Per-Stream Filtering and Policing(PSFP)는 IEEE 802.1Qci가 규정하는 메커니즘으로, 브리지나 종단 장치가 수신 프레임에 대한 필터링·정책 결정, 그리고 이어지는 큐잉 결정을 스트림 단위로 내릴 수 있게 하며, 스트림을 식별하는 stream_handle은 FRER의 스트림 식별 기능을 그대로 가져와 쓴다[1].

장비 오작동이나 서비스 거부(DoS) 공격으로 특정 스트림이 할당된 대역폭을 넘겨 보내면, 그 트래픽 오버로드가 중간 브리지 포트와 수신 종단 장치에 영향을 미쳐 다른 스트림의 TSN 보장까지 무너뜨릴 수 있다 — PSFP는 이런 트래픽을 수신 포트에서 걸러내 네트워크 전체의 견고성(robustness)을 높인다[2].

처리 파이프라인

PSFP는 수신 프레임을 Stream Filter → Stream Gate → Flow Meter 순으로 통과시킨 뒤 큐잉한다[1][2].

수신 프레임 Stream Filter Stream Gate (+ IPV) Flow Meter Queuing

stream_handle+ priority로 선택 시각표대로 open/closed CIR/CBS로 대역폭 정책

Stream Filter

수신 프레임의 stream_handle과 priority 값으로 순서가 매겨진 필터 목록 중 하나를 선택한다 — 두 값이 모두 와일드카드와 매칭될 수도 있어, 스트림 하나만이 아니라 우선순위별·수신 포트별 필터링도 구성할 수 있다. 선택된 필터는 어떤 Stream Gate와 Flow Meter를 적용할지 지정하며, 목록의 어떤 필터와도 매칭되지 않는 프레임은 PSFP를 지원하지 않는 것처럼 그대로 처리된다[1].

Stream Gate

각 스트림 게이트는 열림(open)·닫힘(closed) 상태를 gPTP로 동기화된 공통 시각 기준의 시각표(gate control list)에 따라 전환한다 — Time-Aware Shaper의 게이트 제어와 같은 원리다. 게이트를 통과한 프레임은 Internal Priority Value(IPV)가 설정돼 있으면 그 값으로, 없으면 원래 우선순위 값으로 트래픽 클래스가 정해진다[1].

Flow Meter

MEF 10.3 대역폭 프로파일을 기반으로 committed information rate(CIR)·committed burst size(CBS) 등의 파라미터로 스트림별 대역폭 상한을 정책한다 — 게이트를 통과한 프레임이라도 이 상한을 넘기면 폐기되거나 drop-eligible로 표시되어, 프레임이 큐에 들어가기 전에 대역폭 제한이 최종적으로 적용된다[1][2].

Cyclic Queuing and Forwarding과의 관계

Cyclic Queuing and Forwarding(CQF)는 모든 프레임이 정해진 주기 안에 도착·전송된다는 전제로 짧은 주기 시간을 유지하는데, PSFP의 수신단 정책과 Time-Aware Shaper를 함께 적용하면 이 전제를 실제로 보장할 수 있다[2].

참고문헌

[1]
IEEE, “IEEE 802.1Qci-2017 — IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks — Bridges and Bridged Networks Amendment 28: Per-Stream Filtering and Policing”, 2017.
[2]
A. Nasrallahet al., “Ultra-Low Latency (ULL) Networks: The IEEE TSN and IETF DetNet Standards and Related 5G ULL Research”, IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol 21, no. 1, pp 88–145, 2019, doi: 10.1109/COMST.2018.2869350.