面向 TSN 的容错多级交换架构分析
网络与互联网体系结构
2022-09-26 v1
摘要
我们对采用高可用多级架构构建 TSN 交换机以替代传统单级架构、在限定延迟内发送高优先级关键任务流量进行了可行性分析。为验证 TSN 功能,我们实现了“严格优先级”特性。我们在容错性、数据包延迟、吞吐量、可靠性、路径长度有效性以及单位成本等多个参数上评估了两种架构的性能。容错性分析表明,多级架构优于单级架构。多级架构的平均延迟与吞吐量性能虽偏低,但可认为与单级架构相当。然而,在可靠性、路径长度有效性和成本效益等参数上,多级架构未能达到单级架构的性能。容错性的提升是以增加硬件资源、成本和复杂性为代价的。不过,随着硬件设计中高性价比技术的出现以及高效架构设计的发展,基于多级交换架构的 TSN 交换机可做到与单级交换 TSN 交换机相当。本工作初步表明,对于在关键消息通信中需要确定性与可靠性的安全关键系统,可进一步研究多级架构。
引用
@article{arxiv.2209.11555,
title = {Analysis of Fault Tolerant Multi-stage Switch Architecture for TSN},
author = {Adnan Ghaderi and Rahul Nandkumar Gore},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.11555},
year = {2022}
}