FAST團隊TSN論文被INFOCOM 2020會議錄用
發布時(shí)間:2019-12-07
國(guó)防科技大(dà)學FAST團隊關于(yú)TSN中循環轉發隊列(CQF)實現機制的(de)論文“Injection Time Planning: Making CQF Practical in Time-Sensitive Networking”被CCF A類會議IEEE INFOCOM 2020錄用。
論文以(yǐ)确定性交換在(zài)工業控制和(hé / huò)航空航天等高端裝備制造領域的(de)應用爲(wéi / wèi)背景,通過對AFDX、TTE和(hé / huò)TSN等轉發機制對比指出(chū),CQF模型基于(yú)乒乓隊列按照奇偶時(shí)間槽交替進行分組調度,不(bù)僅能夠保證端到(dào)端傳輸延遲的(de)确定性上(shàng)下界,而(ér)且相比于(yú)其他(tā)兩個(gè)模型不(bù)需要(yào / yāo)對每個(gè)交換機進行複雜配置,控制算法的(de)複雜度更低。但是(shì)目前IEEE 802.1 Qch标準隻定義了(le/liǎo)CQF模型的(de)設計和(hé / huò)工作流程,缺乏一種全局的(de)規劃算法将TSN流量合理的(de)映射到(dào)底層的(de)CQF資源上(shàng)。
文章分析發現報文進入TSN網絡的(de)注入時(shí)間對CQF隊列資源的(de)利用率以(yǐ)及調度的(de)成功率有重要(yào / yāo)影響,提出(chū)ITP(Injection Time Planning)機制從時(shí)間和(hé / huò)空間兩個(gè)維度上(shàng)對TSN流進行資源分配。ITP的(de)核心思想如圖1所示。在(zài)整個(gè)網絡(端系統和(hé / huò)交換機)進行全局時(shí)間同步的(de)前提下,通過計算和(hé / huò)配置每條TSN流在(zài)端系統上(shàng)的(de)發送時(shí)間,避免多條流在(zài)交換機的(de)隊列上(shàng)同時(shí)彙聚産生溢出(chū),從而(ér)在(zài)滿足應用需求(拓撲和(hé / huò)流特征等)以(yǐ)及底層隊列資源的(de)約束下提高隊列資源的(de)利用率和(hé / huò)可調度的(de)流數量。
文章基于(yú)ITP機制結合Tabu啓發式思想提出(chū)Tabu-ITP算法,在(zài)算法中引入多種領域相關的(de)指标和(hé / huò)策略進行算法優化。實驗結果表明與不(bù)進行注入時(shí)間規劃的(de)方式相比,Tabu-ITP将可調度的(de)流數量提高10x,同時(shí)資源利用率提高65%。