时间敏感网络门控列表实现方法及门控列表条目生成方法技术

本发明专利技术公开了时间敏感网络门控列表实现方法及门控列表条目生成方法，所述时间敏感网络门控列表实现方法包括：接收门控列表配置指令，其中，门控列表配置指令中包括目标门控列表的数量N和目标端口，N为正整数，且N≥0；若N≥1，查找门控列表池中的空闲门控列表，其中，多个端口对应一个所述门控列表池；若空闲门控列表的数量不小于N，则读取每个目标门控列表的列表条目和循环周期，将各个目标门控列表的列表条目和循环周期分别写入至N个空闲门控列表，生成N个目标门控列表；配置目标端口和N个目标门控列表的映射关系。本发明专利技术能实现门控列表和端口之间灵活的映射，最大化利用硬件资源，使得单个端口最多能够承担的业务流的数量增大。增大。增大。

【技术实现步骤摘要】
时间敏感网络门控列表实现方法及门控列表条目生成方法


[0001]本专利技术涉及时间敏感网络
，特别涉及时间敏感网络门控列表实现方法及门控列表条目生成方法。

技术介绍

[0002]信息化技术带来工业自动化的深入变革，很多新的业务需要确定性的网络通信保证，如高质量音视频传输、远程医疗、无人机群控制等等，TSN（Time
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Sensitive Networking，时间敏感网络）被广泛应用，实现TSN技术的关键是要保证业务数据流的低时延可靠传送。
[0003]IEEE802.1Qbv，也称为时间感知整形（TAS：Time Aware Shaper）是TSN的一个核心协议，正是它的应用为时间敏感数据提供了确定性时延保证。TAS时间感知调度控制器，将数据流量划分为不同的类型，为时间敏感型关键数据分配特定的时间槽，确保该类数据的转发不受其他数据业务的干扰和阻塞。TAS是通过门控列表GCL（Gate Control List）实现精确时间调度的，通过门控列表GCL来控制每个队列在某一时刻的开关门状态，数据只有在开门的时候才可以进行发送，在关键数据发送前和发送中，我们会关闭其他数据的发送，以保证关键数据不会受到影响，这也是TAS能保证确定性的关键。门控列表是周期循环的，说明TAS适合为周期性数据提供延时的保障。
[0004]而在现有技术中，交换机每个端口会绑定两个GCL列表，一个是当前在运行的列表，另外一个接收新数据的配置列表，由于交换机中的存储资源比较紧缺，GCL列表的表项条目数量是固定的，GCL的条目数量决定了交换机能支持的时间敏感网络业务流数量，当一个端口承担的业务流很多时，网络控制器可能会输出一个条目数量过长的GCL列表以致于无法实施，单个端口最多能够承担的业务流的数量小。
[0005]因此，现有技术还有待改进和提高。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种时间敏感网络门控列表实现方法、装置、交换机及存储介质，旨在解决现有技术中单个端口最多能够承担的业务流的数量少的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：本专利技术的第一方面，提供一种时间敏感网络门控列表实现方法，所述方法包括：接收门控列表配置指令，其中，所述门控列表配置指令中包括目标门控列表的数量N和目标端口，N为正整数，且N≥0；若N≥1，查找门控列表池中的空闲门控列表，其中，多个端口对应一个所述门控列表池；若所述空闲门控列表的数量不小于N，则读取每个所述目标门控列表的列表条目和循环周期，将各个所述目标门控列表的列表条目和循环周期分别写入至N个所述空闲门
控列表，生成N个所述目标门控列表；配置所述目标端口和N个所述目标门控列表的映射关系。
[0008]本专利技术的第二方面，提供一种交换机，所述交换机包括处理器、与处理器通信连接的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质适于存储多条指令，所述处理器适于调用所述计算机可读存储介质中的指令，以执行实现上述任一项所述的时间敏感网络门控列表实现方法的步骤。
[0009]本专利技术的第三方面，提供一种时间敏感网络门控列表配置装置，包括：指令接收模块，所述指令接收模块用于接收门控列表配置指令，其中，所述门控列表配置指令中包括目标门控列表的数量N和目标端口，N为正整数，且N≥0；资源查找模块，所述资源查找模块用于若N≥1，则查找门控列表池中的空闲门控列表，其中，多个端口对应一个所述门控列表池；列表条目读取模块，所述列表条目读取模块用于在所述空闲门控列表的数量不小于N时，读取每个所述目标门控列表的列表条目和循环周期，将各个所述目标门控列表的列表条目和循环周期分别写入至N个所述空闲门控列表，生成N个所述目标门控列表；映射模块，所述映射模块用于配置所述目标端口和N个所述目标门控列表的映射关系。
[0010]本专利技术的第四方面，提供一种时间敏感网络门控列表条目生成方法，包括：获取时间敏感网络中的网络拓扑信息和目标业务流的业务流信息；根据所述网络拓扑信息和所述目标业务流的业务流信息确定每个所述目标业务流的转发路径，为每个所述目标业务流在转发路径上分配时隙，实现所有所述目标业务流的时隙调度；根据所有所述目标业务流的时隙调度结果确定目标端口的原始门控列表；获取目标端口对应的目标门控列表数量N，将所述目标端口的原始门控列表中的列表条目拆分为N个条目集合，每个条目集合中包括至少一条列表条目，得到每个所述目标门控列表的列表条目，N为正整数，N≥1。
[0011]本专利技术的第五方面，提供一种时间敏感网络门控列表条目生成方法，包括：获取时间敏感网络中的网络拓扑信息和目标业务流的业务流信息；获取目标端口对应的目标门控列表数量N，根据每个所述目标业务流的业务周期将所有的所述目标业务流分为N组，N为正整数，N≥1；根据预设的调度约束条件对所有所述目标业务流分配时隙，根据时隙分配结果生成目标端口对应的每个所述目标门控列表中的列表条目；其中，所述调度约束条件为：属于同一组的所述目标业务流的时隙不允许重叠，并且，属于不同组的所述目标业务流的时隙不允许重叠且不允许相邻。
[0012]本专利技术的第六方面，提供一种网络控制器，所述网络控制器包括处理器、与处理器通信连接的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质适于存储多条指令，所述处理器适于调用所述计算机可读存储介质中的指令，以执行实现上述第四方面和/或第五方面提供的时间敏感网络门控列表实现方法的步骤。
[0013]本专利技术的第七方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现本
专利技术第一方面提供的时间敏感网络门控列表实现方法的步骤和/或本专利技术第四方面提供的时间敏感网络门控列表条目生成方法的步骤和/或本专利技术第五方面提供的时间敏感网络门控列表条目生成方面的步骤。
[0014]与现有技术相比，本专利技术提供了时间敏感网络门控列表实现方法及门控列表条目生成方法，本专利技术提供的时间敏感网络门控列表实现方法中，设置有门控列表池，每个端口可以映射多个门控列表。在单个门控列表的条目的数量受限的情况下，可以使用门控列表池中空闲的门控列表资源来配置门控列表条目，这样，在同样的交换机的存储资源的约束下，承担较多的业务流的端口可以占用更多的门控列表资源，承担较少的业务流的端口可以释放出不需要的门控列表资源，门控列表资源和端口可以根据需要进行灵活的映射，最大化利用硬件资源，使得单个端口最多能够承担的业务流的数量增大。并且在一个端口映射多个门控列表时，支持两种门控列表生成方法。第一种方法可以将大量的门控列表条目加载到不同的门控列表中顺序执行，相当于将多个小的门控列表合并为一个大的门控列表，实现了表项大小的灵活扩展。第二种方法支持多个门控列表以不同的周期并行交错执行，可以避免由于业务周期差异而产生的大量重复冗余条目，节省表项资源。
附图说明
[0015]图1为本专利技术提供的时间敏感网络门控列表实现方法的实施例的流程图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时间敏感网络门控列表实现方法，其特征在于，所述方法包括：接收门控列表配置指令，其中，所述门控列表配置指令中包括目标门控列表的数量N和目标端口，N为正整数，且N≥0；若N≥1，查找门控列表池中的空闲门控列表，其中，多个端口对应一个所述门控列表池；若所述空闲门控列表的数量不小于N，则读取每个所述目标门控列表的列表条目和循环周期，将各个所述目标门控列表的列表条目和循环周期分别写入至N个所述空闲门控列表，生成N个所述目标门控列表；配置所述目标端口和N个所述目标门控列表的映射关系。2.根据权利要求1所述的时间敏感网络门控列表实现方法，其特征在于，所述接收门控列表配置指令之后，还包括：若N=0，解除所述目标端口当前的映射关系。3.根据权利要求1所述的时间敏感网络门控列表实现方法，其特征在于，所述配置所述目标端口和N个所述目标门控列表的映射关系，包括：获取每个所述目标门控列表的生效时刻；控制每个所述目标门控列表在对应的生效时刻生效。4.根据权利要求1所述的时间敏感网络门控列表实现方法，其特征在于，所述配置所述目标端口和N个所述目标门控列表的映射关系之后，包括：获取所述目标端口映射的所述目标门控列表中生效的门控列表中的所有列表条目的生效时刻；当达到目标列表条目的生效时刻时，将当前生效的列表条目切换为所述目标列表条目。5.一种交换机，其特征在于，所述交换机包括处理器、与处理器通信连接的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质适于存储多条指令，所述处理器适于调用所述计算机可读存储介质中的指令，以执行实现上述权利要求1
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4任一项所述的时间敏感网络门控列表实现方法的步骤。6.一种时间敏感网络门控列表配置装置，其特征在于，所述装置包括：指令接收模块，所述指令接收模块用于接收门控列表配置指令，其中，所述门控列表配置指令中包括目标门控列表的数量N和目标端口，N为正整数，且N≥0；资源查找模块，所述资源查找模块用于若N≥1，则查找门控列表池中的空闲门控列表，其中，多个端口对应一个所述门控列表池；列表条目读取模块，所述列表条目读取模块用于在所述空闲门控列表的数量不小于N时，读取每个所述目标门控列表的列表条目和循环周期，将各个所述目标门控列表的列表条目和循环周期分别写入至N个所述空闲门控列表，生成N个所述目标门控列表；映射模块，所述映射模块用于配置所述目标端口和N个所述目标门控列表的映射关系。7.一种时间敏感网络门控列表条目生成方法，其特征在于，所述方法包括：获取时间敏感网络中的网络拓扑信息和目标业务流的业务流信息；根据所述网络拓扑信息和所述目标业务流的业务流信息确定每个所述目标业务流的转发路径，为每个所述目标业务流在转发路径上分配时隙，实现所有所述目标业务流的时
隙调度；根据所有所述目标业务流的时隙调度结果确定目标端口的原始门控列表；获取目标端口对应的目标门控列表数量N，将所述目标端口的原始门控列表中的列表条目拆分为N个条目集合，每个条目集合中包括至少一条列表条目，得到每个所述目标门控列表的列表条目，N为正整数，N≥1。8.根据权利要求7所述的时间敏感网络门控列表条目生成方法，其特征在于，所述将所述目标端口的原始门控列表中的门控列表条目拆分为N个条目集合，得到每个所述目标门控列表的列表...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹双平，冯景斌，崔春来，成剑，
申请(专利权)人：鹏城实验室，
类型：发明
国别省市：