报文转发方法、转发设备和计算机可读介质与流程

1.本公开涉及通信技术领域，特别涉及一种报文转发方法、转发设备和计算机可读介质。


背景技术：

2.现有技术中，针对网络中各设备的时间同步问题，存在两种解决模式，其中，同步模式下，网络中所有设备需要严格的时间同步，设备接收端口确定每个报文的接受时间，确定报文落入的具体接收时间周期，并在此后的规定时间周期内发送出去；异步模式下，网络中不同设备只需要保持频率同步且时间片大小相同即可，其各自的相位不同，报文转发过程中，发送的报文携带时隙标签，各设备根据时隙标签确定将此报文的转发出去的时隙。
3.异步模式下，由于需要保证网络中各网络设备的时间片大小相同，即所支持的时隙长度相同，当面对实际中存在的部分网络设备设置和支持的时隙与其他设备不一致的情况时，会导致由于转发设备不支持上游设备发送报文时对应的时隙长度，无法将进行该报文的转发。


技术实现要素：

4.本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种报文转发方法、转发设备和计算机可读介质。
5.为实现上述目的，第一方面，本公开实施例提供了一种报文转发方法，包括：
6.接收上游设备的目标报文，所述目标报文中携带有第一时隙信息，所述第一时隙信息包括：第一时隙长度和第一时隙标识；
7.根据所述第一时隙长度和所述第一时隙标识确定对应的第二时隙长度和第二时隙标识；
8.在所述目标报文进入所述第二时隙长度和所述第二时隙标识对应的缓存队列并经过预先设置的等待时间后，转发所述目标报文。
9.第二方面，本公开实施例还提供了一种转发设备，包括：
10.一个或多个处理器；
11.存储装置，用于存储一个或多个程序；
12.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例所述的报文转发方法。
13.第三方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的报文转发方法中的步骤。
14.本公开具有以下有益效果：
15.本公开实施例提供了一种报文转发方法、转发设备和计算机可读介质,可通过根据目标报文中携带的第一时隙长度和第一时隙标识确定对应的第二时隙长度和第二时隙标识，将该目标报文放入第二时隙长度和第二时隙标识对应的缓存中并进行转发，使得网
networking，简称detnet)、采用ieee802.1qbv标准和ieee802.1qch标准的网络以及其他采用循环队列转发(circular queue forwarding，简称cqf)机制的网络等。
31.图1为本公开实施例提供的一种报文转发方法的流程图。如图1所示，该方法包括：
32.步骤s1、接收上游设备的目标报文。
33.其中，该目标报文中携带有第一时隙信息，第一时隙信息包括第一时隙长度和第一时隙标识。具体地，上游为一个相对概念，其表示某个设备在当前通信链路中的位置处于本设备前一位，该设备可为转发设备或用户侧设备，相应地，本设备在当前通信链路中相对于步骤s1中的“上游设备”是一个下游设备；第一时隙信息用于指示上游设备发出目标报文时对应的发送时隙，第一时隙标识即用于标识该发送时隙，第一时隙标识包括时隙号和时隙标签等多种形式。
34.在一些实施例中，第一时隙信息还包括第一时隙长度的单位，具体地，第一时隙长度的单位为时间单位，可设为纳秒、微秒、毫秒和秒等。
35.步骤s2、根据第一时隙长度和第一时隙标识确定对应的第二时隙长度和第二时隙标识。
36.在一些实施例中，本设备支持并维护有一个或多个时隙长度，具体地，本设备所述的网络的全网时间被划分为多个连续且长度相同的时隙，其中，该过程的划分依据即为时隙长度，各个时隙对应存在各自的时隙标识，若存在多个时隙长度，则对应存在多种划分方式。示例性地，本设备维护有多个时隙长度及其各自对应的时隙标识，在接收到上游设备的目标报文后，根据目标报文中的第一时隙长度和第一时隙标识确定对应的第二时隙长度和第二时隙标识的步骤可包括以下实施方式：将本设备维护的与第一时隙长度相等的时隙长度作为第二时隙长度，并将第一时隙标识之后的第k个时隙标识作为第二时隙标识，即确定第一时隙标识对应的时隙之后的第k个时隙为转发时隙，k为整数；或者，将本设备维护的与第一时隙长度具有整数倍关系且大于第一时隙长度的时隙长度作为第二时隙长度，并将与第一时隙标识奇偶关系相同的下一个时隙标识作为第二时隙标识。
37.需要说明的是，上述对根据第一时隙长度和第一时隙标识确定对应的第二时隙长度和第二时隙标识的描述，仅为本公开中的一种可选实现方式，其不会对本公开的技术方案产生限制，其他根据时隙长度和第一时隙标识确定第二时隙长度和第二时隙标识的方式同样适用于本公开的技术方案。
38.在一些实施例中，根据第一时隙长度和第一时隙标识确定对应的第二时隙长度和第二时隙标识的步骤，包括：基于网络控制面下发的时隙映射关系，根据第一时隙长度和第一时隙标识确定对应的第二时隙长度和第二时隙标识。
39.步骤s3、在目标报文进入第二时隙长度和第二时隙标识对应的缓存队列并经过预先设置的等待时间后，转发目标报文。
40.在一些实施例中，等待时间由网络控制面计算并下发，或者由设备自身根据网络状况、报文大小和系统资源等自行设置，一般来说，等待时间可根据时隙长度进行设置，例如，将等待时间设置为一个第二时隙长度对应的时间。
41.在一些实施例中，步骤s3中，转发目标报文的步骤，包括：将第一时隙长度替换为第二时隙长度，将第一时隙标识替换为经过等待时间后的当前时隙所对应的时隙标识，并转发目标报文，以供本设备在当前链路中的下游设备根据替换后的第一时隙信息进行相应
识别和处理，该下游设备可为转发设备或用户侧设备。
42.本公开实施例提供了一种报文转发方法，该方法可用于通过根据目标报文中携带的第一时隙长度和第一时隙标识确定对应的第二时隙长度和第二时隙标识，将该目标报文放入第二时隙长度和第二时隙标识对应的缓存中并进行转发，使得网络中设备可以根据报文中指示的第一时隙信息选定转发的时隙，避免出现由于不支持上游设备发出报文时所选择的时隙长度而无法进行报文转发的情况。
43.图2为本公开实施例提供的另一种报文转发方法的流程图。如图2所示，该方法为基于图1所示方法的一种具体化可选实施方案。具体地，该方法不仅包括步骤s1和步骤s3，其中，步骤s2，根据第一时隙长度和第一时隙标识确定对应的第二时隙长度和第二时隙标识的步骤，包括：步骤s201。下面仅对步骤s201进行详细描述。
44.步骤s201、将第一时隙长度作为上游时隙长度，将第一时隙标识作为上游时隙标识，从时隙映射表中查找出对应的下游时隙长度和下游时隙标识，并将该下游时隙长度作为第二时隙长度，将该下游时隙标识作为第二时隙标识。
45.其中，时隙映射表中记载有上游时隙长度下的上游时隙标识与自身的下游时隙长度下的下游时隙标识之间的映射关系。具体地，上游设备和本设备各自支持并维护有一个或多个时隙长度以及根据各时隙长度划分出的时隙所对应的时隙标识，时隙映射表用于指示上游设备的时隙标识与本设备的时隙标识之间的映射关系，其中，以二元组的形式存储相互对应的时隙长度和时隙标识，映射关系建立在二元组之间；或者时隙长度作为上层属性，其下存储对应的时隙标识，映射关系建立时隙长度下的时隙标识之间。
46.图3为本公开实施例提供的又一种报文转发方法的流程图。如图3所示，该方法为基于图2所示方法的一种具体化可选实施方案。具体地，该方法不仅包括步骤s1至步骤s3，在步骤s1，接收上游设备的目标报文的步骤之前，还包括：步骤s01和步骤s02。下面仅对步骤s01和步骤s02进行详细描述。
47.步骤s01、获取上游设备的时隙模板信息。
48.其中，时隙模板信息包括至少一个时隙模板，时隙模板包括对应的一个上游时隙长度和该上游时隙长度下的全部上游时隙标识。具体地，网络中的转发设备各自维护自身的一个或多个时隙模板，各设备的邻居设备和节点需知晓该设备时隙模板的相关信息。
49.在一些实施例中，步骤s01，获取上游设备的时隙模板信息的步骤，包括：接收上游设备通过链路层发现协议(link layer discovery protocol,简称lldp)发送的时隙模板信息；以及，该方法还包括：通过链路层发现协议向下游设备发送指示自身的时隙模板的信息。具体地，可通过链路层发现协议报文携带一个tlv(type length value)三元组进行时隙模板信息的通告。
50.图4为本公开实施例提供的一种tlv三元组的格式示意图。如图4所示，该tlv包括：类型字段(tlv type)、长度字段(tlv information string length)、子类型字段(802.1sub type)和时隙模板信息(time slot information)，类型字段和长度字段构成报文头区域。其中，类型字段用于指示该tlv的类型，占用7比特(bit)，例如，采用lldp organizationally specific tlv类型，此时类型值为127，或者也可以使用类型字段的保留值定义一个新的可选tlv类型；长度字段用于指示该tlv的长度，占用4+2*a个比特，a为时隙模板信息中时隙模板的个数；子类型字段用于指示该tlv的子类型，占用1个字节，子类型
是对类型的补充，本例中该tlv的子类型为携带时隙模板信息的tlv(time slot informationtlv)；时隙模板信息中包括至少一个时隙模板，单个时隙模板占用2个字节，包括占用1个字节的时隙长度字段(time slot size)、占用4比特的时隙个数字段(slot number)和占用4比特的保留字段(reserved)，具体地，时隙长度字段可为时隙长度的绝对值，或者可为时隙长度与对应默认时隙长度的商，或者可为b，时隙长度为对应默认周期长度与2的b次方根的乘积，b为整数；另外，时隙标识采用时隙号的形式，默认取自由自然数构成的首项为0的等差数列，由时隙个数字段进行指示，例如，当时隙个数为2时，则确定出时隙标识为0和1。
51.在一些实施例中，步骤s01，获取上游设备的时隙模板信息的步骤，包括：接收网络控制面下发的上游设备的时隙模板信息；以及，该方法还包括：通过netconf协议向网络控制面发送指示自身的时隙模板的信息，以供网络控制面根据该信息对相应映射关系进行计算并下发给自身的下游设备。
52.需要说明的是，上述对各协议报文携带时隙模板信息即其他相关信息的描述，仅为本公开中的一种可选实现方式，其不会对本公开的技术方案产生限制，其他协议报文同样适用于本公开的技术方案。
53.步骤s02、根据全部时隙模板中的上游时隙长度和自身预设的全部下游时隙长度，建立全部上游时隙长度下的上游时隙标识与全部下游时隙长度下的下游时隙标识之间的映射关系，并生成时隙映射表。
54.其中，可根据上游时隙长度和下游时隙长度间的大小关系建立对应时隙标识之间的映射关系，或者根据上游时隙长度或下游时隙长度是否满足预先设置的数值条件建立对应时隙标识之间的映射关系，又或者根据上游时隙长度和下游时隙长度从网络控制面下发的预设映射关系中匹配对应的映射关系。
55.图5为本公开实施例中步骤s02的一种具体实施方法流程图。如图5所示，在步骤s02中，根据全部时隙模板中的上游时隙长度和自身预设的全部下游时隙长度，建立全部上游时隙长度下的上游时隙标识与全部下游时隙长度下的下游时隙标识之间的映射关系的步骤，包括：步骤s021。
56.步骤s021、根据全部时隙模板中的上游时隙长度、上游时隙长度对应的上游时隙个数、自身的全部下游时隙长度和下游时隙长度对应的下游时隙个数，建立全部上游时隙长度下的上游时隙标识与全部下游时隙长度下的下游时隙标识之间的映射关系。
57.其中，时隙个数由时隙模板中的时隙标识的数量得到；或者，上游时隙长度对应的上游时隙个数为上游时隙长度其自身所处的循环队列中的时隙的个数，相应地，下游时隙长度对应的下游时隙个数为下游时隙长度其自身所处的循环队列中的时隙的个数。
58.具体地，时隙模板为时隙循环队列模板，时隙循环队列模板将全网时间划分为连续且完全相同的多个循环队列，循环队列中包括固定个数的时隙和对应各时隙的时隙标识，时隙个数和时隙长度的乘积即为循环队列的长度，由此，全网时间中的各时隙标识循环分布。
59.图6为本公开实施例中步骤s021的一种具体实施方法流程图。如图6所示，步骤s021，根据全部时隙模板中的上游时隙长度、上游时隙长度对应的上游时隙个数、自身的全部下游时隙长度和下游时隙长度对应的下游时隙个数，建立全部上游时隙长度下的上游时
隙标识与全部下游时隙长度下的下游时隙标识之间的映射关系的步骤，包括：步骤s021a、步骤s021b和步骤s021c。
60.步骤s021a、响应于存在第一下游时隙长度与第一上游时隙长度的商n为整数，且第一上游时隙长度与其对应的上游时隙个数的乘积等于第一下游时隙长度与其对应的下游时隙个数的乘积的情况，建立第一上游时隙长度下的n个上游时隙标识与第一下游时隙长度下的一个下游时隙标识之间的映射关系。
61.在步骤s021a中，对于大小为上游时隙长度的整数倍n倍，且所处的循环队列的长度与对应上游时隙长度所处的循环队列的长度相等的下游时隙长度，将该上游时隙长度下的n个上游时隙标识映射到该下游时隙长度下的一个下游时隙标识上，一般来说，建立的映射关系为多对一的映射关系，由此，在步骤s2中，当目标报文中携带的第一时隙长度和第一时隙标识与该上游时隙长度和该n个上游时隙标识中的一个标识对应时，则确定出该下游时隙长度和该下游时隙标识为第二时隙长度和第二时隙标识。
62.示例性地，第一上游设备中存在第一时隙模板，对应的上游时隙长度为40微秒，对应的上游时隙个数为4个，则其循环队列的长度为160微秒；位于第一上游设备下游的第一转发设备存在第二时隙模板，对应的下游时隙长度为80微秒，对应的下游时隙个数为2个，则其循环队列的长度为160微秒；建立映射关系时，将上游时隙长度下的每两个上游时隙标识映射到下游时隙长度下的一个下游时隙标识上，生成的第一时隙映射表见表1。
63.表1第一时隙映射表
64.(上游时隙长度，上游时隙标识)(下游时隙长度，下游时隙标识)(40,0)(80,0)(40,1)(80,0)(40,2)(80,1)(40,3)(80,1)
65.步骤s021b、响应于存在第二上游时隙长度与第二下游时隙长度的商m为整数，且第二上游时隙长度与其对应的上游时隙个数的乘积等于第二下游时隙长度与其对应的下游时隙个数的乘积的情况，建立第二上游时隙长度下的一个上游时隙标识与第二下游时隙长度下的m个下游时隙标识之间的映射关系。
66.在步骤s021b中，对于大小为下游时隙长度的整数倍m倍，且所处的循环队列的长度与对应下游时隙长度所处的循环队列的长度相等的上游时隙长度，将该上游时隙长度下的一个上游时隙标识映射于该下游时隙长度下的m个下游时隙标识上，一般来说，建立的映射关系为一对多的映射关系，由此，在步骤s2中，当目标报文中携带的第一时隙长度和第一时隙标识与该上游时隙长度和该上游时隙标识中的一个标识对应时，则确定出该下游时隙长度为第二时隙长度，以及该m个下游时隙标识中的一者为第二时隙标识；在一些实施例中，从该m个下游时隙标识中确定一者作为第二时隙标识可包括以下实施方式：从该m个下游时隙标识中随机选择一者作为第二时隙标识；从该m个下游时隙标识中选择对应缓存仍有空余的一者作为第二时隙标识；按照该m个下游时隙标识按照循环队列中的排列顺序，从该m个下游时隙标识中选择排序位置在前且对应缓存仍有空余的一者作为第二时隙标识等。
67.示例性地，第二上游设备中存在第三时隙模板，对应的上游时隙长度为80微秒，对
应的上游时隙个数为2个，则其循环队列的长度为160微秒；位于第二上游设备下游的第二转发设备存在第四时隙模板，对应的下游时隙长度为40微秒，对应的下游时隙个数为4个，则其循环队列的长度为160微秒；建立映射关系时，将该上游时隙长度下的每一个上游时隙标识映射到该下游时隙长度下的两个下游时隙标识上，生成的第二时隙映射表见表2。
68.表2第二时隙映射表
69.(上游时隙长度，上游时隙标识)(下游时隙长度，下游时隙标识)(80,0)(40,0)(80,0)(40,1)(80,1)(40,2)(80,1)(40,3)
70.图7为本公开实施例中步骤s021的另一种具体实施方法流程图。如图7所示，步骤s021，根据全部时隙模板中的上游时隙长度、上游时隙长度对应的上游时隙个数、自身的全部下游时隙长度和下游时隙长度对应的下游时隙个数，建立全部上游时隙长度下的上游时隙标识与全部下游时隙长度下的下游时隙标识之间的映射关系的步骤，包括：步骤s0211、步骤s0212和步骤s0213。
71.步骤s0211、响应于存在第三上游时隙长度与其对应的上游时隙个数的乘积不等于第三下游时隙长度与其对应的下游时隙个数的乘积的情况，计算第三上游时隙长度、第三上游时隙长度对应的上游时隙个数、第三下游时隙长度和第三下游时隙长度对应的下游时隙个数的最小公倍数。
72.在步骤s0211中，对于所处的循环队列的长度与各下游时隙长度所处的循环队列的长度均不相等的上游时隙长度，计算该上游时隙长度所处的循环队列的长度与一个下游时隙长度所处的循环队列的长度的最小公倍数。
73.步骤s0212、根据最小公倍数、第三上游时隙长度和第三上游时隙长度对应的上游时隙个数建立至少一个上游时隙组，根据最小公倍数、第三下游时隙长度和第三下游时隙长度对应的下游时隙个数建立至少一个下游时隙组。
74.在步骤s0212中，根据最小公倍数与该上游时隙长度所处的循环队列的长度的商确定上游时隙组的个数，单个上游时隙组中至少包括一个时隙，相应地，根据最小公倍数与该下游时隙长度所处的循环队列的长度的商确定下游时隙组的个数。步骤s021a对应的实施方式和步骤s021b对应的实施方式实质上为上游时隙组的个数和下游时隙组的个数均为一个时的特殊情况。
75.步骤s0213、建立全部上游时隙组中全部时隙的上游时隙标识与全部下游时隙组中全部时隙的下游时隙标识之间的映射关系。
76.其中，可根据时隙组间所包括的时隙个数的大小关系，通过上文中的流程建立全部上游时隙标识与全部下游时隙标识之间的映射关系。
77.在一些实施例中，上述步骤s021a对应的实施方式、步骤s021b对应的实施方式和步骤s0211至步骤s0213对应的实施方式可同时进行部署，其中，针对同一个上游时隙长度可通过试探的方式选择一个下游时隙长度建立一组映射关系，或者，通过遍历的方式选择多个下游时隙长度建立多组映射关系，当多组映射关系并存时，可通过上游设备在目标报文中携带标志信息的方式选择其中一组映射关系，或者通过本设备自己的策略判断选择其
中一组映射关系，或者根据网络控制面下发的指示信息选择其中一组映射关系。
78.本公开实施例提供了一种报文转发方法，该方法可用于根据上游设备以及本设备所支持的时隙，特别地，时隙模板，基于相应的策略建立上游设备以及本设备中各时隙长度下的各时隙标识之间的映射关系，使得网络中设备即便不支持上游设备发出报文时选择的时隙长度，也可以根据报文中指示的第一时隙信息选定转发的时隙，避免出现由于不支持上游设备发出报文时所选择的时隙长度而无法进行报文转发的情况。
79.下面对本公开提供的报文转发方法结合实际应用进行详细描述，具体地，第三上游设备支持4个时隙模板，对应的上游时隙长度分别为10微秒、20微秒、40微秒和80微秒，对应的上游时隙个数均为2个；位于第三上游设备下游的第三转发设备存在2个时隙模板，对应的下游时隙长度分别为40微秒和80微秒，对应的下游时隙个数均为2个；第三转发设备接收到第三上游设备通过链路层发现协议发送的包括其4个时隙模板的时隙模板信息，建立相应的映射关系，生成的第三时隙映射表见表3。
80.表3第三时隙映射表
81.(上游时隙长度，上游时隙标识)(下游时隙长度，下游时隙标识)(10,0)(40,0)(10,1)(40,0)(20,0)(40,1)(20,1)(40,1)(40,0)(80,0)(40,1)(80,0)(80,0)(80,1)(80,1)(80,1)
82.第三转发设备接收到第三上游设备发送的目标报文，该目标报文中携带有第一时隙信息(40,0)，则第一时隙长度为40us和第一时隙标识为0；将第一时隙长度作为上游时隙长度，将第一时隙标识作为上游时隙标识，从时隙映射表中查找得到(80,0)，即下游时隙长度为80us，下游时隙标识为0，则第二时隙长度为80us，第二时隙标识为0；将目标报文放入第二时隙长度80us和第二时隙标识0对应的缓存队列中，预先设置的等待时间为一个第二时隙长度所对应的时间，则在经过80us后，此时当前时隙所对应的时隙标识为1，将目标报文中的第一时隙长度40us替换为80us，将第一时隙标识0替换为1，并转发目标报文。
83.图8为本公开实施例提供的一种转发设备的结构示意图。如图8所示，该转发设备包括：
84.一个或多个处理器101；存储器(装置)102，其上存储有一个或多个程序，当该一个或多个程序被该一个或多个处理器执行，使得该一个或多个处理器实现如上述实施例中任一的报文转发方法；一个或多个i/o接口103，连接在处理器与存储器之间，配置为实现处理器与存储器的信息交互。
85.其中，处理器101为具有数据处理能力的器件，其包括但不限于中央处理器(cpu)等；存储器102为具有数据存储能力的器件，其包括但不限于随机存取存储器(ram，更具体如sdram、ddr等)、只读存储器(rom)、带电可擦可编程只读存储器(eeprom)、闪存(flash)；i/o接口(读写接口)103连接在处理器101与存储器102间，能实现处理器101与存储器102的
信息交互，其包括但不限于数据总线(bus)等。
86.在一些实施例中，处理器101、存储器102和i/o接口103通过总线104相互连接，进而与计算设备的其它组件连接。
87.图9为本公开实施例提供的一种计算机可读介质的结构示意图。该计算机可读介质上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如上述实施例中任一的报文转发方法中的步骤。
88.本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
89.本文已经公开了示例实施例，并且虽然采用了具体术语，但它们仅用于并仅应当被解释为一般说明性含义，并且不用于限制的目的。在一些实例中，对本领域技术人员显而易见的是，除非另外明确指出，否则可单独使用与特定实施例相结合描述的特征、特性和/或元素，或可与其他实施例相结合描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离由所附的权利要求阐明的本公开的范围的情况下，可进行各种形式和细节上的改变。