SDN架构下以太网实时同步解决方案

但 由 于 传 统 以 太 网 本 身 协 议 的 缺 陷 ，如 果 应 用
与转发平面，降低了网络管理的开销。因此，SDN 的 到安全关键系统中，必须克服：确定性、实时性、可靠
发展将给网络产业带来巨大的调整，成为厂商最近 性的缺点。针对这些缺点，时间触发以太网应运而
几年来的研究热点，故 SDN 的大规模应用只是时间 生，解决了传统以太网可靠性低、实时性弱问题[2]。
问题[1]。
时间触发以太网被来自奥地利的业内权威
对于目前得到广泛应用的以太网，由于其成本 TTTech 公司如下定义：
低 ，速 度 快 ，拓 扑 简 单 已 成 为 共 识 ，它 的 应 用 已 经 延
有保障的通信=以太网+被控制的速率+时间触
伸到各行各业：各个公司企业网、互联网、船舶、工业 发+时间同步+通信类别[3]
synchronization strategy
由于 SDN 将网络管理从硬件转移到软件，使得 准，针对某些特定领域，仍然存在一些缺陷，需要克
用户不再需要更新硬件设备便可以通过软件的方式 服实时性、确定性、可靠性的缺点。
更 改 网 络 功 能 ，而 这 分 离 并 解 耦 了 网 络 的 控 制 平 面
络架构的热点与新方案之一，故 SDN 的Βιβλιοθήκη Baidu规模应用只是时间问题。而针对 SDN 架构下的以太网，
虽然以 SDN 的方式更新了网络架构，但是本质仍然是以太网，实时性问题仍然是主要问题之一。
本文针对目前已经成熟的时间触发以太网（Time Triggered Ethernet，TTE）技术，分析并研究了其中
作者简介：崔钊婧（1992—），女，北京人，硕士研究生。研究方向：航天器通信。 - 84 -
崔钊婧 SDN 架构下以太网实时同步解决方案
电子及汽车工业 。 [4] 而国内对于 SDN 架构下的的研究尚处于开始阶
段 ，各 大 核 心 期 刊 对 于 TTE 的 研 究 中 很 少 有 关 于 TTE 的相关论文，不过显而易见的是，由于 TTE 的高 可靠性以及高带宽的优越性，TTE 取代传统的以太 网网络只是时间的问题。
的时钟同步协议，对时钟同步流程进行研究和分析。设计并提出了一种 SDN 架构下的控制器的时
间同步配置策略，而这也为以后在 SDN 基础上开展实时性研究提供了一种选择。
关键词：软件定义网络；以太网实时性；时间触发以太网；时间同步配置策略
中图分类号：TP302
文献标识码：A
文章编号：1674-6236（2018）02-0084-04
第 26 卷 第 2 期 Vol.26 No.2
电子设计工程 Electronic Design Engineering
2018 年 1 月 Jan. 2018
SDN 架构下以太网实时同步解决方案
崔钊婧
（中国空间技术研究院 北京卫星信息工程研究所，北京 100086）
摘要：由于 SDN 技术将网络的控制平面与转发平面解耦，有效地提升了网络转发效率，成为目前网
文中将在 SDN 的架构下，借鉴 TTE 的时间同步 机制，给出一种以太网同步解决方案。
1 TTE 同步协议
在 传 统 以 太 网 基 础 上 ，TTE 通 过 建 立 和 维 护 与 本地时钟同步的全局时间，实现了时间触发控制，实 现冗余管控、容错机制，也全面兼容以太网现有标准[3]。 其协议体系架构主要包括以下标准：以太网 802.3 协 议、主要完成时间同步机制的就是 TT 同步协议、IP 协议、TCP/UDP 协议 。 [5] 1.1 TTE 网络构件
生产控制等。但由于传统以太网遵循 IEEE802.3 标
国际上对于 TTE 的技术研究已经发展的十分成
收稿日期：2017-01-15 稿件编号：201701113
熟 ，并 且 广 泛 应 用 与 各 个 领 域 ，譬 如 航 空 航 天 、消 费
基金项目：国家自然科学基金培育项目（91438117）；国家自然科学基金重点项目（91538202）
One synchronization solution in Ethernet under SDN framework
CUI Zhao⁃jing （Institute of Telecommunication Satellite，China Academy of Space Technology，Beijing 100086，China）
Abstract: Since the SDN network frame decouples control plane and forwarding plane，which improve the efficiency of network transmission effectively，SDN becomes the hotpot of network architecture and the new scheme at present. So it is just a matter of time to apply SDN in large scale. However，the Ethernet which is based on SDN architecture still exists the problem of the traditional Ethernet，the real time problem still matters. Aimed at one real- time network protocol named TTE （Time Triggered Ethernet），this paper analysis and make research on TTE synchronization protocol，design and proposed one synchronization strategy in the Ethernet under SDN frame，which also provides a choice for the real time research in SDN frame. Key words: software designed network ；real⁃time character of Ethernet ；time triggered ethernet ；