ITとOTネットワークを融合する「TSN」の概要と実装：IIoTの実現に不可欠（2/4 ページ）

ネットワークを融合するTSNの概要

　ネットワークの融合は「IEEE 802.1 TSN（Time Sensitive Networking）」（以下、TSN）によって実現される。TSNを実装することで、同じネットワーク上でベストエフォート型通信の利点を維持しながら、イーサネット越しの決定論的通信が実現できる。

　TSNによって、同じリンクを共有するさまざまなトラフィッククラスが導入される。TSNネットワーク構成では、決定論的時間特性を持つストリーム用にリソースが確保される。つまり、複数の通信規格をサポートする単一の共通ネットワークを実装可能だ。これにより、標準的なイーサネットと比べて複数の向上がもたらされることになる。

　標準的なイーサネット通信は、時刻同期ではない。送信用にキューイングされたパケットを使用して、リンクの帯域幅全体でデータを配信する。

　TSNでは、周期間隔によるオフセットを構成したトラフィックを使用して時刻同期性が実装される。この実装では、1台のネットワーク構成コントローラーによって、配信されるスケジュールに従う。また、TSNストリームのためのフィルターとポリシー、シームレスな冗長性が導入され、周期的なデータ送信をサポートすると同時に、優先順位の高いパケット向けの割り込み優先制御も提供する。

　TSNは、図2に示すIEEE 802.1規格で規定されている。2017年9月時点では、この規格のうち4つが採択されており、その他はタスクグループやワーキンググループの段階である。

　これらの規格はIEEE 802.3物理層により、イーサネットを拡張して実装されている。スター型とチェーン型、リング型、複合型のトポロジーをサポートし、特定のデータ転送速度に制限されない。産業用アプリケーションでは、主に100Mビットと1Gビットのデータ転送速度を使用する。すなわち、TSNによってITとOTネットワークが融合可能だ。ネットワークの実装コストが削減され、所有コストと運用コストが大幅に低下する。