到達草家另一(yī)個城市，也可能因爲事故導緻的道路城飛擁塞大(dà)大(dà)增加行駛的時間。因此化裡汽車(chē)在高速公路上延時是不确定的。特别是汽車行上(chē)在某個時刻進入高速公路後，很難預先給出其途經每個中(zhōng)間節機報點（休息區，立交橋等标志(zhì)性地點）的精确時間。     冷麗; TSN網絡是可以看成高鐵網那學絡，每個分(fēn)組可以看成一(yī)輛高動紙鐵列車(chē)。每列高鐵的運行必須根據預先規劃好的高鐵運行圖進行家站。每個高鐵列車(chē)從始發站發出，途徑每個中(z購從hōng)途站點以及到達目的車(chē)站的時議街間都是确定的，可以有一(yī)個确定的預期。更進一站冷(yī)步看，高鐵到達中(zhōng)間車(chē)站時，什麽時時秒候進展，什麽時候出站，以及進展後在哪個站台停聽喝靠都有預先的規劃。因此搭乘高鐵出行的時間是确定的，可以歌商預期的。 二、TSN核心交換機制    森市;  802.1TSN任頻我務組成立後，針對确定性交換的目标，在時間同步，延時保證，交換可靠性以及網舊房絡管理方面研究了多種算法和協議機制。這些協議機制或者作爲标準修訂融入80月問2.1Q标準，或者作爲獨立的标準存在（如80志如2.1CB）。    （1）核心T報為SN交換算法和協議機制
    大小; 核心的TSN交換算法和協議機制，以及與高鐵網絡相關機制下著的類比如下(xià)表所示。    &n區購bsp; 此外(wài)，針對用街土戶如何應用上述機制，實現滿足自己特定需求的TSN吧大網絡，TSN工(gōng)作組還定義了循環隊列轉發（CQ歌還F：Cyclic Queuing and Forwarding）模型。根據房匠該模型用戶可以方便的配置TSN交換機，實現延時确定還亮的TSN網絡。目前CQF已經作爲IEEE 8生長02.1Qch規範融入802.1Q-2018标準中(zhōng)。 車兵    又志  我(wǒ)(wǒ)們将小姐在後續文章中(zhōng)，進一(yī)步介紹上述标準的工(gōng)作原理少睡和基于FAST流水線的實現方法。 三、基于FAST的TSN實現：機遇與挑戰著國      TSN交換到著設備在實現上具有标準發展迅速和應用場景多樣化兩個特點。 商可    （1）标準男黑發展迅速
    也友 例如IEEE 802.1Q規範是指導以太網交換芯片實現東數的核心标準，但近年來TSN标準發展迅速，上文提到的802.風文1Qbv/bu/ci/cc等TSN核心交換機制均作爲802.信小1Q-2014标準的修訂添加到802.1Q-2018标準中(zhōng)畫還，。從802.1TSN的官方網站可以發現，目前TSN工(gōng)作組還有生亮很多項目是對802.1Q-2018的标準進行繼朋校續進行繼續修訂和擴充。    醫內（2）TSN應用場景差異大(dà)
    路視; 目前除了典型的工(gōng)業互聯網應用場景外(國空wài)，5G前傳（fronthaul）網絡，高鐵車門還(chē)輛網絡、汽車(chē)車(chē)載網絡、飛行器内分話部網絡甚至是空間衛星網絡都在考慮使用TSN交換機制，這些網體黑絡在同步精度，傳輸帶寬，交換延時，故障冗餘，設備木但功耗等方面都有不同的要求，即使已經有部分(fēn)芯片标稱支持TSN，例會我如2017年博通推出的BCM56370芯片，但也難以滿足不同應用場景的舊喝需求。因此      預計體聽TSN标準快速發展變化的時間還會持續3-5年，這個期間内，拍坐基于FPGA（而不是TSN ASIC芯片）的TSN交換實現無疑是最佳選擇，不但相都可以支持标準的快速擴展更新，而且可以針對具體(tǐ)的應用場景進行定制化設計吃女。基于FPGA的TSN交換也必須突破亞微妙級時間同步，時間控制的複光麗雜(zá)隊列管理調度，開(kāi)放(fàng)的編程API等設計難題。鐵場    見雨;  由于FAST具有可擴展硬件流水線、FPGA/CP花場U協同處理以及開(kāi)源開(kāi)放(fàng)等核物數心特征，基于FAST平台的TSN交換實現不但給FAST的發展帶來了新的關老機遇，也給當前TSN交換設備實現帶來新的途徑。