TSNsched: automated schedule generation for time sensitive networking
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19914 |
Resumo: | Time Sensitive Networking (TSN) is a set of standards enabling high performance de terministic communication using time scheduling. Due to the size of industrial networks, configuring TSN networks is challenging to be done manually. We present TSNsched, a tool for automatic generation of schedules for TSN. TSNsched takes as input the logical topology of a network, expressed as flows, and outputs schedules for TSN switches by using an SMT-solver. The generated schedule guarantees the desired network performance (specified in terms of latency and jitter), if such schedules exist. TSNsched supports unicast and multicast flows, such as, in Publish/Subscribe networks; can combine existing variants of TSN scheduling problems, and reason about the best-effort and priority TSN traffic. TSNsched can be run as a standalone tool and also allows rapid prototyping with the available JAVA API. We evaluate TSNsched on a number of realistic-size network topologies. TSNsched can generate high performance schedules, with average latency less than 1000μs, and average jitter less than 20μs, for TSN networks, with up to 138 subscribers and up to 10 multicast flows. |
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TSNsched: automated schedule generation for time sensitive networkingTSNSMTEscalonamentoSchedulingCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOTime Sensitive Networking (TSN) is a set of standards enabling high performance de terministic communication using time scheduling. Due to the size of industrial networks, configuring TSN networks is challenging to be done manually. We present TSNsched, a tool for automatic generation of schedules for TSN. TSNsched takes as input the logical topology of a network, expressed as flows, and outputs schedules for TSN switches by using an SMT-solver. The generated schedule guarantees the desired network performance (specified in terms of latency and jitter), if such schedules exist. TSNsched supports unicast and multicast flows, such as, in Publish/Subscribe networks; can combine existing variants of TSN scheduling problems, and reason about the best-effort and priority TSN traffic. TSNsched can be run as a standalone tool and also allows rapid prototyping with the available JAVA API. We evaluate TSNsched on a number of realistic-size network topologies. TSNsched can generate high performance schedules, with average latency less than 1000μs, and average jitter less than 20μs, for TSN networks, with up to 138 subscribers and up to 10 multicast flows.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESTime Sensitive Networking (TSN) é um conjunto de padrões que habilitam alta performance e comunicação determinística utilizando escalonamento de tráfego. Devido ao tamanho das redes industriais, configurar redes TSN manualmente é uma tarefa desafiadora. Nós apresentamos TSNsched, uma ferramenta para geração automática de cronogramas para redes TSN. TSNsched recebe como entrada a topologia lógica da rede, expressada por meio de fluxos, e retorna cronogramas para os switches TSN fazendo uso de um resolvedor SMT. O cronograma gerado garante a performance desejada para a rede (especificada em forma de latência e variação da latência), considerando que tal cronograma existe. TSNsched suporta a especificação de fluxos unicast e multicast, como em sistemas seguindo o padrão Publish/Subscribe; é capaz de combinar variações existentes do problema de escalonamento de tráfego em redes TSN, e considera tanto tráfego de melhor esforço quanto tráfego prioritário para estas redes. TSNsched pode ser usado como uma ferramenta independente e também permite rápida prototipação por meio de sua API em JAVA. Nós avaliamos TSNsched em um conjunto de topologias de tamanho semelhante a cenários reais. TSNsched é capaz de gerar cronogramas de alta performance, com latência média de menos de 1000μs, e variação da latência média de menos de 20μs, para redes TSN com até 138 assinantes e 10 fluxos multicast.Universidade Federal da ParaíbaBrasilInformáticaPrograma de Pós-Graduação em InformáticaUFPBNigam, Vivekhttp://lattes.cnpq.br/2523534885788994Fonseca, Iguatemi Eduardo dahttp://lattes.cnpq.br/4519016123693631Santos, Aellison Cassimiro Teixeira dos2021-03-31T22:29:01Z2021-03-232021-03-31T22:29:01Z2020-01-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/19914porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2021-06-23T20:03:53Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/19914Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2021-06-23T20:03:53Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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