Simulationsgestützte Analyse von Time-Sensitive Networking in konvergenten Netzwerken

Abstract

Time-Sensitive Networking (TSN) umfasst mehrere neue IEEE-Standards, die Ethernet-Netzwerke um Echtzeitfähigkeiten erweitern. Bei TSN werden zeitkritische Datenströme durch reservierte Zeitbereiche auf den Ethernet-Verbindungen vor Störungen durch andere Übertragungen geschützt. TSN ermöglicht damit die Koexistenz von herkömmlichem Datenverkehr und zeitkritischen Datenströmen in einem gemeinsamen, sog. konvergenten Netzwerk, ohne die Echtzeitgarantien des zeitkritischen Verkehrs zu verletzen. Diese Arbeit gibt zu Beginn einen Überblick über die TSN-Standards für Scheduling und Frame-Preemption sowie den Netzwerksimulator OMNeT++. Frame-Preemption ist eine Technologie um den Sendevorgang eines Frames abzubrechen und später fortzusetzen. Im darauffolgenden Kapitel wird die Implementierung von Frame-Preemption für ein existierendes Simulationsframework erläutert und eine Struktur zur Automatisierung von TSN-Simulationen vorgestellt. Schließlich werden automatisierte Simulationen verwendet, um Auswirkungen von TSN auf herkömmlichen Datenverkehr zu analysieren.