Evaluating Software-Defined Networking Approach Over IEEE 802.1 Time-Sensitive Networking Standard

IEEE 802.1 Time-Sensitive Networking Standardının Yazılım Tanımlı Ağ Yaklaşımıyla Değerlendirilmesi

Abstract

Time-critical systems like the ones used in industrial automation systems, aviation, transportation, in-vehicle, healthcare and military systems demand zero packet loss and real-time guarantees such as bounded latency and jitter from the underlying communication network. For those systems, different communication protocols have been enhanced and evolved. However, each protocol requires specific hardware ending up with increasing costs. Ethernet is cheap and ubiquitous, but it was designed to provide best effort communication and lacks mechanisms to meet real-time constraints. IEEE 802.1 Time-Sensitive Networking (TSN) is a set of protocols providing real-time Ethernet-based communication. Software-Defined Networking (SDN) is an emerging architecture which provides manageability, dynamism and cost-effectiveness. This paper makes contribution to forwarding mechanism of TSN and shows the results of applying TSN with SDN approach.

Özet

Endüstriyel otomasyon sistemleri, havacılık, ulaşım, sağlık ve askeri alanda kullanılan zaman kritik sistemler sıfır paket kaybı, sınırlıgecikme ve gecikmede sapma gibi gerçek zaman gereksinimlerine sahiptir. Zaman içinde bu tarz sistemlere özgü yüksek maliyetlidonanımlar üzerinde koşan protokoller geliştirilmiştir. Malzeme teknolojisindeki ilerlemeler ile birlikte Ethernet ucuz donanımlarüzerinde çalışan ve her yerde bulunabilen bir hale geldi fakat gerçek zamanlı haberleşme gereksinimlerini karşılayabilecekmekanizmalara sahip değildi. IEEE 802.1 Time-Sensitive Networking (TSN), birkaç protokolden oluşan Ethernet bazlı gerçekzamanlı haberleşme sağlayan bir standarttır. Yazılım tanımlı ağlar (YTA) ise yönetilebilirlik, dinamizm ve maliyet açısından etkinliksağlayan yeni bir mimaridir. Bu bildiride, TSN standardının yönlendirme mekanizmasına katkı sağlanmış ve TSN protokolleri YTAyaklaşımıyla gerçekleştirilip sonuçları incelenmiştir.