CN106209675B - 一种数据流的传输方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数据流的传输方法、装置和系统，该方法包括：前端设备接收来自管理服务器的数据流参数和转发优先级；前端设备发送携带所述数据流参数和转发优先级的配置报文，以使收到所述配置报文的网络设备维护所述数据流参数和转发优先级的对应关系；前端设备发送携带所述数据流参数的数据流，以使收到所述数据流的网络设备从所述数据流中解析出所述数据流参数，并通过所述对应关系确定所述数据流参数对应的转发优先级，并利用所述转发优先级传输所述数据流。通过本发明的技术方案，当在有限的网络带宽上发送大量数据流时，可以保证具有高优先级的数据流优先通过，避免高优先级的数据流发生链路拥塞，数据丢失等问题，从而可以提高业务体验。

Description

一种数据流的传输方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据流的传输方法、装置和系统。

背景技术

近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控系统的普及化趋势越来越明显，视频监控系统正在逐步迈入高清化，智能化，视频监控系统可以应用于众多领域，如智能交通，智慧园区、平安城市等。

目前，随着视频监控系统的快速发展，在视频监控系统中需要传输的数据流也越来越多，对于网络带宽的需求也越来越高。在有限的网络带宽上，在发送大量数据流时可能会存在链路拥塞，数据丢失等问题。进一步的，如果丢失的数据是重要数据，就会造成业务体验的下降，甚至是导致业务处理失败。

发明内容

本发明提供一种数据流的传输方法，所述方法包括以下步骤：

前端设备接收来自管理服务器的数据流参数和转发优先级；

所述前端设备发送携带所述数据流参数和转发优先级的配置报文，以使收到所述配置报文的网络设备维护所述数据流参数和转发优先级的对应关系；

所述前端设备发送携带所述数据流参数的数据流，以使收到所述数据流的网络设备从所述数据流中解析出所述数据流参数，并通过所述对应关系确定所述数据流参数对应的转发优先级，并利用所述转发优先级传输所述数据流。

所述前端设备接收来自管理服务器的数据流参数和转发优先级之前，所述方法还包括：对于新建或者已有的数据流，所述管理服务器判断是否需要对所述数据流进行QoS优先保障，如果是，获取所述数据流的转发优先级，将所述数据流的数据流参数以及所述转发优先级发送给所述数据流对应的前端设备。

所述管理服务器判断是否需要对所述数据流进行QoS优先保障的过程，具体包括：如果接收到所述数据流对应的客户端发送的QoS保障申请报文，则所述管理服务器确定需要对所述数据流进行QoS优先保障；或者，如果接收到所述数据流对应的前端设备发送的QoS保障申请报文，则所述管理服务器确定需要对所述数据流进行QoS优先保障；或者，如果当前发生针对所述数据流的预设事件，则所述管理服务器确定需要对所述数据流进行QoS优先保障；

所述管理服务器获取所述数据流的转发优先级的过程，具体包括：所述管理服务器根据所述数据流对应的如下参数的一种或者几种，获取所述数据流的转发优先级：前端设备监控区域优先级、事件发起者优先级、事件性质优先级。

所述转发优先级携带在所述配置报文的特定IP选项中；

网络设备在接收到所述配置报文后，如果从所述配置报文中解析出所述特定IP选项，则从所述特定IP选项中解析出所述转发优先级，并维护所述配置报文的数据流参数和所述转发优先级的对应关系。

所述方法还包括：

所述网络设备在接收到配置报文后，如果确定自身是所述数据流对应的最后一跳网络设备，则向所述前端设备发送配置应答报文；如果确定自身不是所述数据流对应的最后一跳网络设备，则继续向下一跳网络设备转发配置报文；

所述前端设备在接收到所述配置应答报文之前，周期性的发送携带所述数据流参数和所述转发优先级的配置报文；所述前端设备在接收到所述配置应答报文之后，停止发送携带所述数据流参数和所述转发优先级的配置报文。

所述方法还包括：

所述网络设备在继续向下一跳网络设备转发配置报文的过程中，如果等价路由中存在至少两个下一跳网络设备，则分别向至少两个下一跳网络设备发送链路层发现协议LLDP报文，并基于下一跳网络设备返回的LLDP响应报文确定下一跳网络设备是否支持特定IP选项的处理；如果支持，在等价路由中保留所述下一跳网络设备；如果不支持，从等价路由中删除所述下一跳网络设备。

所述网络设备利用所述转发优先级传输所述数据流的过程，具体包括：

所述网络设备从所述数据流中解析出差分服务代码点DSCP优先级，并利用所述转发优先级与所述DSCP优先级之和传输所述数据流。

所述方法还包括：所述前端设备在确定需要取消所述转发优先级时，则发送携带所述数据流参数的转发优先级删除报文，以使收到所述转发优先级删除报文的网络设备删除所述数据流参数和所述转发优先级的对应关系。

本发明提供一种数据流的传输装置，应用于前端设备，所述装置包括：

接收模块，用于接收来自管理服务器的数据流参数和转发优先级；

发送模块，用于发送携带所述数据流参数和转发优先级的配置报文，以使收到所述配置报文的网络设备维护所述数据流参数和转发优先级的对应关系；

以及，发送携带所述数据流参数的数据流，以使收到所述数据流的网络设备从所述数据流中解析出所述数据流参数，并通过所述对应关系确定所述数据流参数对应的转发优先级，并利用所述转发优先级传输所述数据流。

本发明提供一种数据流的传输系统，所述系统包括：

管理服务器，用于针对新建或者已有的数据流，当需要对所述数据流进行QoS优先保障时，获取所述数据流的转发优先级，并将所述数据流的数据流参数以及所述转发优先级发送给所述数据流对应的前端设备；

前端设备，用于接收来自管理服务器的数据流参数和转发优先级，发送携带数据流参数和转发优先级的配置报文，并发送携带所述数据流参数的数据流；

网络设备，用于在接收到所述配置报文时，维护所述数据流参数和所述转发优先级的对应关系；在接收到所述数据流时，从所述数据流中解析出所述数据流参数，并通过所述对应关系确定所述数据流参数对应的转发优先级，并利用所述转发优先级传输所述数据流。

基于上述技术方案，本发明实施例中，前端设备可以通过配置报文将数据流参数和转发优先级通知给各网络设备，以使各网络设备在传输数据流时，可以利用数据流对应的转发优先级来传输该数据流。这样，当在有限的网络带宽上发送大量数据流时，可以保证具有高优先级的数据流优先通过，避免高优先级的数据流发生链路拥塞，数据丢失等问题，从而可以提高业务体验。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或者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发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种实施方式中的应用场景示意图；

图2是本发明一种实施方式中的数据流的传输方法的流程图；

图3是本发明另一种实施方式中的数据流的传输方法的流程图；

图4是本发明一种实施方式中的前端设备的硬件结构图；

图5是本发明一种实施方式中的数据流的传输装置的结构图。

具体实施方式

在本发明使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而非限制本发明。本发明和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，此外，所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例中提出了一种数据流的传输方法，该方法可以应用在视频监控系统中，该数据流可以是指相同五元组(如传输层协议类型、源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号等)的多个数据，如视频数据流，音频数据流，媒体数据流等。如图1所示，该视频监控系统可以包括：管理服务器(如视频管理服务器)、前端设备(如模拟摄像机、网络摄像机、编码器等)、网络设备(如交换机、路由器等)、客户端等。

在上述应用场景下，如图2所示，该数据流的传输方法可以包括以下步骤：

步骤201，前端设备接收来自管理服务器的数据流参数和转发优先级。

步骤202，前端设备发送携带该数据流参数和该转发优先级的配置报文，以使收到该配置报文的网络设备维护该数据流参数和该转发优先级的对应关系。

步骤203，前端设备发送携带该数据流参数的数据流，以使收到该数据流的网络设备从该数据流中解析出该数据流参数，并通过该对应关系确定该数据流参数对应的转发优先级，并利用该转发优先级传输该数据流。

在一个例子中，数据流参数可以包括但不限于数据流的五元组信息。

在一个例子中，在前端设备接收来自管理服务器的数据流参数和转发优先级之前，对于新建或者已有的数据流，管理服务器还可以判断是否需要对该数据流进行QoS(Quality of Service，服务质量)优先保障。如果是，则管理服务器获取该数据流的转发优先级，并将该数据流的数据流参数以及该转发优先级发送给该数据流对应的前端设备。如果否，则管理服务器按照现有流程处理。

在一个例子中，管理服务器判断是否需要对该数据流进行QoS优先保障的过程，具体可以包括但不限于如下方式：如果接收到该数据流对应的客户端发送的QoS保障申请报文，则管理服务器确定需要对该数据流进行QoS优先保障；或者，如果接收到该数据流对应的前端设备发送的QoS保障申请报文，则管理服务器确定需要对该数据流进行QoS优先保障；或者，如果当前发生针对数据流的预设事件，则管理服务器确定需要对该数据流进行QoS优先保障。管理服务器获取该数据流的转发优先级的过程，具体可以包括但不限于如下方式：管理服务器根据该数据流对应的如下参数的一种或者几种，获取该数据流的转发优先级：前端设备监控区域优先级、事件发起者优先级、事件性质优先级。

在一个例子中，转发优先级可以携带在配置报文的特定IP选项中。网络设备在接收到配置报文后，如果从配置报文中解析出特定IP选项，则从特定IP选项中解析出转发优先级，维护配置报文的数据流参数和转发优先级的对应关系。

在一个例子中，网络设备在接收到配置报文之后，如果确定本网络设备是数据流对应的最后一跳网络设备，则向前端设备发送配置应答报文；如果确定本网络设备不是数据流对应的最后一跳网络设备，则继续向下一跳网络设备转发配置报文。基于此，前端设备在接收到配置应答报文之前，则周期性的发送携带该数据流参数和该转发优先级的配置报文；前端设备在接收到配置应答报文之后，则停止发送携带该数据流参数和该转发优先级的配置报文。

在一个例子中，网络设备在继续向下一跳网络设备转发配置报文的过程中，如果等价路由中存在至少两个下一跳网络设备，则网络设备分别向至少两个下一跳网络设备发送LLDP(Link Layer Discovery Protocol，链路层发现协议)报文，并基于下一跳网络设备返回的LLDP响应报文确定该下一跳网络设备是否支持特定IP选项的处理。如果支持，则网络设备在等价路由中保留该下一跳网络设备；如果不支持，则网络设备从等价路由中删除该下一跳网络设备。

在一个例子中，网络设备利用该转发优先级传输该数据流的过程，具体可以包括但不限于如下方式：网络设备从该数据流中解析出DSCP(Differentiated Services CodePoint，差分服务代码点)优先级，并利用该转发优先级与该DSCP优先级传输该数据流，如利用转发优先级与DSCP优先级之和传输该数据流。当然，在实际应用中，并不局限于利用转发优先级与DSCP优先级之和传输该数据流，例如，还可以利用(M*转发优先级)与DSCP优先级之和传输该数据流，M为大于1的任意数值，本发明实施例中对于其它方式不再赘述。

在一个例子中，前端设备在确定需要取消该转发优先级时，则发送携带该数据流参数的转发优先级删除报文，以使收到该转发优先级删除报文的网络设备删除该数据流参数和该转发优先级的对应关系。其中，该转发优先级删除报文中携带的转发优先级为预设数值，如数值0，以表示当前报文为转发优先级删除报文，且各网络设备在解析出转发优先级为预设数值时，可以确定当前报文为转发优先级删除报文，并删除数据流参数和转发优先级的对应关系。

基于上述技术方案，本发明实施例中，前端设备可以通过配置报文将数据流参数和转发优先级通知给各网络设备，以使各网络设备在传输数据流时，可以利用数据流对应的转发优先级来传输该数据流。这样，当在有限的网络带宽上发送大量数据流时，可以保证具有高优先级的数据流优先通过，避免高优先级的数据流发生链路拥塞，数据丢失等问题，从而可以提高业务体验。

以下结合图1所示的应用场景，对本发明实施例的上述过程进行详细说明。

在初始状态下，前端设备和客户端均会在管理服务器上进行注册，由管理服务器维护前端设备和客户端的注册信息，该注册过程在此不再赘述。

当客户端需要请求前端设备的数据流时，客户端会向管理服务器发送请求报文，且管理服务器会通知前端设备向客户端发送该请求的数据流。在此过程中，管理服务器可以获取到数据流的数据流参数，具体获取方式在此不再赘述。

其中，数据流参数可以为传输层协议类型、源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号。例如，传输层协议类型为TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)类型，源IP地址为前端设备的IP地址，目的IP地址为客户端的IP地址，源端口为前端设备的端口号，目的端口号为客户端的端口号。

基于上述过程，如图3所示，该数据流的传输方法可以包括以下步骤：

步骤301，对于新建或者已有的数据流，管理服务器判断是否需要对该数据流进行QoS优先保障。如果是，执行步骤302，如果否，按照现有流程处理。

在一个例子中，管理服务器判断是否需要对该数据流进行QoS优先保障的过程，具体可以包括但不限于如下方式：如果接收到该数据流对应的客户端发送的QoS保障申请报文，则管理服务器确定需要对该数据流进行QoS优先保障；或者，如果接收到该数据流对应的前端设备发送的QoS保障申请报文，则管理服务器确定需要对该数据流进行QoS优先保障；或者，如果当前发生针对数据流的预设事件，则管理服务器确定需要对该数据流进行QoS优先保障。

方式一、客户端在接收来自前端设备的数据流时，如果发现有突发事件(如数据流有丢包、卡顿等现象)，则可以向管理服务器发送QoS保障申请报文。管理服务器在接收到来自客户端的QoS保障申请报文时，从该QoS保障申请报文中解析出数据流参数，并确定需要对该数据流进行QoS优先保障。

方式二、前端设备在向客户端发送数据流时，如果发现监控场合存在异常现象(如发生车辆碰撞现象)，则可以向管理服务器发送QoS保障申请报文。管理服务器在接收到来自前端设备的QoS保障申请报文时，从该QoS保障申请报文中解析出数据流参数，并确定需要对该数据流进行QoS优先保障。

方式三、管理服务器判断出当前发生针对数据流的预设事件(如当前数据流是高权限用户请求的数据流)，则确定需要对该数据流进行QoS优先保障。

步骤302，管理服务器获取该数据流的转发优先级，并将该数据流的数据流参数以及该转发优先级发送给该数据流对应的前端设备。

在一个例子中，管理服务器获取该数据流的转发优先级的过程，可以包括但不限于：管理服务器根据该数据流对应的如下参数的一种或者几种，获取该数据流的转发优先级：前端设备监控区域优先级(即监控区域重要性)、事件发起者优先级(即事件发起者重要性)、事件性质优先级(即事件性质重要性)。

其中，监控区域可以为前端设备处在外域、前端设备处在本域普通区域、前端设备处在本域重点区域、前端设备处在本域高危区域、前端设备处在发生警情区域等。在一个例子中，按照监控区域重要性进行划分，前端设备处在发生警情区域的优先级大于前端设备处在本域高危区域的优先级，前端设备处在本域高危区域的优先级大于前端设备处在本域重点区域的优先级，前端设备处在本域重点区域的优先级大于前端设备处在本域普通区域的优先级，前端设备处在本域普通区域的优先级大于前端设备处在外域的优先级。

事件发起者可以为外域用户、操作员、管理员、超级管理员、系统管理员等。在一个例子中，按照事件发起者重要性进行划分，系统管理员的优先级大于超级管理员的优先级，超级管理员的优先级大于管理员的优先级，管理员的优先级大于操作员的优先级，操作员的优先级大于外域用户的优先级。

事件性质可以为图像有丢包卡顿、视频移动侦测、发生群体事件等。在一个例子中，按照事件性质重要性进行划分，发生群体事件的优先级大于视频移动侦测的优先级，视频移动侦测的优先级大于图像有丢包卡顿的优先级。

在一个例子中，可以根据预设算法对前端设备监控区域优先级、事件发起者优先级、事件性质优先级进行运算，得到数据流的转发优先级。

例如，获得数据流的转发优先级为(前端设备监控区域优先级+事件发起者优先级+事件性质优先级)。又例如，获得数据流的转发优先级为3*(0.5*前端设备监控区域优先级+0.3*事件发起者优先级+0.2*事件性质优先级)。

如表1所示，为转发优先级的一个示例。在表1中，假设前端设备处在外域的监控区域优先级为0，前端设备处在本域普通区域的监控区域优先级为1，前端设备处在本域重点区域的监控区域优先级为2，前端设备处在本域高危区域的监控区域优先级为3，前端设备处在发生警情区域的监控区域优先级为4。假设外域用户的事件发起者优先级为0，操作员的事件发起者优先级为1，管理员的事件发起者优先级为2，超级管理员的事件发起者优先级为3，系统管理员的事件发起者优先级为4。假设图像有丢包卡顿的事件性质优先级为1，视频移动侦测的事件性质优先级为2，发生群体事件的事件性质优先级为3。

表1

监控区域优先级	事件发起者优先级	事件性质优先级	转发优先级
				外域	外域用户	图像有丢包卡顿	1
本域普通区域	操作员	图像有丢包卡顿	3
				本域重点区域	管理员	视频移动侦测	6
本域高危区域	超级管理员	视频移动侦测	8
				发生警情区域	系统管理员	发生群体事件	11

当然，上述前端设备监控区域优先级、事件发起者优先级、事件性质优先级的划分方式只是一个示例，实际中还可以根据实际需要进行选择，如监控区域划分为外域、本域、发生警情区域，事件发起者划分为外域用户、操作员、管理员等，具体优先级划分方式可以根据实际需要进行配置，在此不再赘述。

在一个例子中，当客户端需要请求前端设备的数据流时，客户端会向管理服务器发送请求报文，且管理服务器会通知前端设备向客户端发送该请求的数据流。在此过程中，管理服务器可以从该请求报文中解析出数据流的数据流参数，即客户端发送的请求报文中会携带自身请求数据流的数据流参数。

在一个例子中，数据流参数可以包括但不限于数据流的五元组信息。例如，可以为传输层协议类型、源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号。传输层协议类型为TCP类型，源IP地址为前端设备的IP地址，目的IP地址为客户端的IP地址，源端口为前端设备的端口号，目的端口号为客户端的端口号。

在一个例子中，管理服务器可以通过SNMP(Simple Network ManagementProtocol，简单网络管理协议)消息或者SIP(Session Initiation Protocol，会话初始协议)消息等方式，将该数据流的数据流参数以及该转发优先级发送给该数据流对应的前端设备，对于消息的格式，本发明实施例中不再赘述。

步骤303，前端设备接收来自管理服务器的数据流参数和转发优先级。

步骤304，前端设备发送携带该数据流参数和该转发优先级的配置报文。

在一个例子中，转发优先级可以携带在配置报文的特定IP选项中。例如，该特定IP选项包括三个字段，这三个字段分别为Type(类型)字段、len(长度)字段、Data(数据)字段。其中，该Type字段的取值为预设数值，如可以240，表示当前选项是用于承载转发优先级的特定IP选项，该特定IP选项也可以称为QoS选项。len字段为特定IP选项的长度。Data字段为转发优先级。

配置报文的数据流参数与实际数据流的数据流参数相同，例如，配置报文的源IP地址为前端设备的IP地址，源端口号为前端设备的端口号，目的IP地址为客户端的IP地址，目的端口号为客户端的端口号，协议类型为TCP类型。

步骤305，网络设备在接收到配置报文后，从该配置报文中解析出数据流参数和转发优先级，并维护该数据流参数和该转发优先级的对应关系。

在一个例子中，网络设备在接收到配置报文后，如果从该配置报文中解析出特定IP选项，则从特定IP选项中解析出转发优先级，并从该配置报文中解析出数据流参数，并维护配置报文的数据流参数和该转发优先级的对应关系。

为了实现上述过程，可以在网络设备的转发芯片上配置ACL(Access ControlList，访问控制列表)策略，该ACL策略用于将携带有特定IP选项的报文重定向到网络设备的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)。这样，转发芯片在接收到报文后，如果发现该报文中未携带特定IP选项，如未携带Type字段的取值为240的IP选项，则基于报文的五元组信息发送该报文，该过程不再赘述。如果发现该报文中携带特定IP选项，如携带Type字段的取值为240的IP选项，则说明该报文是携带转发优先级的配置报文，将该配置报文上送给CPU。

CPU在接收到该配置报文后，从该配置报文中解析出数据流参数(即配置报文的五元组信息)和转发优先级(从特定IP选项中解析)，并维护该数据流参数和该转发优先级的对应关系。在一个例子中，可以在本地的QoS配置中维护该数据流参数和该转发优先级的对应关系，以通过该转发优先级调整该数据流参数对应的数据流的QoS优先级，具体调整方式在后续过程中进行说明。

其中，本地的QoS配置是网络设备传输数据流的依据，网络设备需要基于该QoS配置来传输数据流，QoS配置的具体内容在本发明实施例中不再赘述。

在一个例子中，网络设备在接收到配置报文之后，如果确定本网络设备是数据流对应的最后一跳网络设备，则向前端设备发送配置应答报文；如果确定本网络设备不是数据流对应的最后一跳网络设备，则继续向下一跳网络设备转发配置报文。基于此，前端设备在接收到配置应答报文之前，则周期性的发送携带该数据流参数和该转发优先级的配置报文；前端设备在接收到配置应答报文之后，则停止发送携带该数据流参数和该转发优先级的配置报文。

其中，网络设备在接收到配置报文后，在维护数据流参数和转发优先级的对应关系的基础上，网络设备还可以通过配置报文的五元组信息(即数据流参数)查询路由表。如果发现该五元组信息匹配到直连路由，则认为本网络设备是该配置报文对应的最后一跳网络设备，且由于配置报文的五元组信息与数据流的数据流参数相同，因此本网络设备也是该数据流参数对应的数据流对应的最后一跳网络设备。如果发现该五元组信息未匹配到直连路由，则认为本网络设备不是该配置报文对应的最后一跳网络设备，也就不是该数据流参数对应的数据流对应的最后一跳网络设备，并基于查询到的路由对配置报文进行转发。

其中，前端设备在接收到配置应答报文之后，则认为整条链路上的QoS优先级已经调整完成，并停止发送携带该数据流参数和该转发优先级的配置报文，可以开始发送正常的数据流，且该数据流中不再携带特定IP选项。

在一个例子中，考虑到网络中可能存在等价路由，如果前端设备只发送一个配置报文，可能会导致部分路径的网络设备无法接收到配置报文，也就无法维护数据流参数和转发优先级的对应关系。基于此，前端设备在发送配置报文时，在每个发送周期内都是连续发送多个配置报文，这些配置报文在网络设备上进行负载分担，从而保证配置报文被发送给等价的多个网络设备。例如，网络设备1在接收到多个配置报文后，如果等价路由中存在的下一跳网络设备为网络设备2和网络设备3，网络设备1将一个配置报文发送给网络设备2，将另一个配置报文发送给网络设备3，从而将配置报文发送给等价的多个网络设备。

在一个例子中，考虑到网络中可能存在等价路由，基于此，网络设备在继续向下一跳网络设备转发配置报文的过程中，如果等价路由中存在至少两个下一跳网络设备，则网络设备可以分别向至少两个下一跳网络设备发送LLDP报文，并基于下一跳网络设备返回的LLDP响应报文确定该下一跳网络设备是否支持特定IP选项的处理。如果支持，则网络设备在等价路由中保留该下一跳网络设备；如果不支持，则网络设备从等价路由中删除该下一跳网络设备。

例如，网络设备1在向网络设备2和网络设备3发送配置报文之前，分别向网络设备2和网络设备3发送LLDP报文，并基于网络设备2和网络设备3返回的LLDP响应报文确定网络设备2和网络设备3是否支持特定IP选项的处理。假设网络设备2支持特定IP选项的处理，网络设备3不支持特定IP选项的处理，则网络设备1在等价路由中保留网络设备2，并从等价路由中删除网络设备3。这样，等价路由中存在的下一跳网络设备包括网络设备2，而不再包括网络设备3，网络设备1将配置报文发送给网络设备2，而不再发送给网络设备3。而且，网络设备1也只将数据流发送给网络设备2，而不再发送给网络设备3。

其中，网络设备1向网络设备2/网络设备3发送的LLDP报文，用于询问网络设备2/网络设备3是否支持特定IP选项的处理，即是否支持上述操作“从配置报文中解析出数据流参数和转发优先级，并维护该数据流参数和该转发优先级的对应关系”。如果是，则网络设备2/网络设备3返回的LLDP响应报文中携带支持特定IP选项的处理的信息。如果否，则网络设备2/网络设备3返回的LLDP响应报文中携带不支持特定IP选项的处理的信息。基于支持特定IP选项的处理的信息或者不支持特定IP选项的处理的信息，网络设备1可以确定网络设备2/网络设备3支持特定IP选项的处理，或者不支持特定IP选项的处理。

步骤306，前端设备发送携带数据流参数的数据流，该数据流参数就是该数据流的五元组信息，且该五元组信息与配置报文的五元组信息相同。

步骤307，网络设备在接收到数据流后，从该数据流中解析出数据流参数，并通过上述对应关系(即上述数据流参数与转发优先级的对应关系)确定该数据流参数对应的转发优先级，并利用该转发优先级传输该数据流。

在一个例子中，网络设备利用该转发优先级传输该数据流的过程，具体可以包括但不限于如下方式：网络设备从该数据流中解析出DSCP优先级，并利用该转发优先级与该DSCP优先级传输该数据流。例如，可以确定转发优先级与DSCP优先级之和为QoS优先级，并利用该QoS优先级传输该数据流。当然，在实际应用中，并不局限于利用转发优先级与DSCP优先级之和传输该数据流，例如，还可以利用(M*转发优先级)与DSCP优先级之和传输该数据流，M为大于1的任意数值，本发明实施例中对于其它方式不再赘述。

其中，在数据流的IP头部的服务类别字段中，可以携带有DSCP优先级，且该DSCP优先级与数据流的类型有关。例如，在默认配置下，语音广播/语音对讲类型的DSCP优先级可以为EF，如优先级数值46；信令类型的DSCP优先级可以为EF，如优先级数值46；存储类型的DSCP优先级可以为CS5，如优先级数值40；实况业务类型的DSCP优先级可以为CS4，如优先级数值32；回放类型的DSCP优先级可以为AF31，如优先级数值26。

以数据流1为实况业务类型的数据流为例，假设在网络设备上未维护数据流1的数据流参数与转发优先级的对应关系，则网络设备在接收到实况业务类型的数据流1后，则基于优先级数值32发送该数据流1。以数据流2为实况业务类型的数据流为例，假设在网络设备上维护数据流2的数据流参数与转发优先级5的对应关系，则网络设备在接收到实况业务类型的数据流2后，从该数据流2中解析出DSCP优先级32，并确定QoS优先级为转发优先级5与DSCP优先级32之和，并基于QoS优先级37发送该数据流2。

由于传输数据流2时使用优先级37，而传输数据流1时使用优先级32，因此，数据流2比数据流1得到更优先的传输，可以保证具有高优先级的数据流2优先通过，避免高优先级的数据流2发生链路拥塞，数据丢失等问题。

在一个例子中，前端设备在确定需要取消转发优先级时，则可以发送携带该数据流参数的转发优先级删除报文，以使收到该转发优先级删除报文的网络设备删除该数据流参数和该转发优先级的对应关系。其中，该转发优先级删除报文中携带的转发优先级为预设数值，如数值0，以表示当前报文为转发优先级删除报文，且各网络设备在解析出转发优先级为预设数值时，可以确定当前报文为转发优先级删除报文，并删除数据流参数和转发优先级的对应关系。

其中，当对数据流进行QoS优先保障的触发条件(如数据流有丢包、卡顿、发生车辆碰撞现象等)消失，或者用户关闭该数据流时，则管理服务器通知前端设备将转发优先级取消，以使前端设备确定需要取消转发优先级。

在一个例子中，在前端设备的注册过程中，前端设备向管理服务器发送注册报文，该注册报文中携带本前端设备的IP地址和MAC(Media Access Control，媒体访问控制)地址。管理服务器在前端设备注册成功后，利用该前端设备的IP地址和MAC地址，查询到该前端设备接入的网络设备，以及在该网络设备上的接入端口，具体查询方式在此不再赘述。之后，管理服务器向该网络设备发送针对该接入端口的带宽配置报文，该带宽配置报文中携带管理服务器为该前端设备分配的数据流带宽。基于此，网络设备可以在该接入端口上对前端设备的数据流进行限制，其限制大小为该数据流带宽。

基于上述技术方案，本发明实施例中，前端设备可以通过配置报文将数据流参数和转发优先级通知给各网络设备，以使各网络设备在传输数据流时，可以利用数据流对应的转发优先级来传输该数据流。这样，当在有限的网络带宽上发送大量数据流时，可以保证具有高优先级的数据流优先通过，避免高优先级的数据流发生链路拥塞，数据丢失等问题，从而可以提高业务体验。

基于与上述方法同样的发明构思，本发明实施例中还提供一种数据流的传输装置，该数据流的传输装置应用在前端设备上。该数据流的传输装置可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在的前端设备的处理器，读取非易失性存储器中对应的计算机程序指令形成的。从硬件层面而言，如图4所示，为本发明提出的数据流的传输装置所在的前端设备的一种硬件结构图，除了图4所示的处理器、非易失性存储器外，前端设备还可以包括其他硬件，如负责处理报文的转发芯片、网络接口、内存等；从硬件结构上来讲，该前端设备还可能是分布式设备，可能包括多个接口卡，以便在硬件层面进行报文处理的扩展。

如图5所示，为本发明提出的数据流的传输装置的结构图，所述装置包括：

接收模块11，用于接收来自管理服务器的数据流参数和转发优先级；

发送模块12，用于发送携带所述数据流参数和转发优先级的配置报文，以使收到所述配置报文的网络设备维护所述数据流参数和转发优先级的对应关系；以及，发送携带所述数据流参数的数据流，以使收到所述数据流的网络设备从所述数据流中解析出所述数据流参数，并通过所述对应关系确定所述数据流参数对应的转发优先级，并利用所述转发优先级传输所述数据流。

在一个例子中，所述转发优先级携带在所述配置报文的特定IP选项中。

在一个例子中，所述发送模块12，还用于在接收到所述配置应答报文之前，周期性的发送携带所述数据流参数和所述转发优先级的配置报文；在接收到所述配置应答报文之后，停止发送携带所述数据流参数和所述转发优先级的配置报文；其中，网络设备在接收到配置报文后，如果确定自身是所述数据流对应的最后一跳网络设备，则向前端设备发送配置应答报文；如果确定自身不是所述数据流对应的最后一跳网络设备，则继续向下一跳网络设备转发配置报文。

在一个例子中，所述发送模块12，还用于在确定需要取消所述转发优先级时，则发送携带所述数据流参数的转发优先级删除报文，以使收到所述转发优先级删除报文的网络设备删除所述数据流参数和所述转发优先级的对应关系。

其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

基于与上述方法同样的发明构思，本发明实施例中还提供一种数据流的传输系统，所述数据流的传输系统具体可以包括：管理服务器，用于针对新建或者已有的数据流，当需要对所述数据流进行QoS优先保障时，获取所述数据流的转发优先级，并将所述数据流的数据流参数以及所述转发优先级发送给所述数据流对应的前端设备。前端设备，用于接收来自管理服务器的数据流参数和转发优先级，发送携带数据流参数和转发优先级的配置报文，并发送携带所述数据流参数的数据流。网络设备，用于在接收到所述配置报文时，维护所述数据流参数和所述转发优先级的对应关系；在接收到所述数据流时，从所述数据流中解析出所述数据流参数，并通过所述对应关系确定所述数据流参数对应的转发优先级，并利用所述转发优先级传输所述数据流。

在一个例子中，所述管理服务器，具体用于当接收到所述数据流对应的客户端发送的QoS保障申请报文时，则确定需要对所述数据流进行QoS优先保障；或者，当接收到所述数据流对应的前端设备发送的QoS保障申请报文时，则确定需要对所述数据流进行QoS优先保障；或者，如果当前发生针对所述数据流的预设事件，则确定需要对所述数据流进行QoS优先保障。

在一个例子中，所述管理服务器，具体用于在获取数据流的转发优先级的过程中，根据所述数据流对应的如下参数的一种或者几种，获取所述数据流的转发优先级：前端设备监控区域优先级、事件发起者优先级、事件性质优先级。

在一个例子中，所述转发优先级携带在所述配置报文的特定IP选项中；所述网络设备，还用于在接收到所述配置报文后，如果从所述配置报文中解析出所述特定IP选项，则从所述特定IP选项中解析出所述转发优先级，并维护所述配置报文的数据流参数和所述转发优先级的对应关系。

在一个例子中，所述网络设备，还用于在接收到配置报文后，如果确定自身是所述数据流对应的最后一跳网络设备，则向前端设备发送配置应答报文；如果确定自身不是所述数据流对应的最后一跳网络设备，则继续向下一跳网络设备转发配置报文；所述前端设备，用于在接收到所述配置应答报文之前，周期性发送携带所述数据流参数和所述转发优先级的配置报文；在接收到所述配置应答报文之后，停止发送携带所述数据流参数和所述转发优先级的配置报文。

在一个例子中，所述网络设备，具体用于在继续向所述下一跳网络设备转发所述配置报文的过程中，如果等价路由中存在至少两个下一跳网络设备，则分别向所述至少两个下一跳网络设备发送链路层发现协议LLDP报文，并基于下一跳网络设备返回的LLDP响应报文确定下一跳网络设备是否支持特定IP选项的处理；如果支持，则在所述等价路由中保留所述下一跳网络设备；如果不支持，则从所述等价路由中删除所述下一跳网络设备。

在一个例子中，所述网络设备，具体用于在利用所述转发优先级传输所述数据流的过程中，从所述数据流中解析出差分服务代码点DSCP优先级，并利用所述转发优先级与所述DSCP优先级之和传输所述数据流。

在一个例子中，所述前端设备，还用于在确定需要取消所述转发优先级时，则发送携带所述数据流参数的转发优先级删除报文，以使收到所述转发优先级删除报文的网络设备删除所述数据流参数和所述转发优先级的对应关系。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可进一步拆分成多个子模块。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种数据流的传输方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

前端设备接收来自管理服务器的数据流参数和转发优先级；

所述前端设备发送携带所述数据流参数和转发优先级的配置报文，以使收到所述配置报文的网络设备维护所述数据流参数和转发优先级的对应关系；

所述前端设备发送携带所述数据流参数的数据流，以使收到所述数据流的网络设备从所述数据流中解析出所述数据流参数，并通过所述对应关系确定所述数据流参数对应的转发优先级，并利用所述转发优先级传输所述数据流；

其中，所述网络设备在接收到配置报文后，如果确定自身是所述数据流对应的最后一跳网络设备，则向所述前端设备发送配置应答报文；如果确定自身不是所述数据流对应的最后一跳网络设备，则继续向下一跳网络设备转发配置报文；

所述前端设备在接收到所述配置应答报文之前，周期性的发送携带所述数据流参数和所述转发优先级的配置报文；所述前端设备在接收到所述配置应答报文之后，停止发送携带所述数据流参数和所述转发优先级的配置报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前端设备接收来自管理服务器的数据流参数和转发优先级之前，所述方法还包括：

对于新建或者已有的数据流，所述管理服务器判断是否需要对所述数据流进行QoS优先保障，如果是，则获取所述数据流的转发优先级，并将所述数据流的数据流参数以及所述转发优先级发送给所述数据流对应的前端设备。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述管理服务器判断是否需要对所述数据流进行QoS优先保障的过程，具体包括：

如果接收到所述数据流对应的客户端发送的QoS保障申请报文，则所述管理服务器确定需要对所述数据流进行QoS优先保障；或者，如果接收到所述数据流对应的前端设备发送的QoS保障申请报文，则所述管理服务器确定需要对所述数据流进行QoS优先保障；或者，如果当前发生针对所述数据流的预设事件，则所述管理服务器确定需要对所述数据流进行QoS优先保障；

所述管理服务器获取所述数据流的转发优先级的过程，具体包括：所述管理服务器根据所述数据流对应的如下参数的一种或者几种，获取所述数据流的转发优先级：前端设备监控区域优先级、事件发起者优先级、事件性质优先级。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转发优先级携带在所述配置报文的特定IP选项中；网络设备在接收到所述配置报文后，如果从所述配置报文中解析出所述特定IP选项，则从所述特定IP选项中解析出所述转发优先级，并维护所述配置报文的数据流参数和所述转发优先级的对应关系。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述网络设备在继续向下一跳网络设备转发配置报文的过程中，如果等价路由中存在至少两个下一跳网络设备，则分别向至少两个下一跳网络设备发送链路层发现协议LLDP报文，并基于下一跳网络设备返回的LLDP响应报文确定下一跳网络设备是否支持特定IP选项的处理；如果支持，在等价路由中保留所述下一跳网络设备；如果不支持，从等价路由中删除所述下一跳网络设备。

6.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述网络设备利用所述转发优先级传输所述数据流的过程，具体包括：

所述网络设备从所述数据流中解析出差分服务代码点DSCP优先级，并利用所述转发优先级与所述DSCP优先级之和传输所述数据流。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述前端设备在确定需要取消所述转发优先级时，则发送携带所述数据流参数的转发优先级删除报文，以使收到所述转发优先级删除报文的网络设备删除所述数据流参数和所述转发优先级的对应关系。

8.一种数据流的传输装置，应用于前端设备，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收来自管理服务器的数据流参数和转发优先级；

发送模块，用于发送携带所述数据流参数和转发优先级的配置报文，以使收到所述配置报文的网络设备维护所述数据流参数和转发优先级的对应关系；

以及，发送携带所述数据流参数的数据流，以使收到所述数据流的网络设备从所述数据流中解析出所述数据流参数，并通过所述对应关系确定所述数据流参数对应的转发优先级，并利用所述转发优先级传输所述数据流；

其中，所述网络设备在接收到配置报文后，如果确定自身是所述数据流对应的最后一跳网络设备，则向所述前端设备发送配置应答报文；如果确定自身不是所述数据流对应的最后一跳网络设备，则继续向下一跳网络设备转发配置报文；

所述前端设备在接收到所述配置应答报文之前，周期性的发送携带所述数据流参数和所述转发优先级的配置报文；所述前端设备在接收到所述配置应答报文之后，停止发送携带所述数据流参数和所述转发优先级的配置报文。

9.一种数据流的传输系统，其特征在于，所述系统包括：

管理服务器，用于针对新建或者已有的数据流，当需要对所述数据流进行QoS优先保障时，获取所述数据流的转发优先级，并将所述数据流的数据流参数以及所述转发优先级发送给所述数据流对应的前端设备；

前端设备，用于接收来自管理服务器的数据流参数和转发优先级，发送携带数据流参数和转发优先级的配置报文，并发送携带所述数据流参数的数据流；

所述前端设备在接收到所述配置应答报文之前，周期性的发送携带所述数据流参数和所述转发优先级的配置报文；所述前端设备在接收到所述配置应答报文之后，停止发送携带所述数据流参数和所述转发优先级的配置报文；

网络设备，用于在接收到所述配置报文时，维护所述数据流参数和所述转发优先级的对应关系；在接收到所述数据流时，从所述数据流中解析出所述数据流参数，并通过所述对应关系确定所述数据流参数对应的转发优先级，并利用所述转发优先级传输所述数据流；

所述网络设备在接收到配置报文后，如果确定自身是所述数据流对应的最后一跳网络设备，则向所述前端设备发送配置应答报文；如果确定自身不是所述数据流对应的最后一跳网络设备，则继续向下一跳网络设备转发配置报文。