一种报文传输方法和装置与流程

1.本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种报文传输方法和装置。


背景技术：

2.otn(optical transport network)全称为光传输网技术，当前被称作新一代“数字光传输体系”。该网络是通过一系列的国际标准，将电域和光域中的信号模式相结合，实现了信号传输标准的统一。otn是国际标准组织itu-t为光传送网制定的标准。该标准为otn报文制定了统一的otn帧格式，当网络传输中同时存在otn报文和以太网报文时，需要保证otn报文的确定性低时延。
3.由于以太网是以非同步方式工作的，网络中任何设备都可以随时发送数据，因此在数据的传输时间上既不精准也不确定。
4.如图1所示，端口a，b，c对应交换机设备上的3个物理端口，端口a为otn输入端口，端口b为以太网eth输入端口，端口c为端口a和端口b数据流量公用的输出端口，端口a，b，c的速率分别都是10g。
5.在业务数据传输的过程中，端口a和b同时往端口c发送数据，如果端口a和端口b带宽之和不超过10g，则虽然通过c端口的数据流量之和未超过c端口的带宽，不会发生丢包的情况，但是也没法保证a端口otn数据的低延时。
6.如果端口a和端口b同时往端口c发送流量，端口a和端口b带宽之和超过10g，此时端口c因为收到的带宽超过端口本身能承受的最大带宽，因此会发生丢包。
7.且现有技术中通过qos在端口上分多个队列，出口队列之间是严格优先级调度，通过报文里面的优先级字段进不同的队列，从而保证高优先级报文先进入出端口。且这种优先级策略依赖于报文的优先级字段，需要客户为otn流量预留优先级，实际应用场景里面很难保证。
8.因此，在交换设备中同时有otn报文和以太报文传输时，或其他优先级要求不同的两种或多种报文时，如何保证以上情况下高优先级的报文如otn报文的确定性低时延及不丢包是现有技术中有待解决的技术问题。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于提供一种报文的传输方法和装置，以克服现有技术中存在的一个或多个技术问题。
10.为实现上述目的，本发明提出一种报文传输方法，包括：
11.配置报文进入交换设备的入端口，使不同优先级的报文分别从交换设备不同优先级的入端口传入交换设备，所述入端口至少包括第一入端口和第二入端口；
12.配置交换设备的出端口通道，使同一出端口配置优先级不同的第一硬通道和第二硬通道，所述第一硬通道为较低优先级通道，第二硬通道为较高优先级通道；
13.配置使能映射，使第一硬通道发送从交换设备第一入端口或第二入端口发送的较
低优先级的报文，第二硬通道设发送从交换设备第二入端口发送的较高优先级的报文。
14.优选地，所述报文传输方法还包括：
15.配置交换设备的入端口通道，使所述第一入端口上设置第一入通道，所述第二入端口上设置第二入通道。
16.优选地，所述配置使能映射包括：
17.第二入通道上设置使能通道映射功能，将从第二入端口进入的报文映射到出端口的第二硬通道的出方向进行发送。
18.优选地，所述使能通道映射通过在寄存器的源报文中的优先级保证字段中设置实现。
19.优选地，所述配置报文进入交换设备入端口包括：
20.将所述第一入端口设置为以太端口，用于传输较低优先级的以太报文；
21.将所述第二入端口设置为otn端口，用于传输较高优先级的otn报文。
22.优选地，所述优先级不同的报文是通过在交换设备出口端的入口方向通过报文前导码中的sfd字段来判断报文的优先级。
23.本发明还提出一种报文传输方法，包括：
24.配置报文进入交换设备的入端口通道，使入端口配置优先级不同的第一硬通道和第二硬通道，所述第一硬通道为较低优先级通道，第二硬通道为较高优先级通道；
25.分配报文传输通道，当不同优先级的报文从所述入端口进入交换设备后，根据报文前导码中sfd字段值的不同，将不同优先级的报文分别通过不同优先级的第一硬通道或第二硬通道传入交换设备中。
26.优选地，所述不同优先级的报文包括以太报文和otn报文，所述以太报文根据sfd字段值映射到第一硬通道进行传输，所述otn报文根据sfd字段值映射到第二硬通道进行传输。
27.优选地，所述方法还包括配置报文的以太出端口和otn出端口，所述以太报文通过查表转发到对应的以太出端口，所述otn报文通过服务分类列表重定向到对应的otn出端口。
28.本发明还提出一种报文传输装置，包括：
29.报文传输入端口配置模块，用于使不同优先级的报文分别从交换设备的第一入端口和第二入端口传入交换设备；
30.出端口通道配置模块，用于使同一出端口配置优先级不同的第一硬通道和第二硬通道；
31.使能映射配置模块，用于使第一硬通道发送从交换设备第一入端口或第二入端口发送的较低优先级的报文，第二硬通道设发送从交换设备第二入端口发送的较高优先级的报文。
32.优选地，所述的报文传输装置还包括：
33.交换设备的入端口通道配置模块，用于使所述第一入端口上设置第一入通道，所述第二入端口上设置第二入通道。
34.优选地，所述入端口报文传输配置模块包括：
35.第一入端口，所述第一入端口为以太端口，用于传输较低优先级的以太报文；
36.第二入端口，所述第二入端口为otn端口，用于传输较高优先级的otn报文。
37.本发明还提出一种报文传输装置，包括：
38.入端口通道配置模块，用于使交换设备的入端口配置优先级不同的第一硬通道和第二硬通道，所述第一硬通道为较低优先级通道，第二硬通道为较高优先级通道；
39.报文传输通道分配模块，用于使当不同优先级的报文从所述入端口进入交换设备后，根据报文前导码中sfd字段值的不同，将不同优先级的报文分别通过不同优先级的第一硬通道或第二硬通道传入交换设备中。
40.本发明还提出一种报文传输装置，包括：
41.第一硬通道，设置于交换设备的出端口，用于发送从交换设备第一入端口或第二入端口发送的较低优先级的报文；
42.第二硬通道，设置于交换设备的所述出端口，用于发送从交换设备第二入端口发送通过使能映射到第二硬通道的较高优先级的报文。
43.与现有技术相比，本发明通过在交换设备的混合出端口设置至少两个硬通道，使不同优先级的报文通过不同优先级的硬通道进行转发，同时，在混合出端口的入方向，通过报文前导码中的sfd字段的不同设置来区别不同优先级的报文，从而使报文优先级的判断不受限于要通过获取报文内容中的优先级字段，保证了较高优先级报文转发时的不丢包和确定性低时延，进一步为数据传输实时性要求较高的以太网环境提供支撑。
附图说明
44.图1是现有技术中不同优先级报文在交换设备端口转发的示意图；
45.图2是本发明报文传输方法的流程图；
46.图3是本发明不同优先级报文在交换设备端口转发的示意图；
47.图4是本发明以太报文格式的示意图；
48.图5是本发明报文传输装置的模块图。
具体实施方式
49.下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
50.本发明一实施例公开的报文传输方法，其通过在交换设备的单个出端口配置两个优先级不同的硬通道(channel)，实现从不同入端口传输不同优先级要求的报文同时通过同一个出端口转发时，保证高优先级报文通过高优先级的硬通道传输，从而保证高优先级报文传输时的不丢包和低时延。优选应用于对数据传输实时性要求较高的以太网环境，如骨干网、高品质专线网络、tsn网络等。
51.具体来说，如图2所示，本发明报文的传输方法，包括如下步骤：
52.s11，配置报文进入交换设备的入端口，使不同优先级的报文分别从交换设备不同优先级的入端口传入交换设备，所述入端口至少包括第一入端口和第二入端口；
53.如图3所示为报文在交换设备上传输的示意图，所述交换设备包括两个报文入端口和一个报文出端口，为表述清楚，两个报文入端口分别称为第一入端口和第二入端口，其中，第一入端口为以太口，用于传输以太报文，第二入端口为otn端口，用于传输otn报文，报文出端口为混合端口，用于发送由第一入端口和第二入端口的报文，otn报文的传输优先级
要求高于以太报文的优先级。
54.进一步地，所述每个入端口分别配置有一个报文传输通道，第一入端口即以太口配置第一入通道0，第二入端口即otn端口配置第二入通道1。以太端口的入方向和出方向只支持以太报文的传输，以太报文的格式如图4所示，其包括前导码，帧首定界符sfd(start-of-frame delimiter)，mac(media access cotnrol addres，媒介访问控制地址)，数据data，以及fcs(frame check sequence，帧校验序列)，以太报文通过查表转发到以太端口，通过第一入通道0从第一入端口传出。且以太报文的帧首定界符sfd设置为0xe6，用于映射出端口的低优先级通道。
55.otn端口的入方向和出方向只支持otn报文的传输，otn报文的格式与以太报文的基本相同，其通过scl(service classification list，服务分类列表)匹配报文里的关键字重定向到otn端口，并通过第二入通道1从第二入端口传入交换设备中。
56.s12，配置交换设备的出端口通道，使同一出端口配置优先级不同的第一硬通道和第二硬通道，所述第一硬通道为较低优先级通道，第二硬通道为较高优先级通道；
57.一般的应用中，单个端口对应一个硬通道，本发明中通过asic辅助，实现单个端口同时配置两个或者两个以上的硬通道，本实施例中为不同优先级的第一硬通道和第二硬通道，如图2中的通道3和通道7，其中通道7为较低优先级的硬通道，用于传输以太报文等低优先级的报文，通道3为较高优先级的硬通道，用于传输otn等高优先级的报文。该硬通道的配置可通过如asic辅助配置实现，相较于传统qos实现的多队列，两个硬通道之间可以独享缓冲器(buffer)等芯片资源，且硬通道之间实行严格的优先级调度。
58.s13，配置使能映射，使第一硬通道发送从交换设备第一入端口或第二入端口发送的较低优先级的报文，第二硬通道设发送从交换设备第二入端口发送的较高优先级的报文。
59.在入端口通道和出端口通道间，通过使能映射实现不同优先级报文在不同通道的传输，具体来说，在混合出端口的出方向，默认所有报文走低优先级的通道，对于需要走高优先级的报文，通过配置使能源通道映射功能，将高优先级对应的报文映射到高优先级的硬通道上，即可以实现从指定端口进来的报文全部映射到高优先级的硬通道上。映射功能使能配置是基于通道的，通过寄存器中的源报文优先级保证(qwriteguaranteectl.srcguaranteeen)配置入通道是否使能映射功能，其中源报文优先级保证srcguaranteeen是一个位图(bitmap)，每个通道对应1个字节。源报文优先级保证srcguaranteeen使能的源通道对应的出方向端口使用高优先级通道，反之，使用低优先级通道。
60.具体来说，以太端口到混合口的报文，从以太端口进入走第一入通道0，交换设备正常解析以太网报文，基于目的mac地址和vlan查转发表到混合出端口，第一入通道0不使能通道映射功能，在出口方向占用混合出端口的低优先级通道，即如图3中的通道7。
61.otn端口到混合口的报文，从otn端口进入走第二入通道1，通过重定向技术将otn端口入方向报文重定向到混合出端口，同时使能第一入通道1的源报文优先级保证srcguaranteeen,在出口方向通过高优先级的第二硬通道，如图2中的通道3进行报文传输，保证otn流量的高优先级。
62.对应前述报文传输方法，本发明还公开了一种报文传输装置，其包括：
63.报文传输入端口配置模块，用于使不同优先级的报文分别从交换设备的第一入端
口和第二入端口传入交换设备；
64.出端口通道配置模块，用于使同一出端口配置优先级不同的第一硬通道和第二硬通道；
65.使能映射配置模块，用于使第一硬通道发送从交换设备第一入端口或第二入端口发送的较低优先级的报文，第二硬通道设发送从交换设备第二入端口发送的较高优先级的报文。
66.其中，所述入端口报文传输配置模块：
67.第一入端口，所述第一入端口为以太端口，用于传输较低优先级的以太报文；
68.第二入端口，所述第二入端口为otn端口，用于传输较高优先级的otn报文。
69.在本发明的另一实施例中，即当不同优先级的报文从混合口进入交换设备中时，亦即在混合口的入方向，通过报文中sfd字段来判断报文的优先级，具体包括：
70.配置报文进入交换设备的入端口通道，使入端口配置优先级不同的第一硬通道和第二硬通道，所述第一硬通道为较低优先级通道，第二硬通道为较高优先级通道；
71.其中，所述的入端口即为混合口，该混合口用于传输优先级不同的报文：以太报文和otn报文，为保证在报文传输流量大于端口带宽时优先级较高的otn报文不会丢包，将不同优先级的报文通过不同的硬通道进行传输。
72.分配报文传输通道，当不同优先级的报文从所述入端口进入交换设备后，根据报文前导码中sfd字段值的不同，将不同优先级的报文分别通过不同优先级的第一硬通道或第二硬通道传入交换设备中。
73.对于以太报文，其前导码中sfd字段值为0xe6，该字段值将报文映射到较低优先级的通道即第一硬通道进入交换设备中，对于otn报文，其前导码中sfd字段值为0xd5，该字段值将报文映射到较高优先级的通道即第二硬通道进入交换设备中。
74.此时，交换设备的出端口分别为以太端口和otn端口，亦即第一入端口和第二入端口的出方向，以太报文通过查表转发到以太端口，otn报文通过scl匹配报文里的关键字重定向到otn端口，使以太报文和otn报文将分别通过以太端口和otn端口转发出去。
75.与本实施例所述报文传输方法相对应地，亦包括报文的传输装置，包括：
76.入端口通道配置模块，用于使交换设备的入端口配置优先级不同的第一硬通道和第二硬通道，所述第一硬通道为较低优先级通道，第二硬通道为较高优先级通道；
77.报文传输通道分配模块，用于使当不同优先级的报文从所述入端口进入交换设备后，根据报文前导码中sfd字段值的不同，将不同优先级的报文分别通过不同优先级的第一硬通道或第二硬通道传入交换设备中。
78.其中，所述不同优先级的报文包括以太报文和otn报文，所述以太报文根据sfd字段值映射到第一硬通道进行传输，所述otn报文根据sfd字段值映射到第二硬通道进行传输。
79.所述装置还包括出端口配置模块，用于配置报文的以太出端口和otn出端口，所述以太报文通过查表转发到对应的以太出端口，所述otn报文通过服务分类列表重定向到对应的otn出端口。
80.不同优先级的报文通过报文前导码中帧首定界符sfd的不同设置进行识别，如对于低优先级要求的报文如以太报文，sfd字段设置为0xe6，对于高优先级要求的报文如otn
报文，其sfd字段设置为0xd5，通过使用sfd识别报文优先级，使得报文优先级的获取不受限于报文的内容，即不需要解封报文获取其内部的优先级字段就能获得报文的优先级，从而使特定端口传输的优先级高的报文进行确定性低时延转发，为数据传输实时性要求较高的以太网环境提供支撑。
81.当然，在本发明的其他实施例中，交换设备的入端口可以包括两个端口或两个以上传输不同优先级报文的端口，交换设备的出端口也可以是一个或一个以上的出端口，每个端口可根据需要配置两个或者两个以上不同优先级的通道，从而实现不同优先级报文通过同一个出端口进行传输时，能保障高优先级报文的优先传输，且保障其传输过程中的不丢包和确定性低时延。
82.本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。