Time Sensitive Networking (TSN) es un conjunto de estándares IEEE 802.1 desarrollado para permitir redes deterministas a través de Ethernet de propósito general. TSN define cómo garantizar una latencia y fluctuación mínimas de la red, además de proporcionar mecanismos para el retraso de extremo a extremo limitado y los tiempos de entrega de mensajes garantizados. Estas funciones son importantes para muchas aplicaciones, como la automatización industrial y los sistemas de aviónica y de automoción en los que se requiere un control en tiempo real de los dispositivos físicos.
TSN utiliza un mecanismo de sincronización de tiempo como el Protocolo de tiempo de precisión (PTP) para garantizar que todos los nodos de la red tengan una visión común del tiempo. Esto permite programar los paquetes con anticipación para que lleguen a su destino en el momento correcto. TSN también incluye mecanismos para el control de flujo y la gestión de congestión para que el tráfico en tiempo real pueda tener prioridad sobre el tráfico de mejor esfuerzo y para manejar paquetes perdidos o dañados.
¿Cómo se compara el protocolo de tiempo de precisión (IEEE 1588) con TSN?
Precision Time Protocol (PTP) es un protocolo utilizado para sincronizar relojes en una red. PTP utiliza una relación maestro-esclavo en la que el reloj maestro proporciona información de tiempo a los relojes esclavos. PTP puede lograr una precisión de por debajo de microsegundos cuando se usa con hardware especializado con soporte PTP por hardware.
Time Sensitive Networking (TSN) es un conjunto de protocolos que permite la comunicación determinista y de baja latencia a través de Ethernet. TSN incluye funciones como sincronización de tiempo, calidad de servicio y modelado de tráfico. TSN se puede utilizar para aplicaciones como control industrial, automoción y aviónica. IEEE 1588 es un estándar que define cómo se debe implementar PTP. TSN es un estándar emergente que se basa en IEEE 1588 para proporcionar funcionalidad adicional para redes sensibles al tiempo.
| TSN Standards | ||
|---|---|---|
| Standard | Definition | Title of Standard |
| IEEE 802.1ASrev, IEEE 1588 | Timing and synchronization | Enhancements and performance improvements |
| IEEE 802.1Qbu and IEEE 802.3br | Forwarding and queuing | Frame preemption |
| IEEE 802.1Qbv | Forwarding and queuing | Enhancements for scheduled traffic |
| IEEE 802.1Qca | Path control and reservation | Path control and reservation |
| IEEE 802.1Qcc | Central configuration method | Enhancements and performance improvements |
| IEEE 802.1Qci | Time-based ingress policing | Per-stream filtering and policing |
| IEEE 802.1CB | Seamless redundancy | Frame replication and elimination for reliability |
¿Qué puede aportar TSN al Internet de las cosas (IoT)?
El Internet de las cosas (IoT) es una red de dispositivos que están conectados a Internet en constante crecimiento. Estos dispositivos pueden incluir cualquier elemento, desde termostatos y automóviles hasta equipos de fabricación y máquinas hospitalarias. A medida que crece el IoT, también crece la necesidad de una forma confiable y eficiente de enviar datos entre dispositivos. Aquí es donde intervienen las redes sensibles al tiempo (TSN).
TSN es un conjunto de estándares que definen cómo se pueden enviar datos sensibles al tiempo a través de una red. TSN garantiza que los datos se envíen con un retraso, fluctuación y latencia mínimos. Esto es fundamental para aplicaciones en las que cada milisegundo cuenta, como en la automatización industrial o equipos médicos. TSN también ayuda a reducir el costo total de un sistema IoT al eliminar la necesidad de soluciones de hardware y software patentadas o específicas de algún fabricante concreto.
Hay muchos factores a considerar al elegir un protocolo de red para una aplicación IoT. Sin embargo, TSN debería estar en los primeros puestos de la lista para cualquier aplicación que requiera transferencia de datos en tiempo real.
Beneficios de usar TSN
- Latencia reducida: al sincronizar datos entre dispositivos, TSN reduce la latencia y garantiza que la información de misión crítica siempre se entregue de manera oportuna.
- Fiabilidad mejorada: los protocolos TSN están diseñados para brindar una comunicación fiable y determinista. Esto es esencial para aplicaciones en las que el tiempo de inactividad no es una opción, como la automatización de fábricas o la transmisión de video.
- Seguridad mejorada: TSN utiliza varias técnicas para mejorar la seguridad, incluido el cifrado, la autenticación y la autorización. TSN también utiliza un mecanismo de temporización único para garantizar que los paquetes se entreguen de manera oportuna y secuencia evitando así ataques de suplantación de identidad como ‘Man in de Middle’.
- Mayor eficiencia: TSN permite que los dispositivos compartan recursos de manera más eficiente, lo que resulta en menores costos y una mejor utilización de los mismos.
Este artículo ha sido traducido a partir del original de nuestro Partner Fiberroad. Puedes acceder al artículo original What is sensitive network (TSN)
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