&n習公bsp;資(zī)源預約和分配是網絡保證服湖輛務質量的前提。TSN網絡中有兩種類型的服務質量保證，一是帶寬預約流量（我藍如(rú)音頻視頻流），一種是周期性的時(shí)間敏件黑感流量。為(wèi)保證這些流量的服務質量，一方面需厭銀要在包含網絡接口适配器(qì)和交換機的端到端銀好路徑上進行資(zī)源預留，另一方面需要TSN網絡接口适配器中媽(qì)對預約資(zī)源流量進行整形和過濾，避中睡免超出預約的流量通(tōng)過UNI接門從口進入網絡，對其他(tā)正常流量産生影響。因此，TSN網絡需坐數要根據離線的資(zī)源預約和規劃結果，對交換機和網絡接口适配器(qì)上的內時資(zī)源進行相應配置。 一、TSN網絡的配置管理概述 水村    （1）面向預約帶寬流量的資(z計兒ī)源管理
   &草玩nbsp; 目前TSN網絡支持兩種類型流量的服務質量保們麗證，分别為(wèi)預約帶寬的流量和周期調度的時(shí)間敏感流量。
   &nb笑們sp; 預約帶寬流量主要針對音視頻姐開應用數據的傳輸，需要在保證帶寬的同時(shí)，是的些拍傳輸延時(shí)不(bù)超過最大(d校就à)限制，例如(rú)音頻流量延時(shí)不舞微(bù)超過10ms，視頻流量延時(shí)不(bù)超些生過100ms。TSN交換機在數據平面為(wèi)預約帶寬流量提供著高基于信用的整形器(qì)（Credit base對地d shaper）機制，控制平面采用流資(zī)源預約協議SRP （802相也.1Qat）動态的預約網絡資(zī)源。在這   &nbs市了p;  TSN工(gōng)作組為(wèi)TS一日N網絡的配置管理定義了SRP協議。802.1Qat定畫紙義的SRP協議類似互聯網中的RSVP，發送方首先定義流量的規範Tspe一你c，包括最大(dà)分組尺寸和帶寬等信息，然後從見著發送方開(kāi)始向接收方發送預約資(zī)源的消息（包含流I煙窗D，流規範Tspec，分組MAC地址，VLAN ID和優先級在土等信息），在沿途的交換設備上預約信息。     &n小著bsp;由于傳統基于總線的列車(chē)通(tōng)就土信系統難以滿足要求。2014年，國際電工(gōng)委員會腦微(huì)頒布了IEC61375 2-5（以山家太列車(chē)骨幹網，ETB）和IEC613外空75 3-4（以太列車(chē)組成網，ECN），将以太網應議制用于高速列車(chē)。将列車(chē)網絡骨幹帶寬從1.5M左右提升到件來100M，以求滿足列車(chē)網絡高帶寬交換需求街公。   &nb分裡sp;（2）面向時(shí)間敏感流量的資(zī)源管理
   輛報  時(shí)間敏感醫都流量主要針對周期性産生的關鍵控制信息，數據平面通(tō街工ng)過循環隊列轉發CQF（802.1Qch）整形機制以及基于時(sh章文í)間的門控邏輯（802.1Qbv）保證端到端信息傳遞的确定性美子延時(shí)。在控制平面采用基于集中控制理內器(qì)的流配置（802.1Qcc）方式對端到端交換路徑進行資(zī子劇)源預約。     &物可nbsp;802.1Qcc是對SRP協議的擴展，除我媽了可以支持更多數目的流資(zī)源預約外，還支持集關區中的網絡通(tōng)過集中的網絡控制器(qì)CNC（C的那entral Network Control輛去ler）通(tōng)過集中計算（交換路徑、資(zī)源需求和照區調度參數）和配置交換設備，以便支持周期性調度的時低是(shí)間敏感流量。    （3）針對特定場景的資(z日制ī)源管理優化
    &nbs話子p;對于特定的規模有限的封閉平台網絡，如(rú)列車(chē)骨幹網資路絡，車(chē)載網絡等，網絡節點相對固定，關鍵業務數說在據流特點（如(rú)關鍵攝像頭的視頻流信息，關鍵傳感器(qì)的周期內電性控制信息）相對固定，不(bù)會(huì)随着時(shí)間讀身的變化而發生較大(dà)變化，對于這類網視來絡可以采用離線規劃的方式靜态的分配網絡資(zī)源，可章身以大(dà)大(dà)簡化資(zī)源管理的複雜性。 姐白 二、TSN網絡資(zī)源風還管理軟件框架    （1女鄉）基于SDN的資(zī)源管理方式
    &n答裡bsp;SDN技術的發展和成熟為(wèi)網絡細粒度管控提供了新的手段計票。轉發控制分離，集中管理和數據平面可編程是SDN的重醫多要特點。TSN可以利用SDN思想實現有效的資(zī)源管理間用，主要有兩個優點。      一是身那802.1Qcc提出的集中計算和配置的CNC控制器(答新qì)模型與SDN集中管理模型十分契合，兵事因此可以利用SDN網絡提供的基礎設施進行資(z知制ī)源管理，如(rú)使用SDN控制器(qì)提供的間好設備管理功能，利用标準的openflow通(tōng)道實現CN電東C與被管設備的通(tōng)信等。    &nb舊雜sp; 二是在SDN管理框架下，資(zī)源管理軟件可方便的獲取T分為SN網絡的其他(tā)信息，例如(rú)當CNC以SDN北向接口應訊知用形式實現時(shí)，可利用SDN控制器(qì)提供的REST API獲取路吧TSN網絡的拓撲信息等。    （2）TSN資(zī)源管理軟下美件
   &nb用她sp; 我們(men)提出的TSN網絡資新微(zī)源管理軟件的架構如(rú)下圖所示。自和門上至下包含配置需求管理，全局資(zī)源分配和設備資(zī)源配置三市關個層次。TSN資(zī)源管理軟件作為(wèi)SDN控制器(美不qì)上的北向接口應用，與交換管理，安全管理和日志管理等應用并列身讀，同時(shí)利用SDN控制器(qì)的設備管理和南向接口協和票議與網絡中的設備（含網絡接口适配器(qì)和交換機）進行通(tōn在我g)信。   &nbs風新p;  配置需求管理主雪又要保存設備資(zī)源狀态，應用預約狀态和網睡書絡拓撲狀态信息。其中設備資(zī)源狀态信息可通(tōng)過設備資(林子zī)源描述信息獲取，應用預約狀态信息可通什從(tōng)過離線配置或者動态協議獲取（TSN聽綠實驗環境開(kāi)發暫不(bù)考慮類似SRP的動商年态預約協議），而TSN網絡拓撲信息可以離線配置，也可以通了師(tōng)過REST API從SDN控制器(qì)獲取。 資件      全局資(z裡制ī)源分配是資(zī)源管理軟件的核心，主文小要功能是将一條用戶預約的流映射到端到端交換路徑上事輛，并根據流的服務質量要求，為(wèi)其分配交換路徑上每個路文設備上的資(zī)源。映射算法需要考慮的因素及約束條件很多，理論微謝上可證明為(wèi)NP完全問題。詳見下表。 長市    &放我nbsp; 需要注意的是，在集中的TSN網絡資美吃(zī)源管理模型下，為(wèi)每條帶寬預約的流分配一個全局流秒看ID對簡化實現複雜度十分重要。在數據平面，網絡接飛你口适配器(qì)實現分組到全局流ID的映射和器視标記（例如(rú)将全局流ID攜帶在VLAN tag購花中），交換設備可将全局流ID作為(wèi)轉發的依據。在控光得制平面，直接使用流ID可以簡化流分類查表得(麗舊de)複雜性，提升處理性能。 三、TSN設備的資(zī)源管理抽象   國小    基于SDN身她的集中資(zī)源管理需要對TSN設備轉發平面的外南資(zī)源管理機制進行抽象。一方面可以向控制軟件屏蔽硬件實現的差異，另一方面河行可以直接使用SDN控制器(qì)的openflow等南向接口議開協議對設備進行配置。     &nbs一喝p;由于TSN網絡接口适配器(qì)實現的服務質量保證機制與TSN交換機基本相人放同，因此網絡接口适配器(qì)與交換機使用相同的資從熱(zī)源管理抽象，如(rú)下表所示。注意在表中沒有列出裡藍與服務質量保證相關的統計信息，在實現過程中可根據需要添加。   文空;   由于FAST交換模型可方慢地便的在現有流水線中插入新的模塊以支持TSN交換，因此集中的TSN資(zī)司森源管理軟件對網絡接口适配器(qì)和交換機的資(zī)源配置管理實現十分秒下簡單，我們(men)将在後續的文章中介紹。