TSN – сети Ethernet, чувствительные ко времени

Для построения большинства коммутируемых сетей с пакетной передачей данных используется технология второго уровня Ethernet на основе серии стандартов IEEE 802. Она имеет много преимуществ – высокую пропускную способность, простоту, масштабируемость, совместимость оборудования и др. Однако в сетях Ethernet отсутствует предсказуемость в доставке данных, что ограничивает их применение в системах реального времени, особенно для промышленных приложений. Институтом IEEE разработана специальная модификация технологии Ethernet – чувствительные ко времени сети TSN (Time-Sensitive Networking). Технология TSN базируется на стандартах IEEE 802.1 и IEEE 802.3 и поэтому полностью совместима с классической технологией Ethernet, но в то же время обеспечивает минимальный и прогнозируемый уровень задержки пакетов данных, а также надежность доставки информации. В последние годы технология TSN начинает активно внедряться в различные сети (бортовые и промышленные сети, промышленный Интернет вещей IIoT, сегмент fronthaul в сетях 5G и др.). В статье представлены базовые принципы технологии TSN Ethernet, приведен перечень стандартов, разработанных целевой группой TSN, а также проектов новых стандартов. Показаны отличительные особенности кадра TSN Ethernet, описаны базовые технологии, принципы построения и работы чувствительных ко времени сетей, приведены сведения об испытательных стендах для тестирования сетевого оборудования.