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TS-S2404 是 TS-S 系列工业级时敏（TSN）网络交换机，采用 19 英寸 1U 标准机架形态，提供 24 个 10/100/1000BASE-T 千兆以太网电口和 4 个 10GBASE-R 万兆 SFP+ 光口，是一款“24+4”纯 TSN 交换设备。设备以单颗国产自主可控工业级 TSN 交换芯片为核心，支持 IEEE 802.1AS 精确时间同步及 IEEE 802.1Qbv 等时敏调度协议，可为工业实时控制、智能电网、轨道交通、车载与船舶等确定性通信场景提供低时延、低抖动的线速交换能力。
TS-S2404 具备 65 Gbps 的芯片级交换容量，支持完整二三层交换、组播、VLAN、链路聚合、QoS 与网络安全等功能，可灵活接入各类工业以太网终端并作为确定性网络的接入/汇聚交换节点。
本节所列特性为 TS-S2404 依据核心交换芯片能力提供的功能，实际产品以量产配置为准。
分类 | 特性 |
硬件接口 | 24×10/100/1000BASE-T RJ45 电口 + 4×10GBASE-R SFP+ 光口；65 Gbps 交换容量 |
处理器 | 内置双核 525 MHz RISC-V CPU（L1 32 KB / L2 128 KB），支持外置 CPU（RK3576）扩展 |
内存与存储 | 最高 1 GB DDR3；QSPI Flash；I2C EEPROM |
时敏能力 | IEEE 802.1AS / Qav / Qbu / Qbv / Qci / Qcr / Qch / 802.1CB / 802.3br；IEEE 1588v2 + SyncE；cut-through；SV/GOOSE/MSE 时延累加 |
交换功能 | L2 交换、VLAN、STP/RSTP/MSTP、链路聚合、L3 路由、组播、QoS |
网络安全 | 安全启动（RSA2048/SM2）、802.1X、端口隔离、风暴抑制、攻击防护、ACL |
管理与维护 | MGT 管理口、Console（RS232）、USB、PPS/TOD 授时接口；内置温度/电压传感器 |
工业级可靠性 | 芯片工作温度 -40 ℃～85 ℃ |
交换核心采用单颗国产 TSN 交换芯片，内含双核 RISC-V CPU（Soc 域）与 Switch core 交换域，二者通过内部总线互连；芯片内置 DDR3、QSPI Flash 与 I2C EEPROM，支持安全启动（RSA2048/SM2）及温度/电压监测。管理接口（MGT、Console、USB、PPS/TOD）通过 I2C/UART 及授时通道与芯片交互，整机由 DC 12 V 供电并经二次电源转换为 5 V、3.3 V 电压轨。
在数据通路层面，24 个千兆 RJ45 电口由 3 颗八口千兆物理层芯片（PHY）通过 QSGMII 上联至交换芯片；4 个万兆 SFP+ 光口通过 4 路 10G SerDes 直接接入。前面板提供 MGT 管理口、Console 调试口（RS232）、USB 接口，并预留 PPS/TOD 高精度授时同步接口；板载 I2C EEPROM 用于存放入网及配置信息。
表2 端口与接口配置
项目 | 规格 |
千兆电口 | 24×10/100/1000BASE-T RJ45（3×八口千兆 PHY，QSGMII 上联） |
万兆光口 | 4×10GBASE-R SFP+（4×10G SerDes） |
管理接口 | 1×MGT 管理口（RJ45）、1×Console 调试口（RS232）、1×USB |
同步接口 | PPS/TOD 高精度授时接口（IEEE 1588v2/PTP） |
存储接口 | QSPI Flash、I2C EEPROM |
扩展接口 | RGMII 外部 CPU 扩展（可选外置 CPU，如 RK3576） |
表3 交换性能指标
指标 | 规格 |
交换容量 | 65 Gbps（芯片级，24×GE + 4×10G 线速转发） |
Jumbo 帧长 | 10 kB |
MAC 表容量 | 16 k（其中 8 k 可与主机路由共享） |
L2 组播组数量 | 4 k |
VLAN 数量 | 4096 |
主机路由 | 4 k IPv4 / 1 k IPv6（最大可扩至 8 k IPv4 / 2 k IPv6） |
网段路由 | 0.5 k IPv4 + 0.5 k IPv6（最大 1.5 k IPv4 / 0.75 k IPv6） |
L3 组播表 | 0.5 k |
NAT/NAPT | 1 k / 511 |
ECMP | 128 组，每组 8 成员（最大 32，共享 1024 成员） |
Trunk 组 | 16 组，每组 8 成员 |
ACL 表项 | 入方向 1.5 k，出方向 0.5 k |
MSTP 实例 | 64 |
镜像会话 | 16（入向 8、出向 8） |
Packet Buffer | 12 Mb 包缓存 |
业务口队列 | 8 队列/口，支持 SP/WDRR 调度 |
硬件配置存储 | 内置 eFuse，用于存放硬件配置信息 |
表4 时敏（TSN）特性
协议/特性 | 说明 |
IEEE 802.1AS | gPTP 精确时间同步，实现全网纳秒级时间同步 |
IEEE 1588v2 / SyncE | PTP 精确时间协议与同步以太网，支持 PPS/TOD 授时接口 |
IEEE 802.1Qbv | 时间感知整形（TAS），基于门控的确定性调度 |
IEEE 802.1Qav | 基于信用的整形（CBS），保障音视频及流式业务带宽 |
IEEE 802.1Qbu / 802.3br | 帧抢占，保障高优先级时敏帧的抢占传输 |
IEEE 802.1Qci | 流过滤与监管（PSFP），流量识别与准入控制 |
IEEE 802.1CB | 帧复制与消除（FRER），实现无缝冗余传输 |
IEEE 802.1Qcr / Qch | 异步整形与循环排队转发 |
Cut-through | 直通快速转发，降低转发时延 |
SV/GOOSE/MSE | IEC 61850 采样值等时延累加，保障电力数据准确可靠 |
IEEE 802.1Qat SRP | 流预留协议（MSRP），为音视频与时敏业务建立带宽预留通道 |
ECN | 显式拥塞通知，配合 WRED 缓解 TCP 全局同步 |
表5 交换功能能力
功能类别 | 能力说明 |
二层交换 | 硬件 MAC 学习与老化，支持静态 MAC、MAC 优先级迁移、端口/VLAN 粒度学习控制 |
VLAN | IEEE 802.1Q / QinQ VLAN，4096 个 VLAN，VLAN 分类与转换，IVL/SVL |
生成树 | IEEE 802.1D STP / 802.1w RSTP / 802.1s MSTP（64 实例） |
链路聚合 | IEEE 802.3ad 链路聚合（16 组，每组 8 成员） |
三层路由 | IPv4/IPv6 主机路由、网段路由、策略路由，NAT/NAPT、ECMP、uRPF |
组播 | 硬件 L2/L3 组播转发，IPv4/IPv6 组播到二层转发，RPF 检查 |
服务质量 | L2-L4 分类、监管、整形、限速；SP/WDRR 调度；srTCM/trTCM；802.3x 反压与 WRED |
网络管理 | 端口/VLAN/流镜像及 RSPAN；多类 MIB；RMU 远端管理；L2 组播路径监视 |
以太网 OAM | 支持 IEEE 802.3ah EFM / 802.1ag CFM：OAM PDU 识别、环回检测与临终遗言，便于链路故障快速定位 |
表6 网络安全能力
功能 | 说明 |
安全启动 | 内置安全启动，支持 RSA2048 与 SM2 |
端口认证 | 802.1X 认证，支持 MAC/IP/Port/VLAN 绑定 |
端口隔离 | 端口隔离与 Private VLAN 隔离 |
风暴抑制 | 未知组播/已知组播/未知单播/广播风暴控制 |
攻击防护 | LAND/Blat/DoS/Smurf/TCP Hag 等多种攻击保护 |
访问控制 | 入方向 1.5 k / 出方向 0.5 k ACL 表项，L2-L4 灵活匹配 |
表7 电气特性
项目 | 规格 |
板级供电 | DC 12 V（P12V），内部二次电源 5 V / 3.3 V |
整机供电 | AC/DC 电源方案可定制（待整机结构方案确认） |
芯片功耗 | 24×GE+4×10G 线速 < 3.5 W@25 ℃；< 4 W@125 ℃ |
整机功耗 | 以整机散热方案为准 |
管理口电平 | MGT 千兆管理口（RJ45）、Console RS232、USB2.0 |
注：功耗数据为核心交换芯片线速工作时的功耗，整机功耗需叠加物理层芯片（PHY）、管理电路、电源转换及散热系统等功耗，以最终整机实测为准。
表8 环境与可靠性
项目 | 规格 |
芯片工作温度 | -40 ℃～85 ℃ |
整机工作温度 | 以整机结构与散热方案为准（工业级宽温） |
存储温度 | 以整机方案为准 |
相对湿度 | 以整机方案为准（工业级，无冷凝） |
可靠性 | 内置温度与电压传感器（1 路温度、3 路电压监测），安全启动 |
TS-S2404 广泛适用于对时延、抖动和确定性有严格要求的工业通信场景，包括但不限于：
工业实时控制网络：机器人、运动控制、高速智能制造设备的高可靠实时数据交换；
智能电网：变电站 IEC 61850 采样值（SV）、面向通用对象的变电站事件（GOOSE）确定性传输；
轨道交通与车载/船舶：列车、车辆、船舶内部数据与控制通信；
工业数据采集与视频监控：多业务融合接入，构建低时延、大带宽、高可靠的确定性工业以太网；
电力调度与广域同步：结合 PPS/TOD 授时接口实现全网时间同步。
TS-S2404 可作为确定性工业以太网的接入/汇聚交换机部署：4 个 10G SFP+ 光口向上与核心/汇聚交换机或时敏汇聚设备互联，24 个千兆电口向下接入工业控制器、采集终端、摄像头及现场设备；设备通过 PPS/TOD 接口接入高精度时间源，基于 IEEE 802.1AS 实现全网时间同步，并配合 802.1Qbv 门控调度为关键业务提供确定性低时延通道。
常用的拓扑结构，有如下3种方式。1是典型的树状结构，2是环网保护冗余传输。3是通过TSN协议自带的8021.1CB FRER冗余传输模式，详细拓扑见下图1，图2，和图3：
图2 树型（级联）拓扑：接入交换机上联核心，终端下联接入
图2 环网保护拓扑图
图3 多路径传输图
