基于时间敏感网络的数据帧转发方法、装置及计算机设备与流程

本技术涉及计算机网络，尤其涉及一种基于时间敏感网络的数据帧转发方法、装置及计算机设备。

背景技术：

1、在时间敏感网络中，通过数据转发设备可以对多类型的数据流进行调度使得各类数据流可以顺利传输，ieee802.1qbv定义了时间敏感网络中的增强流量调度机制，可以在精确时间同步的基础上，通过时间感知整形器(time aware shaper, tas)对数据流进行精确调度，具体地，可以通过tas控制特定时段内传输特定队列中的数据流，此特定队列保存属于特定类型的数据流，数据流可以包括多种类型，现有tas通常为每种数据类型对应的队列各自设置一个转发指示列表，数据转发设备中耗费较多存储资源存储大量转发指示列表，且对大量转发指示列表的查询等处理过程也需要耗费较多运算资源。

技术实现思路

1、本技术提供了一种基于时间敏感网络的数据帧转发方法、装置及计算机设备，可以降低数据帧转发过程的资源消耗。

2、本技术实施例提供了一种基于时间敏感网络的数据帧转发方法，包括：

3、将接收到的多个数据帧存入转发队列，转发队列包括第一转发队列和第二转发队列；获取第一转发队列和第二转发队列共同对应的第一转发指示列表，第一转发指示列表包括至少两个子时段、以及每个子时段对应的转发指示信息，至少两个子时段为对循环周期切分所得，转发指示信息包括指示第一转发队列或第二转发队列在子时段内进行数据帧转发的信息；通过第一转发指示列表，在循环周期内依次转发第一转发队列中的数据帧、以及第二转发队列中的数据帧。

4、本技术中，第一转发队列和第二转发队列可以共同对应第一转发指示列表，第一转发指示列表中的转发指示信息可以指示：第一转发队列或第二转发队列在某子时段内进行数据转发，由此可以通过一个转发指示列表（及第一转发指示列表）记录两个转发队列（及第一转发队列和第二转发队列）在循环周期内的转发指示信息，数据转发设备可以通过这一个转发指示列表调度两个转发队列中的数据帧，可以显著降低数据转发过程的存储资源和计算资源消耗。

5、在本技术的一些实施例中，将接收到的多个数据帧存入转发队列，可以包括：

6、确定接收到的多个数据帧各自的类别信息，类别信息包括第一类别和第二类别；基于类别信息，将每个数据帧分别存入各自所属的中间队列，中间队列包括第一类别对应的第一中间队列和第二中间队列、以及第二类别对应的第三中间队列和第四中间队列；在第一时段内将第一中间队列中的数据帧转存到第一转发队列、以及将第三中间队列中的数据帧转存到第二转发队列；在第二时段内将第二中间队列中的数据帧转存到转发队列、以及将第四中间队列中的数据帧转存到第二转发队列，第二时段后于第一时段，第一时段和第二时段构成一个循环周期。

7、本技术可以首先将数据帧分别存入中间队列，再在预先规划的时段期间将中间队列中的数据帧转存到对应的转发队列中，由此使得数据帧在数据转发设备内部的处理时长是确定的，从而基于该处理时长和数据帧的时延要求，为其在的转发队列设置更加合理的转发指示列表，避免在循环周期内为部分转发队列设置过长时段，而其他转发队列中的数据帧难以转发，造成转发资源的浪费，本技术可以通过设置合理的转发指示列表进行数据转发，从而提升整个数据帧转发过程的效率、以及避免不必要的资源浪费。

8、在本技术的一些实施例中，所述多个数据帧各自的类别信息包括第三类别和第四类别，每个所述数据帧所属的中间队列包括第三转发队列和第四转发队列，转发队列对应优先级信息，第三转发队列、第一转发队列、第二转发队列、以及第四转发队列的优先级信息依次降低，

9、基于时间敏感网络的数据帧转发方法还可以包括：

10、将第五中间队列中的数据帧存入第三转发队列、以及将第六中间队列中的数据帧存入第四转发队列。

11、在本技术的一些实施例中，所述转发队列还包括第三转发队列和第四转发队列；

12、通过第一转发指示列表，在循环周期内依次转发第一转发队列中的数据帧、以及第二转发队列中的数据帧，包括：

13、获取第三转发队列对应的第二转发指示列表，第二转发指示列表包括至少一个子时段，以及子时段的转发指示信息，至少一个子时段为对循环周期切分所得；基于转发队列的优先级信息、第一转发指示列表和第二转发指示列表，在循环周期内转发第三转发队列中的数据帧、第一转发队列中的数据帧、第二转发队列中的数据帧、以及第四转发队列中的数据帧。

14、本技术可以为转发队列设置优先级信息，结合优先级信息和转发队列各自的转发指示信息，在循环周期内合理有序地转发各个转发队列中的数据帧，使得各种类型的数据帧可以在各自的时限要求的前提下，尽可能快速的完成数据转发。

15、在本技术的一些实施例中，第二转发指示列表包括第一子时段及其对应的转发指示信息，转发指示信息包括第三队列信息，第三队列信息用于指示第三转发队列在第一子时段转发数据帧；

16、第一转发指示列表包括第一子时段及其对应的转发指示信息，转发指示信息包括第一队列信息，第一队列信息用于指示第一转发队列在第一子时段转发数据帧；

17、基于转发队列的优先级信息、第一转发指示列表和第二转发指示列表，在循环周期内转发第三转发队列中的数据帧、第一转发队列中的数据帧、第二转发队列中的数据帧、以及第四转发队列中的数据帧，包括：

18、基于每个转发队列的优先级信息、第三队列信息和第一队列信息，在循环周期的第一子时段内，依次转发包括第三转发队列、第一转发队列、以及第四转发队列在内的至少一个转发队列中的数据帧。

19、本技术在循环周期的一个子时段内，可以基于转发指示列表确定多个可数据转发的转发队列，可以通过优先级信息从高到低的顺序，依次在该子时段内转发这些转发队列中的数据帧。

20、在本技术的一些实施例中，基于每个转发队列的优先级信息、第三队列信息和第一队列信息，在循环周期的第一子时段内，依次转发包括第三转发队列、第一转发队列、以及第四转发队列在内的至少一个转发队列中的数据帧，包括：

21、获取第一转发队列的第一权重信息；基于每个转发队列的优先级信息、第三队列信息和第一队列信息，在循环周期的第一子时段内，转发第三转发队列中的数据帧；若第三转发队列中所有数据帧的转发时长小于第一子时段，转发第一转发队列中第一目标数量个数据帧，第一目标数量基于第一权重信息确定。

22、在本技术的一些实施例中，所述转发队列还包括第三转发队列和第四转发队列；

23、基于时间敏感网络的数据帧转发方法还可以包括：

24、获取第四转发队列的第二权重信息；若第三转发队列中所有数据帧的转发时长、和第一转发队列中目标数量个数据帧的转发时长的和值小于第一子时段，转发第四转发队列中第二目标数量个数据帧，第二目标数量基于第二权重信息确定。

25、在本技术的一些实施例中，第一转发指示列表还包括第二子时段及其对应的转发指示信息，转发指示信息包括第二队列信息，第二队列信息用于指示第二转发队列在第二子时段转发数据帧；基于转发队列的优先级信息、第一转发指示列表和第二转发指示列表，在循环周期内转发第三转发队列中的数据帧、第一转发队列中的数据帧、第二转发队列中的数据帧、以及第四转发队列中的数据帧，包括：

26、基于每个转发队列的优先级信息、以及第二队列信息，在循环周期的第二子时段内，依次转发包括第二转发队列、以及第四转发队列在内的至少一个转发队列中的数据帧。

27、相应地，本技术实施例提供一种基于时间敏感网络的数据帧转发装置，包括：

28、队列模块，用于将接收到的多个数据帧存入转发队列，所述转发队列包括第一转发队列和第二转发队列；

29、列表模块，用于获取所述第一转发队列和所述第二转发队列共同对应的第一转发指示列表，所述第一转发指示列表包括至少两个子时段、以及每个所述子时段对应的转发指示信息，所述至少两个子时段为对循环周期切分所得，所述转发指示信息包括指示所述第一转发队列或所述第二转发队列在所述子时段内进行数据帧转发的信息；

30、转发模块，用于通过所述第一转发指示列表，在所述循环周期内依次转发所述第一转发队列中的数据帧、以及所述第二转发队列中的数据帧。

31、在本技术的一些实施例中，所述队列模块，还用于确定接收到的多个数据帧各自的类别信息，所述类别信息包括第一类别和第二类别；基于所述类别信息，将每个所述数据帧分别存入各自所属的中间队列，所述中间队列包括所述第一类别对应的第一中间队列和第二中间队列、以及所述第二类别对应的第三中间队列和第四中间队列；在第一时段内将所述第一中间队列中的数据帧转存到第一转发队列、以及将所述第三中间队列中的数据帧转存到第二转发队列；在第二时段内将所述第二中间队列中的数据帧转存到所述转发队列、以及将所述第四中间队列中的数据帧转存到所述第二转发队列，所述第二时段后于所述第一时段，所述第一时段和所述第二时段构成一个循环周期。

32、在本技术的一些实施例中，所述多个数据帧各自的类别信息包括第三类别和第四类别，每个所述数据帧所属的中间队列包括所述第三类别对应的第五中间队列、以及所述第四类别对应的第六中间队列，所述转发队列还包括第三转发队列和第四转发队列，

33、所述转发队列对应优先级信息，所述第三转发队列、所述第一转发队列、所述第二转发队列、以及所述第四转发队列的优先级信息依次降低，

34、所述装置还包括数据帧存入模块，用于将所述第五中间队列中的数据帧存入所述第三转发队列、以及将所述第六中间队列中的数据帧存入所述第四转发队列。

35、在本技术的一些实施例中，所述转发队列还包括第三转发队列和第四转发队列；

36、所述转发模块，还用于获取所述第三转发队列对应的第二转发指示列表，所述第二转发指示列表包括至少一个子时段，以及所述子时段的转发指示信息，所述至少一个子时段为对所述循环周期切分所得；基于所述转发队列的优先级信息、所述第一转发指示列表和所述第二转发指示列表，在所述循环周期内转发所述第三转发队列中的数据帧、所述第一转发队列中的数据帧、所述第二转发队列中的数据帧、以及所述第四转发队列中的数据帧。

37、在本技术的一些实施例中，所述第二转发指示列表包括第一子时段及其对应的转发指示信息，所述转发指示信息包括第三队列信息，所述第三队列信息用于指示所述第三转发队列在所述第一子时段转发数据帧；

38、所述第一转发指示列表包括所述第一子时段及其对应的转发指示信息，所述转发指示信息包括第一队列信息，所述第一队列信息用于指示所述第一转发队列在所述第一子时段转发数据帧；

39、所述转发模块，还用于基于每个所述转发队列的优先级信息、所述第三队列信息和第一队列信息，在所述循环周期的所述第一子时段内，依次转发包括所述第三转发队列、所述第一转发队列、以及所述第四转发队列在内的至少一个转发队列中的数据帧。

40、在本技术的一些实施例中，所述转发模块，还用于获取所述第一转发队列的第一权重信息；基于每个所述转发队列的优先级信息、所述第三队列信息和所述第一队列信息，在所述循环周期的所述第一子时段内，转发所述第三转发队列中的数据帧；若所述第三转发队列中所有数据帧的转发时长小于所述第一子时段，转发所述第一转发队列中第一目标数量个数据帧，所述第一目标数量基于所述第一权重信息确定。

41、在本技术的一些实施例中，所述第一转发指示列表还包括第二子时段及其对应的转发指示信息，所述转发指示信息包括第二队列信息，所述第二队列信息用于指示所述第二转发队列在所述第二子时段转发数据帧；

42、所述转发模块，还用于基于每个所述转发队列的优先级信息、以及所述第二队列信息，在所述循环周期的所述第二子时段内，依次转发包括所述第二转发队列、以及所述第四转发队列在内的至少一个转发队列中的数据帧。

43、相应地，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序适于处理器进行加载，以执行本技术实施例提供的任一种基于时间敏感网络的数据帧转发方法。

44、相应地，本技术实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器执行计算机程序时实现本技术实施例提供的任一种基于时间敏感网络的数据帧转发方法。

45、相应地，本技术实施例还提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，实现本技术实施例提供的任一种基于时间敏感网络的数据帧转发方法。