信息处理方法、网络设备、网络系统及存储介质与流程

文档序号:32382165发布日期:2022-11-30 03:02阅读:44来源:国知局
信息处理方法、网络设备、网络系统及存储介质与流程

1.本发明涉及通信技术领域,尤其是一种信息处理方法、网络设备、网络系统及存储介质。


背景技术:

2.时间敏感网络(time sensitive networking,tsn)中,为了保证确定性业务流的端到端时延,ieee 802.1qbv定义了时间感知整形器(time awareness shaper,tas)的调度机制,此调度机制基于预先设定的周期性门控制列表,动态地为出口队列提供开/关控制,传输路径上的每个网络设备都计算好门控时间,通过门的开关进行确定性队列中数据包的调度,使得确定性业务流在预定的开门时间转发出去。
3.分段路由(segment routing,sr)技术提供了一种可扩展的网络编程方法。sr指令以先进先出栈的形式包含在数据包中,用于指示连续路由器的转发决策。sr技术可用于选择足够短的传输路径以能够提供足够低的端到端延迟,但不影响沿该传输路径的每个网络设备中的单个分组数据的排队。
4.目前,相关技术中提出了通过结合sr的路径分发功能和tsn的队列调度机制来实现时间敏感网络的确定性转发的方案。但是,在目前的方案中,并未考虑到网络设备超时处理数据包的问题,当某个网络设备出现超时处理数据包的问题时,该时间敏感网络将不能保证端到端的确定性时延,从而不能满足时间敏感网络对端到端时延的要求。


技术实现要素:

5.以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
6.本发明实施例提供了一种信息处理方法、网络设备、网络系统及存储介质,能够满足时间敏感网络对端到端时延的要求。
7.第一方面,本发明实施例提供了一种信息处理方法,包括:
8.接收第一数据报文,所述第一数据报文包括第一时间调整信息;
9.对所述第一数据报文进行第一处理得到所述第一时间调整信息;
10.获取对所述第一数据报文进行所述第一处理的处理时间;
11.当确定存在超时处理数据报文的情况,根据所述第一时间调整信息、所述处理时间和预设处理时间阈值对所述第一数据报文进行第二处理。
12.第二方面,本发明实施例还提供了一种信息处理方法,应用于第一网络设备,所述方法包括:
13.接收第二数据报文,所述第二数据报文包括第二时间调整信息;
14.获取数据处理时间,所述数据处理时间用于表征所述第一网络设备处理所述第二数据报文所需要的时间;
15.根据所述第二时间调整信息、所述数据处理时间和预设处理时间阈值,得到第一
时间调整信息;
16.向第二网络设备发送包括有所述第一时间调整信息的第一数据报文,使得所述第二网络设备执行如上第一方面所述的信息处理方法。
17.第三方面,本发明实施例还提供了一种信息处理方法,应用于网络系统,所述网络系统包括第一网络设备和第二网络设备,所述方法包括:
18.所述第二网络设备接收由所述第一网络设备发送的第一数据报文,所述第一数据报文包括第一时间调整信息;
19.所述第二网络设备对所述第一数据报文进行第一处理得到所述第一时间调整信息;
20.所述第二网络设备获取对所述第一数据报文进行所述第一处理的处理时间;
21.当确定存在超时处理数据报文的情况,所述第二网络设备根据所述第一时间调整信息、所述处理时间和预设处理时间阈值对所述第一数据报文进行第二处理。
22.第四方面,本发明实施例还提供了一种网络设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面所述的信息处理方法,或者实现如上第二方面所述的信息处理方法。
23.第五方面,本发明实施例还提供了一种网络系统,包括:第一网络设备和第二网络设备,所述第一网络设备和所述第二网络设备相互配合执行如上第三方面所述的信息处理方法。
24.第六方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行如上所述的信息处理方法。
25.本发明实施例包括:接收第一数据报文,第一数据报文包括第一时间调整信息;对第一数据报文进行第一处理得到第一时间调整信息;获取对第一数据报文进行第一处理的处理时间;当确定存在超时处理数据报文的情况,根据第一时间调整信息、处理时间和预设处理时间阈值对第一数据报文进行第二处理。根据本发明实施例提供的方案,能够在网络设备出现超时处理数据报文的情况下,结合预设处理时间阈值、第一数据报文中携带的第一时间调整信息以及对第一数据报文进行第一处理的处理时间,对第一数据报文进行第二处理,从而能够使得数据报文的传输可以满足时间敏感网络对端到端时延的要求。
26.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
27.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。
28.图1是本发明一个实施例提供的用于执行信息处理方法的网络拓扑的示意图;
29.图2是本发明一个实施例提供的信息处理方法的流程图;
30.图3是本发明一个示例提供的用于封装第一时间调整信息的封装结构示意图;
31.图4是本发明一个示例提供的标签栈信息的封装结构示意图;
32.图5是本发明另一个示例提供的标签栈信息的封装结构示意图;
33.图6是本发明一个示例提供的报文封装结构的示意图;
34.图7是图2中步骤s140的一个具体方法的流程图;
35.图8是图2中步骤s140的另一个具体方法的流程图;
36.图9是图7中步骤s142的一个具体方法的流程图;
37.图10是本发明一个示例提供的用于封装时延抖动值的封装结构示意图;
38.图11是图9中步骤s1422的一个具体方法的流程图;
39.图12是本发明另一个实施例提供的信息处理方法的流程图;
40.图13是图12中步骤s230的一个具体方法的流程图;
41.图14是图12中步骤s210的一个具体方法的流程图;
42.图15是本发明另一个实施例提供的信息处理方法的流程图;
43.图16是本发明一个具体示例提供的网络拓扑的示意图;
44.图17是本发明一个具体示例提供的第一路由器中的标签转发表的示意图;
45.图18是本发明一个具体示例提供的第二路由器中的标签转发表的示意图;
46.图19是本发明一个具体示例提供的第三路由器中的标签转发表的示意图;
47.图20是本发明一个具体示例提供的第四路由器中的标签转发表的示意图;
48.图21是本发明一个具体示例中的网络控制器下发给第一路由器的标签栈信息的示意图;
49.图22是本发明另一具体示例中的网络控制器下发给第一路由器的标签栈信息的示意图。
具体实施方式
50.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
51.需要说明的是,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
52.本发明提供了一种信息处理方法、网络设备、网络系统及计算机可读存储介质,先接收包括有第一时间调整信息的第一数据报文,然后对第一数据报文进行第一处理得到第一时间调整信息,接着获取对第一数据报文进行第一处理的处理时间,当确定存在超时处理数据报文的情况,根据第一时间调整信息、处理时间和预设处理时间阈值对第一数据报文进行第二处理。因此,能够在网络设备出现超时处理数据报文的情况下,结合预设处理时间阈值、第一数据报文中携带的第一时间调整信息以及对第一数据报文进行第一处理的处理时间,对第一数据报文进行第二处理,从而能够使得数据报文的传输可以满足时间敏感网络对端到端时延的要求。
53.下面结合附图,对本发明实施例作进一步阐述。
54.如图1所示,图1是本发明一个实施例提供的用于执行信息处理方法的网络拓扑的示意图。在图1的示例中,该网络拓扑包括第一终端110、第一路由设备120、第二路由设备130、第三路由设备140和第二终端150,其中,第一终端110、第一路由设备120、第二路由设
备130、第三路由设备140和第二终端150依次通信连接。此外,该网络拓扑还包括分别与第一路由设备120、第二路由设备130和第三路由设备140连接的网络控制器(图中未示出)。第一路由设备120、第二路由设备130和第三路由设备140可以是路由器或者交换机等网络设备,能够对报文进行转发;网络控制器可以为软件定义网络(software defined network,sdn)控制器等,能够分别对第一路由设备120、第二路由设备130和第三路由设备140进行控制。
55.网络控制器能够通过各个路由设备获取网络拓扑、链路时延、设备对报文的处理时延和设备对报文的处理时延抖动等各种网络信息,另外,网络控制器还能够向各个路由设备下发转发标签信息、转发标签信息对应的转发端口信息以及设备处理报文的最大允许时间(或者称为报文驻留在设备内的最大允许时间)等信息,使得各个路由设备能够根据这些信息建立标签转发表。
56.第一终端110和第二终端150均可以称为接入终端、用户设备(user equipment,ue)、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。例如,第一终端110和第二终端150均可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol,sip)电话、无线本地环路(wireless local loop,wll)站、个人数字处理(personal digital assistant,pda)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备、5g网络或者未来5g以上网络中的终端设备等,本实施例对此并不作具体限定。
57.在一个可选的实施方式中,网络控制器先通过各个路由设备获取网络拓扑、链路时延、设备对报文的处理时延和设备对报文的处理时延抖动等各种网络信息,其中,网络控制器通过各个路由设备获取各种网络信息时,还可以获取各个路由设备的处理时延抖动值,如果路由设备中没有处理时延抖动值,则网络控制器可以预先为路由设备配置处理时延抖动值,然后把处理时延抖动值形成查询表并下发给路由设备;然后,网络控制器根据这些网络信息计算得到从第一路由设备120到第三路由设备140的转发标签信息、这些转发标签信息对应的转发端口信息以及各个路由设备处理报文的最大允许时间等信息,并且,网络控制器根据这些转发标签信息形成标签栈信息,其中,第一路由设备120为一个传输路径的起始节点,第三路由设备140为该传输路径的结束节点,标签栈信息中封装时间调整信息;接着,网络控制器把这些转发标签信息、这些转发标签信息对应的转发端口信息以及各个路由设备处理报文的最大允许时间等信息,发送给各个路由设备,使得各个路由设备根据这些信息构建本地的标签转发表或者标签映射表,另外,网络控制器还把该标签栈信息发送给作为起始节点的第一路由设备120,其中,该标签栈信息包括有与传输路径中的段(segment)对应的标签信息,根据该标签信息,数据报文能够转发到对应的段(segment),使得对应的路由设备能够接收到该数据报文;在第一路由设备120接收到来自第一终端110的数据报文的情况下,第一路由设备120会把该标签栈信息封装进该数据报文,接着,第一路由设备120会根据该标签栈信息转发封装有时间调整信息的数据报文;当第三路由设备140接收到封装有该时间调整信息的数据报文之后,第三路由设备140可以根据其对该数据报文的处理时间、第三路由设备140处理数据报文的最大允许时间以及记录在标签栈信息中的时间调整信息,判断是否把该数据报文发送给第二终端150。
58.本发明实施例描述的网络拓扑以及应用场景是为了更加清楚的说明本发明实施
例的技术方案,并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定,本领域技术人员可知,随着网络拓扑的演变和新应用场景的出现,本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
59.本领域技术人员可以理解的是,图1中示出的网络拓扑并不构成对本发明实施例的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
60.基于上述网络拓扑,下面提出本发明的信息处理方法的各个实施例。
61.如图2所示,图2是本发明一个实施例提供的信息处理方法的流程图,该信息处理方法可以应用于作为结束节点的路由设备,例如图1所示网络拓扑中的第三路由设备140。本实施例中,以执行主体为第二网络设备为例进行说明。该信息处理方法可以包括但不限于有步骤s110、步骤s120、步骤s130和步骤s140。
62.步骤s110:接收第一数据报文,第一数据报文包括第一时间调整信息。
63.本步骤中,第二网络设备可以接收来自第一网络设备的第一数据报文,并且该第一数据报文包括有第一时间调整信息。
64.需要说明的是,第一时间调整信息为第一数据报文在路由设备中的驻留时间的调整值,例如,在本步骤中,假设第一时间调整信息为3us,说明第一数据报文在路由设备中的驻留时间可以延长3us;假设第一时间调整信息为-6us,说明第一数据报文在路由设备中的驻留时间需要缩短6us,这表明了与预先在网络控制器中进行的时间分配相比,路由设备延迟了6us才接收到第一数据报文。因此,根据第一时间调整信息的具体数值,能够推断路由设备是提前接收到第一数据报文还是延迟接收到第一数据报文,从而能够便于后续步骤根据该第一时间调整信息对该第一数据报文进行相应的处理。
65.需要说明的是,第一时间调整信息在第一数据报文中的封装方式,可以有多种不同的实施方式,例如,当第一数据报文中封装有由网络控制器下发的标签栈信息时,可以在该标签栈信息中新增用于封装该第一时间调整信息的标签条目,其中,该标签栈信息可以为分段路由应用于多协议标签交换(multi-protocol label switching,mpls)转发平面(segment routing mpls,sr-mpls)技术中的标签列表,也可以为分段路由应用于ipv6转发平面(segment routing ipv6,srv6)技术中的段标识列表,或者可以为其他类似技术中的数据堆栈信息,本实施例对此并不作具体限定。又如,当第一数据报文为采用二层以太帧封装结构的报文时,可以在该二层以太帧封装结构中新增用于封装该第一时间调整信息的报文封装结构。
66.如图3所示,图3是一个示例提供的用于封装第一时间调整信息的封装结构示意图。在图3中,该封装结构包括有符号字段、时间调整信息字段和单位字段。其中,符号字段用于表示第一时间调整信息的正负,例如,当符号字段的值为0时,表示第一时间调整信息为正数;当符号字段的值为1时,表示第一时间调整信息为负数。时间调整信息字段用于表示第一时间调整信息的具体数值(绝对值)。单位字段用于表示第一时间调整信息的单位,例如,当单位字段的值为二进制数值“00”时,表示第一时间调整信息的单位为ns;当单位字段的值为二进制数值“01”时,表示第一时间调整信息的单位为us;当单位字段的值为二进制数值“10”时,表示第一时间调整信息的单位为ms;当单位字段的值为二进制数值“11”时,表示第一时间调整信息的单位为s。在一个具体示例中,假设符号字段的值为0,时间调整信息字段的值为9,单位字段的值为二进制数值“01”,那么,该第一时间调整信息的具体数值
为9us。
67.如图4所示,图4是一个示例提供的标签栈信息的封装结构示意图。在图4中,该标签栈信息为sr-mpls技术中的标签列表,在该标签栈信息中,包括有与传输路径中的段(segment)对应的标签以及新增的用于封装第一时间调整信息的标签条目,该标签条目的封装结构为如图3所示的封装结构,该标签条目设置在该标签栈信息中的栈底标签的下方。
68.如图5所示,图5是另一个示例提供的标签栈信息的封装结构示意图。在图5中,该标签栈信息为srv6技术中的段标识列表,在该标签栈信息中,包括有与传输路径中的段(segment)对应的段标识、报文驻留在设备内的最大允许时间以及新增的用于封装第一时间调整信息的封装结构,该用于封装第一时间调整信息的封装结构如图3所示,该用于封装第一时间调整信息的封装结构,设置在该标签栈信息中的栈底段标识的下方。值得注意的是,在设置段标识的位置中,还设置有对应的最大允许驻留时间,即是说,段标识和对应的最大允许驻留时间形成了完整的段标识条目,至少一个段标识条目以及该用于封装第一时间调整信息的封装结构,构成了该段标识列表。
69.如图6所示,图6是一个示例提供的报文封装结构的示意图。该报文封装结构为用于新增在二层以太帧封装结构中的封装子结构,在图6中,该报文封装结构包括有以太类型字段和用于封装第一时间调整信息的封装结构,该用于封装第一时间调整信息的封装结构如图3所示,该用于封装第一时间调整信息的封装结构,设置在该以太类型字段的后方。其中,该以太类型字段用于表示以太类型,其指定一种特定值,例如,参考现有的二层以太帧封装的具体定义,该特定值可以为0x88f7。
70.步骤s120:对第一数据报文进行第一处理得到第一时间调整信息。
71.本步骤中,由于在步骤s110中得到了包括有第一时间调整信息的第一数据报文,因此可以对该第一数据报文进行第一处理得到第一时间调整信息,以便于后续步骤中可以根据该第一时间调整信息对该第一数据报文进行相应的处理。
72.需要说明的是,对第一数据报文进行的第一处理,为至少包括获取第一数据报文所携带的数据信息的处理。例如,该第一处理可以包括:获取第一数据报文所携带的第一时间调整信息、获取第一数据报文所携带的标签栈信息中的标签信息、根据标签信息和本地的标签转发表获取转发端口信息等,本实施例对此并不作具体限定。
73.步骤s130:获取对第一数据报文进行第一处理的处理时间。
74.本步骤中,由于在步骤s120中对第一数据报文进行了第一处理,因此可以获取对第一数据报文进行第一处理的处理时间,以便于后续步骤中可以根据该处理时间以及在步骤s120中得到的第一时间调整信息对第一数据报文进行相应的处理。
75.在一个可选的实施方式中,获取对第一数据报文进行第一处理的处理时间,具体可以为:先获取接收到第一数据报文的接收时间戳,然后获取对第一数据报文完成第一处理时的完成时间戳,接着计算完成时间戳与接收时间戳的差值,得到对第一数据报文进行第一处理的处理时间。
76.在另一个可选的实施方式中,获取对第一数据报文进行第一处理的处理时间,具体还可以为:在接收到第一数据报文时,启动预设的计时器,使得该计时器从0开始计时,在完成对第一数据报文的第一处理时,停止该计时器,获取该计时器的计时数值,得到对第一数据报文进行第一处理的处理时间。
77.步骤s140:当确定存在超时处理数据报文的情况,根据第一时间调整信息、处理时间和预设处理时间阈值对第一数据报文进行第二处理。
78.本步骤中,由于在步骤s120中得到了第一时间调整信息,并且在步骤s130中得到了对第一数据报文进行第一处理的处理时间,因此,在确定存在超时处理数据报文的情况下,可以根据该第一时间调整信息、该处理时间和预设处理时间阈值对第一数据报文进行对应的第二处理。
79.需要说明的是,对第一数据报文进行的第二处理,可以为转发第一数据报文,也可以为丢弃第一数据报文,例如,当根据第一时间调整信息、处理时间和预设处理时间阈值确定能够在规定的路径传输总时延内将第一数据报文转发至用户终端时,对第一数据报文进行的第二处理为转发第一数据报文;当根据第一时间调整信息、处理时间和预设处理时间阈值确定无法在规定的路径传输总时延内将第一数据报文转发至用户终端时,对第一数据报文进行的第二处理为丢弃第一数据报文。
80.需要说明的是,超时处理数据报文,包括接收到第一数据报文的时间超过预设接收时间或者对第一数据报文进行第一处理的处理时间大于预设处理时间阈值中的至少一种。例如,当接收到第一数据报文的时间超过预设接收时间时,说明在本路由设备之前的至少一个路由设备中,存在超时处理第一数据报文的情况,从而可能会导致第一数据报文在当前传输路径中出现传输延迟的问题;又如,当对第一数据报文进行第一处理的处理时间大于预设处理时间阈值时,说明本路由设备存在超时处理第一数据报文的情况,从而可能会导致第一数据报文在当前传输路径中出现传输延迟的问题。由于第一时间调整信息为第一数据报文在路由设备中的驻留时间的调整值,因此,通过结合该第一时间调整信息、该处理时间和预设处理时间阈值,可以调整转发第一数据报文的时间,从而使得第一数据报文的传输可以满足时间敏感网络对端到端时延的要求。
81.需要说明的是,预设处理时间阈值即为前面所述的设备处理报文的最大允许时间(或者称为报文驻留在设备内的最大允许时间)。预设处理时间阈值可以由网络控制器根据网络拓扑、链路时延以及路由设备对报文的处理时延等信息而计算得到,其中,路由设备对报文的处理时延是路由设备对报文的处理时间的偏差值,该处理时延由路由设备上传给网络控制器,一般情况下,各个路由设备对报文的处理时延是相同的。例如图1所示的网络拓扑中,假设第一路由设备120、第二路由设备130和第三路由设备140的处理时延均为5us,第一终端110与第一路由设备120之间的链路时延为2us,第一路由设备120与第二路由设备130之间的链路时延为20us,第二路由设备130与第三路由设备140之间的链路时延为31us,第三路由设备140与第二终端150之间的链路时延为2us,要求数据报文从第一终端110到第二终端150的总延迟为100us,那么,从第一路由设备120至第三路由设备140的传输路径的空闲时间为30us(100us-2us-5us-20us-5us-31us-5us-2us=30us),所以,平均分到这3个路由设备的空闲时间可以为10us,因此,分配到每一个路由设备的预设处理时间阈值均可以为15us(5us+10us=15us)。值得注意的是,每个路由设备的处理时延
82.需要说明的是,预设接收时间可以由网络控制器根据网络拓扑、链路时延以及路由设备对报文的处理时延等信息而计算得到,不同的路由设备会有不同的预设接收时间。例如图1所示的网络拓扑中,假设第一路由设备120、第二路由设备130和第三路由设备140的处理时延均为5us,第一终端110与第一路由设备120之间的链路时延为2us,第一路由设
备120与第二路由设备130之间的链路时延为20us,第二路由设备130与第三路由设备140之间的链路时延为31us,第三路由设备140与第二终端150之间的链路时延为2us,假设第一终端110在t1时刻向第一路由设备120发送数据报文,那么第一路由设备120的预设接收时间为t1+2us,第二路由设备130的预设接收时间为t1+27us,第三路由设备140的预设接收时间为t1+63us。
83.本实施例中,通过采用包括有上述步骤s110至步骤s140的信息处理方法,可以在获取到第一数据报文所携带的第一时间调整信息,以及在获取到对第一数据报文进行第一处理的处理时间之后,并且在确定存在超时处理数据报文的情况下,结合第一时间调整信息、处理时间和预设处理时间阈值对第一数据报文进行第二处理,使得第一数据报文的传输能够满足时间敏感网络对端到端时延的要求。
84.在一实施例中,如图7所示,对步骤s140进行进一步的说明,该步骤s140可以包括但不限于有步骤s141和步骤s142。
85.步骤s141:获取处理时间和第一时间调整信息的差值的绝对值,得到校正处理时间。
86.本步骤中,由于在步骤s120中得到了第一时间调整信息,并且在步骤s130中得到了对第一数据报文进行第一处理的处理时间,而且第一时间调整信息为第一数据报文在路由设备中的驻留时间的调整值,因此,可以先获取处理时间和第一时间调整信息的差值的绝对值,得到校正处理时间,以便于后续步骤可以根据该校正处理时间和预设处理时间阈值,确定对第一数据报文的具体处理。
87.需要说明的是,对第一数据报文进行第一处理的处理时间,可以认为是第一数据报文在路由设备中的驻留时间,因此,校正处理时间,可以认为是在不超过规定的路径传输总时延的情况下,第一数据报文可以驻留在路由设备中的时间,所以,当确定存在超时处理数据报文的情况时,不论是接收到第一数据报文的时间超过预设接收时间,还是该处理时间大于预设处理时间阈值,都可以先根据处理时间和第一时间调整信息的差值的绝对值,得到校正处理时间,以便于后续步骤中可以根据该校正处理时间判断是否能够在规定的路径传输总时延内将该第一数据报文转发至用户终端,从而确定对该第一数据报文的具体处理。其中,路径传输总时延是指数据报文从一个用户终端经过某一传输路径传输至另一个用户终端所耗费的总时间;规定的路径传输总时延,是指网络控制器预先计算确定的数据报文从一个用户终端经过某一传输路径传输至另一个用户终端所耗费的总时间。
88.步骤s142:当校正处理时间小于或等于预设处理时间阈值,转发第一数据报文。
89.本步骤中,由于在步骤s141得到了校正处理时间,因此可以判断校正处理时间与预设处理时间阈值的大小关系,当校正处理时间小于或等于预设处理时间阈值,说明当前路由设备能够在预设处理时间阈值内完成对第一数据报文的处理,并且能够在规定的路径传输总时延内将第一数据报文转发至用户终端,所以,在确定校正处理时间小于或等于预设处理时间阈值的情况下,可以转发第一数据报文,完成对第一数据报文的第二处理。
90.在一实施例中,如图8所示,对步骤s140进行进一步的说明,该步骤s140还可以包括但不限于有以下步骤:
91.步骤s143:获取处理时间和第一时间调整信息的差值的绝对值,得到校正处理时间;
92.步骤s144:当校正处理时间大于预设处理时间阈值,丢弃第一数据报文。
93.需要说明的是,本实施例中的步骤s143和步骤s144,与上述如图7所示实施例中的步骤s141和步骤s142,互为并列的技术方案,两个实施例之间的区别在于对第一数据报文的处理不相同,下面仅对两个实施例之间的区别进行说明。为了避免内容重复冗余,对于两个实施例之间的相同点,可以参照如图7所示实施例中的相关描述及说明,此处不再赘述。
94.本实施例中,在执行步骤s143得到校正处理时间之后,可以判断校正处理时间与预设处理时间阈值的大小关系,当校正处理时间大于预设处理时间阈值,说明当前路由设备无法在预设处理时间阈值内完成对第一数据报文的处理,因此无法在规定的路径传输总时延内将第一数据报文转发至用户终端,所以,在确定校正处理时间大于预设处理时间阈值的情况下,可以丢弃第一数据报文,完成对第一数据报文的第二处理。
95.在一实施例中,如图9所示,在第一数据报文还包括时延抖动值的情况下,对步骤s142进行进一步的说明,该步骤s142可以包括但不限于有步骤s1421和步骤s1422。
96.步骤s1421:当校正处理时间小于或等于预设处理时间阈值,获取预设处理时间阈值与校正处理时间的差值的绝对值,得到处理时间抖动值。
97.本步骤中,在校正处理时间小于或等于预设处理时间阈值的情况下,可以先获取预设处理时间阈值与校正处理时间的差值的绝对值,得到处理时间抖动值,以便于后续步骤中可以根据该处理时间抖动值和时延抖动值确定转发第一数据报文的时间,以满足时间敏感网络对时间抖动的要求。
98.需要说明的是,由于预设处理时间阈值是数据报文驻留在路由设备内的最大允许时间,而校正处理时间则是在不超过规定的路径传输总时延的情况下,数据报文可以驻留在路由设备中的时间,因此,处理时间抖动值能够体现数据报文的传输时间的抖动情况,即是说,根据处理时间抖动值,能够确定数据报文的实际传输时间与网络控制器预先规定的传输时间的偏差。另外,时延抖动值是指实际的路径传输总时延与网络控制器预先规定的路径传输总时延的期望偏差值,当实际的路径传输总时延与网络控制器预先规定的路径传输总时延的偏差值满足该时延抖动值,说明当前的传输路径能够提供良好的传输质量。
99.需要说明的是,时延抖动值在第一数据报文中的封装方式,可以有多种不同的实施方式,例如,当第一数据报文中封装有由网络控制器下发的标签栈信息时,可以在该标签栈信息中新增用于封装该时延抖动值的标签条目,其中,该标签栈信息可以为sr-mpls技术中的标签列表,也可以为srv6技术中的段标识列表,或者可以为其他类似技术中的数据堆栈信息,本实施例对此并不作具体限定。又如,当第一数据报文为采用二层以太帧封装结构的报文时,可以在该二层以太帧封装结构中新增用于封装该时延抖动值的报文封装结构。
100.如图10所示,图10是一个示例提供的用于封装时延抖动值的封装结构示意图。在图10中,该封装结构包括有标志位字段、时延抖动值字段和单位字段。其中,标志位字段用于表示数据报文是否对端到端抖动敏感,例如,当标志位字段的值为0时,表示数据报文对端到端抖动不敏感;当标志位字段的值为1时,表示数据报文对端到端抖动敏感。时延抖动值字段用于表示时延抖动值的具体数值(绝对值)。单位字段用于表示时延抖动值的单位,例如,当单位字段的值为二进制数值“00”时,表示时延抖动值的单位为ns;当单位字段的值为二进制数值“01”时,表示时延抖动值的单位为us;当单位字段的值为二进制数值“10”时,表示时延抖动值的单位为ms;当单位字段的值为二进制数值“11”时,表示时延抖动值的单
位为s。在一个具体示例中,假设标志位字段的值为1,时延抖动值字段的值为20,单位字段的值为二进制数值“01”,那么,说明数据报文对端到端抖动敏感,并且时延抖动值的具体数值为20us。
101.如图4所示,在图4中,标签栈信息中除了包括有与传输路径中的段对应的标签以及新增的用于封装第一时间调整信息的标签条目之外,还包括有新增的用于封装时延抖动值的标签条目,该用于封装时延抖动值的标签条目的封装结构为如图10所示的封装结构,该用于封装时延抖动值的标签条目,设置在该用于封装第一时间调整信息的标签条目的下方。
102.如图5所示,在图5中,标签栈信息中除了包括有与传输路径中的段对应的段标识、报文驻留在设备内的最大允许时间以及新增的用于封装第一时间调整信息的封装结构之外,还包括有新增的用于封装时延抖动值的封装结构,该用于封装时延抖动值的封装结构如图10所示,该用于封装时延抖动值的封装结构,设置在该用于封装第一时间调整信息的封装结构的后方。
103.如图6所示,在图6中,新增在二层以太帧封装结构中的报文封装结构,除了包括有以太类型字段和用于封装第一时间调整信息的封装结构之外,还包括有用于封装时延抖动值的封装结构,该用于封装时延抖动值的封装结构如图10所示,该用于封装时延抖动值的封装结构,设置在该用于封装第一时间调整信息的封装结构的后方。
104.步骤s1422:根据处理时间抖动值与时延抖动值转发第一数据报文。
105.本步骤中,由于在步骤s1421中得到了处理时间抖动值,因此可以根据处理时间抖动值与时延抖动值转发第一数据报文。例如,当处理时间抖动值大于时延抖动值时,说明第一数据报文的实际传输时间与网络控制器预先规定的传输时间偏差过大,不满足时间敏感网络对于时间抖动的要求,因此可以等待一个特定时间之后再转发第一数据报文,使得第一数据报文的实际传输时间符合网络控制器预先规定的传输时间,满足时间敏感网络对于时间抖动的要求;当处理时间抖动值小于或等于时延抖动值时,说明第一数据报文的实际传输时间与网络控制器预先规定的传输时间偏差不大或者相匹配,满足时间敏感网络对于时间抖动的要求,因此可以直接转发第一数据报文,使得第一数据报文的实际传输时间满足时间敏感网络对于时间抖动的要求。
106.在一实施例中,如图11所示,对步骤s1422进行进一步的说明,该步骤s1422可以包括但不限于有以下步骤:
107.步骤s14221:当处理时间抖动值大于时延抖动值,根据第一时间调整信息、预设处理时间阈值、时延抖动值和接收到第一数据报文的时间,得到转发等待时间;
108.步骤s14222:当到达转发等待时间,转发第一数据报文。
109.本实施例中,由于在步骤s1421中得到了处理时间抖动值,因此可以先判断处理时间抖动值与时延抖动值的大小关系,然后根据处理时间抖动值与时延抖动值的大小关系确定转发第一数据报文的具体时间,使得第一数据报文的实际传输时间能够满足时间敏感网络对于时间抖动的要求。
110.当处理时间抖动值大于时延抖动值时,说明第一数据报文的实际传输时间与网络控制器预先规定的传输时间偏差过大,不满足时间敏感网络对于时间抖动的要求,此时,可以先根据第一时间调整信息、预设处理时间阈值、时延抖动值和接收到第一数据报文的时
间,得到转发等待时间,然后在到达转发等待时间时,再转发第一数据报文,使得第一数据报文的实际传输时间符合网络控制器预先规定的传输时间,满足时间敏感网络对于时间抖动的要求。
111.在一个可选的实施方式中,根据第一时间调整信息、预设处理时间阈值、时延抖动值和接收到第一数据报文的时间,得到转发等待时间,具体可以为:先将第一时间调整信息、预设处理时间阈值和接收到第一数据报文的时间进行相加,得到相加值,再将该相加值减去时延抖动值,得到转发等待时间。
112.另外,在另一个实施例中,当处理时间抖动值小于或等于时延抖动值时,说明第一数据报文的实际传输时间与网络控制器预先规定的传输时间偏差不大或者相匹配,满足时间敏感网络对于时间抖动的要求,因此不需要计算并等待到转发等待时间,而是可以直接转发第一数据报文,使得第一数据报文的实际传输时间满足时间敏感网络对于时间抖动的要求。
113.另外,如图12所示,本发明的另一个实施例还提供了一种信息处理方法,本实施例中的信息处理方法可以应用于第一网络设备,该第一网络设备可以为作为起始节点的路由设备,也可以为作为中间节点的路由设备,例如,该第一网络设备可以为如图1所示网络拓扑中的第一路由设备120,或者可以为如图1所示网络拓扑中的第二路由设备130。该信息处理方法可以包括但不限于有步骤s210、步骤s220、步骤s230和步骤s240。
114.步骤s210:接收第二数据报文,第二数据报文包括第二时间调整信息。
115.需要说明的是,第二时间调整信息为第二数据报文在路由设备中的驻留时间的调整值,第二时间调整信息的作用与上述任意实施例中的第一时间调整信息的作用相同,第二时间调整信息的作用,可以参考上述任意实施例中对第一时间调整信息的作用的相关描述,此处不再赘述。另外,第二时间调整信息在第二数据报文中的封装方式,也与上述任意实施例中的第一时间调整信息在第一数据报文中的封装方式相同,第二时间调整信息在第二数据报文中的封装方式,可以参考上述任意实施例中针对第一时间调整信息在第一数据报文中的封装方式的相关描述,此处不再赘述。
116.步骤s220:获取数据处理时间,数据处理时间用于表征第一网络设备处理第二数据报文所需要的时间。
117.本步骤中,由于第一网络设备在步骤s210中得到了包括有第二时间调整信息的第二数据报文,因此可以对该第二数据报文进行相关处理,并获取第一网络设备处理该第二数据报文所需要的数据处理时间,以便于后续步骤中可以根据该数据处理时间得到第一时间调整信息。
118.需要说明的是,第二网络设备对第二数据报文进行的相关处理,为至少包括获取第二数据报文所携带的数据信息的处理。例如,该相关处理可以包括:获取第二数据报文所携带的第二时间调整信息、获取第二数据报文所携带的标签栈信息中的标签信息、根据标签信息和本地的标签转发表获取转发端口信息等,本实施例对此并不作具体限定。
119.在一个可选的实施方式中,获取数据处理时间,具体可以为:先获取接收到第二数据报文的接收时间戳,然后获取完成对第二数据报文的处理时的完成时间戳,接着计算完成时间戳与接收时间戳的差值,得到数据处理时间。
120.在另一个可选的实施方式中,获取数据处理时间,具体还可以为:在接收到第二数
据报文时,启动预设的计时器,使得该计时器从0开始计时,在完成对第二数据报文的处理时,停止该计时器,获取该计时器的计时数值,得到数据处理时间。
121.步骤s230:根据第二时间调整信息、数据处理时间和预设处理时间阈值,得到第一时间调整信息。
122.本步骤中,由于在步骤s220中得到了数据处理时间,而且第二数据报文中包括有第二时间调整信息,而第二时间调整信息的作用与上述任意实施例中的第一时间调整信息的作用相同,都是表示数据报文在路由设备中的驻留时间的调整值,因此可以根据第二时间调整信息、数据处理时间和预设处理时间阈值,得到第一时间调整信息,以便于后续步骤中可以得到携带有该第一时间调整信息的第一数据报文并向第二网络设备发送该第一数据报文,使得第二网络设备能够获得第一网络设备处理第二数据报文的时间耗费情况。
123.需要说明的是,本步骤中的预设处理时间阈值,与上述任意实施例中描述的预设处理时间阈值相同,对于本步骤中的预设处理时间阈值的解释说明,可以参考上述任意实施例中的对预设处理时间阈值的相关描述说明,此处不再赘述。
124.步骤s240:向第二网络设备发送包括有第一时间调整信息的第一数据报文,使得第二网络设备执行如前面任意实施例中的信息处理方法。
125.本步骤中,由于在步骤s230中得到了第一时间调整信息,因此可以先构建携带有第一时间调整信息的第一数据报文,然后向第二网络设备发送该第一数据报文,使得第二网络设备执行如前面任意实施例中的信息处理方法,例如使得第二网络设备执行如图2所示实施例中的信息处理方法,在确定存在超时处理数据报文的情况下,结合第一时间调整信息、处理时间和预设处理时间阈值对第一数据报文进行第二处理,使得第一数据报文的传输能够满足时间敏感网络对端到端时延的要求。
126.需要说明的是,在执行步骤s230得到了第一时间调整信息之后,可以通过将第二时间调整信息更新为第一时间调整信息,使得第二数据报文能够更新为第一数据报文。
127.在一实施例中,如图13所示,对步骤s230进行进一步的说明,该步骤s230可以包括但不限于有步骤s231和步骤s232。
128.步骤s231:将预设处理时间阈值减去数据处理时间得到处理时间差值。
129.本步骤中,预设处理时间阈值是第二数据报文驻留在第一网络设备内的最大允许时间,数据处理时间是第一网络设备处理第二数据报文所需要的时间,因此,将预设处理时间阈值减去数据处理时间而得到的处理时间差值,可以体现出第一网络设备是超时处理第二数据报文还是在规定的时间内完成对第二数据报文的处理。例如,假设处理时间差值为正数,说明第一网络设备能够在预设处理时间阈值内完成对第二数据报文的处理;假设处理时间差值为负数,说明第一网络设备无法在预设处理时间阈值内完成对第二数据报文的处理,因此第一网络设备属于超时处理第二数据报文。由于处理时间差值能够体现出第一网络设备是超时处理第二数据报文还是在规定的时间内完成对第二数据报文的处理,因此,通过执行步骤s231以得到处理时间差值之后,可以便于后续步骤根据该处理时间差值得到第一时间调整信息。
130.步骤s232:将处理时间差值和第二时间调整信息进行相加得到第一时间调整信息。
131.本步骤中,由于在步骤s231中得到了处理时间差值,因此可以将处理时间差值和
第二时间调整信息进行相加,得到第一时间调整信息。
132.需要说明的是,当处理时间差值为正数时,说明第一网络设备能够在预设处理时间阈值内完成对第二数据报文的处理,即是说,该处理时间差值能够形成使得第二网络设备可以延长处理数据报文的时间的空闲时间,因此,可以将该处理时间差值和第二时间调整信息进行相加以得到第一时间调整信息,以便于后续步骤中可以向第二网络设备发送包括有该第一时间调整信息的第一数据报文,使得第二网络设备能够获得该空闲时间并根据该空闲时间确定能否转发第一数据报文,或者确定何时转发第一数据报文。
133.另外,当处理时间差值为负数时,说明第一网络设备无法在预设处理时间阈值内完成对第二数据报文的处理,即是说,该处理时间差值能够形成使得第二网络设备需要缩短处理数据报文的时间的延迟时间,因此,可以将该处理时间差值和第二时间调整信息进行相加以得到第一时间调整信息,以便于后续步骤中可以向第二网络设备发送包括有该第一时间调整信息的第一数据报文,使得第二网络设备能够获得该延迟时间并根据该延迟时间确定能否转发第一数据报文,或者确定何时转发第一数据报文。
134.在一实施例中,如图14所示,在第一网络设备为作为起始节点的路由设备的情况下,对步骤s210进行进一步的说明,该步骤s210可以包括但不限于有步骤s211和步骤s212。
135.步骤s211:接收业务数据报文。
136.本步骤中,在第一网络设备为作为起始节点的路由设备的情况下,业务数据报文由用户终端向第一网络设备发送,其中,该用户终端可以为例如图1所示网络拓扑中的第一终端110。
137.步骤s212:在业务数据报文中封装标签栈信息得到第二数据报文,其中,标签栈信息包括第二时间调整信息。
138.本步骤中,由于在步骤s211中接收到了业务数据报文,因此可以在业务数据报文中封装标签栈信息,得到第二数据报文,以便于第一网络设备以及后续的其他网络设备能够根据该标签栈信息对第二数据报文进行转发。
139.需要说明的是,在第一网络设备为作为起始节点的路由设备的情况下,标签栈信息由第一网络设备从网络控制器获取得到,其中,网络控制器先通过各个路由设备获取网络拓扑、链路时延、设备对报文的处理时延和设备对报文的处理时延抖动等各种网络信息,然后根据这些网络信息计算得到从起始节点到结束节点的转发标签信息,接着根据这些转发标签信息形成标签栈信息。当网络控制器得到该标签栈信息之后,网络控制器可以在该标签栈信息中增加第二时间调整信息,其中,第二时间调整信息的初始值可以为0。另外,在一实施例中,网络控制器还可以在该标签栈信息中增加时延抖动值。
140.另外,如图15所示,本发明的另一个实施例还提供了一种信息处理方法,本实施例中的信息处理方法可以应用于网络系统,该网络系统可以包括有第一网络设备和第二网络设备,其中,第一网络设备可以为作为起始节点的路由设备,也可以为作为中间节点的路由设备,例如,该第一网络设备可以为如图1所示网络拓扑中的第一路由设备120,或者可以为如图1所示网络拓扑中的第二路由设备130;第二网络设备可以为作为结束节点的路由设备,例如图1所示网络拓扑中的第三路由设备140。该信息处理方法可以包括但不限于有以下步骤:
141.步骤s310:第二网络设备接收由第一网络设备发送的第一数据报文,第一数据报
文包括第一时间调整信息;
142.步骤s320:第二网络设备对第一数据报文进行第一处理得到第一时间调整信息;
143.步骤s330:第二网络设备获取对第一数据报文进行第一处理的处理时间;
144.步骤s340:当确定存在超时处理数据报文的情况,第二网络设备根据第一时间调整信息、处理时间和预设处理时间阈值对第一数据报文进行第二处理。
145.需要说明的是,本实施例的信息处理方法,与上述如图2所示实施例的信息处理方法,属于同一个发明构思,两者之间的区别在于执行主体不同,其中,上述如图2所示实施例的信息处理方法的执行主体为第二网络设备,而本实施例的信息处理方法的执行主体为包括第二网络设备的网络系统,因此,本实施例的信息处理方法,与上述如图2所示实施例的信息处理方法,具有相同的技术原理以及相同的技术效果,关于本实施例的信息处理方法的技术原理以及技术效果,可以参照上述如图2所示实施例中的信息处理方法的相关描述说明,为了避免内容重复冗余,此处不再赘述。
146.需要说明的是,步骤s340中的超时处理数据报文,包括第二网络设备接收到第一数据报文的时间超过预设接收时间或者第二网络设备对第一数据报文进行第一处理的处理时间大于预设处理时间阈值中的至少一种。例如,当第二网络设备接收到第一数据报文的时间超过预设接收时间时,说明在第二网络设备之前的至少一个网络设备中(例如第一网络设备),存在超时处理第一数据报文的情况,从而可能会导致第一数据报文在当前传输路径中出现传输延迟的问题;又如,当第二网络设备对第一数据报文进行第一处理的处理时间大于预设处理时间阈值时,说明第二网络设备存在超时处理第一数据报文的情况,从而可能会导致第一数据报文在当前传输路径中出现传输延迟的问题。由于第一时间调整信息为第一数据报文在第二网络设备中的驻留时间的调整值,因此,通过结合该第一时间调整信息、该处理时间和预设处理时间阈值,可以调整第二网络设备转发第一数据报文的时间,从而使得第一数据报文的传输可以满足时间敏感网络对端到端时延的要求。
147.另外,在一实施例中,对步骤s340进行进一步的说明,该步骤s340可以包括但不限于有以下步骤:
148.第二网络设备获取处理时间和第一时间调整信息的差值的绝对值,得到校正处理时间;
149.当校正处理时间小于或等于预设处理时间阈值,第二网络设备转发第一数据报文。
150.需要说明的是,本实施例中的步骤与上述如图7所示实施例的步骤s141和步骤s142,具有相同的技术原理以及相同的技术效果,两个实施例之间的区别在于执行主体不同,其中,上述如图7所示实施例的执行主体为第二网络设备,而本实施例的执行主体为包括第二网络设备的网络系统。关于本实施例的技术原理以及技术效果,可以参照上述如图7所示实施例中的相关描述说明,为了避免内容重复冗余,此处不再赘述。
151.另外,在一实施例中,对步骤s340进行进一步的说明,该步骤s340还可以包括但不限于有以下步骤:
152.第二网络设备获取处理时间和第一时间调整信息的差值的绝对值,得到校正处理时间;
153.当校正处理时间大于预设处理时间阈值,第二网络设备丢弃第一数据报文。
154.需要说明的是,本实施例中的步骤与上述如图8所示实施例的步骤s143和步骤s144,具有相同的技术原理以及相同的技术效果,两个实施例之间的区别在于执行主体不同,其中,上述如图8所示实施例的执行主体为第二网络设备,而本实施例的执行主体为包括第二网络设备的网络系统。关于本实施例的技术原理以及技术效果,可以参照上述如图8所示实施例中的相关描述说明,为了避免内容重复冗余,此处不再赘述。
155.另外,在一实施例中,在第一数据报文还包括时延抖动值的情况下,对上述步骤“当校正处理时间小于或等于预设处理时间阈值,第二网络设备转发第一数据报文”进行进一步的说明,该步骤可以包括但不限于有以下步骤:
156.当校正处理时间小于或等于预设处理时间阈值,第二网络设备获取预设处理时间阈值与校正处理时间的差值的绝对值,得到处理时间抖动值;
157.第二网络设备根据处理时间抖动值与时延抖动值转发第一数据报文。
158.需要说明的是,本实施例中的步骤与上述如图9所示实施例的步骤s1421和步骤s1422,具有相同的技术原理以及相同的技术效果,两个实施例之间的区别在于执行主体不同,其中,上述如图9所示实施例的执行主体为第二网络设备,而本实施例的执行主体为包括第二网络设备的网络系统。关于本实施例的技术原理以及技术效果,可以参照上述如图9所示实施例中的相关描述说明,为了避免内容重复冗余,此处不再赘述。
159.另外,在一实施例中,对上述步骤“第二网络设备根据处理时间抖动值与时延抖动值转发第一数据报文”进行进一步的说明,该步骤可以包括但不限于有以下步骤:
160.当处理时间抖动值大于时延抖动值,第二网络设备根据第一时间调整信息、预设处理时间阈值、时延抖动值和接收到第一数据报文的时间,得到转发等待时间;
161.当到达转发等待时间,第二网络设备转发第一数据报文。
162.需要说明的是,本实施例中的步骤与上述如图11所示实施例的步骤s14221和步骤s14222,具有相同的技术原理以及相同的技术效果,两个实施例之间的区别在于执行主体不同,其中,上述如图11所示实施例的执行主体为第二网络设备,而本实施例的执行主体为包括第二网络设备的网络系统。关于本实施例的技术原理以及技术效果,可以参照上述如图11所示实施例中的相关描述说明,为了避免内容重复冗余,此处不再赘述。
163.另外,在另一个实施例中,当处理时间抖动值小于或等于时延抖动值时,说明第一数据报文的实际传输时间与网络控制器预先规定的传输时间偏差不大或者相匹配,满足时间敏感网络对于时间抖动的要求,因此第二网络设备不需要计算并等待到转发等待时间,而是可以直接转发第一数据报文,使得第一数据报文的实际传输时间满足时间敏感网络对于时间抖动的要求。
164.另外,在一实施例中,在第二网络设备接收由第一网络设备发送的第一数据报文之前,该信息处理方法还可以包括但不限于有以下步骤:
165.第一网络设备接收第二数据报文,第二数据报文包括第二时间调整信息;
166.第一网络设备获取数据处理时间,数据处理时间用于表征第一网络设备处理第二数据报文所需要的时间;
167.第一网络设备根据第二时间调整信息、数据处理时间和预设处理时间阈值,得到第一时间调整信息;
168.第一网络设备向第二网络设备发送包括有第一时间调整信息的第一数据报文。
169.需要说明的是,本实施例中的步骤与上述如图12所示实施例的步骤s210至步骤s240,具有相同的技术原理以及相同的技术效果,两个实施例之间的区别在于执行主体不同,其中,上述如图12所示实施例的执行主体为第一网络设备,而本实施例的执行主体为包括第一网络设备的网络系统。关于本实施例的技术原理以及技术效果,可以参照上述如图12所示实施例中的相关描述说明,为了避免内容重复冗余,此处不再赘述。
170.另外,在一实施例中,对上述步骤“第一网络设备根据第二时间调整信息、数据处理时间和预设处理时间阈值,得到第一时间调整信息”进行进一步的说明,该步骤可以包括但不限于有以下步骤:
171.第一网络设备将预设处理时间阈值减去数据处理时间得到处理时间差值;
172.第一网络设备将处理时间差值和第二时间调整信息进行相加得到第一时间调整信息。
173.需要说明的是,本实施例中的步骤与上述如图13所示实施例的步骤s231和步骤s232,具有相同的技术原理以及相同的技术效果,两个实施例之间的区别在于执行主体不同,其中,上述如图13所示实施例的执行主体为第一网络设备,而本实施例的执行主体为包括第一网络设备的网络系统。关于本实施例的技术原理以及技术效果,可以参照上述如图13所示实施例中的相关描述说明,为了避免内容重复冗余,此处不再赘述。
174.另外,在一实施例中,对上述步骤“第一网络设备接收第二数据报文”进行进一步的说明,该步骤可以包括但不限于有以下步骤:
175.第一网络设备接收业务数据报文;
176.第一网络设备在业务数据报文中封装标签栈信息得到第二数据报文,其中,标签栈信息包括第二时间调整信息。
177.需要说明的是,本实施例中的步骤与上述如图14所示实施例的步骤s211和步骤s212,具有相同的技术原理以及相同的技术效果,两个实施例之间的区别在于执行主体不同,其中,上述如图14所示实施例的执行主体为第一网络设备,而本实施例的执行主体为包括第一网络设备的网络系统。关于本实施例的技术原理以及技术效果,可以参照上述如图14所示实施例中的相关描述说明,为了避免内容重复冗余,此处不再赘述。
178.为了更加清楚的说明本发明实施例提供的信息处理方法的处理流程,下面以具体的示例进行说明。
179.如图16所示,图16是一个具体示例提供的网络拓扑的示意图。在图16中,该网络拓扑包括第一用户终端211、第一路由器221、第二路由器222、第三路由器223、第四路由器224和第二用户终端212,其中,第一用户终端211、第一路由器221、第二路由器222、第三路由器223、第四路由器224和第二用户终端212依次通信连接。此外,该网络拓扑还包括分别与第一路由器221、第二路由器222、第三路由器223和第四路由器224连接的网络控制器(图中未示出)。在该网络拓扑中,第一路由器221、第二路由器222、第三路由器223和第四路由器224的处理时延抖动值均为5us,第一用户终端211与第一路由器221之间的链路时延为2us,第一路由器221与第二路由器222之间的链路时延为18us,第二路由器222与第三路由器223之间的链路时延为38us,第三路由器223与第四路由器224之间的链路时延为16us,第四路由器224与第二用户终端212之间的链路时延为2us;第一路由器221、第二路由器222、第三路由器223和第四路由器224的预设处理时间阈值(即数据报文驻留在本地的最大允许时间)
均为31us,因此,如图16所示,网络控制器分配给各个路由器的最晚转发时间分别为33us、82us、151us和198us。另外,在该网络拓扑中,数据报文对时间敏感,要求数据报文从第一用户终端211到达第二用户终端212的端到端最大时延为200us,端到端时间抖动需要小于20us。
180.基于如图16所示的网络拓扑,相关技术中提出了结合sr的路径分发功能和tsn的队列调度机制来实现时间敏感网络的确定性转发的方案。但是,在相关技术中,当网络控制器为每个路由器分配了最晚转发时间后,各个路由器均无法改变该最晚转发时间,如果某个路由器的处理及队列排队时延长,超过了该最晚转发时间,则会导致数据报文转发超时,使得端到端时延无法保证,不符合时间敏感网络对端到端时延的要求。另外,如果每个路由器的转发时延都很小,则容易导致数据报文从第一用户终端211到达第二用户终端212的时间抖动过大,不满足时间敏感网络对时间抖动的要求。
181.为了解决上述问题,本发明实施例通过在数据报文中新增相关的信息,使得各个路由器能够根据数据报文中新增的相关信息进行转发策略的控制,使得传输路径中的最后一个路由器能够结合数据报文中新增的相关信息对数据报文进行对应的处理,使得数据报文的传输可以满足时间敏感网络对端到端时延以及时间抖动的要求。
182.示例一:
183.在如图16所示的网络拓扑中,数据报文基于sr-mpls封装沿着从第一路由器221至第四路由器224的传输路径进行转发。在该传输路径中,各个路由器中的标签转发表分别如图17至图20所示,其中,图17是第一路由器221中的标签转发表的示意图,图18是第二路由器222中的标签转发表的示意图,图19是第三路由器223中的标签转发表的示意图,图20是第四路由器224中的标签转发表的示意图。如图21所示,图21是网络控制器下发给第一路由器221的标签栈信息的示意图,其中,该标签栈信息包括有时间调整信息和时延抖动值。
184.第一路由器221、第二路由器222、第三路由器223和第四路由器224对数据报文的具体处理分别如下:
185.当第一路由器221接收到来自第一用户终端211的数据报文时,确定接收到该数据报文的时间戳为t1arr=2us,此时,第一路由器221将如图21所示的标签栈信息插入至该数据报文中。然后,第一路由器221弹出标签栈信息中的栈顶标签1601,并根据如图17所示的标签转发表查找到转发端口interface1(下一段到达第二路由器222)和预设处理时间阈值t1stay=31us。假设第一路由器221处理完数据报文的时间为t1pro=30us,那么,t1arr和t1stay的和减去t1pro的值为3us(处理时间差值大于0,即数据处理时间小于预设处理时间阈值),所以,第一路由器221可在最晚转发时间前转发数据报文,此时,第一路由器221将t1arr+t1stay-t1pro的值(即3us)累加到标签栈信息中的时间调整信息tadj,此时,tadj的值为3us,然后,第一路由器221把更新了tadj的数据报文转发至第二路由器222。
186.当第二路由器222接收到来自第一路由器221的数据报文时,确定接收到该数据报文的时间戳为t2arr=48us,然后,第二路由器222弹出标签栈信息中的栈顶标签1602,并根据如图18所示的标签转发表查找到转发端口interface2(下一段到达第三路由器223)和预设处理时间阈值t2stay=31us。假设第二路由器222处理完数据报文的时间为t2pro=85us,那么,t2arr和t2stay的和减去t2pro的值为-6us(处理时间差值小于0,即数据处理时间大于预设处理时间阈值),所以,第二路由器222无法在预设处理时间阈值之内完成对数
据报文的处理,此时,可以把处理时间差值加上第二路由器222的处理时延抖动值t2delay和标签栈信息中的时间调整信息tadj,判断第二路由器222能否在最晚转发时间前转发数据报文。由于t2arr+t2stay-t2pro+t2delay+tadj=48+31-85+5+3=2us,即第二路由器222能够在最晚转发时间前转发数据报文。需要说明的是,即使确定第二路由器222无法在最晚转发时间前转发数据报文,但由于第二路由器222不是传输路径的结束节点,因此第二路由器222仍然需要在完成对数据报文的处理的时刻转发数据报文。此时,第二路由器222将t2arr+t2stay-t2pro的值(即-6us)累加到标签栈信息中的tadj,此时,tadj的值为-3us,然后,第二路由器222把更新了tadj的数据报文转发至第三路由器223。
187.当第三路由器223接收到来自第二路由器222的数据报文时,确定接收到该数据报文的时间戳为t3arr=123us,然后,第三路由器223弹出标签栈信息中的栈顶标签1603,并根据如图19所示的标签转发表查找到转发端口interface0(下一段到达第四路由器224)和预设处理时间阈值t3stay=31us。假设第三路由器223处理完数据报文的时间为t3pro=140us,那么,t3arr和t3stay的和减去t3pro的值为14us(处理时间差值大于0,即数据处理时间小于预设处理时间阈值),所以,第三路由器223可在最晚转发时间前转发数据报文,此时,第三路由器223将t3arr+t3stay-t3pro的值(即14us)累加到标签栈信息中的tadj,此时,tadj的值为11us,然后,第三路由器223把更新了tadj的数据报文转发至第四路由器224。
188.当第四路由器224接收到来自第三路由器223的数据报文时,确定接收到该数据报文的时间戳为t4arr=156us,第四路由器224发现标签栈信息中已经到达栈底,即第四路由器224为最后一段,此时,第四路由器224弹出标签栈信息中的栈底标签1604、时间调整信息tadj和时延抖动值jmax,并根据如图20所示的标签转发表查找到转发端口interface2(下一跳到达第二用户终端212)和预设处理时间阈值t4stay=31us。由于用于封装时延抖动值jmax的封装结构中的标志位字段的值为1,说明数据报文对端到端抖动敏感,并且时延抖动值jmax为20us(即要求端到端时间抖动小于20us)。假设第四路由器224处理完数据报文的时间为t4pro=165us,则第四路由器224计算t4arr+t4stay+tadj-t4pro,得到处理时间抖动值为33us,大于20us(即处理时间抖动值大于时延抖动值),不满足时间敏感网络对端到端时间抖动的要求,所以,第四路由器224计算t4arr+t4stay+tadj-jmax,得到转发等待时间为178us,因此,第四路由器224会等到到达178us时,才会向第二用户终端212转发第一数据报文。
189.示例二:
190.在如图16所示的网络拓扑中,数据报文基于srv6封装沿着从第一路由器221至第四路由器224的传输路径进行转发。
191.需要说明的是,本示例中,第一路由器221、第二路由器222、第三路由器223和第四路由器224对数据报文的具体处理过程,与上述示例一中的第一路由器221、第二路由器222、第三路由器223和第四路由器224对数据报文的具体处理过程相同,两个示例的区别仅在于:示例一中的数据报文采用sr-mpls封装,而本示例中的数据报文则采用srv6封装。因此,本示例中各个路由器对数据报文的具体处理过程,可以参考上述示例一中的相关描述,为了避免内容重复冗余,此处不再赘述。
192.示例三:
193.在如图16所示的网络拓扑中,数据报文基于srv6封装沿着从第一路由器221至第四路由器224的传输路径进行转发。如图22所示,图22是网络控制器下发给第一路由器221的标签栈信息的示意图,其中,该标签栈信息包括有下一段标签值、预设处理时间阈值、时间调整信息和时延抖动值,其中,每一段标签值对应的预设处理时间阈值均为31us。
194.需要说明的是,本示例中,第一路由器221、第二路由器222、第三路由器223和第四路由器224对数据报文的具体处理过程,与上述示例一中的第一路由器221、第二路由器222、第三路由器223和第四路由器224对数据报文的具体处理过程相类似,区别仅在于:示例一中的各个路由器需要通过标签转发表查找预设处理时间阈值,而本示例中的各个路由器则是从数据报文中的标签栈信息中获取预设处理时间阈值。因此,本示例中各个路由器对数据报文的具体处理过程,可以参考上述示例一中的相关描述,为了避免内容重复冗余,此处不再赘述。
195.示例四:
196.在如图16所示的网络拓扑中,数据报文基于二层以太帧封装沿着从第一路由器221至第四路由器224的传输路径进行转发。网络控制器会向各个路由器下发数据报文与预设处理时间阈值的映射表,使得路由器在接收到数据报文后,能够通过映射表获得本地的预设处理时间阈值。
197.需要说明的是,本示例中,第一路由器221、第二路由器222、第三路由器223和第四路由器224对数据报文的具体处理过程,与上述示例一中的第一路由器221、第二路由器222、第三路由器223和第四路由器224对数据报文的具体处理过程相类似,区别仅在于:示例一中的各个路由器需要通过标签转发表查找预设处理时间阈值,而本示例中的各个路由器则是通过由网络控制器下发的映射表获得本地的预设处理时间阈值。因此,本示例中各个路由器对数据报文的具体处理过程,可以参考上述示例一中的相关描述,为了避免内容重复冗余,此处不再赘述。
198.另外,本发明的一个实施例还提供了一种网络设备,该网络设备包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。
199.处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。
200.存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中,存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
201.需要说明的是,本实施例中的网络设备,可以应用为例如图1所示实施例中的第一路由设备120、第二路由设备130或者第三路由设备140,本实施例中的网络设备能够构成例如图1所示实施例中的网络拓扑的一部分,这些实施例均属于相同的发明构思,因此这些实施例具有相同的实现原理以及技术效果,此处不再详述。
202.实现上述实施例的信息处理方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中,当被处理器执行时,执行上述实施例中的信息处理方法,例如,执行以上描述的图2中的方法步骤s110至s140、图7中的方法步骤s141至s142、图8中的方法步骤s143至s144、图9中
的方法步骤s1421至s1422、图11中的方法步骤s14221至s14222、图12中的方法步骤s210至s240、图13中的方法步骤s231至s232、图14中的方法步骤s211至s212。
203.另外,本发明的一个实施例还提供了一种网络系统,该网络系统包括第一网络设备和第二网络设备,其中,第一网络设备可以应用为例如图1所示实施例中的第一路由设备120或者第二路由设备130,第二网络设备可以应用为例如图1所示实施例中的第三路由设备140。本实施例中的网络系统能够构成例如图1所示实施例中的网络拓扑的一部分,这些实施例均属于相同的发明构思,因此这些实施例具有相同的实现原理以及技术效果,此处不再详述。
204.第一网络设备和第二网络设备能够相互配合执行如上应用于网络系统的任意实施例中的信息处理方法,例如,第一网络设备和第二网络设备相互配合执行以上描述的图15中的方法步骤s310至s340。
205.以上所描述的设备实施例或者系统实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
206.此外,本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令被一个处理器或控制器执行,例如,被上述网络设备实施例中的一个处理器执行,可使得上述处理器执行上述实施例中的信息处理方法,例如,执行以上描述的图2中的方法步骤s110至s140、图7中的方法步骤s141至s142、图8中的方法步骤s143至s144、图9中的方法步骤s1421至s1422、图11中的方法步骤s14221至s14222、图12中的方法步骤s210至s240、图13中的方法步骤s231至s232、图14中的方法步骤s211至s212、图15中的方法步骤s310至s340。
207.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、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。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。
208.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。
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