FAST團隊TSN論文(wén)被INFOCOM 2020會(huì)議(yì)錄用(yòng)
發布時(shí)間:2019-12-07
國防科技大(dà)學FAST團隊關于TSN中循環轉發隊列(CQF)實現(xiàn)機制的論文(wén)“Injection Time Planning: Making CQF Practical in Time-Sensitive Networking”被CCF A類會(huì)議(yì)IEEE INFOCOM 2020錄用(yòng)。
論文(wén)以确定性交換在工(gōng)業控制和(hé)航空(kōng)航天等高(gāo)端裝備制造領域的應用(yòng)爲背景,通過對(duì)AFDX、TTE和(hé)TSN等轉發機制對(duì)比指出,CQF模型基于乒乓隊列按照奇偶時(shí)間槽交替進行分組調度,不僅能(néng)夠保證端到(dào)端傳輸延遲的确定性上(shàng)下(xià)界,而且相比于其他(tā)兩個模型不需要對(duì)每個交換機進行複雜(zá)配置,控制算(suàn)法的複雜(zá)度更低(dī)。但(dàn)是目前IEEE 802.1 Qch标準隻定義了(le)CQF模型的設計(jì)和(hé)工(gōng)作(zuò)流程,缺乏一種全局的規劃算(suàn)法将TSN流量合理(lǐ)的映射到(dào)底層的CQF資源上(shàng)。
文(wén)章分析發現(xiàn)報(bào)文(wén)進入TSN網絡的注入時(shí)間對(duì)CQF隊列資源的利用(yòng)率以及調度的成功率有重要影響,提出ITP(Injection Time Planning)機制從(cóng)時(shí)間和(hé)空(kōng)間兩個維度上(shàng)對(duì)TSN流進行資源分配。ITP的核心思想如圖1所示。在整個網絡(端系統和(hé)交換機)進行全局時(shí)間同步的前提下(xià),通過計(jì)算(suàn)和(hé)配置每條TSN流在端系統上(shàng)的發送時(shí)間,避免多條流在交換機的隊列上(shàng)同時(shí)彙聚産生溢出,從(cóng)而在滿足應用(yòng)需求(拓撲和(hé)流特征等)以及底層隊列資源的約束下(xià)提高(gāo)隊列資源的利用(yòng)率和(hé)可調度的流數量。
文(wén)章基于ITP機制結合Tabu啓發式思想提出Tabu-ITP算(suàn)法,在算(suàn)法中引入多種領域相關的指标和(hé)策略進行算(suàn)法優化。實驗結果表明(míng)與不進行注入時(shí)間規劃的方式相比,Tabu-ITP将可調度的流數量提高(gāo)10x,同時(shí)資源利用(yòng)率提高(gāo)65%。