Deterministic Networking (DetNet) nimmt Gestalt an

Die 2015 gegründete IETF Deterministic Networking Working Group (DetNet) hat wesentliche Teile ihrer Arbeit mit der Genehmigung des RFC für „Data Plane Framework“ (8938) und „Data Plane: IP“ (8939) abgeschlossen. Dies soll IP-Netzwerke in Echtzeit unterstützen, indem Verzögerungen (Latenz, Verzögerungen), Schwankungen (Jitter) und Paketverluste minimiert und die Verfügbarkeit erhöht werden.

Vor den RFCs 8938 und 8939 hatte die DetNet die Systemarchitektur (RFC 8655) und Anwendungsfälle (RFC 8578) veröffentlicht. Neben der Übertragung von Audio- und Videostreams nennt die IETF Industrieanwendungen, Gebäudeautomation, Anschluss von Mobilfunkbasisstationen und M2M-Kommunikation (Machine to Machine) als Anwendungsszenarien.

DetNet ergänzt die Entwicklungen der IEEE-Arbeitsgruppe Time-Sensitive Networking (TSN). Während TSN die zeitkritische Übertragung für Ethernet auf Schicht 2 definiert, befasst sich DetNet mit der Paketweiterleitung auf Schicht 3. Dies bedeutet, dass TSN im LAN verwendet wird, während sich DetNet hauptsächlich im WAN befindet. MPLS und IP werden als Datenebenen bereitgestellt. Die Funktionalität ist in zwei Ebenen unterteilt: Die Dienstunterschicht ist für den Schutz und die Wiederherstellung der Dienste verantwortlich, während die Weiterleitungsunterschicht die Verkehrstechnik und die Überlastungskontrolle enthält.

Nachfolge für Feldbusse

Die Definition von TSN ist bereits weitgehend abgeschlossen und die Technologie verdrängt klassische Feldbusse in Steuerungen und Fahrzeugen. Eine gemeinsame Architektur für die zeitkritische Übertragung auf Schicht 2 und Schicht 3 soll durch enge Zusammenarbeit zwischen IETF und IEEE geschaffen werden. DetNet kann auch TSN-Segmente als Brücke verbinden.

DetNet und TSN verwenden ähnliche Techniken, auch wenn sie im LAN und WAN unterschiedlich implementiert sind. Dies umfasst die Zeitsynchronisation über alle Knoten im Netzwerk, die Ressourcenreservierung (Puffer, Verbindungen) und das Mehrweg-Routing.

Ein wichtiges Entwurfsziel der DetNet-Arbeitsgruppe ist die gleichzeitige Nutzung von Netzwerkinfrastrukturen für zeitkritischen und unkritischen Verkehr. Hierfür können jedoch nur private Netzwerke und nicht das öffentliche Internet verwendet werden, da die Funktionalität der einzelnen Knoten nicht beeinflusst werden kann.

Weitere Dokumente befinden sich noch im Entwurfsstadium. Aufgrund der größeren Größe und der zahlreichen Schnittstellen im WAN sind im Vergleich zu TSN zusätzliche Sicherheitsfunktionen erforderlich (Sicherheitsüberlegungen) notwendig. Das Konfiguration YANG-Modell befasst sich mit der automatisierten Konfiguration von DetNet-Netzwerken.

(Apr)