TS道房N網卡是TSN網絡提供端到端确定性交換服務的關鍵設備。由于應員腦用需求不(bù)同，TSN網卡連接的端系統計算平機現台在計算能力，資(zī)源管理方法和通(tōng)信需求等方面差異較大農腦(dà)，因此設計盡可能滿足多種應用場景需求的TSN網卡是OpenTSN開(k外白āi)源項目的重要目标。本文分析了不(bù)同TSN端系統的差異白慢，提出了OpenTSN網卡與端系統松耦合的實現西刀思路。 一、TSN端系統分析   &nbs冷技p;   我們(men)認為(wèi)TS聽爸N網卡連接的端系統節點主要分為(wèi)三類，即I/O節點、計算節點以及支持路不雲計算的虛拟化節點，如(rú)圖1所示。 好玩   &nbs又拍p;  其中I/O節點實現媽訊簡單，對成本、體積和功耗要求較高，通(tōng)常麗線沒有操作系統，難以面向TSN進行定制化設問工計；計算節點包含通(tōng)用CPU和操作系統，T月筆SN網卡可以通(tōng)過修改驅動程序對TSN端系統的操作進行兵街适配；而虛拟化節點主要面向邊緣計算或嵌入式雲計算，需問個要對TSN網卡進行虛拟化，TSN網卡在提供确定性I/O的同時(shí)，還要人道支持I/O的虛拟化，實現不(bù)同應用之間網絡I/O的隔離。      體西;每種TSN端系統的比較如(rú)下表所示。由于不(bù)如物同端節點具有不(bù)同的特點，在主機測靜會和網卡側的TSN功能劃分差異較大(dà)，因此難以實現通(tōng)用的TSN錢畫網卡設計。     市身; 值得(de)關注的是，當TSN端節點為(wè師金i)虛拟化平台時(shí)，主機側會(huì)虛拟出木件多個具有獨立MAC和IP地址的節點。一方面提高了TSN網絡離線規劃的複雜離數性，另一方面給TSN端系統收發分組時(shí遠草)的确定性保證帶來了新的困難。 二、OpenTSN網卡實現思路 照火    &n讀電bsp;  為(wèi)了最大章費(dà)限度适配不(bù)同類型的端系統，OpenTSN網卡與端系統主我一機側采用松耦合的方式，通(tōng)過千兆以太網與端系統計算平台用媽進行連接，如(rú)圖2所示。與PCIe、SPI等連接方式相比，使用千兆以太城她網連接的優點是：      （1）她裡通(tōng)信帶寬比SPI總線高，基本可滿足多種終端的通(tōng)林年信帶寬需求；
    &姐訊nbsp;（2）很多CPU已經内嵌千兆以太網，因此也紙無需在主機側再增加新的網卡；
    &nb錯和sp;（3）網卡側存儲空間不(bù)會(hu高秒ì)映射到主機側的存儲空間，不(bù)需要額外的驅動程序支是日持；
     （4）遠時對于虛拟化平台，主機側可以選擇支持SR-紅制IOV的網卡，主機内部虛拟機/容器(qì)的交換可以不(信歌bù)經過TSN網卡實現。      除了男船采用松耦合的以太網物理連接外，OpenT購分SN網卡在邏輯功能上也實現了與主機側計算平台的解耦，主要身大表現在： （1）延時(shí)确定性保證機制的解耦
   &n冷長bsp; OpenTSN網卡通(tō服公ng)過内設RX_buf/TX_buf，實現哥女了端到端交換路徑上，應用與網卡間延時(shí)确定性保證與T刀自SN網絡（發送網卡-TSN網絡-接收網卡）延時(shí)确定性保證機制之間的年雨解耦。OpenTSN隻需要保證從發送方網卡上的TX_buf到接收方網卡上RX_黑可buf之間的延時(shí)确定性即可。    市中  如(rú)果應用對通(tōn很區g)過計算平台與網卡RX_buf/Tx_buf通(tōng)信的延時(s業子hí)有嚴格的确定性要求，可以通(tōng)過定制優化計算平台的軟硬月筆件實現确定性保證，與網卡無關。 （2）TSN功能到網卡的全卸載
   &得個nbsp; 端系統主機側不(bù)用針對TSN進行任何修改。在Ope妹務nTSN網卡上實現了TSN管理Agent，為(wèi)全局規劃提鐘愛供完整的，與端系統無關的資(zī)源抽象，并接受TSN網絡控制技吃器(qì)對網卡的配置，包括RX/TX調度表配置，TSN流子媽水線中的整型、調度和冗餘控制等機制進行配置。 費間    &日體nbsp; 由于TSN功能全部卸載到務術網卡上，因此主機計算平台的處理不(bù)需要全網同步的時(shí)間基爸舊準。 三、總結     亮森;  網卡上RX_buf/Tx_buf的設置和Tx/Rx調度表設計對畫離OpenTSN網卡與端系統解耦十分重要。這也是其他(鐘鄉tā)類型時(shí)間觸發通(tōng)信（如(rú銀月)TTP）實現通(tōng)信控制器(qì)與主機消息呢見交互的方法。      TSN邊歌藍緣注入時(shí)間規劃功能可通(tōng)過RX調到人度控制Rx_buf中分組進入TSN流水線的時(s書劇hí)刻實現。同時(shí)，基于Tx調度，網卡也可以精确控制按指定時(sh花路í)刻向計算平台和應用提交接收到的分組。     &n我暗bsp; 圖2隻給出了網卡處理時(shí)間觸發流量（scheduled T答謝raffic）的方法，我們(men)将在後續慢那文章中進一步給出OpenTSN網卡同時(shí)支持兵市時(shí)間觸發、AVB和BE流量的方法。