一种用于时间敏感网络的流量映射方法技术

本发明专利技术公开了一种用于时间敏感网络的流量映射方法，包括如下步骤：第一设备根据第二设备的IP地址向网络控制器发送请求报文以获取TSN标签；第一设备将TSN标签写入IP‑MAC表中；第一设备根据第二设备的IP地址和TSN标签与第二设备通信。本技术方案在TSN网络中，第一设备向对端通信设备访问时，仅需调用从网络控制器处获取的已存储在IP‑MAC表中的TSN标签结合对端设备的IP地址即可完成第一设备与对端设备的通信。无需为每一个通信的数据报文添加TSN标签，避免了该种处理方式所导致的流量映射性能降低。因此，本技术方案简单、便捷，能显著提高网络流量映射性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于时间敏感网络的流量映射方法
本专利技术涉及网络传输
，特别是涉及一种用于时间敏感网络的流量映射方法。
技术介绍
时间敏感型网络（timesensitivenetwork，TSN）是目前国际产业界正在积极推动的全新工业通信技术。时间敏感型网络允许周期性与非周期性数据在同一网络中传输，使得标准以太网具有确定性传输的优势，并通过厂商独立的标准化进程，已成为广泛聚焦的关键技术。目前，IEEE、IEC等组织均在制定基于TSN的工业应用网络的底层互操作性标准与规范。TSN是以以太网为基础的新一代网络标准，具有时间同步、延时保证等确保实时性的功能。标准以太网报文在TSN交换网络中传输，往往需要进行应用流量与网络流量的映射。也就是说，报文在进入TSN交换网络之前，需要先将标准以太网报文转换成带有TSN标签的TSN报文，完成应用流量到网络流量的映射；报文离开TSN交换网络之前，又需要将TSN标签去掉逆转换成标准以太网报文，完成网络流量到应用流量的映射。目前，TSN基于IEEE802.1Q的虚拟局域网（virtuallocalareanetwork，VLAN）和优先级标准，该标准在标准以太网中VLAN域放置4个字节的TSN标签。那么标准以太网报文映射成TSN报文，首先需要根据标准以太网报文特征获取TSN标签，然后在标准以太网中插入4个字节的TSN标签。这种方法缺陷：所有数据报文都需要经过专有的网络适配器（如TSN网卡或者TSN网关）进行协议转换，以完成标准以太网报文到TSN报文的映射。这种协议转换如果使用硬件方式实现，为了支持大规模的流量映射，就需要硬件具有大容量的存储资源，这就使得成本昂贵。如果使用软件方式实现，所有应用流量都需要先经过软件的处理，再进入TSN交换网络，这就会大大的降低性能。产生这个缺陷的根本原因就是：这种方法必须在标准以太网中插入4个字节的TSN标签以完成流量的映射。因此，在TSN网络中，提供一种可以简单、便捷、能提高网络流量映射性能的流量映射方法是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于时间敏感网络的流量映射方法，该方案简单、安全、有效、可靠且操作简便，能有效地提高在网络中的流量映射性能。基于以上目的，本专利技术提供的技术方案如下：一种用于时间敏感网络的流量映射方法，包括如下步骤：第一设备根据第二设备的IP地址向网络控制器发送请求报文以获取TSN标签；所述第一设备将所述TSN标签写入IP-MAC表中；所述第一设备根据所述第二设备的IP地址和所述TSN标签与所述第二设备通信。优选地，在第一设备根据第二设备的目的IP向网络控制器发送请求报文以获取TSN标签之前，还包括：预设流量映射表与流量逆映射表；部署所述流量映射表至所述网络控制器中；下发所述流量逆映射表至TSN交换机中；其中，所述流量映射表包括：源IP、目的IP和TSN标签；所述流量逆映射表包括TSN标签中的流标识、源MAC地址、目的MAC地址和输出端口号。优选地，所述TSN交换机设有多个，其中，第一交换机与所述第一设备连接，第二交换机与所述网络控制器连接。优选地，所述第一设备根据第二设备的IP地址向网络控制器发送请求报文以获取TSN标签，包括如下步骤：所述第一交换机接收到所述请求报文后，封装所述请求报文并传输至所述TSN网络中；所述第二交换机接收到已封装的请求报文后，传输所述已封装的请求报文至所述网络控制器中；所述网络控制器解析所述已封装的请求报文，获取TSN标签。优选地，所述所述网络控制器解析所述已封装的请求报文，获取TSN标签之后，还包括如下步骤：所述网络控制器根据所述TSN标签构建已封装的响应报文，并将所述已封装的响应报文发送至所述第二交换机中；所述第二交换机将所述已封装的响应报文传输至所述TSN网络中；所述第一交换机接收到已封装的响应报文，还原所述已封装的响应报文，并将已还原的响应报文传输至所述第一设备中；所述第一设备根据所述已还原的响应报文获取所述TSN标签。优选地，所述第一设备根据所述第二设备的IP地址和所述TSN标签与所述第二设备通信，包括如下步骤：所述第一设备根据所述第二设备的IP地址向所述第二设备发送包含所述TSN标签的数据报文；所述TSN交换机接收到所述数据报文后，根据所述流量逆映射表对所述数据报文还原，并将还原后的数据报文传输至所述第二设备。优选地，所述TSN交换机接收到所述数据报文后，根据所述流量逆映射表对所述数据报文还原，并将还原后的数据报文传输至所述第二设备，具体为：所述TSN交换机接收到所述数据报文后，根据所述数据报文中TSN标签中的流标识查找所述流量逆映射表，获取相应的源MAC地址、目的MAC地址和输出端口号；将所述数据报文中的TSN标签替换为所述目的地址;根据所述输出端口号，将所述数据报文传输至第二设备。优选地，在将所述数据报文中的TSN标签替换为所述目的地址之后，根据所述输出端口号，将所述数据报文传输至第二设备之前，还包括：若所述第二设备的IP-MAC表根据所述数据报文进行更新，则替换所述数据报文的源MAC地址为所述流量逆映射表中的源MAC地址。本专利技术提供的用于时间敏感网络的流量映射方法，工作过程中，第一设备根据对端通信设备的目的IP向网络控制器发送请求报文，请求报文在TSN网络中进行传输，直至到达网络控制器；网络控制器生成带有TSN标签的回应报文，并将回应报文传输给第一设备；第一设备提取出TSN标签并将其写入自身的IP-MAC映射表中。在TSN网络中，在第一设备向对端通信设备访问时，仅需向网络控制器发送请求报文以获取TSN标签，并将TSN标签写入第一设备的IP-MAC表中，调用IP-MAC表中的TSN标签结合对端设备的IP地址即可完成第一设备与对端设备的通信。本技术方案中第一设备已经向网络控制器请求以获取TSN标签，在访问对端通信设备时，仅需读取自身的IP-MAC表即可。因此，也就无需为每一个通信的数据报文添加TSN标签，避免了该种处理方式所导致的流量映射性能降低。因此，本技术方案简单、便捷，能显著提高网络流量映射性能。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种用于时间敏感网络的流量映射方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的流量映射方法中步骤S1之前的方法流程图；图3为本专利技术实施例提供的流量映射方法中步骤S1具体的方法流程图；图4为本专利技术实施例提供的流量映射方法中步骤B3之后的方法流程图；图5为本专利技术实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于时间敏感网络的流量映射方法，其特征在于，包括如下步骤：/n第一设备根据第二设备的IP地址向网络控制器发送请求报文以获取TSN标签；/n所述第一设备将所述TSN标签写入IP-MAC表中；/n所述第一设备根据所述第二设备的IP地址和所述TSN标签与所述第二设备通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于时间敏感网络的流量映射方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一设备根据第二设备的IP地址向网络控制器发送请求报文以获取TSN标签；
所述第一设备将所述TSN标签写入IP-MAC表中；
所述第一设备根据所述第二设备的IP地址和所述TSN标签与所述第二设备通信。


2.如权利要求1所述的流量映射方法，其特征在于，在第一设备根据第二设备的目的IP向网络控制器发送请求报文以获取TSN标签之前，还包括：
预设流量映射表与流量逆映射表；
部署所述流量映射表至所述网络控制器中；
下发所述流量逆映射表至TSN交换机中；
其中，所述流量映射表包括：源IP、目的IP和TSN标签;
所述流量逆映射表包括TSN标签中的流标识、源MAC地址、目的MAC地址和输出端口号。


3.如权利要求2所述的流量映射方法，其特征在于，所述TSN交换机设有多个，其中，第一交换机与所述第一设备连接，第二交换机与所述网络控制器连接。


4.如权利要求3所述的流量映射方法，其特征在于，所述第一设备根据第二设备的IP地址向网络控制器发送请求报文以获取TSN标签，包括如下步骤：
所述第一交换机接收到所述请求报文后，封装所述请求报文并传输至所述TSN网络中；
所述第二交换机接收到已封装的请求报文后，传输所述已封装的请求报文至所述网络控制器中；
所述网络控制器解析所述已封装的请求报文，获取TSN标签。


5.如权利要求4所述的流量映射方法，其特征在于，所述所述网络控制器解析所述已封装的请求报文，获取TSN标签之后，还包括如下步骤：
所述网络控制器根据所述TSN...

【专利技术属性】
技术研发人员：全巍，黄容，孙志刚，严锦立，李军帅，彭锦涛，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43