【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工业网络，涉及一种网络拥塞场景下的ptp同步报文传输优化方法。
技术介绍
1、时间同步技术是解决分布式系统协同作业问题的重要支撑技术。ieee 1588也称为ptp协议，ptp协议通过同步报文的交互实现设备之间的时间同步，相比于其他同步手段，ptp同步能在保证同步精度的前提下，节约部署成本和维护成本，因此被广泛应用于工业网络领域。
2、随着工业网络的发展，网络规模逐渐增大，各个网络承载着各种类型的数据流，它们具有不同的服务质量需求。当网络中同时传输大量数据流时，会导致网络负载增大，目前的拥塞控制技术无法完全保证ptp同步报文传输的效率。因此如何提高在网络拥塞场景下ptp同步报文传输的效率，成为当前工业网络发展所面临的重要问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种网络拥塞场景下的ptp同步报文传输优化方法，通过转发设备与ptp主时钟之间的交互方法实现拥塞控制，提高ptp同步报文的传输效率。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种网络拥塞场景下的ptp同步报文传输优化方法，具体包括以下步骤：
4、s1：在网络发生拥塞时，通过报文识别单元识别ptp报文，然后利用优先级配置单元提升ptp报文在不同封装方式下的优先级，即vlan报文的802.1p优先级和ip报文的dscp优先级，保证ptp同步报文的优先传输；
5、s2：设计转发设备与ptp主时钟之间的交互信息，包括转发设备主动
6、s3：基于转发设备与ptp主时钟之间的交互方法，ptp主时钟根据拥塞通知信息中携带的拥塞程度选择合适的拥塞控制策略，提高ptp同步报文的传输效率。
7、进一步，步骤s1中，优先级配置单元的工作步骤为：
8、s11：网络发生拥塞时，转发设备的报文识别单元识别出ptp报文，对报文进行解析，若报文为vlan报文，则执行s12；若为ip报文，则执行s15；
9、s12：判断vlan报文，若为ptp事件类报文，则执行s13；若为ptp通用类报文，则执行s14；
10、s13：将vlan标签的pri字段设置为110，遵循数据帧的ieee 802.1p优先级划分规则，其对应报文的ieee 802.1p优先级都为6；
11、s14：将vlan标签的pri字段设置为101，遵循数据帧的ieee 802.1p优先级划分规则，其对应报文的ieee 802.1p优先级都为5；
12、s15：判断ip报文，若为ptp事件类报文，则执行s16；若为ptp通用类报文，则执行s17；
13、s16：将ip头部的ds字段的0-5位设置为110 000，遵循数据帧的dscp优先级划分规则，其对应报文的dscp优先级都为6；
14、s17：将ipv4头部的ds字段的0-5位分别设置为101 110，遵循数据帧的dscp优先级划分规则，其对应报文的dscp优先级都为5。
15、进一步，步骤s12或s15中，所述ptp事件类报文包括sync、delay_req、pdelay_req和pdelay_resp；所述ptp通用类报文包括announce、management、signaling、follow_up、delay_resp和pdelay_resp_follow_up。
16、进一步，步骤s2中，转发设备与ptp主时钟之间的交互信息的帧格式为：
17、signaling报文固定首部，长度为44字节，内容包括ptp报文固定首部和ptp端口信息；
18、tlv首部，长度为10字节，用于携带tlv类型及相关标识信息；
19、负载，长度为2字节，用于携带拥塞控制信息，根据通知帧和应答帧进行变化；前1字节用于表示帧类型，0表示该帧为拥塞通知帧，1表示该帧为拥塞应答帧；对于拥塞通知帧，后1字节用于表示拥塞等级；对于应答帧，后1字节用于表示动作标识。
20、进一步，步骤s3中，转发设备与ptp主时钟之间的交互方法的具体步骤为：
21、s31：转发设备根据当前出口队列长度l与队列长度拥塞阈值做比较，lmin表示拥塞阈值下限，lmax表示拥塞阈值上限，以此判断转发设备的拥塞程度：具体是：
22、转发设备计算当前出口队列长度的l，与预先设置的队列的上下限阈值做比较，得到当前转发设备得拥塞程度；若l＜lmin，拥塞等级设置为0；若lmin≤l≤lmax，拥塞等级设置为1；若l＞lmax，拥塞等级设置为2；通过signaling报文发送至ptp主时钟；
23、s32：转发设备根据自身拥塞程度向ptp主时钟发送拥塞通知报文；
24、s33：ptp主时钟收到拥塞通知报文后，根据不同的拥塞等级执行相应的拥塞控制策略，包括调整报文的发送周期和改变报文的传输路径，然后回复拥塞应答消息；若拥塞等级为0，则采取减小ptp报文的发送周期的策略，动作标识为0；若拥塞等级为1，则采取增大ptp报文的发送周期的策略，动作标识为1；若拥塞等级为2，则更新当前ptp报文的传输路径，动作标识表示为2；完成ptp同步报文的传输优化。
25、本专利技术的有益效果在于：本专利技术能够实现在工业现场网络发生网络拥塞时，有效保证ptp同步报文的优先传输。通过优先级配置单元提高ptp报文的优先级，以实现网络设备对其进行优先处理，同时设计了拥塞控制帧，支持转发设备可主动向ptp主时钟发起拥塞通知信息，ptp主时钟根据拥塞程度选择合适的拥塞控制策略，提高ptp同步报文的传输效率，从而保证时间同步的性能。
26、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
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1.一种网络拥塞场景下的PTP同步报文传输优化方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的PTP同步报文传输优化方法，其特征在于，步骤S1中，优先级配置单元的工作步骤为：
3.根据权利要求2所述的PTP同步报文传输优化方法，其特征在于，步骤S12或S15中，所述PTP事件类报文包括Sync、Delay_Req、Pdelay_Req和Pdelay_Resp；所述PTP通用类报文包括Announce、Management、Signaling、Follow_up、Delay_Resp和Pdelay_Resp_Follow_up。
4.根据权利要求1所述的PTP同步报文传输优化方法，其特征在于，步骤S2中，转发设备与PTP主时钟之间的交互信息的帧格式为：
5.根据权利要求1所述的PTP同步报文传输优化方法，其特征在于，步骤S3中，转发设备与PTP主时钟之间的交互方法的具体步骤为：
【技术特征摘要】
1.一种网络拥塞场景下的ptp同步报文传输优化方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的ptp同步报文传输优化方法，其特征在于，步骤s1中，优先级配置单元的工作步骤为：
3.根据权利要求2所述的ptp同步报文传输优化方法，其特征在于，步骤s12或s15中，所述ptp事件类报文包括sync、delay_req、pdelay_req和pdelay_resp；所述ptp通用类报文包...
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