总览:802.1 桥接基础到 TSN 能力扩展

一句话结论

当前知识库里的 IEEE 802.1 资料形成了一条清晰的能力叠加链:802.1Q-2005 提供 VLAN-aware bridge、traffic class、queue 和 forwarding process;802.1Q-2014 把这套底座升级为整合 Provider Bridging、PBB、SPB、DCB、EVB、FQTSS/SRP 等能力的桥接网络平台;802.1Qav 增加 credit-based shaper;802.1CB 增加 FRER 可靠性;802.1Qbv 增加发送侧时间门控;802.1Qci 增加接收侧按流过滤与监管。

当前总体框架

第 1 层:桥接与隔离

来源_IEEE_802.1Q-2005_虚拟桥接局域网_deep_dive 是底座。它定义 VLAN tag、VID、PVID、traffic class、filtering database、forwarding process、GVRP 和 MSTP。后续 TSN 机制基本都嵌入这些桥接对象和队列模型。

第 1.5 层:整合版桥接网络平台

来源_IEEE_802.1Q-2014_桥接网络_deep_dive 是 802.1Q-2011 的整合修订版。它保留 2005 版的桥接底座,同时把 概念_Provider_Bridging、PBB、概念_Shortest_Path_Bridging概念_Data_Center_Bridging概念_Congestion_Notification概念_Edge_Virtual_Bridging 以及 Qav/FQTSS、SRP 等纳入主标准。

第 2 层:发送侧平滑整形

来源_IEEE_802.1Qav_时间敏感流转发与排队增强_deep_dive 基于 SR class 和 credit-based shaper,让时间敏感流获得更可预测的排队行为,同时避免 strict priority 带来的无限抢占。

第 3 层:可靠性交付

来源_IEEE_802.1CB_可靠性帧复制与消除_deep_dive 通过 FRER 把关键流复制成多个 member streams,再在恢复点按 sequence number 去重。它关注的是链路或设备异常时仍尽量交付,而不是调度本身。

第 4 层:发送侧时间调度

来源_IEEE_802.1Qbv_增强调度流量_deep_dive 在 queue 前增加 transmission gate,并通过 gate control list 与 cycle timer 创建 protected window。它把“谁能发”从优先级问题扩展成时间窗口问题。

第 5 层:接收侧按流监管

来源_IEEE_802.1Qci_按流过滤与监管_deep_dive 使用 802.1CB 的 stream_handle,把接收帧送入 stream filter、stream gate 和 flow meter。它处理的是异常流、超速流、错误时段到达的流和内部优先级重映射。

推荐阅读顺序

  1. 来源_IEEE_802.1Q-2005_虚拟桥接局域网_deep_dive
  2. 来源_IEEE_802.1Q-2014_桥接网络_deep_dive
  3. 来源_IEEE_802.1Qav_时间敏感流转发与排队增强_deep_dive
  4. 来源_IEEE_802.1Qbv_增强调度流量_deep_dive
  5. 来源_IEEE_802.1CB_可靠性帧复制与消除_deep_dive
  6. 来源_IEEE_802.1Qci_按流过滤与监管_deep_dive

支撑它的主要页面

未决问题

  • 还缺 802.1AS 的时间同步来源页;它是 Qbv 和 Qci 中时间门控机制的关键前提。
  • 后续可以建立一页 Qav / Qbv / Qci 的调度、整形、监管差异比较,但本次先不新建比较页,避免比较页早于概念沉淀。
  • Qbv 与 Qci 的 gate control 复用关系值得后续单独展开。
  • 802.1Q-2014 中 PBB、CFM、SPB、EVB 的状态机和 MIB 模块还可以继续拆成更细概念页。