Protokół rezerwacji strumienia

Stream Reservation Protocol ( SRP ) to rozszerzenie sieci Ethernet , które implementuje kontrolę dostępu . We wrześniu 2010 SRP został znormalizowany jako IEEE 802.1Qat , który następnie został włączony do IEEE 802.1Q-2011 . SRP definiuje pojęcie strumieni w warstwie 2 modelu OSI . Zapewniony jest również mechanizm kompleksowego zarządzania zasobami strumieni w celu zagwarantowania jakości usług (QoS).

SRP jest częścią standardów IEEE Audio Video Bridging (AVB) i Time-Sensitive Networking (TSN). Grupa techniczna SRP rozpoczęła pracę we wrześniu 2006 roku, a zakończyła spotkania w 2009 roku.

Opis

Protokół SRP rejestruje strumień i rezerwuje wymagane zasoby na całej ścieżce pokonywanej przez strumień, w oparciu o wymaganą przepustowość i opóźnienie, które są zdefiniowane przez klasę ruchu rezerwacji strumienia.

Listener (przeznaczenie strumienia) i Talker (źródło strumienia). Słuchacze wskazują, jakie strumienie mają być odbierane, a Mówcy ogłaszają strumienie, które mogą być dostarczane przez zmostkowaną jednostkę. Zasoby sieciowe są przydzielane i konfigurowane zarówno w węzłach końcowych strumienia danych, jak i węzłach tranzytowych wzdłuż ścieżki strumieni danych. Dostępny jest również mechanizm sygnalizacji typu end-to-end do wykrywania sukcesu/porażki wysiłku.

Wiadomość SRP „talker advertising” zawiera wymagania QoS (np. VLAN ID i Priority Code Point (PCP) w celu zdefiniowania klasy ruchu, rangi (awaryjnej lub nieawaryjnej), specyfikacji ruchu (maksymalny rozmiar ramki i maksymalna liczba ramek w klasie ruchu), interwał pomiaru i skumulowane opóźnienie najgorszego przypadku).

• Statyczne w całej sieci:
  • StreamID (48-bitowy adres MAC plus 16-bitowy UniqueID)
  • Adres docelowy strumienia (lub adres MAC grupy multiemisji)
  • Identyfikator sieci VLAN (używany przez MVRP)
  • Priorytet (PCP)
  • Ranga
  • Specyfikacja ruchu
    • Maksymalny rozmiar ramy
    • Maksymalna liczba klatek (na interwał pomiarowy)
  • Interwał pomiaru
• Dostosowane dla każdego przeskoku:
  • Skumulowane opóźnienie
  • Informacje o awarii (identyfikator mostu i kod usterki)

Wymagana przepustowość jest obliczana jako MaxFrameSize × MaxIntervalFrames. Jeśli most jest w stanie zarezerwować wymagane zasoby, przekazuje ogłoszenie do następnego mostu; w przeciwnym razie pojawia się komunikat „mówca nie powiódł się”. Gdy wiadomość reklamowa dotrze do słuchacza, odpowiada komunikatem „słuchacz gotowy”, który jest przekazywany z powrotem do rozmówcy.

Komunikaty komunikatora i komunikaty gotowe do nasłuchiwania można wyrejestrować, co kończy transmisję. Okresowe sondowanie komunikatów reklamowych i gotowych służy do wykrywania niereagujących urządzeń.

Opóźnienie najgorszego przypadku jest przeliczane na każdym mostku, więc wyższe warstwy protokołów mogą go używać do synchronizacji multimediów.

W przypadku modułu kształtowania opartego na kredytach, zdefiniowanego w standardzie IEEE 802.1Qav, klasa rezerwacji strumienia A jest najwyższa, z wymaganiem opóźnienia w najgorszym przypadku wynoszącym 2 ms i interwałem pomiaru (maksymalny okres transmisji) wynoszącym 125 μs; Klasa B ma drugie miejsce pod względem wielkości z opóźnieniem w najgorszym przypadku wynoszącym 50 ms i interwałem pomiaru 250 μs. Maksymalna liczba przeskoków wynosi 7. Opóźnienie elementu równorzędnego na port zapewniane przez gPTP i opóźnienie przebywania mostka sieciowego są dodawane w celu obliczenia skumulowanych opóźnień i zapewnienia spełnienia wymogu dotyczącego opóźnienia. Ruch kontrolny ma trzeci najwyższy priorytet i obejmuje ruch gPTP i SRP. Harmonogram uwzględniający czas IEEE 802.1Qbv wprowadza klasę CDT dla danych sterujących w czasie rzeczywistym z czujników i strumieni poleceń do elementów wykonawczych, z opóźnieniem w najgorszym przypadku wynoszącym 100 μs na 5 przeskoków i maksymalnym okresem transmisji 0,5 ms. Klasa CDT ma najwyższy priorytet nad klasami A, B i kontroluje ruch. Interwał pomiaru wynosi 125 μs dla ruchu klasy A i 250 μs dla ruchu klasy B.

SRP działa przy użyciu protokołu rejestracji wielu adresów MAC (MMRP), protokołu rejestracji wielu sieci VLAN (MVRP) i protokołu rejestracji wielu strumieni (MSRP). MMRP kontroluje propagację rejestracji grupy, a MVRP kontroluje członkostwo w VLAN (informacje o adresie MAC).

MSRP pracuje w rozproszonej sieci mostów i stacji końcowych; rejestruje i rozgłasza strumienie danych oraz rezerwuje zasoby mostów w celu zapewnienia gwarancji QoS.

Protokół SRP zasadniczo działa w następującej kolejności:

1. Reklamuj transmisję od mówcy
2. Zarejestruj ścieżki wzdłuż przepływu danych
3. Oblicz opóźnienie w najgorszym przypadku
4. Utwórz domenę AVB
5. Zarezerwuj przepustowość dla strumienia

Stacja (rozmówca) wysyła żądanie rezerwacji z ogólną aplikacją MRP. Wszyscy uczestnicy strumienia mają aplikację MSRP i specyfikację deklaracji atrybutów MRP (MAD) do opisywania charakterystyk strumienia. Następnie każdy most w tej samej domenie SRP może mapować, przydzielać i przekazywać strumień z niezbędnymi zasobami za pomocą propagacji atrybutów MRP.