徐骁麟 中国信息通信研究院技术与标准研究所工程师

1 引言

时间敏感网络是一系列技术的总称，这些技术用来在传统以太网基础上构建具备时间敏感特性的新型网络，提供具有确定性时延的数据传输能力。传统以太网之所以缺乏确定性，主要原因在于其本质上是一个共享传输介质，当来自不同数据源的流量在同一个交换设备或路由设备上汇聚转发时，必须在目标端口对应的队列中进行排队，等待时长决定于队列长度，而队列长度又决定于网络中流量的变化。如果网络中流量过大，则会出现拥塞，排队时间便无法预测，确定性也就无法保证。

网络具有确定性传输时延这一特征具有强大的吸引力。对于一些对时间因素特别敏感的应用来说，例如控制信号传输，确定性意味着整个系统的可行与可靠，也决定了系统的安全可控。时间敏感网络通过集成多项关键技术，对传统以太网协议进行适当修改，试图基于传统以太网实现时间敏感数据传输，同时保证对非时间敏感数据传输的兼容。这些机制涉及时间同步、流量控制、路径控制、管理机制等多个方面，可以说在不同层面上保证了数据在网络中传输的确定性时延。

近年来，时间敏感网络技术的发展逐步引起工业界的广泛关注，多个国际标准化组织都在加速推动时间敏感网络相关标准的制定，诸多工业企业也对在工厂内部引入时间敏感网络技术表现出极大的兴趣，一些大型企业已先行进行了时间敏感网络实验床的建设，开展对关键技术的试验论证工作。……