【转载】TSN简介及相关资源

原文：https://blog.csdn.net/u012692537/article/details/86188392

一、简介

1.1 什么是TSN

TSN（Time Sensitive Networking ）是时间敏感网络。

传统异步以太网是以非同步方式工作的，网络中任何设备都可以随时发送数据，因此在数据的传输时间上既不精准也不确定。为了将以太网推广到工业、车载等需要低时延和确定性时延的网络场景下，IEEE制定了TSN协议族。

二、发展现状

2.1 AVB阶段

但AVB阶段成果已经投入商用，虽然使用不太广泛。。。

2.1.1 主要协议

802.1AS：时间敏感应用时序和同步Timing and Synchronization for Time-Sensitive Applications

802.1Qat：流预留协议 (SRP)Stream Reservation Protocol

802.1Qav：队列及转发规则Forwarding and Queuing for Time-Sensitive Streams

802.1BA：音频视频桥接系统Audio Video Bridging (AVB) Systems

此外，为了增强音视频传输效果，通常配合以下协议使用：

1722：是 2 层传输协议，用于局域网中时钟敏感的媒体流传输。仅用于 Talker 和Listener 之间。

1733：是 3 层传输协议，借助 RTP 和 RTCP 协议实现不同网络间的时钟敏感的媒体流传输。这两个协议也通常用于 VoIP 的传输

P1722.1 ：负责 AVB 的搜寻、识别以及基于 1722 的设备的连接管理和控制。

更具体的解释可看第五章

2.2 TSN阶段

2.2.1 TSN与AVB关系

iEEE的AVB工作组改名为TSN工作组。由于在一些领域AVB已经作为一个常用缩写，例如车载以太网，所以在不讨论区别的时候，二者等价，但个人觉得还是用TSN比较好。讨论区别时候，TSN可认为是第二代AVB。

2.2.1 主要协议

三、应用场景

AVB和TSN主要应用场景都是：

车载以太网

消费级电子产品

专业音视频产品

工业以太网

其中消费级电子产品主要还是蓝牙耳机等偏向音视频领域的。

专业音视频产品可以在某宝上搜AVB交换机等关键词可以查到。

AVB在车载以太网领域主要应用是车载娱乐系统。

这个协议族真正能够大规模应用，应该还是要等TSN协议完善后，在车载以太网和工业以太网领域进行发展。如图所示是车载领域重要工具链供应商vector的ppt，对车载以太网的增长的图。

四、与传统以太网区别

见《传统以太网和时间敏感网络TSN的区别》，这里面写的很好。

五、AVB/TSN协议简述

5.1 AVB部分

这里说的第几层都是基于TCP/IP的4层模型。

5.1.1 IEEE Std 802.1AS

IEEE Std 802.1AS-2011: IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks — Timing and Synchronization for Time-Sensitive Applications in Bridged Local Area Networks.

IEEE Std 802.1AS又称 PTP（ precise time protocol，精确时间协议），可以达到亚微秒级别时间同步精度。这是一个2层的高精度时间同步协议，和IEEE 1588工作组共同完成。802.1AS是IEEE Std 1588-2008的一个二层Profile（大意是简化配置，但这个单词怎么翻译都感觉不对）。目前更新到P802.1AS-REV。（P开头表示协议仍然是草案阶段）。

关于802.1AS和1588的区别联系，详见另一篇博客https://blog.csdn.net/u012692537/article/details/83745265。

5.1.2 IEEE Std 802.1Qat-2010

IEEE Std 802.1Qat-2010: IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks — Virtual Bridged Local Area Networks – Amendment 14: Stream Reservation Protocol (SRP).

流预留协议。主要用来在端到端的通信链路上通知和预留所需的带宽。使用了MRP，MSRP等协议。

该协议在后续工作中已合入IEEE Std 802.1Q-2011，目前最新版本是IEEE Std 802.1Q-2018。在TSN中需要注意IEEE Std 802.1Qcc，这是对SRP的增强。

关于AVB中的MRP/MSRP可以见论文《车载Ethernet AVB/TSN框架下的多流属性注册协议研究与实现》， 这里给的是爱学术上免费下载链接。

5.1.3 IEEE Std 802.1Qav-2009

IEEE Std 802.1Qav-2009: IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks — Virtual Bridged Local Area Networks – Amendment 12: Forwarding and Queueing Enhancements for Time-Sensitive Streams, which specifies the Credit Based Shaper.

简称FQTSS，更具体的可以参考该协议在后续工作中已合入IEEE Std 802.1Q-2011，目前最新版本是IEEE Std 802.1Q-2018。

详见《IEEE 802.1Qav 协议综述》(https://blog.csdn.net/xdczj/article/details/64527106)

5.1.4 IEEE Std 802.1BA-2011

IEEE Std 802.1BA-2011: Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Audio Video Bridging (AVB) Systems.

这是一个Profile，用于帮助简化设置网络设备。

5.2 TSN部分

六、芯片支持和测试套件

6.1 芯片支持

看的资料里主要提到博通的BCM5316X家族。这个产品页面里提到了对AVB和TSN的支持。

AVB and Time-Sensitive Networking (TSN) (802.1Qbv, 802.1Qav, 802.1ASrev…)

IEEE 1588 and SyncE support

6.2 测试套件

例如Innovasic的

2016年9月12日 – 确定性以太网半导体解决方案领导者Innovasic推出基于其fido5000 REM交换机技术的全新TSN评估套件，包含评估新兴IEEE 802.1时效性网络（TSN）标准特性所需的所有工具。该套件已预装包括802.1AS和802.1Qbv在内的最先进TSN特性。随着TSN标准的不断演进，用户也可通过Innovasic开发者网站免费下载并获取最新特性。

参考资料

IEEE802：这是IEEE关于TSN的主页

以太网基础——汽车 ：这是vector中国的一个介绍视频

详细分析车载以太网TSN标准

工业4.0数字化互联网：OPC-UA-TSN通讯协议（TSN与OPC-UA的融合）

Innovasic推出针对工业和汽车应用的TSN评估套件

一、简介1.1 什么是TSNTSN（Time Sensitive Networking ）是时间敏感网络。传统异步以太网是以非同步方式工作的，网络中任何设备都可以随时发送数据，因此在数据的传输时间上既不精准也不确定。为了将以太网推广到工业、车载等需要低时延和确定性时延的网络场景下，IEEE制定了TSN协议族。
二、发展现状2.1 AVB阶段但AVB阶段成果已经投入商用，虽然使用不太广泛。。。
2.1.1 主要协议802.1AS：时间敏感应用时序和同步Timing and Synchronization for Time-Sensitive Applications802.1Qat：流预留协议 (SRP)Stream Reservation Protocol802.1Qav：队列及转发规则Forwarding and Queuing for Time-Sensitive Streams802.1BA：音频视频桥接系统Audio Video Bridging (AVB) Systems此外，为了增强音视频传输效果，通常配合以下协议使用：
1722：是 2 层传输协议，用于局域网中时钟敏感的媒体流传输。仅用于 Talker 和Listener 之间。1733：是 3 层传输协议，借助 RTP 和 RTCP 协议实现不同网络间的时钟敏感的媒体流传输。这两个协议也通常用于 VoIP 的传输P1722.1 ：负责 AVB 的搜寻、识别以及基于 1722 的设备的连接管理和控制。更具体的解释可看第五章
2.2 TSN阶段2.2.1 TSN与AVB关系iEEE的AVB工作组改名为TSN工作组。由于在一些领域AVB已经作为一个常用缩写，例如车载以太网，所以在不讨论区别的时候，二者等价，但个人觉得还是用TSN比较好。讨论区别时候，TSN可认为是第二代AVB。
2.2.1 主要协议三、应用场景AVB和TSN主要应用场景都是：
车载以太网消费级电子产品专业音视频产品工业以太网其中消费级电子产品主要还是蓝牙耳机等偏向音视频领域的。专业音视频产品可以在某宝上搜AVB交换机等关键词可以查到。AVB在车载以太网领域主要应用是车载娱乐系统。这个协议族真正能够大规模应用，应该还是要等TSN协议完善后，在车载以太网和工业以太网领域进行发展。如图所示是车载领域重要工具链供应商vector的ppt，对车载以太网的增长的图。

四、与传统以太网区别见《传统以太网和时间敏感网络TSN的区别》，这里面写的很好。
五、AVB/TSN协议简述5.1 AVB部分这里说的第几层都是基于TCP/IP的4层模型。
5.1.1 IEEE Std 802.1ASIEEE Std 802.1AS-2011: IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks — Timing and Synchronization for Time-Sensitive Applications in Bridged Local Area Networks.
IEEE Std 802.1AS又称 PTP（ precise time protocol，精确时间协议），可以达到亚微秒级别时间同步精度。这是一个2层的高精度时间同步协议，和IEEE 1588工作组共同完成。802.1AS是IEEE Std 1588-2008的一个二层Profile（大意是简化配置，但这个单词怎么翻译都感觉不对）。目前更新到P802.1AS-REV。（P开头表示协议仍然是草案阶段）。
关于802.1AS和1588的区别联系，详见另一篇博客https://blog.csdn.net/u012692537/article/details/83745265。
5.1.2 IEEE Std 802.1Qat-2010IEEE Std 802.1Qat-2010: IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks — Virtual Bridged Local Area Networks – Amendment 14: Stream Reservation Protocol (SRP).
流预留协议。主要用来在端到端的通信链路上通知和预留所需的带宽。使用了MRP，MSRP等协议。该协议在后续工作中已合入IEEE Std 802.1Q-2011，目前最新版本是IEEE Std 802.1Q-2018。在TSN中需要注意IEEE Std 802.1Qcc，这是对SRP的增强。
关于AVB中的MRP/MSRP可以见论文《车载Ethernet AVB/TSN框架下的多流属性注册协议研究与实现》， 这里给的是爱学术上免费下载链接。
5.1.3 IEEE Std 802.1Qav-2009IEEE Std 802.1Qav-2009: IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks — Virtual Bridged Local Area Networks – Amendment 12: Forwarding and Queueing Enhancements for Time-Sensitive Streams, which specifies the Credit Based Shaper.
简称FQTSS，更具体的可以参考该协议在后续工作中已合入IEEE Std 802.1Q-2011，目前最新版本是IEEE Std 802.1Q-2018。
详见《IEEE 802.1Qav 协议综述》(https://blog.csdn.net/xdczj/article/details/64527106)
5.1.4 IEEE Std 802.1BA-2011IEEE Std 802.1BA-2011: Standard for Local and Metropolitan Area Networks: Audio Video Bridging (AVB) Systems.
这是一个Profile，用于帮助简化设置网络设备。
5.2 TSN部分六、芯片支持和测试套件6.1 芯片支持看的资料里主要提到博通的BCM5316X家族。这个产品页面里提到了对AVB和TSN的支持。
AVB and Time-Sensitive Networking (TSN) (802.1Qbv, 802.1Qav, 802.1ASrev…)IEEE 1588 and SyncE support6.2 测试套件例如Innovasic的
2016年9月12日 – 确定性以太网半导体解决方案领导者Innovasic推出基于其fido5000 REM交换机技术的全新TSN评估套件，包含评估新兴IEEE 802.1时效性网络（TSN）标准特性所需的所有工具。该套件已预装包括802.1AS和802.1Qbv在内的最先进TSN特性。随着TSN标准的不断演进，用户也可通过Innovasic开发者网站免费下载并获取最新特性。
参考资料IEEE802：这是IEEE关于TSN的主页以太网基础——汽车 ：这是vector中国的一个介绍视频详细分析车载以太网TSN标准工业4.0数字化互联网：OPC-UA-TSN通讯协议（TSN与OPC-UA的融合）Innovasic推出针对工业和汽车应用的TSN评估套件--------------------- 作者：天涯遍地是小草 来源：CSDN 原文：https://blog.csdn.net/u012692537/article/details/86188392 版权声明：本文为博主原创文章，转载请附上博文链接！