2. RAW 问题 (The RAW Problem)
通用的 "Deterministic Networking Problem Statement" [RFC8557] 同时适用于有线和无线介质, 但 "Deterministic Networking Architecture" [DetNet-ARCH] 必须扩展, 以处理较不一致的传输, 能源节约和共享频谱效率.
RAW 在第 3 层运行, 不改变低层的无线技术. 另一方面, 它可以通过并行或顺序启用多种链路层有线和无线技术, 进一步增加空间, 时间, 编码和频率域中的多样性, 从而获得更高韧性和更广适用性. RAW 还可以在单个子网边界之外为关键应用提供同质服务, 例如使用多样化无线电接入技术来优化端到端应用体验.
RAW 通过提供专门用于在确定性无线电技术上传输 IP 流的元素来扩展 DetNet 服务, 这些技术示例见 [RAW-TECHNOS]. 从概念上说, RAW 与低层无关, 但假定具备控制延迟的能力, 以确保 RAW 所扩展的 DetNet 服务. 低层如何运行以做到这一点, 例如无线电网络是单跳还是网状, 对 IP 层是不透明的, 也不是 RAW 抽象的一部分. 尽管如此, 仍可进行跨层优化, 以确保适当的链路感知, 例如链路质量, 以及适当的数据包处理, 例如调度.
RAW 架构扩展 DetNet Network Plane, 以容纳一跳或多跳同构或异构的有线和无线技术. RAW 为 DetNet forwarding sub-layer 增加反应能力, 以补偿无线电链路在丢失率和带宽方面的动态变化. 例如, 这可适用于图 4 所示的网状网络或图 10 所示的多样化无线电接入网络.
与有线链路相反, 单条无线链路的可用性和性能从长期看并不可信. 它会随瞬态服务中断而变化, 任何包含无线跳点的路径都必然会遇到短时间高丢失. 另一方面, 无线介质本质上是广播式的, 它提供了现代有线链路上不典型的能力, RAW 架构可以机会性地利用这些能力, 以在一组路径上改善端到端可靠性.
这些能力包括:
Promiscuous overhearing
: 某些有线和无线技术允许多个低层附着节点接收另一个节点发送的同一数据包. 这不同于物理上点到点的低层网络, 例如一根线缆. 使用 overhearing 时, 数据包前进方向上的多个节点可能听到或旁听到一次传输, 某个节点的接收可以补偿另一个节点的丢失. 路径概念可以重新审视, 转而关注前进方向上的多点到多点推进, 以及任一接收方成功接收任一传输的统计机会.
L2-aware routing
: 由于链路质量和速度会随时间变化, metric 概念也必须重新审视. 最短路径成本失去其绝对价值, 且随着链路预算随物理距离下降, 跳数变成一个糟糕想法. 基于无线电的路由同时需要:
- 一种新的且更动态的链路指标理解, 使用 Dynamic Link Exchange Protocol (DLEP) 和 Layer 2 (L2) triggers 等新协议, 使 Layer 3 (L3) 随链路质量和可用性保持最新.
- 一种多路径路由方法, 在该方法中考虑多个链路指标, 因为随着指标不稳定, 简单最短路径成本失去意义.
Redundant transmissions
: 尽管任何技术都可实现冗余传输, 主动式前向错误校正和反应式基于确认的错误校正在无线介质中很典型. 在运行这些技术时, 如果路径选择中使用的链路延迟允许额外传输, 或者引入的延迟能在路径上得到补偿, 则无线链路上仍可获得有界延迟. 对于编码分片和重试, 改变传输所有可能的物理属性是有意义的, 以降低同一效应同时造成原始传输和冗余传输丢失的机会.
Relay coordination and constructive interference
: 虽然在高速下可能难以实现, 但精细时间同步和精确相位感知可使多个协调发送方的能量在接收方处相加, 并实际改善信号质量, 从而补偿距离或 Fresnel zone 中会降低链路预算的物理物体. 从 DetNet 角度看, 这可能转化为考虑某个节点的传输如何干扰连接到同一无线子层网络的另一个节点的传输.
RAW 和 DetNet 支持需要特殊处理的应用流沿能够提供该处理的路径运行. 这可以视为一种 Path Aware networking, 并可能受到 [RFC9049] 中记录的障碍影响.
用于建立路径的机制并非 RAW 独有, 也不一定受 RAW 影响. 该机制预期是 DetNet Controller Plane [DetNet-PLANE] 的产物. 它可以使用 Path Computation Element (PCE) [RFC4655] 或 DetNet YANG data model [RFC9633], 也可以按 Resource ReSerVation Protocol (RSVP) [RFC2205] 以分布式方式计算. 无论哪种方式, 假定它相对于路径上的本地转发操作是缓慢的. 为了足够快地响应无线电传输中的瞬态变化, RAW 利用 DetNet Network Plane 增强来优化路径使用, 并随时间匹配传输质量.
与有线网络相反, 在一组无线链路上安装路径的动作相对于无线电条件变化速度可能非常慢. 因此, 在无线场景中, 沿备用路径提供冗余转发方案是有意义的 (见第 3.3 节), 并把选择哪些转发方案用于给定数据包的工作留给 Network Plane, 由其根据当前条件决定. RAW Network Plane 操作发生在恢复图 (见第 3.3.2 节) 范围内, 该恢复图由 RAW 范围之外的方式预先建立并安装. 根据每个跳点还是仅部分跳点由 RAW 观察和控制, 恢复图可以是严格的或松散的.
RAW 区分计算路由的较长时间尺度与作出转发决策的较短时间尺度 (见第 6.1 节). RAW Network Plane 操作发生在时间上位于路由和转发时间尺度之间的尺度上. 在恢复图划定的资源范围内, 它们的目标是动态选择 DetNet 流即将到来的数据包应遵循的一条或多条保护路径. 由于它们会影响整个流或部分流的路径, RAW Network Plane 操作可能影响其重路由决策所使用的指标, 这可能导致振荡. 必须避免或抑制这种影响.