Redes deterministas


Deterministic Networking (DetNet) es un esfuerzo del IETF DetNet Working Group para estudiar la implementación de rutas de datos deterministas para aplicaciones en tiempo real con tasas de pérdida de datos extremadamente bajas, variación de retraso de paquetes (jitter) y latencia limitada, como transmisión de audio y video. , automatización industrial y control de vehículos.

DetNet opera en los segmentos enrutados de capa 3 de IP utilizando una capa de redes definidas por software para proporcionar integración IntServ y DiffServ , y brinda servicio a través de segmentos puenteados de capa 2 inferiores utilizando tecnologías como MPLS y redes sensibles al tiempo IEEE 802.1 . [1] Las redes deterministas tienen como objetivo migrar aplicaciones de audio y video y control industrial de alta confiabilidad y tiempo crítico desde redes Fieldbus de propósito especial ( HDMI , bus CAN , PROFIBUS , RS-485 , RS-422/ RS-232 , e I²C ) a las redes de paquetes y las IP en particular. DetNet admitirá tanto las aplicaciones nuevas como las aplicaciones de TI existentes en la misma red física.

Para admitir aplicaciones en tiempo real, DetNet implementa la reserva de recursos del plano de datos en nodos intermedios a lo largo de la ruta del flujo de datos, el cálculo de rutas explícitas que no dependen de la topología de la red y la redistribución de paquetes de datos a lo largo del tiempo y/o espacio para entregar datos incluso con la pérdida de un camino.

La infraestructura de TI estándar no puede manejar de manera eficiente los datos sensibles a la latencia. Los conmutadores y enrutadores utilizan algoritmos fundamentalmente inciertos para procesar paquetes/tramas, lo que puede generar un flujo de datos esporádico. Una solución común para suavizar estos flujos es aumentar el tamaño del búfer, pero esto tiene un efecto negativo en la latencia de entrega porque los datos deben llenar los búfer antes de que pueda comenzar la transmisión al siguiente conmutador o enrutador.

El grupo de trabajo de redes sensibles al tiempo de IEEE ha definido algoritmos deterministas para poner en cola, dar forma y programar que permiten que cada nodo asigne ancho de banda y latencia de acuerdo con los requisitos de cada flujo de datos, calculando el tamaño del búfer en el conmutador de red. Los mismos algoritmos se pueden emplear en capas de red más altas para mejorar la entrega de paquetes IP y brindar interoperabilidad con el hardware TSN cuando esté disponible.

Las aplicaciones de diferentes campos a menudo tienen requisitos fundamentalmente similares, que pueden incluir: [2]