Protokol rezervace streamu - Stream Reservation Protocol

Protokol rezervace streamu (SRP) je vylepšení Ethernet který implementuje kontrola vstupu. V září 2010 byla SRP standardizována jako IEEE 802.1Qat který byl následně začleněn do IEEE 802.1Q-2011. SRP definuje koncept proudy na vrstva 2 z OSI model. K dispozici je také mechanismus pro end-to-end správu zdrojů streamů, aby byla zaručena Kvalita služeb (QoS).^[1]

SRP je součástí IEEE Přemostění audio a videa (AVB) a Časově citlivé sítě (TSN). Technická skupina SRP zahájila práci v září 2006 a jednání ukončila v roce 2009.^[1]

Popis

SRP zaregistruje stream a rezervuje prostředky požadované po celé cestě, kterou stream přijímá, na základě požadavku na šířku pásma a latence, které jsou definovány třídou provozu rezervace toku.

Posluchač (cíl streamu) a Mluvka (zdroj proudu) se používají primitiva. Posluchači označují, jaké streamy mají být přijímány, a Talkers oznamují streamy, které mohou být poskytnuty přemostěnou entitou. Síťové prostředky jsou přidělovány a konfigurovány jak v koncových uzlech datového proudu, tak v tranzitních uzlech podél cesty datových proudů. K dispozici je také end-to-end signalizační mechanismus pro detekci úspěchu / neúspěchu úsilí.

Zpráva SRP „talker advertise“ obsahuje požadavky na QoS (např. VLAN ID a bod priority kódu (PCP) k definování třídy provozu, pořadí (nouzové nebo nouzové), specifikace přenosu (maximální velikost rámce a maximální počet rámců v dopravní třídě), interval měření a akumulovaná latence nejhoršího případu).

• Statické napříč sítí:
  • StreamID (48bitová adresa MAC plus 16bitové jedinečné ID)
  • Streamovat cílovou adresu (nebo MAC adresu skupiny vícesměrového vysílání)
  • ID VLAN (používá MVRP)
  • Priorita (PCP)
  • Hodnost
  • Specifikace provozu
    • Maximální velikost rámu
    • Maximální počet snímků (na interval měření)
  • Interval měření
• Upraveno pro každý skok:
  • Akumulovaná latence
  • Informace o poruše (ID mostu a kód poruchy)

Požadovaná šířka pásma se počítá jako MaxFrameSize × MaxIntervalFrames. Pokud je most schopen rezervovat požadované zdroje, šíří reklamu na další most; Když se reklamní zpráva dostane k posluchači, odpoví zprávou „posluchač připraven“, která se šíří zpět na mluvčího.

Lze zrušit registraci reklam Talker a zpráv připravených pro posluchače, čímž se stream ukončí. Periodické dotazování reklam a připravených zpráv se používá k detekci nereagujících zařízení.

Nejhorší latence se přepočítává u každého mostu, takže vyšší vrstvy protokolu ji mohou použít k synchronizaci médií.

Pro shaper založený na kreditu definovaný v IEEE 802.1Qav je třída rezervace proudu A nejvyšší, s nejhorším požadavkem na latenci 2 ms a intervalem měření (maximální doba přenosu) 125 μs; Třída B má druhou nejvyšší s nejhorší latencí 50 ms a intervalem měření 250 μs. Maximální počet chmel je 7. Pro výpočet akumulovaných zpoždění a zajištění splnění požadavku latence se přidá zpoždění peer na port poskytované gPTP a zpoždění rezidence síťového mostu. Řídící provoz má třetí nejvyšší prioritu a zahrnuje provoz gPTP a SRP. Časově závislý plánovač IEEE 802.1Qbv zavádí třídu CDT pro řídicí data v reálném čase ze senzorů a příkazových proudů do akčních členů, s nejhorší latencí 100 μs během 5 chmelů a maximální dobou přenosu 0,5 ms. Třída CDT má nejvyšší prioritu před provozem třídy A, B a řízení. Interval měření je 125 μs pro provoz třídy A a 250 μs pro třídu B.

SRP funguje pomocí Protokol registrace více MAC (MMRP) Více protokolů registrace VLAN (MVRP) a Protokol registrace více streamů (MSRP). MMRP řídí šíření registrace skupiny a MVRP řídí členství ve VLAN (informace o MAC adrese).

MSRP pracuje v distribuované síti mostů a koncových stanic; registruje a inzeruje datové toky a rezervuje překlenovací zdroje, aby poskytl záruky QoS.

Protokol SRP v zásadě funguje v následujícím pořadí:

1. Inzerujte stream od mluvčího
2. Zaregistrujte cesty podél toku dat
3. Vypočítejte nejhorší latenci
4. Vytvořte doménu AVB
5. Vyhrazte si šířku pásma pro stream

Stanice (mluvčí) odešle požadavek na rezervaci pomocí obecné aplikace MRP. Všichni účastníci proudu mají aplikaci MSRP a specifikaci MRP Attribute Declaration (MAD) pro popis charakteristik proudu. Pak každý most ve stejné doméně SRP může pomocí propagace atributu MRP mapovat, přidělit a předat stream s potřebnými prostředky.

Reference