迈向时间敏感网络中的内存高效流量监管
网络与互联网体系结构
2024-03-05 v1
摘要
时间敏感网络 (TSN) 是一种新兴的实时以太网技术，为时间关键型流量提供确定性通信。其核心依赖于时间感知整形器 (TAS) 来在特定时间间隔内预分配帧，并依赖每流过滤与监管 (PSFP) 来减轻不可避免的帧漂移造成的致命干扰。然而，正如本工作首次指出的那样，PSFP 在监管过程中会产生巨大的内存消耗，阻碍正常的交换功能。本工作提出了一种名为 FooDog 的轻量级监管设计，能够在超低内存消耗下实现亚微秒级抖动。FooDog 采用按周期和按流的结构，以实现内存高效的 PSFP 而不损失确定性。在典型航空航天场景中使用商用 FPGA 的结果表明，FooDog 在存在异常流量的情况下仍能保持端到端时间敏感流量抖动小于 150 纳秒，这与无异常时的典型 TSN 性能相当。同时，它仅消耗数百千比特的内存，相比未优化的 PSFP 设计减少了超过 90% 的片上内存开销。
引用
@article{arxiv.2403.01652,
title = {Towards Memory-Efficient Traffic Policing in Time-Sensitive Networking},
author = {Xuyan Jiang and Xiangrui Yang and Tongqing Zhou and Wenwen Fu and Wei Quan and Yihao Jiao and Yinhan Sun and Zhigang Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.01652},
year = {2024}
}