一种时间敏感网络流量传输方法及系统技术方案

本发明专利技术所公开的时间敏感网络流量传输方法及系统，方法是通过端系统获取由TSN网络传输来的TSN管理报文；通过端系统生成TSN数据报文；通过TSN管理报文中的报文参数以及端系统内的功能模块，获取TSN网络时间；通过已获取的TSN网络时间向TSN网络注入已生成的TSN数据报文。相比于现有技术，本案无需通过修改操作系统时间，而是通过TSN管理报文获取TSN网络时间，根据已获取的TSN网络时间和已生成的TSN数据报文，可以有效的实现对时间敏感流量的高管理控制效率，适用于TSN网络端系统中时间敏感流量的确定性、低延迟转发。系统具有相同的有益效果。益效果。益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种时间敏感网络流量传输方法及系统


[0001]本专利技术涉及时间敏感网络通信
，特别是涉及时间敏感网络流量传输方法及系统。

技术介绍

[0002]时间敏感网络(TSN，Time Sensitive Network)是一个包含多种不同算法和机制的时间敏感网络的标准集合，并且TSN网络端系统向网络内部发送时间触发流量是TSN网络确定性交换数据的核心。
[0003]端系统控制时间敏感网络报文注入TSN网络的关键思想是让端系统获取TSN网络时间，再根据TSN网络时间来控制时间敏感网络报文的注入。由于端系统无法获取TSN网络时间，所以无法保证时间敏感数据报文按照指定的TSN网络时间注入到TSN网络。
[0004]现有技术包括两种方式：其一为：用户通过修改端系统上的现有操作系统时间的方法，使端系统上的操作系统时间和TSN网络时间同步，实现时间敏感网络报文按照指定的TSN网络时间注入TSN网络。但是该现有技术存在有些端系统不支持用户修改操作系统时间的问题。其二为：采用运行在用户态的应用程序通过商用网卡驱动获取时间敏感管理报文信息，来感知TSN网络时间，实现时间敏感网络端系统帧发送时间的控制方法，使时间敏感流量按照指定的TSN网络时间注入TSN网络。但是该现有技术技术的时间敏感流量在端系统上的传输延迟时间和数据响应时间较大的问题。
[0005]因此，提供一种可以解决上述技术问题的时间敏感网络流量传输方法及系统是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种时间敏感网络流量传输方法及系统，该方法逻辑清晰，安全、有效、可靠且操作简便，能无需修改操作系统时间的前提下，有效的实现对时间敏感流量的高管理控制效率，适用于TSN网络端系统中时间敏感流量的确定性、低延迟转发。
[0007]基于以上目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0008]一种时间敏感网络流量传输方法，包括如下步骤：
[0009]端系统获取由TSN网络传输的TSN管理报文；
[0010]所述端系统生成TSN数据报文；
[0011]所述端系统根据所述TSN管理报文，获取TSN网络时间；
[0012]所述端系统根据所述TSN网络时间注入所述TSN数据报文至所述TSN网络中。
[0013]优选地，所述端系统获取由TSN网络传输至的第一TSN报文，包括：
[0014]所述端系统基于DMA操作以预设格式缓存所述TSN网络中的所述TSN管理报文至时间感知寄存器。
[0015]优选地，所述端系统生成TSN数据报文，包括：
[0016]将所述时间感知寄存器的配置空间以及缓存区物理地址映射至虚拟空间中；
[0017]在所述虚拟空间中生成TSN数据报文。
[0018]优选地，所述端系统根据所述TSN管理报文，获取TSN网络时间，包括：
[0019]获取所述时间感知寄存器的状态值；
[0020]判断所述时间感知寄存器的状态值是否等于预设状态值；
[0021]若是，则调整所述时间感知寄存器的变量标志值，并记录调整时间以作为所述TSN网络时间。
[0022]优选地，在所述若是，则调整所述时间感知寄存器的变量标志值，并记录调整时间以作为所述TSN网络时间之后，还包括：
[0023]初始化所述时间感知寄存器的状态值。
[0024]优选地，所述端系统根据所述TSN网络时间注入所述TSN数据报文至所述TSN网络中，包括：
[0025]解析所述TSN数据报文以获取报文参数；
[0026]根据所述报文参数和所述TSN网络时间，向所述TSN网络注入所述TSN数据报文。
[0027]优选地，在所述端系统根据所述TSN网络时间注入所述TSN数据报文至所述TSN网络中之后，还包括：
[0028]所述TSN网络判断当前时间相对于预设循环调度周期开始的偏移量时间是否与预设时间通告表中的时间段匹配；
[0029]若是，则生成并注入所述TSN管理报文至所述端系统。
[0030]一种时间敏感网络流量传输系统，包括：端系统和TSN网络；
[0031]所述端系统包括：应用程序、用户态驱动模块、内核模块和网卡通信模块；
[0032]所述用户态驱动模块分别与所述应用程序和所述内核模块连接；
[0033]所述内核模块分别与所述网卡通信模块和所述用户态驱动模块连接；
[0034]所述网卡通信模块，用于获取由所述TSN网络传输至的TSN管理报文；
[0035]所述应用程序，用于生成TSN数据报文；
[0036]所述内核模块和所述用户态驱动模块相互配合，用于根据所述TSN管理报文，获取TSN网络时间；
[0037]所述用户态驱动模块，用于根据所述TSN网络时间注入所述TSN数据报文至所述TSN网络中。
[0038]优选地，所述网卡通信模块包括：时间感知寄存器；
[0039]所述时间感知寄存器，用于基于DMA操作以预设格式缓存所述TSN网络中的所述TSN管理报文；
[0040]所述用户态驱动模块包括：资源初始化子模块、管理寄存器判定子模块、TSN报文发送子模块；
[0041]所述资源初始化子模块，用于将所述时间感知寄存器的配置空间以及缓存区物理地址映射至虚拟空间中；
[0042]所述管理寄存器判定子模块，用于判断所述时间感知寄存器的状态值是否等于预设状态值；
[0043]所述TSN报文发送子模块，用于根据所述报文参数和所述TSN网络时间，向所述TSN网络注入所述TSN数据报文。
[0044]本专利技术所公开的时间敏感网络流量传输方法，是通过端系统获取由TSN网络传输来的TSN管理报文；通过端系统生成TSN数据报文；通过TSN管理报文中的报文参数以及端系统内的功能模块，获取TSN网络时间；通过已获取的TSN网络时间向TSN网络注入已生成的TSN数据报文。
[0045]相比于现有技术，本案无需通过修改操作系统时间，而是通过TSN管理报文获取TSN网络时间，根据已获取的TSN网络时间和已生成的TSN数据报文，可以有效的实现对时间敏感流量的高管理控制效率，适用于TSN网络端系统中时间敏感流量的确定性、低延迟转发。
[0046]本专利技术还公开了时间敏感网络流量传输系统，由于与该方法解决相同的技术问题，属于相同的技术构思，理应具有相同的有益效果，在此不再赘述。
附图说明
[0047]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。
[0048]图1为本专利技术实施例提供的一种时间敏感网络流量传输方法的流程图；
[0049]图2为本专利技术实施例提供的步骤S2的流程图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时间敏感网络流量传输方法，其特征在于，包括如下步骤：端系统获取由TSN网络传输的TSN管理报文；所述端系统生成TSN数据报文；所述端系统根据所述TSN管理报文，获取TSN网络时间；所述端系统根据所述TSN网络时间注入所述TSN数据报文至所述TSN网络中。2.如权利要求1所述的时间敏感网络流量传输方法，其特征在于，所述端系统获取由TSN网络传输至的第一TSN报文，包括：所述端系统基于DMA操作以预设格式缓存所述TSN网络中的所述TSN管理报文至时间感知寄存器。3.如权利要求2所述的时间敏感网络流量传输方法，其特征在于，所述端系统生成TSN数据报文，包括：将所述时间感知寄存器的配置空间以及缓存区物理地址映射至虚拟空间中；在所述虚拟空间中生成TSN数据报文。4.如权利要求3所述的时间敏感网络流量传输方法，其特征在于，所述端系统根据所述TSN管理报文，获取TSN网络时间，包括：获取所述时间感知寄存器的状态值；判断所述时间感知寄存器的状态值是否等于预设状态值；若是，则调整所述时间感知寄存器的变量标志值，并记录调整时间以作为所述TSN网络时间。5.如权利要求4所述的时间敏感网络流量传输方法，其特征在于，在所述若是，则调整所述时间感知寄存器的变量标志值，并记录调整时间以作为所述TSN网络时间之后，还包括：初始化所述时间感知寄存器的状态值。6.如权利要求4所述的时间敏感网络流量传输方法，其特征在于，所述端系统根据所述TSN网络时间注入所述TSN数据报文至所述TSN网络中，包括：解析所述TSN数据报文以获取报文参数；根据所述报文参数和所述TSN网络时间，向所述TSN网络注入所述TSN数据报文。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨惠，金花，李论，刘治宇，李韬，郭阳，窦勇，
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：