多链路速率组网下的数据流传输方法及其相关设备技术

本申请公开了一种多链路速率组网下的数据流传输方法及其相关设备，属于通信技术领域，本申请通过获取需调度的数据流的发送端和接收端，并基于所述发送端和所述接收端确定所述数据流在所述多链路速率组网中的传输路径；基于所述传输路径中各节点对应出端口的链路速率，确定所述各节点对应出端口的CQF周期；本申请基于所述发送端发送所述数据流的发送时间，以及所述基于链路速率确定的CQF周期，确定所述数据流在各节点对应出端口的发送队列，并从所述发送队列发送所述数据流，解决了传统CQF需要全网周期相同，难以在带宽和时延之间取得平衡的技术问题。取得平衡的技术问题。取得平衡的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
多链路速率组网下的数据流传输方法及其相关设备


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种多链路速率组网下的数据流传输方法及其相关设备。

技术介绍

[0002]时间敏感网络(Time Sensitive Networking，TSN)定义了以太网数据传输的时间敏感机制，时间敏感机制包括循环排队与转发(Cyclic
‑
Queuing and Forwarding，CQF)机制，循环排队与转发机制将每个交换机出端口的传输时间分为一系列相等的时间间隔，每个时间间隔称为一个CQF周期，基于该CQF周期控制数据流在交换机的出端口队列中进队和出队，能够准确计算得到端到端时延(端到端时延仅取决于周期大小和数据流经过的传输路径中的节点个数)。
[0003]然而，目前的循环排队与转发机制都是基于在相同速率的链路下进行数据传输的前提设计的，其显著特点就是网络中所有链路的循环周期都需要相同。但在实际网络中，不同链路的速率不同是普遍现象，如果在不同速率的情况下依旧采用相同的循环周期，则会存在带宽和时延难以兼顾的问题。如果周期设置的比较小，端到端时延会比较小，但对于低速链路，其可以承载的业务量就很少，会导致可调度性下降。如果将周期设置的比较大，解决了低速链路带宽不够的问题，但对于高速链路，过大的周期明显增加了业务的端到端时延，即，难以在带宽和时延之间取得平衡。因此，现有技术中的循环排队与转发机制无法适用于不同速率链路组网下的数据流传输，会导致多链路速率组网下的数据流传输效率降低。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于提供一种多链路速率组网下的数据流传输方法，可以基于不同的链路速率设置不同的循环周期，并通过不同周期之间的映射实现数据流的确定性转发。旨在解决多链路速率组网下的数据流传输带宽和时延难以兼顾从而导致的数据流传输效率低下的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本申请提供一种多链路速率组网下的数据流传输方法，所述多链路速率组网下的数据流传输方法包括以下步骤：
[0006]应用于多链路速率组网，所述多链路速率组网下的数据流传输方法，包括以下步骤：
[0007]获取需调度的数据流的发送端和接收端，并基于所述发送端和所述接收端，确定所述数据流在所述多链路速率组网中的传输路径；
[0008]基于所述传输路径中各节点对应出端口的链路速率，确定所述各节点对应出端口的CQF周期；
[0009]基于所述发送端发送所述数据流的发送时间，以及所述CQF周期，确定所述数据流在各节点对应出端口的发送队列，并从所述发送队列发送所述数据流。
[0010]在本申请的一种可能的实施方式中，所述基于所述传输路径中各节点对应出端口的链路速率，确定所述各节点对应出端口的CQF周期的步骤，包括：
[0011]计算所述传输路径中各节点对应出端口之间的链路速率比，并确定所述链路速率比中具有最大链路速率的节点对应出端口；
[0012]将所述具有最大链路速率的节点对应出端口的CQF周期作为基准CQF周期，并基于所述基准CQF周期，以及所述链路速率比，确定其他各节点对应出端口的CQF周期。
[0013]在本申请的一种可能的实施方式中，所述基于所述发送端发送所述数据流的发送时间，以及所述CQF周期，确定所述数据流在各节点对应出端口的发送队列的步骤之前，所述方法还包括：
[0014]确定所述链路速率比中具有最小链路速率的节点对应出端口，并将所述具有最小链路速率的节点对应出端口的发送队列数量作为基准发送队列数量；
[0015]基于所述基准发送队列数量，确定其他各节点对应出端口的发送队列数量。
[0016]在本申请的一种可能的实施方式中，所述基于所述发送端发送所述数据流的发送时间，以及所述CQF周期，确定所述数据流在各节点对应出端口的发送队列的步骤，包括：
[0017]基于发送端发送所述数据流的发送时间，以及所述CQF周期，确定所述数据流在各节点对应入端口的到达时间；
[0018]基于所述到达时间，以及所述各节点的CQF周期，确定所述数据流在各节点对应出端口的出队列时间；
[0019]基于所述出队列时间，确定所述数据流在各节点的发送队列。
[0020]在本申请的一种可能的实施方式中，所述基于所述发送端发送所述数据流的发送时间，以及所述CQF周期，确定所述数据流在各节点对应出端口的发送队列的步骤之前，所述方法还包括：
[0021]基于所述发送端的数据流的注入时隙所在CQF周期，对在预设宏周期内的需调度的数据流进行搜索，得到所述数据流的注入时隙所在CQF周期内需调度的数据流，其中，所述预设宏周期是基于已调度的数据流和需调度的数据流的发送周期计算得到的；
[0022]将所述数据流的注入时隙所在CQF周期作为所述发送端发送所述数据流的发送时间。
[0023]在本申请的一种可能的实施方式中，所述基于所述发送端发送所述数据流的发送时间，以及所述CQF周期，确定所述数据流在各节点对应出端口的发送队列的步骤之后，所述方法还包括：
[0024]基于预设已调度列表中数据流的流ID、注入时间偏移量，以及所述已调度的数据流的帧长度，计算得到所述各节点对应出端口的时隙占用率；
[0025]基于所述时隙占用率，判断所述发送队列对应发送时隙中的已占用容量是否大于预设时隙容量；
[0026]若大于，则判断所述数据流的注入时隙所在CQF周期是否大于所述宏周期；
[0027]若不大于，则将所述数据流的注入时隙所在CQF周期偏移一个时隙，将所述偏移的一个时隙作为所述数据流的注入时间偏移量，并将所述数据流的ID以及注入时间偏移量存储至所述预设已调度列表；
[0028]基于所述偏移一个时隙的数据流的注入时隙所在CQF周期，对在预设宏周期内的
需调度的数据流进行搜索，得到所述偏移一个时隙的数据流的注入时隙所在CQF周期内需调度的数据流。
[0029]在本申请的一种可能的实施方式中，所述基于所述发送端发送所述数据流的发送时间，以及所述CQF周期，确定所述数据流在各节点对应出端口的发送队列，并从所述发送队列发送所述数据流的步骤之后，所述方法还包括：
[0030]更新所述各节点对应出端口的发送队列，并执行所述获取需调度的数据流的发送端和接收端，并基于所述发送端和所述接收端，确定所述数据流在所述多链路速率组网中的传输路径的步骤，直至所述传输路径中的至少一个节点的发送队列无法容纳新的数据流。
[0031]本申请还提供一种多链路速率组网下的数据流传输装置，所述装置包括：
[0032]传输路径确定模块，用于获取需调度的数据流的发送端和接收端，并基于所述发送端和所述接收端，确定所述数据流在所述多链路速率组网中的传输路径；
[0033]CQF周期确定模块，用于基于所述传输路径中各节点对应出端口的链路速率，确定所述各节点对应出端口的CQF周期；
[0034]发送队列确定模块，用于基于所述发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多链路速率组网下的数据流传输方法，其特征在于，应用于多链路速率组网，所述多链路速率组网下的数据流传输方法，包括以下步骤：获取需调度的数据流的发送端和接收端，并基于所述发送端和所述接收端，确定所述数据流在所述多链路速率组网中的传输路径；基于所述传输路径中各节点对应出端口的链路速率，确定所述各节点对应出端口的CQF周期；基于所述发送端发送所述数据流的发送时间，以及所述CQF周期，确定所述数据流在各节点对应出端口的发送队列，并从所述发送队列发送所述数据流。2.如权利要求1所述的多链路速率组网下的数据流传输方法，其特征在于，所述基于所述传输路径中各节点对应出端口的链路速率，确定所述各节点对应出端口的CQF周期的步骤，包括：计算所述传输路径中各节点对应出端口之间的链路速率比，并确定所述链路速率比中具有最大链路速率的节点对应出端口；将所述具有最大链路速率的节点对应出端口的CQF周期作为基准CQF周期，并基于所述基准CQF周期，以及所述链路速率比，确定其他各节点对应出端口的CQF周期。3.如权利要求2所述的多链路速率组网下的数据流传输方法，其特征在于，所述基于所述发送端发送所述数据流的发送时间，以及所述CQF周期，确定所述数据流在各节点对应出端口的发送队列的步骤之前，所述方法还包括：确定所述链路速率比中具有最小链路速率的节点对应出端口，并将所述具有最小链路速率的节点对应出端口的发送队列数量作为基准发送队列数量；基于所述基准发送队列数量，确定其他各节点对应出端口的发送队列数量。4.如权利要求1所述的多链路速率组网下的数据流传输方法，其特征在于，所述基于所述发送端发送所述数据流的发送时间，以及所述CQF周期，确定所述数据流在各节点对应出端口的发送队列的步骤，包括：基于发送端发送所述数据流的发送时间，以及所述CQF周期，确定所述数据流在各节点对应入端口的到达时间；基于所述到达时间，以及所述各节点的CQF周期，确定所述数据流在各节点对应出端口的出队列时间；基于所述出队列时间，确定所述数据流在各节点的发送队列。5.如权利要求1所述的多链路速率组网下的数据流传输方法，其特征在于，所述基于所述发送端发送所述数据流的发送时间，以及所述CQF周期，确定所述数据流在各节点对应出端口的发送队列的步骤之前，所述方法还包括：基于所述发送端的数据流的注入时隙所在CQF周期，对在预设宏周期内的需调度的数据流进行搜索，得到所述数据流的注入时隙所在CQF周期内需调度的数据流，其中，所述预设宏周期是基于已调度的数据流和需调度的数据流的发送周期计算得到的；将所述数据流的注入时隙所在CQF周期作为所述发送端发送所述数据流的发送时间。6.如权利要求5...

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