一种实现802.1CB协议的装置及芯片的制作方法

本发明涉及数字通信领域，尤其涉及实现802.1cb协议的装置及芯片领域。

背景技术：

当前数字通信中，在用交换机实现802.1cb协议时，一般采用由专门模块集中实现的方式。即将802.1cb规定的流识别、流复制和流消除等功能集成在一起实现。这种方式虽然代码集中度高，但会大大增加实现的复杂度，并且由于代码耦合性过强，在应对多样的应用场景时不够灵活。此外，该模块与整个交换机各个模块之间都要有交互，由于功能的集成，导致该模块接口信号数量巨大，维护复杂度高。

因此，如何能够更灵活的实现802.1cb规定的流识别、流复制和帧消除等功能，以降低实现的复杂度、灵活应对多样的应用场景、减低维护复杂度，是有待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种实现802.1cb协议的装置及芯片，基于一种灵活配置的多模块方式，以降低实现的复杂度、灵活应对多样的应用场景、减低维护复杂度。

第一方面，本发明实施例提供了一种实现802.1cb协议的装置，其特征在于，包括：

报文转发子系统，用于确定所接收的第一802.1帧的流id和802.1cb帧标记；还用于基于所述802.1cb帧标记使能冗余帧的消除；队列管理子系统，用于基于所述流id对所述第一802.1帧进行流控；还用于基于所述流id向多个转发端口复制所述第一802.1帧；还用于基于所述802.1cb帧标记使能并控制生成所述第一802.1帧的802.1cb协议的标记；报文编辑子系统，用于基于所述802.1cb帧标记使能并控制对所述第一802.1帧添加或删除802.1cb协议的标记；还用于对所述第一802.1帧基于转发端口进行适配，以向外发送。

由上，通过上述装置在单个装置实现802.1cb无缝冗余传输和流控，二者共用所述流id，两个功能间接口简单，实现方便。

在第一方面的一种实现802.1cb协议的装置的一种可能实施方式中，所述装置还包括表项配置子系统，用于基于所述装置在802.1cb网络中的位置，在所述装置的转发控制表中配置以所述第一802.1帧的key为索引的表项，所述表项包括所述流id和所述802.1cb帧标记，所述802.1cb帧标记包括以下标记中的一个或多个：起点标记、终点标记、帧消除使能标记和协议标记启动标记；所述第一802.1帧的key中至少包括所述第一802.1帧的vlanid与源mac或目的mac的组合。

由上，使用上述装置，通过基于所述装置在802.1cb网络中的位置设置的各标记，控制所述装置的各个子系统工作，从而灵活适配多种场景，相对于一种配置方式的装置，降低了所述装置的实现和维护的复杂度。

在第一方面的一种实现802.1cb协议的装置的一种可能实施方式中，所述报文转发子系统包括：流识别模块，用于基于所述第一802.1帧的key确定所述第一802.1帧的流id帧标记确定模块，用于基于所述第一802.1帧的key从所述转发控制表中查询所述流id对应的表项，确定为所述第一802.1帧的802.1cb帧标记中的相关标记；帧消除模块，用于当所述802.1cb帧标记中的帧消除使能标记有效时，删除所述第一802.1帧中的第二802.1帧；所述第二802.1帧为具有相同的所述流id和相同802.1cb帧序号的所述第一802.1帧中非最先达到的帧。

由上，使用上述装置，通过基于所述装置在802.1cb网络中的位置设置的各标记，控制所述装置的所述报文转发子系统的各个模块工作，从而灵活适配多种场景，相对于一种配置方式的装置，降低了所述装置的实现和维护的复杂度。

在第一方面的一种实现802.1cb协议的装置的一种可能实施方式中，所述队列管理子系统包括：流控模块，用于基于所述第一802.1帧的流id确定其流控信息，并据此实施流控；流复制模块，用于基于所述第一802.1帧的流id确定其转发端口和转发端口的控制信息，并向各所述转发端口复制所述第一802.1帧，向所述报文编辑系统发送所述端口控制信息；生成模块，用于当所述802.1cb帧标记中的起点标记有效时，基于所述协议标记启动标记生成所述第一802.1帧的所述802.1cb协议的标记；所述802.1cb帧的标记包括802.1cb帧序号。

由上，使用上述装置，通过基于所述装置在802.1cb网络中的位置设置的各标记，控制所述装置的所述队列管理子系统的各个模块工作，从而灵活适配多种场景，相对于一种配置方式的装置，降低了所述装置的实现和维护的复杂度。

在第一方面的一种实现802.1cb协议的装置的一种可能实施方式中，所述报文编辑子系统包括：帧编辑模块，用于当所述802.1cb帧标记中的起点标记有效时，为所述第一802.1帧插入所述802.1cb协议的标记；或用于当所述终点标记有效时，从所述第一802.1帧中删除所述802.1cb协议的标记；端口适配模块，用于对所述第一802.1帧基于其转发端口进行传输适配，以向外发送。

由上，使用上述装置，通过基于所述装置在802.1cb网络中的位置设置的各标记，控制所述装置的所述报文编辑子系统的各个模块工作，从而灵活适配多种场景，相对于一种配置方式的装置，降低了所述装置的实现和维护的复杂度。

在第一方面的一种实现802.1cb协议的装置的一种可能实施方式中，所述报文转发子系统还包括帧标记第一封装模块，用于把所述第一802.1帧的流id及802.1cb帧标记中的起点标记、终点标记和帧序号启动标记封装在帧标记第一控制块中，以向所述队列管理子系统发送。

由上，所述帧标记封装在所述帧标记第一控制块中，便于在多种场景下使用相同的控制块传递，接口简单。

在第一方面的一种实现802.1cb协议的装置的一种可能实施方式中，所述队列管理子系统还包括帧标记第二封装模块，用于当所述802.1cb帧标记中的起点标记有效时，把所述第一802.1帧的802.1cb协议的标记、所述流id及所述802.1cb帧标记中的起点标记和终点标记封装在帧标记第二控制块中，以向所述报文编辑子系统发送。

由上，当所述802.1cb帧标记中的起点标记有效时，在帧标记第二控制块中增加802.1cb帧协议标记，便于在模块之间传递，接口简单。

在第一方面的一种实现802.1cb协议的装置的一种可能实施方式中，所述装置所在的802.1cb网络的终点节点为外部第二目的节点的802.1cb协议代理节点、且所述终点节点不具有mac替换功能时，所述表项配置子系统还用于在所述装置的转发控制表的表项中配置mac替换使能标记；所述帧标记确定模块还用于基于所述第一802.1帧的key从所述转发控制表中查询所述流id对应的表项中的mac替换使能标记，确定为所述第一802.1帧的mac替换使能标记；所述队列管理子系统还包括dmac信息确定模块，用于当所述mac替换使能标记有效时，基于所述第一802.1帧的流id确定所述第二目的节点的dmac信息；所述dmac信息至少包括所述第二目的节点的mac地址、传输报文的流优先级和到达所述第二目的节点的vlan；所述报文编辑子系统还包括dmac信息替换模块，用于当所述mac替换使能标记有效时，用所述dmac信息替换第一802.1帧中相应的信息。

由上，使用上述装置，通过基于所述装置在802.1cb网络中的位置设置的mac替换标记，从而灵活适配802.1cb协议代理的多种场景，相对于一种配置方式的装置，降低了所述装置的实现和维护的复杂度。

在第一方面的一种实现802.1cb协议的装置的一种可能实施方式中，所述队列管理子系统还包括帧标记第三封装模块，用于当所述mac替换使能标记有效时，把所述第二目的节点的dmac信息、所述流id及所述802.1cb帧标记中的起点标记和终点标记封装在帧标记第二控制块中，以向所述报文编辑子系统发送。

由上，当所述mac替换使能标记有效时，在帧标记第二控制块中增加所述第二目的节点的dmac信息，便于在模块之间传递，接口简单。

第二方面，本发明实施例一种实现802.1cb协议的芯片，具有包括第一方面所述装置的任一模块。

由上，在所述芯片上实现802.1cb的流识别、帧消除、流复制与流控及802.1cb功能代理的兼顾，支持基于实际所述装置的节点位置的灵活配置，降低芯片实现和维护复杂度。

附图说明

图1为本发明的一种实现802.1cb协议的装置实施例一的结构示意图；

图2a为本发明的一种实现802.1cb协议的装置实施例二应用的网络结构示意图；

图2b为本发明的一种实现802.1cb协议的装置实施例二的结构示意图；

图3为本发明的一种实现802.1cb协议的装置实施例二的具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三等”或模块a、模块b、模块c等，仅用于区别类似的对象，或用于区别不同的实施例，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本发明实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

在以下的描述中，所涉及的表示步骤的标号，如s110、s120……等，并不表示一定会按此步骤执行，在允许的情况下可以互换前后步骤的顺序，或同时执行。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本发明实施例的目的，不是旨在限制本发明。

本发明实施例主要用于时间敏感网络tsn，对相关术语进行简单介绍。

tsn，tsn(timesensitivenetworking，时间敏感网络)指的是在ieee802.1标准框架下，基于特定应用需求制定的一组“子标准”，旨在为以太网协议建立“通用”的时间敏感机制，以确保网络数据传输的时间确定性。由于tsn为隶属于ieee802.1下的协议标准，因此tsn是关于以太网通讯协议模型中的第二层，也就是数据链路层(更确切的说是mac层)的协议标准。tsn标准所涉及到的主要技术内容包括：

802.1cb，是可靠性的流复制和帧消除的标准，是针对流复制和帧消除，用来提升网络可靠性。该标准确保关键流的复本在网络中能以不相交集的路径进行传送，且只保留首先到达目的地的封包，从而实现无缝冗余。

802.1qci，是流过滤与监控的标准，也称为流量控制标准，用于避免流量过载的情况(流量过载的情况可能由于端点或交换机上的软件错误导致)影响接收节点，流量控制也可用于阻挡恶意的网络攻击。

acl，acl(accesscontrollists，访问控制列表)是一种基于包过滤的访问控制技术，它可以根据设定的条件对接口上的数据包进行过滤，允许其通过或丢弃。访问控制列表被广泛地应用于路由器和三层交换机，借助于访问控制列表，可以有效地控制用户对网络的访问，从而最大程度地保障网络安全。

802.1流和802.1帧，源mac和目的mac均相同的802.1帧则属于同一个802.1流，有共同的流id。

802.1cb帧，是一种具有802.1cb协议标记的802.1帧，802.1cb协议标记为802.1cb帧序号，802.1cb帧序号相同非第一个到达的802.1cb帧是冗余的802.1cb帧。

下面结合图1至图3介绍本发明的一种实现802.1cb协议的各装置实施例。

【一种实现802.1cb协议的装置实施例一】

图1示出了一种实现802.1cb协议的装置实施例一的结构，其包括报文转发子系统100、队列管理子系统200、报文编辑子系统300和表项配置子系统400。

其中，报文转发子系统100、队列管理子系统200和报文编辑子系统300是所述装置实现802.1cb协议的具体子系统，表项配置子系统400基于所述装置在802.1cb网络中各802.1帧的表项，所述表项用于控制报文转发子系统100、队列管理子系统200或报文编辑子系统300的工作，以实现802.1cb协议的功能。

下面继续结合图1分别介绍各个子系统。

表项配置子系统400，用于基于所述装置在802.1cb网络中的位置，在所述装置的转发控制表中配置以802.1帧的key为索引的表项，所述表项包括802.1帧的流id和802.1cb帧标记，所述802.1cb帧标记包括以下标记中的一个或多个：起点标记、终点标记、帧消除使能标记和协议标记启动标记；所述key中至少包括所述第一802.1帧的vlanid与源mac或目的mac的组合。

其中，当所述装置为所述802.1cb网络的起点节点时，所述表项的起点标记和终点标记分别设置为1和0。

当所述装置为所述802.1cb网络的中间节点时，所述表项的起点标记和终点标记均设置为0。

当所述装置为所述802.1cb网络的终点节点时，所述表项的起点标记和终点标记分别设置为0和1。

当所述装置在所述802.1cb网络中有多个节点后序相邻节点时，且所述装置从所述802.1cb网络的收到多个节点的第一802.1帧时，所述表项的帧消除使能标记设置为1，其他情况设置为0。

当所述装置启动时，所述表项的协议标记启动标记被设置为1，其他情况则设置为0。

示例地，本实施例设置各标记设置为1，表示该标记有效；设置为0，表示该标记无效。

报文转发子系统100包括流识别模块110、帧标记确定模块120、帧消除模块130、转发模块140。

流识别模块110用于基于所述第一802.1帧的key确定所述第一802.1帧的流id。

其中，当所述装置为所述802.1cb网络的中间节点或终点节点时，各所述第一802.1帧已经包含所述802.1cb帧序号的802.1帧，可以表示为802.1cb帧；当所述装置为802.1cb网络的起点节点时，各所述第一802.1帧未包含所述802.1cb帧序号，为标准的802.1帧。无论接收的是标准的802.1帧还是802.1cb帧，这里都统称第一802.1帧。

可选地，所述key中至少包括所述第一802.1帧的vlanid与源mac的组合或目标mac的组合，还可以下列一个或多个：包括源ip、目的ip、源port和目的port

示例地，流识别模块110基于所述第一802.1帧的key查询预先配置的转发控制表，获得其流id。

由上，基于上述模块确定的所述流id，不仅可以802.1cb协议相关的流程使用，也可以被802.1qci协议相关的流程使用，从而使所述装置不仅能处理802.1cb协议的操作，也能执行802.1qci的流控操作。

帧标记确定模块120用于基于所述第一802.1帧的key从所述转发控制表中查询所述第一802.1帧的key对应的表项中相关标记，确定为所述第一802.1帧的802.1cb帧标记中的相关标记。帧标记确定模块120还用于设置所述802.1cb帧标记中的协议标记启动标记。

其中，所述表项中相关标记的起点标记、终点标记、帧消除使能标记和协议标记启动标记分别确定为所述第一802.1帧的802.1cb帧标记中的相应的标记。所述协议标记启动标记又被表示为序号启动标记，在本实施例中，协议标记启动标记和序号启动标记含义相同，为了便于理解后文使用序号启动标记。

其中，所述流id对应的表项中的起点标记、终点标记和帧消除使能标记基于所述装置在所述802.1cb网络中位置进行不同的配置，因此所述第一802.1帧的802.1cb帧标记的起点标记、终点标记、序号启动标记和帧消除使能标记也基于所述装置在所述802.1cb网络中位置而确定。

其中，当所述装置为所述802.1cb网络的起点节点时，所述第一802.1cb帧的起点标记为1、终点标记为0；所述装置启动时的序号启动标记为1，其他情况下所述序号启动标记为0。

其中，当所述装置为802.1cb网络的终点节点时，所述第一802.1cb帧的起点标记为0，终点标记为1。

其中，当所述装置为802.1cb网络的中间节点时，所述第一802.1cb帧的起点标记为0，终点标记为0。

其中，当所述装置在所述802.1cb网络中有多个节点后序相邻节点时，且所述装置从所述802.1cb网络的收到多个节点的第一802.1帧时，所述第一802.1cb帧的帧消除使能标记设置为1，其他情况设置为0。

当所述装置启动时，所述第一802.1cb帧的协议标记启动标记被设置为1，其他情况则设置为0。

帧消除模块130用于当帧消除使能标记为1时，删除所述第一802.1帧中的第二802.1帧，所述第二802.1帧为具有相同的所述流id和相同帧序号的所述第一802.1帧中非最先达到的帧。

其中，当所述装置为所述802.1cb网络的起点节点或所述装置只收到一个节点的第一802.1帧时，帧消除使能标记无效。所述装置从所述802.1cb网络的收到多个节点的第一802.1帧时，帧消除使能标记有效，此时所述第一802.1帧是802.1cb帧。

其中，帧消除模块130保留了具有相同的所述流id和相同802.1cb帧序号的所述第一802.1帧中最先达到的帧，删除非最先达到的具有相同的所述流id和相同802.1cb帧序号的所述第一802.1帧。

转发模块140用于基于所述第一802.1帧的目的mac地址确定其转发端口和端口控制信息，并向所述转发端口交换所述第一802.1帧和端口控制信息。

其中，转发模块140基于交换机的转发端口与目的mac地址的关系表，确定所述第一802.1帧的转发端口，并把所述第一802.1帧交换至所述转发端口，向报文编辑子系统300发送所述转发端口的端口控制信息。因为在本模块基于交换机的转发端口与目的mac地址的关系表选择转发端口，是普通l2交换机的转发端口确定方式，只能查询到一个转发端口。当所述装置只有一个前序相邻节点，本模块可以替代后续的流复制模块220。

本模块一个应用特例是还用于在多个所述装置堆叠时，从其中一个装置向另一个装置转发所述第一802.1帧。

其中，转发模块140对802.1标准帧和802.1cb帧均可以起作用。

队列管理子系统200包括qci流控模块210、流复制模块220和帧序号生成模块230。

qci流控模块210用于基于所述第一802.1帧的id确定其流控信息，并对其实施流控。

其中，基于所述第一802.1帧的id查询提前配置的流索引表，确定所述第一802.1帧的qci流控信息，包括在过载的情况是否允许排队、是否允许抢占其他流的资源、是允许被别的流抢占本身的资源等。所述流索引表记录所述流id和其对应的qci流控信息及转发端口。

其中，qci流控模块210对802.1标准帧和802.1cb帧均可以起作用。

由上，通过qci流控模块210实现了在802.1cb协议的装置中同步实现了流控。

流复制模块220用于基于所述第一802.1帧的流id确定其各转发端口和各转发端口的端口控制信息，并向各所述转发端口复制所述第一802.1帧，向报文编辑子系统300发送所述端口控制信息。

其中，当所述装置有多个前序相邻节点，本模块基于所述第一802.1cb帧的id查询提前配置的所述流索引表，获取所述转发端口和所述端口控制信息，当存在多个所述转发端口，则进行相应数目的复制。

其中，所述终点标记为1或前序相邻节点只有1个节点时，流复制模块220不使能。

其中，流复制模块220对802.1标准帧和802.1cb帧均可以起作用。

帧序号生成模块230，用于基于所述802.1cb帧标记生成所述第一802.1帧的802.1cb协议的标记，802.1cb协议的标记包括802.1cb帧序号，在本实施例中802.1cb协议的标记只包括802.1cb帧序号，二者含义相同，为便于理解，本实施例使用802.1cb帧序号代替802.1cb协议的标记。

其中，帧序号生成模块230对802.1标准帧进行802.1cb帧序号生成，此时所述第一802.b帧为802.1cb帧。

其中，所述当所述第一802.b帧的所述起点标记为1时，即所述装置为起点节点，所述帧序号生成模块对于所述序号启动标记为1的所述第一802.1cb帧，设置其帧序号为0；对于所述序号启动标记为0的所述第一802.1cb帧，其帧序号加1递增。

报文编辑子系统300包括帧编辑第一模块310、帧编辑第二模块320和端口适配模块330。

帧编辑第一模块310用于为所述第一802.1帧插入802.1cb帧序号，使第一802.1cb帧适合向其他802.1cb协议的节点发送。

其中，当所述第一802.1帧的所述起点标记为1时，此时所述第一802.1帧为802.1标准帧，帧编辑第一模块310在该帧中插入802.1cb帧序号，作为为支持802.1cb协议的标记，此时所述第一802.1帧为802.1cb帧。

帧编辑第二模块320用于从第一802.1cb帧中删除802.1cb帧序号，使第一802.1cb帧适合向其他非802.1cb协议的节点发送。

其中，当所述终点标记为1时，此时所述第一802.1帧为802.1cb帧，帧编辑第二模块320删除所述第一802.1帧的802.1cb协议标记，此时所述第一802.1帧为802.1cb标准帧，便于后续以802.1标准帧的格式向其他非802.1cb协议的节点发送。

其中，在实际网络中帧编辑第一模块310与帧编辑第二模块320是二选一关系，二者可以合在一起组成帧编辑模块。

端口适配模块330用于对所述第一802.1帧适配，适配后被转发端口向外发送。

其中，所述端口适配至少包括vlanid、传输优先级等适配。

下面介绍基于实际使用的场景对所述装置实施例一对应的表项配置及各模块的工作情况。

当所述装置为所述802.1cb网络的起点节点且有超过一个前序相邻节点时，所述第一802.1帧的所述流id的表项配置为：起点标记为1，终点标记为0，帧消除使能标记为0。因为序号启动标记只在所述装置启动时设置为1，其他情况设置为0，在后续描述中也是同样设置，为了叙述简洁，后文都省去序号启动标记的设置描述。

基于所述流id的表项确定所述第一802.1帧的相关802.1cb帧标记，从而使能各模块的工作情况如下：

·报文转发子系统100的流识别模块110和帧标记确定模块120工作。

·队列管理子系统200的qci流控模块210、流复制模块220和帧序号生成模块230工作。

·报文编辑子系统300的帧编辑第一模块310和端口适配模块330工作。

上述各模块的工作顺序为：

流识别模块110→帧标记确定模块120→qci流控模块210→流复制模块220→帧序号生成模块230→帧编辑第一模块310→端口适配模块330。

当所述装置为所述802.1cb网络的起点节点且只有一个前序相邻节点时，所述第一802.1帧的所述流id的表项配置为：起点标记为1，终点标记为0，帧消除使能标记为0。

基于所述流id的表项确定所述第一802.1帧的相关帧标，从而使能各模块的工作情况如下：

·报文转发子系统100的流识别模块110、帧标记确定模块120和转发模块140工作。

·队列管理子系统200的qci流控模块210和帧序号生成模块230；

·报文编辑子系统300的帧编辑第一模块310和端口适配模块330工作。

上述各模块的工作顺序为：

流识别模块110→帧标记确定模块120→转发模块140→qci流控模块210→帧序号生成模块230→帧编辑第一模块310→端口适配模块330。

当所述装置为所述802.1cb网络的中间节点且有一个后序相邻节点和多个前序相邻节点时，所述第一802.1帧的所述流id的表项配置为：起点标记为0，终点标记为0，帧消除使能标记为0。

基于所述流id的表项确定所述第一802.1帧的相关802.1cb帧标记，从而使能各模块的工作情况如下：

·报文转发子系统100的流识别模块110和帧标记确定模块120工作；

·队列管理子系统200的qci流控模块210、流复制模块220；

·报文编辑子系统300的端口适配模块330工作。

上述各模块的工作顺序为：

流识别模块110→帧标记确定模块120→qci流控模块210→流复制模块220→端口适配模块330。

当所述装置为所述802.1cb网络的中间起点且有多个相邻后序节点和多个相邻前序节点时，所述第一802.1帧的所述流id的表项配置为：起点标记为0，终点标记为0，帧消除使能标记为1。

基于所述流id的表项确定所述第一802.1帧的相关802.1cb帧标记，从而使能各模块的工作情况如下：

·报文转发子系统100的流识别模块110、帧标记确定模块120和帧消除模块130工作

·队列管理子系统200的qci流控模块210、流复制模块220工作；

·报文编辑子系统300的端口适配模块330工作。

上述各模块的工作顺序为：

流识别模块110→帧标记确定模块120→帧消除模块130→qci流控模块210→流复制模块220→端口适配模块330。

当所述装置为所述802.1cb网络的中间节点且有多个相邻后序节点和一个相邻前序节点时，所述第一802.1帧的所述流id的表项配置为：起点标记为0，终点标记为0，帧消除使能标记为1。

基于所述流id的表项确定所述第一802.1帧的相关802.1cb帧标记，从而使能各模块的工作情况如下：

·报文转发子系统100流识别模块110、帧标记确定模块120、帧消除模块130和转发模块140工作；

·队列管理子系统200的qci流控模块210工作；

·报文编辑子系统300的端口适配模块330工作。

上述各模块的工作顺序为：

流识别模块110→帧标记确定模块120→帧消除模块130→转发模块140→qci流控模块210→端口适配模块330。

当所述装置为所述802.1cb网络的终点节点且有多个相邻后序节点时，所述第一802.1帧的所述流id的表项配置为：起点标记为0，终点标记为1，帧消除使能标记为1。

基于所述流id的表项确定所述第一802.1帧的相关802.1cb帧标记，从而使能各模块的工作情况如下：

·报文转发子系统100的流识别模块110、帧标记确定模块120、帧消除模块130和转发模块140工作；

·队列管理子系统200的qci流控模块210工作；

·报文编辑子系统300的帧编辑第二模块320和端口适配模块330工作。

上述各模块的工作顺序为：

流识别模块110→帧标记确定模块120→帧消除模块130→转发模块140→qci流控模块210→帧编辑第二模块320→端口适配模块330。

当所述装置为所述802.1cb网络的终点节点且有一个相邻后序节点时，所述第一802.1帧的所述流id的表项配置为：起点标记为0，终点标记为1，帧消除使能标记为0。

基于所述流id的表项确定所述第一802.1帧的相关802.1cb帧标记，从而使能各模块的工作情况如下：

·报文转发子系统100的流识别模块110、帧标记确定模块120和转发模块140工作

·队列管理子系统200的qci流控模块210工作；

·报文编辑子系统300的帧编辑第二模块320和端口适配模块330工作。

上述各模块的工作顺序为：

流识别模块110→帧标记确定模块120→转发模块140→qci流控模块210→帧编辑第二模块320→端口适配模块330。

由上，基于实际所述装置对所述第一802.1帧的所述流id的表项灵活配置，控制和使能所述装置的各模块的工作，降低所述装置实现和维护复杂度。

综上，一种实现802.1cb协议的装置实施例一基于模块化的功能设置，在一个装置上兼顾实现802.1cb的流识别、帧消除和流复制与802.1qci流控；支持基于所述装置的节点位置的灵活配置表项，从而控制各模块的工作，相对于在一个装置里通过所有模块共同工作的方式，降低所述装置实现和维护复杂度。

【一种实现802.1cb协议的装置实施例二】

一种实现802.1cb协议的装置实施例二继承了所述装置实施例一的所有结构，增加代理功能相关模块。

图2a示出了一种实现802.1cb协议的装置实施例二应用的网络结构，其节点包括系统b(systemb)、中继系统c(relaysystemc)、中继系统d(relaysystemd)、中继系统e(relaysysteme)、中继系统f(relaysystemf)和系统g(systemg)，其中，系统b由系统b1(endsystemb1)和中继系统b2(systemb2)组成，系统g由中继系统g2(relaysystemg2)和系统g1(endsystemg1)组成。

其中，中继系统b2、中继系统c、中继系统d、中继系统e、中继系统f和中继系统g2为支持802.1cb协议的本实施例的装置。系统b1和系统g1不支持802.1cb协议。要实现从系统b1到系统g21无缝冗余传输数据，则要设置代理，中继系统b2则为系统b1的代理，中继g2为系统g1的代理。

图2b示出的一种实现802.1cb协议的装置实施例二的结构。相对于所述装置实施例一，有以下变化：

在一些实际场景中增强了表项配置子系统400，在配置模块410中配置的表项里增加了mac替换使能标记。

在一些实际场景中报文转发子系统100增加了dmac替换模块150，并增强了帧标记确定模块120。

在一些实际场景中队列管理子系统200增加了dmac信息确定模块240。

在一些实际场景中报文编辑子系统300增加了dmac信息替换模块340。

其他模块的功能和优点同所述装置实施例一，这里重点阐述新增模块和增强模块。

如图2a中g2作为g1的802.1cb协议的代理时，g2通常具有mac地址替换功能，所述装置进行如下增强。

报文转发子系统100增加dmac替换模块150，用于当所述装置为所述802.1cb网络的终点节点且作为外部第二目的节点的802.1cb协议的代理节点时，把所述第一802.1帧的目的mac地址替换为所述第二目的节点的mac地址。

示例地，图2a中继系统g2为系统g1的代理节点，g1为所述第二目的节点。当中继系统g2具有mac替换功能，在中继系统g2进行mac地址替换，把所述第一802.1帧的目的mac地址替换为系统g1的mac地址，以继续进行数据转发。

如图2a中g2作为g1的802.1cb协议的代理时，g2不具有mac地址替换功能，通常选择g2的后序节点如e和f进行mac地址替换，所述装置进行如下增强。

配置模块410增加配置mac替换使能标记，当所述装置为所述802.1cb网络的中间节点，所述802.1cb网络为外部第二目的节点的802.1cb协议的代理节点且不具有mac替换功能时，在所述第一802.1帧的流id对应的表项里增加配置mac替换使能标记。

示例地，图2a中继系统g2为系统g1的代理节点，g1为所述第二目的节点，但是中继系统g2不具有mac替换功能，在中继系统e和f完成mac替换，则在中继系统e和f的所述第一802.1帧的流id对应的表项里增加配置mac替换使能标记。

帧标记确定模块120还用于基于所述第一802.1帧的key从所述转发控制表中查询所述第一802.1帧的key对应的表项中的mac替换使能标记，确定为所述第一802.1帧的mac替换使能标记。

示例地，图2a中继系统g2为系统g1的代理节点，g1为所述第二目的节点，但是中继系统g2不具有mac替换功能，在中继系统e和f完成mac替换，则中继系统e的帧标记确定模块120基于所述第一802.1帧的流id从中继系统e的所述转发控制表中查询所述流id对应的表项中的mac替换使能标记，确定为所述第一802.1帧的mac替换使能标记。中继系统f也执行同样的操作。

dmac信息确定模块240用于当所述mac替换使能标记为1时，基于所述第一802.1帧的流id确定到达所述第二目的mac的dmac信息；所述dmac信息至少包括所述第二目的mac地址、传输报文优先级和到达所述第二目的mac的vlan。

示例地，图2a中继系统g2为系统g1的代理节点，g1为所述第二目的节点，但是中继系统g2不具有mac替换功能，在中继系统e和f完成mac替换，则在中继节点e在所述mac替换使能标记为1，中继系统e的dmac信息确定模块240基于所述第一802.1帧的流id，查询dmac表，确定到系统g1的所述dmac信息。中继系统f也执行同样的操作。

dmac信息替换模块340用于当所述mac替换使能标记为1时，用所述dmac信息替换第一802.1cb帧中相应的信息。

示例地，图2a中继系统g2为系统g1的代理节点，g1为所述第二目的节点，但是中继系统g2不具有mac替换功能，在中继系统e和f完成mac替换，则在中继节点e在所述mac替换使能标记为1时，dmac信息替换模块320以替换所述第一802.1帧的所述dmac信息。

下面以图2a为例，介绍基于实际使用的场景的所述装置实施例二的各模块工作使能情况。因为中继系统b2、中继系统c、中继系统d、中继系统e、中继系统f和中继系统g2是802.1cb协议相关的模块，即802.1cb网络的节点，下面将介绍这些节点的模块配置。

中继系统b2为所述802.1cb网络的起点节点，且有2个相邻前序节点即中继系统c和d，所述第一802.1帧的所述流id的表项配置为：起点标记为1，终点标记为0，帧消除使能标记为0。

基于所述流id的表项确定所述第一802.1帧的相关802.1cb帧标记，从而使能各模块的工作情况如下：

·报文转发子系统100的流识别模块110和帧标记确定模块120工作；

·队列管理子系统200的qci流控模块210、流复制模块220和帧序号生成模块230工作；

·报文编辑子系统300的帧编辑第一模块310和端口适配模块330工作。

上述各模块的工作顺序为：

流识别模块110→帧标记确定模块120→qci流控模块210→流复制模块220→帧序号生成模块230→帧编辑第一模块310→端口适配模块330。

中继系统c为所述802.1cb网络的中间节点，有一个相邻后序节点和2个相邻前序节点，所述第一802.1帧的所述流id的表项配置为：起点标记为0，终点标记为0，帧消除使能标记为0。

基于所述流id的表项确定中继系统c的所述第一802.1帧的相关802.1cb帧标记，从而使能各模块的工作情况如下：

·报文转发子系统100的流识别模块110和帧标记确定模块120工作；

·队列管理子系统200的qci流控模块210和流复制模块220工作；

·报文编辑子系统300的端口适配模块330工作。

上述各模块的工作顺序为：

流识别模块110→帧标记确定模块120→qci流控模块210→流复制模块220→端口适配模块330。

中继系统d为所述802.1cb网络的中间节点，有一个相邻后序节点和1个相邻前序节点，所述第一802.1帧的所述流id的表项配置为：起点标记为0，终点标记为0，帧消除使能标记为0。

基于所述流id的表项确定中继系统d的所述第一802.1帧的相关802.1cb帧标记，从而使能各模块的工作情况如下：

·报文转发子系统100的流识别模块110、帧标记确定模块120转发模块140工作；

·队列管理子系统200的qci流控模块210工作；

·报文编辑子系统300的端口适配模块330工作。

上述各模块的工作顺序为：

流识别模块110→帧标记确定模块120→转发模块140→qci流控模块210→端口适配模块330。

中继系统e、中继系统f和中继系统g2分两种情况配置，即g2具有mac替换功能和不具有mac替换功能。

中继系统e为所述802.1cb网络的中间节点，有一个相邻后序节点和1个相邻前序节点，且前序节点中继系统g2具有mac替换功能，中继系统e为所述802.1cb网络的中间节点，有一个相邻后序节点和1个相邻前序节点，所述第一802.1帧的所述流id的表项配置为：起点标记为0，终点标记为0，帧消除使能标记为0。

基于所述流id的表项确定中继系统e的所述第一802.1帧的相关802.1cb帧标记，从而使能各模块的工作情况如下：

·报文转发子系统100的流识别模块110、帧标记确定模块120转发模块140工作；

·队列管理子系统200的qci流控模块210工作；

·报文编辑子系统300的端口适配模块330工作。

上述各模块的工作顺序为：

流识别模块110→帧标记确定模块120→转发模块140→qci流控模块210→端口适配模块330。

中继系统e为所述802.1cb网络的中间节点，有一个相邻后序节点和1个相邻前序节点，且前序节点中继系统g2不具有mac替换功能，因为g2不具有mac替换功能，中继系统e需要配置mac替换功能，所述第一802.1帧的所述流id的表项配置为：起点标记为0，终点标记为0，帧消除使能标记为0，mac替换使能标记为1。

基于所述流id的表项确定中继系统e的所述第一802.1帧的相关802.1cb帧标记，从而使能各模块的工作情况如下：

其模块配置如下：

·报文转发子系统100的流识别模块110、帧标记确定模块120和转发模块140工作；

·队列管理子系统200的qci流控模块210和dmac信息确定模块240工作；

·报文编辑子系统300的端口适配模块330和dmac信息替换模块340工作。

上述各模块的工作顺序为：

流识别模块110→帧标记确定模块120→转发模块140→qci流控模块210→dmac信息确定模块240→端口适配模块330→dmac信息替换模块340。

中继系统f为tsn的802.1cb网络的中间节点且有2个相邻后序节点和一个相邻前序节点，且前序节点中继系统g2具有mac替换功能，所述第一802.1帧的所述流id的表项配置为：起点标记为0，终点标记为0，帧消除使能标记为1。

基于所述流id的表项确定中继系统f的所述第一802.1帧的相关802.1cb帧标记，从而使能各模块的工作情况如下：

·报文转发子系统100流识别模块110、帧标记确定模块120、帧消除模块130和转发模块140工作；

·队列管理子系统200的qci流控模块210工作；

·报文编辑子系统300的端口适配模块330工作。

上述各模块的工作顺序为：

流识别模块110→帧标记确定模块120→帧消除模块130→转发模块140→qci流控模块210→端口适配模块330。

中继系统f为tsn的802.1cb网络的中间节点且有2个相邻后序节点和一个相邻前序节点，且前序节点中继系统g2不具有mac替换功能，因为g2不具有mac替换功能，中继系统e需要配置mac替换功能，所述第一802.1帧的所述流id的表项配置为：起点标记为0，终点标记为0，帧消除使能标记为1，mac替换使能标记为1。

基于所述流id的表项确定中继系统f的所述第一802.1帧的相关802.1cb帧标记，从而使能各模块的工作情况如下：

·报文转发子系统100的流识别模块110、帧标记确定模块120、帧消除模块130和转发模块140工作；

·队列管理子系统200的qci流控模块210和dmac信息确定模块240工作；

·报文编辑子系统300的端口适配模块330和dmac信息替换模块340工作。

上述各模块的工作顺序为：

流识别模块110→帧标记确定模块120→帧消除模块130→转发模块140→qci流控模块210→dmac信息确定模块240→端口适配模块330→dmac信息替换模块340。

中继系统g2为tsn的802.1cb网络的终点节点，有2个相邻后序节点，且具有mac替换功能时，所述第一802.1帧的所述流id的表项配置为：起点标记为0，终点标记为1，帧消除使能标记为1。

基于所述流id的表项确定中继系统g2的所述第一802.1帧的相关802.1cb帧标记，从而使能各模块的工作情况如下：

·报文转发子系统100的流识别模块110、帧标记确定模块120、帧消除模块130、转发模块140和dmac替换模块150工作；

·队列管理子系统200的qci流控模块210工作；

·报文编辑子系统300的帧编辑第二模块320和端口适配模块330工作。

上述各模块的工作顺序为：

流识别模块110→帧标记确定模块120→帧消除模块130→dmac替换模块150→转发模块140→qci流控模块210→帧编辑第二模块320→端口适配模块330。

中继系统g2为tsn的802.1cb网络的终点节点，有2个相邻后序节点，且不具有mac替换功能，mac替换功能在中继系统e和f完成，所述第一802.1帧的所述流id的表项配置为：起点标记为0，终点标记为1，帧消除使能标记为1，mac替换使能标记为1。

基于所述流id的表项确定中继系统g2的所述第一802.1帧的相关802.1cb帧标记，从而使能各模块的工作情况如下其模块配置如下：

·报文转发子系统100的流识别模块110、帧标记确定模块120、帧消除模块130和转发模块140工作；

·队列管理子系统200的qci流控模块210和dmac信息确定模块240工作；

·报文编辑子系统300的帧编辑第二模块320、端口适配模块330和dmac信息替换模块340工作。

上述各模块的工作顺序为：流识别模块110→帧标记确定模块120→帧消除模块130→转发模块140→qci流控模块210→dmac信息确定模块240→帧编辑第二模块320→端口适配模块330→dmac信息替换模块340。

本实施例的所述装置还可以堆叠使用，扩大802.1cb协议的交换能力，各堆叠的所述装置中各前端装置配置转发模块140，后端装置的各模块按照上述场景模块基于场景配置。

综上，一种实现802.1cb协议的装置实施例二基于模块化的功能设置，在一个装置上兼顾实现802.1cb的流识别、帧消除、流复制、802.1qci流控与802.1cb的代理功能；支持基于所述装置的节点位置的灵活配置表项，从而控制各模块的工作，相对于在一个装置里通过所有模块共同工作的方式，降低所述装置实现和维护复杂度。

【一种实现802.1cb协议的装置实施例二具体实施方式】

图3示出了一种实现802.1cb协议的装置实施例二的具体实施方式装置的结构。

其中，所述具体实施方式同样包括表项配置系统400，因为在所述具体实施方式上，重点对各子系统间的控制信号进行详细介绍，图3中未画出配置系统400。

所述具体实施方式基于控制信号的交换，把报文转发子系统100分为acl模块100a、转发模块100b和控制封装模块100c，把队列管理子系统200分为入队管理模块200a和出队管理模块200b。

acl模块100a包括流识别模块110、帧标记确定模块120、帧消除模块130、dmac替换模块150，转发模块100b包括转发模块140，控制封装模块100c包括新增加的帧标记第一封装模块160。除了新增帧标记第一封装模块160，其他模块说明参照所述装置实施例一或所述装置实施例二。

帧标记第一封装模块160用于把stream_hdl、frm_repl_ori、frm_elim_term、seq_strt和alt_en封装于帧标记第一控制块中，传递给队列管理子系统200。

其中，帧标记第一控制块与上文所述第一802.1帧一一对应，stream_hdl为所述流id，frm_repl_ori为所述起始点标记，frm_elim_term为所述终点标记,seq_strt为所述序号启动标记，alt_en为所述mac替换使能标记为alt_en。

其中，帧标记第一封装模块160是任何实际场景的必选模块，工作本发明装置实施例中报文转发子系统100所列其他模块之后。

入队管理模块200a包括qci流控模块210、流复制模块220和帧标记第一解封模块250，出队管理模块200b包括帧序号生成模块230、dmac信息确定模块240、帧标记第二封装模块260和帧标记第三封装模块270。

帧标记第一解封模块250用于从帧标记第一控制块中解封出stream_hdl、frm_repl_ori和seq_strt，传递给出队管理模块200b，用于帧序号生成模块230和dmac信息确定模块240。

其中，帧标记第一解封模块250是任何实际场景的必选模块，工作本发明装置实施例队列管理子系统模块200所列其他模块之前。

帧标记第二封装模块260用于所述第一802.1帧的frm_repl_ori为1时，把所述第一802.1帧的802.1cb帧序号与stream_hdl及所述802.1cb帧标记中的frm_repl_ori和frm_elim_term封装在帧标记第二控制块中，以向报文编辑子系统300传递。

帧标记第三封装模块270用于所述第一802.1帧的alt_en为1时，把所述dmac信息与stream_hdl及所述802.1cb帧标记中的frm_repl_ori和frm_elim_term封装在帧标记第二控制块中，以向报文编辑子系统300传递。

其中，在实际场景中，frm_repl_ori和alt_en不会同时设置为1，帧标记第二封装模块260和帧标记第三封装模块270为二选一模块。

其中，帧标记第二封装模块260或帧标记第三封装模块270工作在本发明装置实施例队列管理子系统模块200所列其他模块之后。帧标记第二封装模块260与帧序号生成模块230一起被使能工作，帧标记第三封装模块270与dmac信息确定模块240一起被使能工作。

报文编辑子系统300增加了帧标记第二解封模块350。

帧标记第二解封模块350用于从接收到帧标记第二控制块中解析出所述第一802.1帧的stream_hdl、frm_repl_ori、frm_elim_term和alt_en；还用于当frm_repl_ori为1时，从帧标记第二控制块解析出802.1cb帧序号，把所述802.1cb帧序号与frm_repl_ori和stream_hdl发送给帧编辑第一模块310；还用于当frm_elim_term为1时，把frm_elim_term和stream_hdl发送给帧编辑第二模块320；还用于当alt_en为1时，从帧标记第二控制块解析出所述dmac信息，并把所述dmac信息和alt_en发送给dmac信息替换模块340。

其中，帧标记第二解封模块350是任何实际场景的必选模块，工作本发明装置实施例报文编辑子系统模块300所列其他模块之前。

本具体实施方式中各模块的工作场景参考所述装置实施例二，这里不在详述。

另外，图3只是示出所述装置的802.1cb协议功能、流控和代理功能的处理部分，在实际使用场景本实施例所述装置还包括帧接收接口和帧发送接口。

所述帧接收接口用于从相邻的后序节点接收所述第一802.1帧，当所述后序节点为所述802.1cb网络一个节点时，所接收的第一802.1帧为802.1cb帧，当所述后序节点为所述802.1cb网络的外部节点时，所接收的第一802.1帧为802.1标准帧。

所述帧发送接口用于向相邻的前序节点发送所述第一802.1帧，当所述前序节点为所述802.1cb网络一个节点时，所发送的为802.1cb帧，当所述前序节点为所述802.1cb网络的外部节点时，所发送的为802.1标准帧。

综上，一种实现802.1cb协议的装置实施例二的具体实施方式基于模块化的功能设置和基于统一的控制块传递各种控制信息，兼顾实现802.1cb的流识别、帧消除、流复制、qci流控及802.1cb代理的功能，各子系统间接口更简单，进一步降低所述装置实现和维护复杂度。

【一种实现802.1cb协议的芯片实施例】

本发明还提供了一种实现802.1cb协议的芯片实施例，其具有一种实现802.1cb协议的装置实施例二所述的各模块。在一个芯片上兼顾实现802.1cb的流识别、帧消除、流复制与qci流控及802.1cb代理的功能，支持基于实际所述装置的节点位置的灵活配置的表项，适配各种实际使用场景，降低芯片实现和维护复杂度。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，均属于本发明保护范畴。