仅需一秒——在大规模网络中调度数千条时间触发流
网络与互联网体系结构
2023-06-14 v1
摘要
具有有界延迟的确定性实时通信是许多安全关键型信息物理系统的基本要求，并已受到 IEEE 和 IETF 等主要标准组织的广泛关注。特别地，以太网技术已在 TTEthernet 和时间敏感网络（Time-Sensitive Networking）等标准中以时间触发调度机制进行了扩展。尽管调度机制已成为标准的一部分，但由于问题的高复杂性，用于生成时间触发调度的流量规划算法仍是一个开放且具挑战性的研究课题。尤其是，所谓的插产即用（plug-and-produce）场景要求能够在数秒内动态扩展调度。可扩展调度与路由算法的需求进一步得到如具有严格通信要求的大规模分布式实时系统（智能电网）的支持。本文通过提出两种称为分层启发式调度（H2S）和成本高效惰性转发调度（CELF）的新算法来应对这一挑战，以计算 TTEthernet 的时间触发调度。H2S 与 CELF 高效且可扩展，能在亚秒至秒级内为含 1,000 个网桥的随机网络上超过 45,000 条流以及真实的电网网络计算调度。
引用
@article{arxiv.2306.07710,
title = {Just a Second -- Scheduling Thousands of Time-Triggered Streams in Large-Scale Networks},
author = {Heiko Geppert and Frank Dürr and Sukanya Bhowmik and Kurt Rothermel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.07710},
year = {2023}
}