CN110891026A - 一种流量调度方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

一种流量调度方法、设备及系统。所述方法包括，第一网络设备根据从发话端设备接收到的第一发话端属性消息和从收听端设备接收到的收听端属性消息确定第一流量调度信息和第一数据流的传输路径。然后，所述第一网络设备向所述传输路径上的网络设备发送第一流量调度消息，所述第一流量调度消息包括所述第一流量调度信息，所述第一流量调度信息指示所述传输路径上的网络设备生成门控表，所述门控表指示所述传输路径上的网络设备根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。

Description

一种流量调度方法、设备及系统

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种流量调度方法、设备及系统。

背景技术

音视频桥(audio video bridging，AVB)是一项新的以太网标准。AVB相关标准由电气及电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)802.1工作组下属的AVB任务组制定。2012年AVB任务组被正式更名为时间敏感网络(time-sensitive networking，TSN)任务组。TSN主要涉及流预留协议(stream reservationprotocol，SRP)、精确时间协议(precision time protocol，PTP)和流量控制(trafficshaping)等。TSN可以被应用在具有低延时需求或基于时间同步数据传输的网络场景中，例如音频和视频传输领域、汽车控制领域、工业控制领域和商用电子领域等。

TSN定义了三种网络配置模型：全分布模型(fully distributed model)、集中网络/分布用户模型(centralized network/distributed user model)和全集中模型(fullycentralized model)。其中，在全分布模型中，不存在集中网络配置实体，发话端(talker)设备经由TSN中的传输数据流的传输路径向收听端(listener)设备发送网络配置信息。所述TSN中的传输数据流的传输路径上包括至少一个网络设备。基于网络配置信息，所述传输路径上的所述至少一个网络设备中的每个网络设备预留传输数据流的资源。配置成功后，发话端设备经由所述传输路径向收听端设备发送数据流。

在全分布模型组成的网络场景中，数据流的传输路径上的各个网络设备只能根据发话端设备和收听端设备之间交互的网络配置信息实现资源预留，因此，发话端设备只能通过常规的队列调度机制向收听端设备发送数据流。然而，全分布模型中，这种实现方式导致从发话端设备到收听端设备的时延较高和时延不稳定。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种流量调度(traffic scheduling)方法、设备及系统，在全分布模型的TSN中，实现发话端设备与收听端设备之间的增强型调度流量(enhancements for scheduled traffic)的传输，从而，有助于降低从发话端设备到收听端设备的时延和提高时延稳定性。

本申请实施例提供的技术方案如下。

第一方面，提供了一种流量调度方法，所述流量调度方法应用在全分布模型的TSN中，所述TSN包括第一网络设备、发话端设备和收听端设备，所述第一网络设备、所述发话端设备和所述收听端设备用于传输数据流。所述方法包括，首先，所述第一网络设备接收所述发话端设备发送的第一发话端属性消息。所述第一发话端属性消息包括所述发话端设备的端口标识和流量调度使能信息。其中，所述流量调度使能信息指示请求所述第一网络设备分配第一数据流的第一流量调度信息，所述发话端设备的端口标识指示所述第一数据流的出端口，所述第一发话端属性消息包括的第一目的媒体接入控制(Media Access Control，MAC)地址为所述第一网络设备的MAC地址。然后，所述第一网络设备接收所述收听端设备发送的收听端属性消息。所述收听端属性消息指示所述收听端设备为所述第一数据流的接收端，所述收听端属性消息包括所述收听端设备的端口标识，所述收听端设备的端口标识指示所述第一数据流的入端口。并且，所述第一网络设备根据所述第一发话端属性消息和所述收听端属性消息确定所述第一流量调度信息和所述第一数据流的传输路径。以及，所述第一网络设备向所述传输路径上的网络设备发送第一流量调度消息。所述第一流量调度消息包括所述第一流量调度信息，所述第一流量调度信息指示所述传输路径上的网络设备生成门控表(gate control list)，所述门控表指示所述传输路径上的网络设备根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。

基于实施例提供的方案，在全分布模型的TSN中，实现发话端设备与收听端设备之间的增强型调度流量的传输，从而，有助于降低从发话端设备到收听端设备的时延和提高时延稳定性，例如，时延为微秒级。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一流量调度信息包括第一MAC地址和第一端口标识，所述第一MAC地址指示所述传输路径上的网络设备的MAC地址，所述第一端口标识指示所述传输路径上的网络设备接收所述第一流量调度消息的端口。

在第一方面的又一种可能的实现方式中，在所述第一网络设备接收所述发话端设备发送的第一发话端属性消息之前，所述方法还包括，所述第一网络设备接收所述第一网络设备的邻居网络设备发送的MAC地址请求消息，所述MAC地址请求消息用于获取所述第一网络设备的MAC地址。所述第一网络设备根据所述MAC地址请求消息，向所述第一网络设备的邻居网络设备发送MAC地址回复消息，所述MAC地址回复消息携带所述第一网络设备的MAC地址。

在第一方面的再一种可能的实现方式中，所述第一网络设备根据所述第一发话端属性消息和所述收听端属性消息确定所述第一流量调度信息，具体包括，所述第一网络设备根据所述收听端属性消息确定所述收听端设备具备接收所述第一数据流的能力。所述第一网络设备根据所述第一发话端属性消息包括的所述流量调度使能信息和所述第一目的MAC地址确定所述第一发话端属性消息请求所述第一网络设备分配所述第一数据流的所述第一流量调度信息。所述第一网络设备根据所述第一发话端属性消息和所述收听端设备的端口标识确定所述第一流量调度信息和所述传输路径。

在第一方面的再一种可能的实现方式中，所述方法还包括，所述第一网络设备向所述发话端设备转发所述收听端属性消息。

在第一方面的再一种可能的实现方式中，在所述第一网络设备接收所述收听端设备发送的收听端属性消息之前，所述方法还包括，所述第一网络设备接收所述发话端设备发送的第二发话端属性消息，所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收所述第一数据流，所述第二发话端属性消息包括所述流量调度使能信息和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述收听端设备的MAC地址。所述第一网络设备根据所述第二发话端属性消息包括的所述流量调度使能信息，不预留传输所述第一数据流的资源。所述第一网络设备向所述收听端设备转发所述第二发话端属性消息。

第二方面，提供了流量调度方法，所述流量调度方法应用在全分布模型的TSN中，所述TSN包括第一网络设备、第二网络设备和收听端设备，所述第一网络设备、所述第二网络设备和所述收听端设备用于传输数据流。所述方法包括，首先，所述第二网络设备接收所述第一网络设备发送的第一流量调度消息。所述第一流量调度消息包括第一流量调度信息，所述第一流量调度信息是所述第一网络设备根据第一发话端属性消息和收听端属性消息确定的流量调度信息。所述第一发话端属性消息包括发话端设备的端口标识和流量调度使能信息，所述流量调度使能信息指示请求所述第一网络设备分配第一数据流的第一流量调度信息，所述发话端设备的端口标识指示所述第一数据流的出端口，所述第一发话端属性消息包括的第一目的MAC地址为所述第一网络设备的MAC地址。所述收听端属性消息指示所述收听端设备为所述第一数据流的接收端，所述收听端属性消息包括所述收听端设备的端口标识，所述收听端设备的端口标识指示所述第一数据流的入端口。然后，所述第二网络设备根据所述第一流量调度信息生成门控表。而且，所述第二网络设备根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。

基于实施例提供的方案，在全分布模型的TSN中，实现发话端设备与收听端设备之间的增强型调度流量的传输，从而，有助于降低从发话端设备到收听端设备的时延和提高时延稳定性，例如，时延为微秒级。

在第二方面的一种可能的实现方式中，在所述第二网络设备接收所述第一网络设备发送的第一流量调度消息之前，所述方法还包括，所述第二网络设备接收所述发话端设备发送的第二发话端属性消息，所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收所述第一数据流，所述第二发话端属性消息包括所述流量调度使能信息和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述收听端设备的MAC地址。所述第二网络设备根据所述第二发话端属性消息包括的所述流量调度使能信息，不预留传输所述第一数据流的资源。所述第一网络设备向所述收听端设备转发所述第二发话端属性消息。

在第二方面的又一种可能的实现方式中，所述方法还包括，所述第二网络设备根据所述第二发话端属性消息生成所述第一发话端属性消息，所述第二发话端属性消息的载荷与所述第一发话端属性消息的载荷相同。所述第二网络设备向所述第一网络设备发送所述第一发话端属性消息。

在第二方面的再一种可能的实现方式中，所述第二网络设备是所述发话端设备，在所述第二网络设备接收所述第一网络设备发送的第一流量调度消息之前，所述方法还包括，所述第二网络设备向所述第一网络设备发送所述第一发话端属性消息。所述第二网络设备向所述收听端设备发送第二发话端属性消息，所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收所述第一数据流，所述第二发话端属性消息包括所述流量调度使能信息和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述收听端设备的MAC地址。所述第二网络设备接收所述收听端设备发送的、并且经由所述第一网络设备转发的所述收听端属性消息。

在第二方面的再一种可能的实现方式中，在所述第二网络设备向所述第一网络设备发送所述第一发话端属性消息之前，所述方法还包括，所述第二网络设备向所述第二网络设备的邻居网络设备发送MAC地址请求消息，所述MAC地址请求消息用于获取所述第一网络设备的MAC地址。所述第二网络设备接收所述第二网络设备的邻居网络设备发送的MAC地址回复消息，所述MAC地址回复消息携带所述第一网络设备的MAC地址。

第三方面，提供了一种流量调度方法，所述流量调度方法应用在全分布模型的TSN中，所述TSN包括发话端设备和收听端设备，所述发话端设备和所述收听端设备用于传输数据流。所述方法包括，首先，所述发话端设备确定第一发话端属性。所述第一发话端属性包括所述发话端设备的端口标识和流量调度使能信息。其中，所述流量调度使能信息指示请求所述发话端设备分配第一数据流的第一流量调度信息，所述发话端设备的端口标识指示所述第一数据流的出端口。然后，所述发话端设备接收所述收听端设备发送的收听端属性消息。所述收听端属性消息指示所述收听端设备为所述第一数据流的接收端，所述收听端属性消息包括所述收听端设备的端口标识，所述收听端设备的端口标识指示所述第一数据流的入端口。并且，所述发话端设备根据所述第一发话端属性和所述收听端属性消息确定所述第一流量调度信息和所述第一数据流的传输路径。以及，所述发话端设备向所述传输路径上的网络设备发送第一流量调度消息。所述第一流量调度消息包括所述第一流量调度信息，所述第一流量调度信息指示所述传输路径上的网络设备生成门控表，所述门控表指示所述传输路径上的网络设备根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。

基于实施例提供的方案，在全分布模型的TSN中，实现发话端设备与收听端设备之间的增强型调度流量的传输，从而，有助于降低从发话端设备到收听端设备的时延和提高时延稳定性，例如，时延为微秒级。

在第三方面的一种可能的实现方式中，所述第一流量调度信息包括第一MAC地址和第一端口标识，所述第一MAC地址指示所述传输路径上的网络设备的MAC地址，所述第一端口标识指示所述传输路径上的网络设备接收所述第一流量调度消息的端口。

在第三方面的又一种可能的实现方式中，所述发话端设备根据所述第一发话端属性和所述收听端属性消息确定所述第一流量调度信息，具体包括，所述发话端设备根据所述收听端属性消息确定所述收听端设备具备接收所述第一数据流的能力。所述发话端设备根据所述第一发话端属性包括的所述流量调度使能信息确定所述第一发话端属性消息请求所述发话端设备分配所述第一数据流的所述第一流量调度信息。所述发话端设备根据所述第一发话端属性和所述收听端设备的端口标识确定所述第一流量调度信息和所述传输路径。

在第三方面的再一种可能的实现方式中，在所述发话端设备接收所述收听端设备发送的收听端属性消息之前，所述方法还包括，所述发话端设备向所述收听端设备发送第二发话端属性消息，所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收所述第一数据流，所述第二发话端属性消息包括所述流量调度使能信息和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述收听端设备的MAC地址。

在上述第一方面或第二方面或第三方面中，可选的，所述第一流量调度信息还包括所述门控表的周期的开始时间和所述门控表的门状态，所述第一流量调度信息还包括以下信息中的至少两个：所述门控表的每周期内的时隙数量、所述门控表的周期的长度和所述门控表的时隙的长度。

在上述第一方面或第二方面或第三方面中，可选的，所述第一流量调度信息还包括时间延长信息，所述时间延长信息指示当前生效的流量调度信息在所述第一流量调度信息生效前的延长时间。

在上述第一方面或第二方面或第三方面中，可选的，所述第一流量调度消息是多重注册协议(multiple registration protocol，MRP)或链路本地注册协议(link-localregistration protocol，LRP)消息。

第四方面，提供了一种第一网络设备，所述第一网络设备具有实现上述方法中第一网络设备行为的功能。所述功能可以基于硬件实现，也可以基于硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一个可能的设计中，第一网络设备的结构中包括处理器和接口，所述处理器被配置为支持第一网络设备执行上述方法中相应的功能。所述接口用于支持第一网络设备与第二网络设备或发话端设备或收听端设备之间的通信，向第二网络设备或发话端设备或收听端设备发送上述方法中所涉及的信息或者指令，或者从第二网络设备或发话端设备或收听端设备接收上述方法中所涉及的信息或者指令。所述第一网络设备还可以包括存储器，所述存储器用于与处理器耦合，其保存第一网络设备必要的程序指令和数据。

在另一个可能的设计中，所述第一网络设备包括：处理器、发送器、接收器、随机存取存储器、只读存储器以及总线。其中，处理器通过总线分别耦接发送器、接收器、随机存取存储器以及只读存储器。其中，当需要运行第一网络设备时，通过固化在只读存储器中的基本输入/输出系统或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导第一网络设备进入正常运行状态。在第一网络设备进入正常运行状态后，在随机存取存储器中运行应用程序和操作系统，使得该处理器执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。

第五方面，提供一种第一网络设备，所述第一网络设备包括：主控板和接口板，进一步，还可以包括交换网板。所述第一网络设备用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。具体地，所述第一网络设备包括用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法的模块。

第六方面，提供一种第一网络设备，所述第一网络设备包括控制器和第一转发子设备。所述第一转发子设备包括：接口板，进一步，还可以包括交换网板。所述第一转发子设备用于执行第五方面中的接口板的功能，进一步，还可以执行第五方面中交换网板的功能。所述控制器包括接收器、处理器、发送器、随机存取存储器、只读存储器以及总线。其中，处理器通过总线分别耦接接收器、发送器、随机存取存储器以及只读存储器。其中，当需要运行控制器时，通过固化在只读存储器中的基本输入/输出系统或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导控制器进入正常运行状态。在控制器进入正常运行状态后，在随机存取存储器中运行应用程序和操作系统，使得该处理器执行第五方面中主控板的功能。

第七方面，提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述第一网络设备所用的程序、代码或指令，当处理器或硬件设备执行这些程序、代码或指令时可以完成上述第一方面中第一网络设备的功能或步骤。

第八方面，提供了一种第二网络设备，所述第二网络设备具有实现上述方法中第二网络设备行为的功能。所述功能可以基于硬件实现，也可以基于硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一个可能的设计中，第二网络设备的结构中包括处理器和接口，所述处理器被配置为支持第二网络设备执行上述方法中相应的功能。所述接口用于支持第二网络设备与第一网络设备之间的通信，向第一网络设备发送上述方法中所涉及的信息或者指令，或者从第一网络设备接收上述方法中所涉及的信息或者指令。所述第二网络设备还可以包括存储器，所述存储器用于与处理器耦合，其保存第二网络设备必要的程序指令和数据。

在另一个可能的设计中，所述第二网络设备包括：处理器、发送器、接收器、随机存取存储器、只读存储器以及总线。其中，处理器通过总线分别耦接发送器、接收器、随机存取存储器以及只读存储器。其中，当需要运行第二网络设备时，通过固化在只读存储器中的基本输入/输出系统或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导第二网络设备进入正常运行状态。在第二网络设备进入正常运行状态后，在随机存取存储器中运行应用程序和操作系统，使得该处理器执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法。

第九方面，提供一种第二网络设备，所述第二网络设备包括：主控板和接口板，进一步，还可以包括交换网板。所述第二网络设备用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法。具体地，所述第二网络设备包括用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法的模块。

第十方面，提供一种第二网络设备，所述第二网络设备包括控制器和第二转发子设备。所述第二转发子设备包括：接口板，进一步，还可以包括交换网板。所述第二转发子设备用于执行第九方面中的接口板的功能，进一步，还可以执行第九方面中交换网板的功能。所述控制器包括接收器、处理器、发送器、随机存取存储器、只读存储器以及总线。其中，处理器通过总线分别耦接接收器、发送器、随机存取存储器以及只读存储器。其中，当需要运行控制器时，通过固化在只读存储器中的基本输入/输出系统或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导控制器进入正常运行状态。在控制器进入正常运行状态后，在随机存取存储器中运行应用程序和操作系统，使得该处理器执行第九方面中主控板的功能。

第十一方面，提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述第二网络设备所用的程序、代码或指令，当处理器或硬件设备执行这些程序、代码或指令时可以完成上述第二方面中第二网络设备的功能或步骤。

第十二方面，提供了一种发话端设备，所述发话端设备具有实现上述方法中第三方面的发话端设备行为的功能。所述功能可以基于硬件实现，也可以基于硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一个可能的设计中，发话端设备的结构中包括处理器和接口，所述处理器被配置为支持发话端设备执行上述方法中相应的功能。所述接口用于支持发话端设备与第二网络设备或收听端设备之间的通信，向第二网络设备或收听端设备发送上述方法中所涉及的信息或者指令，或者从第二网络设备或发话端设备或收听端设备接收上述方法中所涉及的信息或者指令。所述发话端设备还可以包括存储器，所述存储器用于与处理器耦合，其保存发话端设备必要的程序指令和数据。

在另一个可能的设计中，所述发话端设备包括：处理器、发送器、接收器、随机存取存储器、只读存储器以及总线。其中，处理器通过总线分别耦接发送器、接收器、随机存取存储器以及只读存储器。其中，当需要运行发话端设备时，通过固化在只读存储器中的基本输入/输出系统或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导发话端设备进入正常运行状态。在发话端设备进入正常运行状态后，在随机存取存储器中运行应用程序和操作系统，使得该处理器执行第三方面或第三方面的任意可能的实现方式中的方法。

第十三方面，提供一种发话端设备，所述发话端设备包括：主控板和接口板，进一步，还可以包括交换网板。所述发话端设备用于执行第三方面或第三方面的任意可能的实现方式中的方法。具体地，所述发话端设备包括用于执行第三方面或第三方面的任意可能的实现方式中的方法的模块。

第十四方面，提供一种发话端设备，所述发话端设备包括控制器和第一转发子设备。所述第一转发子设备包括：接口板，进一步，还可以包括交换网板。所述第一转发子设备用于执行第十三方面中的接口板的功能，进一步，还可以执行第十三方面中交换网板的功能。所述控制器包括接收器、处理器、发送器、随机存取存储器、只读存储器以及总线。其中，处理器通过总线分别耦接接收器、发送器、随机存取存储器以及只读存储器。其中，当需要运行控制器时，通过固化在只读存储器中的基本输入/输出系统或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导控制器进入正常运行状态。在控制器进入正常运行状态后，在随机存取存储器中运行应用程序和操作系统，使得该处理器执行第十三方面中主控板的功能。

第十五方面，提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述发话端设备所用的程序、代码或指令，当处理器或硬件设备执行这些程序、代码或指令时可以完成上述第三方面中发话端设备的功能或步骤。

第十六方面，提供一种网络系统，所述网络系统包括第一网络设备和第二网络设备，所述第一网络设备为前述第四方面或第五方面或第六方面中的第一网络设备，所述第二网络设备为前述第八方面或第九方面或第十方面中的第二网络设备。

通过上述方案，在全分布模型的TSN中，用于传输数据流的第一网络设备根据接收到的来自发话端设备的第一发话端属性消息和来自收听端设备的收听端属性消息，确定第一流量调度信息和第一数据流的传输路径。所述第一网络设备向所述传输路径上的网络设备发送包括所述第一流量调度信息的第一流量调度消息。所述传输路径上的网络设备接收到所述第一流量调度消息后，根据所述第一流量调度信息生成门控表，并且，根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。通过实施例提供的方法，实现发话端设备与收听端设备之间的增强型调度流量的传输，从而，有助于降低从发话端设备到收听端设备的时延和提高时延稳定性。

附图说明

图1为本申请实施例的一种网络结构示意图；

图2为本申请实施例的另一种网络结构示意图；

图3为本申请实施例的一种流量调度方法流程图；

图4为本申请实施例的一种流量调度使能信息的封装格式图；

图5为本申请实施例的一种第一流量调度信息的封装格式图；

图6为本申请实施例的一种第一网络设备MAC地址信息的封装格式图；

图7为本申请实施例的第一网络设备的结构示意图；

图8为本申请实施例的第一网络设备的硬件结构示意图；

图9为本申请实施例的另第一网络设备的硬件结构示意图；

图10为本申请实施例的第二网络设备的结构示意图；

图11为本申请实施例的第二网络设备的硬件结构示意图；

图12为本申请实施例的另第二网络设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。

图1为本申请实施例的一种网络结构示意图。图1所示的网络是全分布模型的时间敏感网络(time-sensitive networking，TSN)。所述网络包括发话端(talker)设备、收听端(listener)设备和至少一个网络设备。所述至少一个网络设备位于所述发话端设备和所述收听端设备之间的传输路径上。如图1所示，发话端设备经由网络设备01、网络设备02、网络设备03、网络设备04、网络设备05和网络设备06与收听端设备通信。关于全分布模型的TSN的网络架构可以参考IEEE P802.1Qcc/D2.1的“第46节.时间敏感网络(TSN)配置”中的相关解释。

在图1所示的网络中，发话端设备和收听端设备可以被称为TSN中的终端站(endstations)，网络设备01-网络设备06可以被称为TSN中的传输设备。在二层网络场景中，网络设备01-网络设备06包括网桥(bridges)。在实际场景中，发话端设备和收听端设备也可以被看做网桥，例如，发话端设备是实现发送数据流的网桥，收听端设备是实现接收数据流的网桥。具体的，网络设备01-网络设备06包括交换机，发话端设备和收听端设备包括交换机或服务器。在三层网络场景中，网络设备01-网络设备06包括路由器或三层交换机，发话端设备和收听端设备包括路由器或三层交换机或服务器。

在图1所示的网络中，发话端设备可以经由网络设备01-网络设备06组成的传输网向收听端设备发送数据流。例如，发话端设备经由网络设备03、网络设备04和网络设备05向收听端设备发送数据流01，其中，经由发话端设备、网络设备03、网络设备04、网络设备05和收听端设备的路径是数据流01的传输路径。在传输数据流01之前，发话端设备可以根据SRP的规范、经由数据流01的传输路径向收听端设备向收听端设备发送传输数据流01的需求。收听端设备确认数据流01的传输路径上的网络设备和收听端设备是否有能力转发数据流01，收听端设备将确认结果沿数据流01的传输路径的逆方向发送给发话端设备。发话端设备根据确认结果决定是否向收听端设备发送数据流01。

举例说明，发话端设备生成发话端属性(talker attribute)，所述发话端属性指示了所述发话端设备发送传输数据流01的需求。所述发话端设备将所述发话端属性携带在发话端属性消息(如图1中的“点划虚线”所示)中，然后，所述发话端设备经由数据流01的传输路径向所述收听端设备发送所述发话端属性消息。数据流01的传输路径上的网络设备03、网络设备04和网络设备05根据SRP的规范处理和转发所述发话端属性消息。具体的，网络设备03接收到所述发话端属性消息后，根据所述发话端属性消息的需求，预留转发数据流01的资源。如果网络设备03具备足够的资源传输数据流01，网络设备03将为数据流01预留资源，并且在所述发话端属性消息中插入预留资源成功的标记，这样，插入预留资源成功的标记的发话端属性消息携带有发话端发布向量属性(Talker Advertise VectorAttribute)；如果网络设备03不具备足够的资源传输数据流01，网络设备03在所述发话端属性消息中插入预留资源失败的标记，这样，插入预留资源失败的标记的发话端属性消息携带有发话端失败向量属性(Talker Failed Vector Attribute)。相应的，网络设备04和网络设备05执行和网络设备03类似的操作。所述收听端设备接收到所述发话端属性消息后，可以根据发话端属性消息携带的发话端发布向量属性或发话端失败向量属性确定数据流01的传输路径上的网络设备03、网络设备04和网络设备05是否预留资源成功。如果所述收听端设备确定网络设备03、网络设备04和网络设备05均预留资源成功，且所述收听端设备确定自身有能力接收数据流01，所述收听端设备将沿所述发话端属性消息的原路径向所述发话端设备发送携带收听端准备(listener ready)的收听端属性消息(如图1中的“虚线”所示)。如果所述收听端设备确定网络设备03、网络设备04和网络设备05中任一网络设备预留资源失败，所述收听端设备将沿所述发话端属性消息的原路径向所述发话端设备发送携带收听端准备失败(listener asking failed)的收听端属性消息(如图1中的“虚线”所示)。当所述发话端设备接收到携带有收听端准备的收听端属性消息后，所述发话端设备开始经由数据流01的传输路径向所述收听端设备发送数据流01。

通过上述方式，在全分布模型的TSN中，基于SRP的规范，数据流的传输路径上的网络设备根据发话端属性的需求和自身的转发能力确定预留资源，从而实现数据流的传输。其中，本申请实施方式中提及的“资源”包括带宽。在上述实现方式中，发话端设备发送的发话端属性消息可以通过组播的方式发送到多个收听端设备，每个收听端设备均可以按照上述实现方式确定是否有能力接收数据流。上述实现方式中提及发话端属性消息和收听端属性消息可以是SRP消息。其中，SRP主要包括多重MAC注册协议(multiple MAC registrationprotocol，MMRP)、多重VLAN注册协议(multiple VLAN registration protocol，MVRP)和多重流注册协议(multiple stream registration protocol，MSRP)。其中，MAC(媒体接入控制，Media Access Control)，VLAN(虚拟局域网，virtual local area network)。本申请实施方式以MSRP为例进行讨论。上述实现方式中提及的SRP、MSRP、发话端属性和收听端属性(listener attribute)也可以参考IEEE P802.1Qcc/D2.1和IEEE Std 802.1Q-2018中的“第35节.流预留协议(SRP)”的相关解释。

在上述实现方式中，数据流的传输路径上的网络设备根据自身的带宽占用情况，预留满足发话端属性的需求的带宽。具体的，发话端属性的需求可以包括：转发数据流包括的数据帧的时间间隔、时间间隔内转发数据帧的最大数量和数据帧的最大长度等。数据流的传输路径上的网络设备根据发话端属性的需求确定出预留的带宽。然而，在全分布模型的TSN中，数据流的传输路径上的网络设备在预留资源时仅针对自身的转发能力进行预留，并不考虑传输数据流的整条传输路径的转发能力。因此，在全分布模型的TSN中，导致从发话端设备到收听端设备的时延较高，例如，时延为毫秒级，并且上述实现方式还导致时延不稳定。

本申请实施例提供了一种流量调度方法、设备及系统，在全分布模型的TSN中，实现发话端设备与收听端设备之间的增强型调度流量的传输，从而，有助于降低从发话端设备到收听端设备的时延和提高时延稳定性，例如，时延为微秒级。图2示出了本申请实施例的一种全分布模型的TSN结构图。图2所示的网络结构与图1的网络结构相同，因此，图2的网络结构的描述可以参见本申请实施例的前述说明，此处不进行赘述。

图2所述的全分布模型的TSN包括一台可以实现流量调度配置功能的网络设备，以便实现发话端设备与收听端设备之间的增强型调度流量的传输。所述实现流量调度配置功能的网络设备可以是位于发话端设备与收听端设备之间的任意一台用于数据流传输的网络设备，或者可以是发话端设备。在图2中，以网络设备01为例进行说明。

举例说明，发话端设备经由网络设备03、网络设备04和网络设备05向收听端设备发送数据流01，其中，经由发话端设备、网络设备03、网络设备04、网络设备05和收听端设备的路径是数据流01的传输路径。所述发话端设备在发送数据流01之前，所述发话端设备向网络设备01发送第一发话端属性消息(如图2所示)。所述第一发话端属性消息用于向网络设备01请求分配传输数据流01的第一流量调度信息。所述发话端设备还沿着数据流01的传输路径向所述收听端设备发送第二发话端属性消息(如图2所示)。所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收数据流01。为了节省数据流01的传输路径上的网络设备的带宽资源，网络设备03、网络设备04和网络设备05在接收到所述第二发话端属性消息后，不预留传输所述第一数据流的资源。也就是说，网络设备03、网络设备04和网络设备05不按照前述图1的实施方式处理所述第二发话端属性消息，而是，网络设备03、网络设备04和网络设备05向所述收听端设备转发所述第二发话端属性消息。所述收听端设备根据所述第二发话端属性消息确定有能力接收数据流01时，所述收听端设备向网络设备01发送收听端属性消息(如图2所示)。网络设备01根据接收到的所述第一发话端属性消息和所述收听端属性消息确定所述第一流量调度信息和数据流01的传输路径。然后，网络设备01向网络设备03、网络设备04、网络设备05和所述发话端设备发送包括所述第一流量调度信息的第一流量调度消息(如图2所示)。数据流01的传输路径上的网络设备可以根据所述第一流量调度信息生成门控表，以便根据所述门控表控制用于传输数据流01的端口的状态。

通过上述实现方式，利用全分布模型的TSN中传输数据流的网络设备实现流量调度配置功能，从而实现发话端设备与收听端设备之间的增强型调度流量的传输，有助于降低从发话端设备到收听端设备的时延和提高时延稳定性。其中，关于增强型调度流量的定义可以参见IEEE P802.1Qbv/D3.1中的说明。相应的，利用全分布模型的TSN中传输数据流的网络设备实现流量调度配置功能的实现方式也可以参见后续实施方式的说明。

图3为本申请实施例的一种流量调度方法流程图。图3所示的方法可以应用在图2所示的网络结构中。具体的，所述流量调度方法应用在全分布模型的TSN中，所述TSN包括第一网络设备，所述第一网络设备用于传输数据流，所述方法包括：

S101、所述第一网络设备接收发话端设备发送的第一发话端属性消息，所述第一发话端属性消息包括所述发话端设备的端口标识和流量调度使能信息，所述流量调度使能信息指示请求所述第一网络设备分配第一数据流的第一流量调度信息，所述发话端设备的端口标识指示所述第一数据流的出端口，所述第一发话端属性消息包括的第一目的媒体接入控制(Media Access Control，MAC)地址为所述第一网络设备的MAC地址。

结合前述实施方式的描述，所述第一网络设备可以作为全分布模型的TSN中实现流量调度配置功能的网络设备。所述第一网络设备可以为TSN网络中用于转发数据流的任意一台网络设备，或者所述第一网络设备为发话端设备。可选的，所述第一网络设备可以根据最短路径原则确定，例如，所述第一网络设备到达TSN中其他网络设备的路径总和小于TSN中除所述第一网络设备以外的任一网络设备到达TSN中其他网络设备的路径总和。

举例说明，参见图2，网络设备01为本实施例中的第一网络设备。并且根据前述，发话端设备经由网络设备03、网络设备04和网络设备05向收听端设备发送第一数据流。在发送所述第一数据流之前，所述发话端设备需要确定所述收听端设备是否能够接收所述第一数据流。所述发话端生成第一发话端属性消息，所述第一发话端属性消息包括第一发话端属性，所述第一发话端属性包括所述发话端设备的端口标识和流量调度使能信息。在本申请实施方式中，所述第一发话端属性消息可以用于触发网络设备01实现流量调度配置功能，从而在全分布模型的TSN中实现发话端设备与收听端设备之间的增强型调度流量的传输。

所述发话端设备的端口标识指示所述第一数据流的出端口，也就是说，所述发话端设备可以通过该出端口发送所述第一数据流。例如，所述发话端设备包括端口01、端口02和端口03。所述发话端设备通过端口01发送所述第一数据流，因此，端口01是所述第一数据流的出端口。其中，端口标识可以包括端口号或端口的MAC地址。

所述流量调度使能信息用于请求网络设备01向传输所述第一数据流的网络设备下发第一流量调度信息。图4示出了所述流量调度使能信息的一种实现方式。具体的，所述流量调度使能信息可以基于类型长度值(type-length-value，TLV)的封装格式实现。例如，类型字段的值设置为22，长度字段的值设为1字节，使能标志字段长度为1位，预留字段长度为7位。其中，当使能标志字段的值为1时，表示使能流量调度功能，也就是说，发话端设备通过发送携带有使能标志字段的值为1的流量调度使能信息，以便请求所述网络设备01向传输所述第一数据流的网络设备下发第一流量调度信息。当使能标志字段的值为0时，表示不使能流量调度功能，发话端设备通过发送携带有使能标志字段的值为0的流量调度使能信息，以便请求按照图1所示的实施方式实现资源预留。

所述第一发话端属性消息还包括第一目的MAC地址，所述第一目的MAC地址为网络设备01的MAC地址。具体的，所述第一目的MAC地址可以携带在所述第一发话端属性消息的报文头中，以便网络设备01可以接收到所述第一发话端属性消息。

如图2所示，所述发话端设备发送所述第一发话端属性消息后，所述第一发话端属性消息经由网络设备03的转发到达网络设备01。所述第一发话端属性消息具体可以可以根据SRP实现，因此，所述第一发话端属性消息可以被称为SRP消息。具体的，所述第一发话端属性消息可以根据MSRP实现，因此，所述第一发话端属性消息也可以被称为MSRP消息。所述第一发话端属性消息中的所述第一发话端属性还包括流标识(stream identifier，StreamID)字段、流等级(StreamRank)字段和流量规范(TrafficSpecification)字段。其中，所述流标识字段用于指示数据流，不同的数据流具有不同的流标识。流等级字段用于指示数据流的等级。所述流等级字段的值可以根据下列信息中的至少一种信息确定：流标识信息、优先级信息和VLAN标识信息。所述流等级字段与门控表中的流量等级(trafficclass)信息相关联，所述流量等级信息用于标识流队列的等级。流量规范字段用于指示数据流在TSN中传输的需求和规范。所述流量规范字段可以包括下列信息中的至少一种信息：间隔(interval)信息、每间隔中最大帧数(MaxFramesPerInterval)信息、帧最大尺寸(MaxFrameSize)信息和传输选择(TransmissionSelection)信息。例如在图2所示的实施方式中，所述第一发话端属性消息中的流量规范字段包括间隔信息、每间隔中最大帧数信息和帧最大尺寸信息。可选的，所述第一发话端属性消息中的所述第一发话端属性还可以包括流量规范时间说明(TSpecTimeAware)字段，所述流量规范时间说明包括最早传输偏移(EarliestTransmitOffset)信息、最晚传输偏移(LatestTransmitOffset)信息和抖动(Jitter)信息。可选的，所述第一发话端属性消息中的所述第一发话端属性还可以包括用户对网络的需求(UserToNetworkRequirements)字段。本申请实施方式中关于流标识字段、流等级字段、流量规范字段、流量规范时间说明字段和用户对网络的需求字段的解释可以参见IEEE P802.1Qcc/D2.1的第35节和第46节的说明。

可选的，所述发话端设备向所述收听端设备发送第二发话端属性消息，所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收所述第一数据流，所述第二发话端属性消息包括所述流量调度使能信息和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述收听端设备的MAC地址。

举例说明，如图2所示，根据前述，发话端设备经由网络设备03、网络设备04和网络设备05向收听端设备发送第一数据流。所述发话端设备可以沿着所述第一数据流的传输路径向所述收听端设备发送所述第二发话端属性消息。所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收所述第一数据流。所述第二发话端属性消息包括第二发话端属性，所述第二发话端属性包括所述流量调度使能信息。所述第一数据流的传输路径上的网络设备可以根据所述流量调度使能信息确定具体操作。其中，所述第一数据流的传输路径上的网络设备根据所述流量调度使能信息确定具体操作实现方式可以参见本申请实施方式的后续描述。所述第二发话端属性消息还包括第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述收听端设备的MAC地址，以便所述收听端设备可以接收到所述第二发话端属性消息。具体的，所述第二目的MAC地址携带在所述第二发话端属性消息的报文头中。所述第二发话端属性消息可以是SRP消息，具体的可以是MSRP消息。

S102、所述第一网络设备接收所述收听端设备发送的收听端属性消息，所述收听端属性消息指示所述收听端设备为所述第一数据流的接收端，所述收听端属性消息包括所述收听端设备的端口标识，所述收听端设备的端口标识指示所述第一数据流的入端口。

举例说明，结合前述，所述收听端设备接收到所述第二发话端属性消息后，根据所述第二发话端属性消息是否有能力接收所述第一数据流，并且生成收听端属性消息。根据前述，如果所述收听端设备确定可以接收所述第一数据流，所述收听端设备生成携带listener ready信息的收听端属性消息；如果所述收听端设备确定不能接收所述第一数据流，所述收听端设备生成携带listener asking failed信息的收听端属性消息。而且，所述收听端设备还根据根据所述第二发话端属性消息中的所述流量调度使能信息确定向哪个网络设备发送收听端属性消息。具体的，结合前述，如果所述流量调度使能信息中的使能标志的值为1，表示使能流量调度功能，所述收听端设备向网络设备01发送所述收听端属性消息(如图2所示)；如果所述流量调度使能信息中的使能标志的值为0，表示不使能流量调度功能，所述收听端设备向所述发话端设备发送所述收听端属性消息。所述收听端属性消息可以是SRP消息，具体的可以是MSRP消息。所述收听端属性消息可以是单播消息，也可以是广播消息。

所述网络设备01经由网络设备02接收所述收听端设备发送的收听端属性消息，所述收听端属性消息指示所述收听端设备为所述第一数据流的接收端，所述收听端属性消息还包括所述收听端设备的端口标识，所述收听端设备的端口标识指示所述第一数据流的入端口，也就是说，所述收听端设备可以通过该入端口接收所述第一数据流。

可选的，所述第一网络设备向所述发话端设备转发所述收听端属性消息。

举例说明，如图2所示，网络设备01接收到所述收听端属性消息后，还向所述发话端设备转发所述收听端属性消息。这样，所述发话端设备可以根据所述收听端属性消息确定所述收听端设备是否有能力接收所述第一数据流。需要说明的是，网络设备01向所述发话端设备转发所述收听端属性消息并不是必须执行的操作。所述发话端设备可以接收网络设备01发送的第一流量调度消息，所述发话端设备可以根据所述第一流量调度消息确定所述收听端设备是否有能力接收所述第一数据流。

S103、所述第一网络设备根据所述第一发话端属性消息和所述收听端属性消息确定所述第一流量调度信息和所述第一数据流的传输路径。

举例说明，网络设备01在接收到来自所述发话端设备的所述第一发话端属性消息和来自所述收听端设备的所述收听端属性消息后，根据所述第一发话端属性消息和所述收听端属性消息生成所述第一流量调度信息，并且确定所述第一数据流的传输路径。可选的，S103的实现方式可以按照S1031-S1033的实现方式实现。

S1031、所述第一网络设备根据所述收听端属性消息确定所述收听端设备具备接收所述第一数据流的能力。

举例说明，根据前述，网络设备01可以接收到携带listener ready信息的收听端属性消息，因此，网络设备01根据listener ready信息确定所述收听端设备具备接收所述第一数据流的能力。

S1032、所述第一网络设备根据所述第一发话端属性消息包括的所述流量调度使能信息和所述第一目的MAC地址确定所述第一发话端属性消息请求所述第一网络设备分配所述第一数据流的所述第一流量调度信息。

举例说明，根据前述，所述第一发话端属性消息包括的所述流量调度使能信息中的使能标志的值为1，表示使能流量调度功能。所述第一发话端属性消息包括的所述第一目的MAC地址为网络设备01的MAC地址。网络设备01可以根据所述第一目的MAC地址和所述流量调度使能信息确定所述第一发话端属性消息是所述发话端设备发给网络设备01、并且用于请求网络设备01分配所述第一数据流的所述第一流量调度信息的发话端属性消息。也就是说，网络设备01可以根据上述方式确定：接收到的发话端属性消息不是前述提及的第二发话端属性消息。

S1033、所述第一网络设备根据所述第一发话端属性消息和所述收听端设备的端口标识确定所述第一流量调度信息和所述传输路径。

举例说明，根据前述，所述第一发话端属性消息携带有所述发话端设备的端口标识，所述收听端属性消息携带有所述收听端设备的端口标识。网络设备01中保存有TSN的拓扑，因此，网络设备01可以根据所述发话端设备的端口标识和所述收听端设备的端口标识确定所述第一数据流的候选传输路径。例如，所述第一数据流的候选传输路径包括候选传输路径1和候选传输路径2。其中，候选传输路径1为从发话端设备经由网络设备03、网络设备04和网络设备05到达所述收听端设备，候选传输路径2为从发话端设备经由网络设备01、网络设备02和网络设备05到达所述收听端设备。网络设备01根据所述第一发话端属性消息和所述第一数据流的候选传输路径确定所述第一流量调度信息。在一种可能的实现方式中，网络设备01确定向候选传输路径1上的网络设备下发流量调度信息可以满足所述第一发话端属性消息指示的需求。网络设备01确定向候选传输路径2上的网络设备下发流量调度信息也可以满足所述第一发话端属性消息指示的需求。候选传输路径1为所述第一数据流的候选传输路径中的最短路径。如此这样，网络设备01将候选传输路径1确定为所述第一数据流的传输路径。在另一种可能的实现方式中，网络设备01确定向候选传输路径1上的网络设备下发流量调度信息可以满足所述第一发话端属性消息指示的需求。网络设备01确定向候选传输路径2上的网络设备下发流量调度信息不能满足所述第一发话端属性消息指示的需求。如此这样，网络设备01将候选传输路径1确定为所述第一数据流的传输路径。在又一种可能的实现方式中，网络设备01将候选传输路径1和候选传输路径2均确定为所述第一数据流的传输路径。网络设备01向候选传输路径1上的网络设备和候选传输路径2上的网络设备均下发流量调度信息。

S104、所述第一网络设备向所述传输路径上的网络设备发送第一流量调度消息，所述第一流量调度消息包括所述第一流量调度信息，所述第一流量调度信息指示所述传输路径上的网络设备生成门控表，所述门控表指示所述传输路径上的网络设备根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。

举例说明，网络设备01生成所述第一流量调度信息后，将所述第一流量调度信息封装为第一流量调度消息。网络设备01向所述第一数据流的传输路径上的网络设备发送第一流量调度消息，所述第一流量调度信息指示所述传输路径上的网络设备生成门控表，所述门控表指示所述传输路径上的网络设备根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。其中，关于门控表的实现方式，可以参见IEEE P802.1Qbv/D3.1中的第8.6.8.4节的说明。所述第一流量调度消息可以是SRP消息，具体的可以是MSRP消息。其中，MSRP消息可以遵循多重注册协议(multiple registration protocol，MRP)或链路本地注册协议(link-local registration protocol，LRP)实现传输，因此，所述第一流量调度消息可以被称为MRP消息或LRP消息。

可选的，所述第一流量调度信息包括第一MAC地址和第一端口标识，所述第一MAC地址指示所述传输路径上的网络设备的MAC地址，所述第一端口标识指示所述传输路径上的网络设备接收所述第一流量调度消息的端口。

举例说明，图5示出了所述第一流量调度信息的一种实现方式。具体的，所述第一流量调度信息可以基于TLV的封装格式实现。例如，类型字段的值设置为23，长度字段的值设为可变长度字节。如图5所示，MAC地址字段的值为所述第一MAC地址，端口字段的值为第一端口标识。由于所述第一数据流到达传输路径上的各个网络设备的时间不同，网络设备01下发到所述第一数据流的传输路径上的不同网络设备的第一流量调度消息不同。例如，针对所述第一数据流，网络设备01下发到网络设备03的第一流量调度消息与下发到网络设备04的第一流量调度消息不同。从而，所述第一数据流的传输路径上的网络设备可以按照准确的时间转发所述第一数据流的流队列。

可选的，所述第一流量调度信息还包括所述门控表的周期的开始时间和所述门控表的门状态，所述第一流量调度信息还包括以下信息中的至少两个：所述门控表的每周期内的时隙数量、所述门控表的周期的长度和所述门控表的时隙的长度。

如图5所示，门控表的周期的长度用于指示门控表的一个周期的时长。门控表的每周期内的时隙数量用于指示门控表的一个周期内的时隙的数量。门控表的时隙的长度用于指示每一个时隙的时长。其中，所述门控表的每周期内的时隙数量、所述门控表的周期的长度和所述门控表的时隙的长度三者之间存在换算关系，即，通过任意两个信息可以得到另一个信息。门控表的周期的开始时间用于指示门控表的第一个周期的开始时间。门控表的周期的开始时间可以包括两个字段，例如字段1的单位是秒，字段2的单位是微秒。门控表的门状态用于指示门的打开和关闭状态。当门的状态为打开时，网络设备允许传输所述第一数据流的端口发送所述第一数据流的流队列；当门的状态为关闭时，网络设备不允许传输所述第一数据流的端口发送所述第一数据流的流队列。

可选的，所述第一流量调度信息还包括时间延长信息，所述时间延长信息指示当前生效的流量调度信息在所述第一流量调度信息生效前的延长时间。

举例说明，传输所述第一数据流的需求可能发生改变。这种情况下，所述发话端设备会发送新的第一发话端属性消息。相应的，网络设备01会更新第一流量调度信息，并下发新的第一流量调度消息。为了避免丢包或乱序，新的第一流量调度消息中可以包括时间延长信息。从而在延长时间超时时，新的第一流量调度消息替代原有的第一流量调度消息并生效。

可选的，所述第一流量调度信息还包括调度流量使能字段，所述调度流量使能字段指示所述传输路径上的网络设备接收所述第一流量调度消息的端口是否使能流量调度功能。

举例说明，网络设备01可以通过调度流量使能字段确定是否允许所述传输路径上的网络设备接收所述第一流量调度消息的端口使能流量调度功能。例如，网络设备04负责传输数据流01、数据流02和数据流03。并且，针对数据流01和数据流02，网络设备01已经向网络设备04下发了流量调度消息。网络设备01根据历史下发信息确定网络设备04没有多余资源转发数据流03，因此，针对数据流03，网络设备01通过将发送给网络设备04的流量调度信息中包括的调度流量使能字段的值置为1，以便不允许网络设备04使能流量调度功能。

图5所示的所述第一流量调度信息是由网络设备01基于算法确定得到的。网络设备01确定的所述第一流量调度信息满足所述发话端设备发送的所述第一发话端属性消息的需求。例如，网络设备01确定的所述第一流量调度信息满足所述第一发话端属性消息中的流量规范字段的要求；或者网络设备01确定的所述第一流量调度信息满足所述第一发话端属性消息中的流量规范字段和流量规范时间说明字段的要求；或者网络设备01确定的所述第一流量调度信息满足所述第一发话端属性消息中的流量规范字段、流量规范时间说明字段和的要求用户对网络的需求字段的要求。

S105、第二网路设备接收所述第一网络设备发送的所述第一流量调度消息。

结合前述实施方式，如图2所示，所述第二网络设备可以是网络设备03、网络设备04、网络设备05或者发话端设备。例如，所述第二网络设备是网络设备03。网络设备03接收网络设备01发送的所述第一流量调度消息，然后网络设备03获取所述第一流量调度消息中的所述第一流量调度信息。

S106、所述第二网络设备根据所述第一流量调度信息生成门控表。

S107、所述第二网络设备根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。

举例说明，网络设备03接收到网络设备01发送的所述第一流量调度消息后，根据所述第一流量调度消息中的所述第一流量调度信息生成门控表。网络设备03根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。网络设备03根据门控表包括的所述第一数据流的流队列的流量等级，并按照门控表中包括的时隙控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。用于传输所述第一数据流的端口的状态包括打开状态和关闭状态，其中，打开状态指示所述流队列中的队列帧可以被端口传输；关闭状态指示所述流队列中的队列帧不被端口传输。

本实施例提供的流量调度方法，在全分布模型的TSN中，用于传输数据流的第一网络设备根据接收到的来自发话端设备的第一发话端属性消息和来自收听端设备的收听端属性消息，确定第一流量调度信息和第一数据流的传输路径。所述第一网络设备向所述传输路径上的网络设备发送包括所述第一流量调度信息的第一流量调度消息。所述传输路径上的网络设备接收到所述第一流量调度消息后，根据所述第一流量调度信息生成门控表，并且，根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。通过实施例提供的方法，实现发话端设备与收听端设备之间的增强型调度流量的传输，从而，有助于降低从发话端设备到收听端设备的时延和提高时延稳定性。

上述实施方式是以网络设备01为例说明第一网络设备的实现方式，在实际场景中，所述第一网络设备可以是发话端设备。当所述发话端设备作为所述第一网络设备时，发话端设备在生成上述实施方式中描述的第一发话端属性后，不需要将所述第一发话端属性封装为第一发话端属性消息，所述发话端设备也不需要向外发送所述第一发话端属性。所述发话端设备发送上述实施方式中描述的第二发话端属性消息，并且，所述发话端设备接收上述实施方式中描述的收听端属性消息。然后，所述发话端设备根据所述第一发话端属性和来自收听端设备的收听端属性消息，确定第一流量调度信息和第一数据流的传输路径。所述发话端设备向所述传输路径上的网络设备发送包括所述第一流量调度信息的第一流量调度消息。所述传输路径上的网络设备接收到所述第一流量调度消息后，根据所述第一流量调度信息生成门控表，并且，根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。

可选的，在S101之前，所述流量调度方法还包括S1001和S1002。

S1001、所述第一网络设备接收所述第一网络设备的邻居网络设备发送的MAC地址请求消息，所述MAC地址请求消息用于获取所述第一网络设备的MAC地址。

S1002、所述第一网络设备根据所述MAC地址请求消息，向所述第一网络设备的邻居网络设备发送MAC地址回复消息，所述MAC地址回复消息携带所述第一网络设备的MAC地址。

图6为本申请实施例的一种第一网络设备MAC地址信息的封装格式图。所述第一网络设备MAC地址信息可以基于TLV的格式实现。例如，类型字段的值设置为24，长度字段的值设为8字节，调度配置设备标志字段长度为1字节，MAC地址字段长度为6字节，预留字段长度为1字节。调度配置设备标志字段用于指示发送所述第一网络设备MAC地址信息的网络设备是否保存有所述第一网络设备的MAC地址。例如，所述调度配置设备标志字段的值为0，表示发送所述第一网络设备MAC地址信息的网络设备没有保存所述第一网络设备的MAC地址。所述调度配置设备标志字段的值为1，表示发送所述第一网络设备MAC地址信息的网络设备保存有所述第一网络设备的MAC地址。所述调度配置设备标志字段的值为2，表示发送所述第一网络设备MAC地址信息的网络设备是所述第一网络设备。

举例说明，假设所述发话端设备不知道网络设备01的MAC地址，那么，所述发话端设备在发送第一发话端属性消息前需要获取网络设备01的MAC地址。所述发话端设备向所述发话端设备的邻居网络设备发送MAC地址请求消息。所述发话端设备的邻居网络设备是指与所述发话端备直接连接的网络设备，例如图2中的网络设备03。其中，所述MAC地址请求消息包括图6所示的TLV。在该TLV中，调度配置设备标志字段的值为0，标识所述发话端设备没有保存网络设备01的MAC地址；MAC地址字段的值为空。网络设备03接收到所述MAC地址请求消息后，确定自己是否保存有网络设备01的MAC地址。如果网络设备03保存有网络设备01的MAC地址，网络设备03生成第一MAC地址回复消息，所述第一MAC地址回复消息中的调度配置设备标志字段的值为1，所述第一MAC地址回复消息中的MAC地址字段的值为网络设备01的MAC地址。网络设备03向网络设备03的邻居网络设备发送所述所述第一MAC地址回复消息。这样，所述发话端设备可以获取网络设备01的MAC地址。如果网络设备03没有保存网络设备01的MAC地址，网络设备03将向网络设备03的邻居网络设备转发所述MAC地址请求消息。如图2所示，网络设备01接收到网络设备03转发的所述MAC地址请求消息。网络设备01生成第二MAC地址回复消息，所述第二MAC地址回复消息中的调度配置设备标志字段的值为2，所述第二MAC地址回复消息中的MAC地址字段的值为网络设备01的MAC地址。然后，网络设备01向网络设备01的邻居网络设备发送所述第二MAC地址回复消息。如图2所示，网络设备03将接收到所述第二MAC地址回复消息。网络设备03可以根据所述第二MAC地址回复消息生成上述第一MAC地址回复消息。网络设备03向网络设备03的邻居网络设备发送所述所述第一MAC地址回复消息。这样，所述发话端设备可以获取网络设备01的MAC地址。这样，利用TSN收敛特性，通过向邻居网络设备发送MAC地址请求消息和MAC地址回复消息的方式，全分布模型的TSN中的网络设备可以迅速获取实现流量调度配置的网络设备的MAC地址。另外，MAC地址请求消息可以是SRP消息，具体的可以是MSRP消息；MAC地址回复消息可以是SRP消息，具体的可以是MSRP消息。

可选的，在S102之前，所述流量调度方法还包括S1011、S1012和S1013。

S1011、所述第一网络设备接收所述发话端设备发送的第二发话端属性消息，所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收所述第一数据流，所述第二发话端属性消息包括所述流量调度使能信息和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述收听端设备的MAC地址；

S1012、所述第一网络设备根据所述第二发话端属性消息包括的所述流量调度使能信息，不预留传输所述第一数据流的资源；

S1013、所述第一网络设备向所述收听端设备转发所述第二发话端属性消息。

在前述实施方式中，以网络设备01为例解释说明所述第一网络设备实现流量调度配置的功能。在实际场景中，所述第一网络设备不仅完成所述第一数据流的流量调度的配置过程，而且，所述第一网络设备还可以是所述第一数据流的传输路径上的网络设备，例如，网络设备04。假设网络设备04是所述第一网络设备。网络设备04实现流量调度配置的功能可以参见前述实施方式中针对网络设备01的描述，此处不进行赘述。而且，网络设备04还可以在接收到第二发话端属性消息后，根据所述第二发话端属性消息包括的所述流量调度使能信息确定具体的操作。具体的，如果所述第二发话端属性消息中的所述流量调度使能信息携带的使能标志字段的值为1，表示使能流量调度功能，网络设备04不执行预留传输所述第一数据流的资源的操作，而是直接向所述收听端设备转发所述第二发话端属性消息。如果所述第二发话端属性消息中的所述流量调度使能信息携带的使能标志字段的值为0，表示不使能流量调度功能，网络设备04执行预留传输所述第一数据流的资源的操作，以便请求按照图1所示的实施方式实现资源预留。

可选的，所述第二网络设备根据所述第二发话端属性消息生成所述第一发话端属性消息，所述第二发话端属性消息的载荷与所述第一发话端属性消息的载荷相同；所述第二网络设备向所述第一网络设备发送所述第一发话端属性消息。

根据前述实施方式，发话端设备生成第一发话端属性消息和第二发话端属性消息，并向外发送第一发话端属性消息和第二发话端属性消息。在实际场景中，所述发话端设备可以只生成所述第二发话端属性消息，然后，所述发话端设备将所述第二发话端属性消息发送给所述发话端设备的邻居网络设备，如图2中的网络设备03。网络设备03复制所述第二发话端属性消息和修改复制得到的发话端属性消息中的目的MAC地址，从而获得所述第一发话端属性消息。这样，所述发话端设备不必要获知网络设备01的MAC地址。

可选的，所述第二网络设备接收所述收听端设备发送的所述收听端属性消息；所述第二网路设备向所述发话端设备转发所述收听端属性消息。

根据前述实施方式，所述收听端设备可以以单播或广播的方式发送所述收听端属性消息。所述第二网络设备可以接收所述收听端属性消息，并且向所述发话端设备转发所述收听端属性消息。

图7为本申请实施例的第一网络设备1000的结构示意图。图7所示的第一网络设备1000可以执行上述实施例的方法中第一网络设备执行的相应步骤。所述第一网络设备被部署在全分布模型的TSN中，所述TSN还包括发话端设备和收听端设备。所述第一网络设备、所述发话端设备和所述收听端设备用于传输数据流。如图7所示，所述第一网络设备1000包括接收单元1002、处理单元1004和发送单元1006。

所述接收单元1002，用于接收所述发话端设备发送的第一发话端属性消息，所述第一发话端属性消息包括所述发话端设备的端口标识和流量调度使能信息，所述流量调度使能信息指示请求所述第一网络设备分配第一数据流的第一流量调度信息，所述发话端设备的端口标识指示所述第一数据流的出端口，所述第一发话端属性消息包括的第一目的MAC地址为所述第一网络设备的MAC地址；

所述接收单元1002还用于接收所述收听端设备发送的收听端属性消息，所述收听端属性消息指示所述收听端设备为所述第一数据流的接收端，所述收听端属性消息包括所述收听端设备的端口标识，所述收听端设备的端口标识指示所述第一数据流的入端口；

所述处理单元1004，用于根据所述第一发话端属性消息和所述收听端属性消息确定所述第一流量调度信息和所述第一数据流的传输路径；

所述发送单元1006，用于向所述传输路径上的网络设备发送第一流量调度消息，所述第一流量调度消息包括所述第一流量调度信息，所述第一流量调度信息指示所述传输路径上的网络设备生成门控表，所述门控表指示所述传输路径上的网络设备根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。

可选的，所述第一流量调度信息包括第一MAC地址和第一端口标识，所述第一MAC地址指示所述传输路径上的网络设备的MAC地址，所述第一端口标识指示所述传输路径上的网络设备接收所述第一流量调度消息的端口。

可选的，所述第一流量调度信息还包括所述门控表的周期的开始时间和所述门控表的门状态，所述第一流量调度信息还包括以下信息中的至少两个：所述门控表的每周期内的时隙数量、所述门控表的周期的长度和所述门控表的时隙的长度。

可选的，所述第一流量调度信息还包括时间延长信息，所述时间延长信息指示当前生效的流量调度信息在所述第一流量调度信息生效前的延长时间。

可选的，在所述接收单元1002接收所述发话端设备发送的第一发话端属性消息之前，所述接收单元1002还用于接收所述第一网络设备的邻居网络设备发送的MAC地址请求消息，所述MAC地址请求消息用于获取所述第一网络设备的MAC地址；所述处理单元1004还用于根据所述MAC地址请求消息，控制所述发送单元1006向所述第一网络设备的邻居网络设备发送MAC地址回复消息，所述MAC地址回复消息携带所述第一网络设备的MAC地址。

可选的，所述处理单元1004还用于根据所述收听端属性消息确定所述收听端设备具备接收所述第一数据流的能力；所述处理单元1004还用于根据所述第一发话端属性消息包括的所述流量调度使能信息和所述第一目的MAC地址确定所述第一发话端属性消息请求所述第一网络设备分配所述第一数据流的所述第一流量调度信息；所述处理单元1004还用于根据所述第一发话端属性消息和所述收听端设备的端口标识确定所述第一流量调度信息和所述传输路径。

可选的，所述发送单元1006还用于向所述发话端设备转发所述收听端属性消息。

可选的，在所述接收单元1002接收所述收听端设备发送的收听端属性消息之前，所述接收单元1002还用于接收所述发话端设备发送的第二发话端属性消息，所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收所述第一数据流，所述第二发话端属性消息包括所述流量调度使能信息和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述收听端设备的MAC地址；所述处理单元1004还用于根据所述第二发话端属性消息包括的所述流量调度使能信息，不预留传输所述第一数据流的资源；所述发送单元1006还用于向所述收听端设备转发所述第二发话端属性消息。

可选的，所述第一流量调度消息是MRP消息或LRP消息。

图7所示的第一网络设备可以执行上述实施例的方法中第一网络设备执行的相应步骤。在全分布模型的TSN中，用于传输数据流的第一网络设备根据接收到的来自发话端设备的第一发话端属性消息和来自收听端设备的收听端属性消息，确定第一流量调度信息和第一数据流的传输路径。所述第一网络设备向所述传输路径上的网络设备发送包括所述第一流量调度信息的第一流量调度消息。所述传输路径上的网络设备接收到所述第一流量调度消息后，根据所述第一流量调度信息生成门控表，并且，根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。通过实施例提供的方法，实现发话端设备与收听端设备之间的增强型调度流量的传输，从而，有助于降低从发话端设备到收听端设备的时延和提高时延稳定性。

图8为本申请实施例的第一网络设备1100的硬件结构示意图。图8所示的第一网络设备1100可以执行上述实施例的方法中第一网络设备执行的相应步骤。

如图8所示，所述第一网络设备1100包括处理器1101、存储器1102、接口1103和总线1104。其中接口1103可以通过无线或有线的方式实现，具体来讲可以是网卡。上述处理器1101、存储器1102和接口1103通过总线1104连接。

所述接口1103具体可以包括发送器和接收器，用于第一网络设备与上述实施例中的发话端设备、收听端设备以及传输路径上的网络设备之间收发信息。例如，所述接口1103用于支持接收所述发话端设备发送的第一发话端属性消息。又例如，所述接口1103用于支持接收所述收听端设备发送的收听端属性消息。再例如，所述接口1103用于支持向所述传输路径上的网络设备发送第一流量调度消息。作为举例，所述接口1103用于支持图3中的过程S101、S102和S104。所述处理器1101用于执行上述实施例中由第一网络设备进行的处理。例如，所述处理器1101用于确定所述第一流量调度信息和所述第一数据流的传输路径；和/或用于本文所描述的技术的其他过程。作为举例，所述处理器1101用于支持图3中的过程S103。存储器1102包括操作系统11021和应用程序11022，用于存储程序、代码或指令，当处理器或硬件设备执行这些程序、代码或指令时可以完成方法实施例中涉及第一网络设备的处理过程。可选的，所述存储器1102可以包括只读存储器(英文：Read-only Memory，缩写：ROM)和随机存取存储器(英文：Random Access Memory，缩写：RAM)。其中，所述ROM包括基本输入/输出系统(英文：Basic Input/Output System，缩写：BIOS)或嵌入式系统；所述RAM包括应用程序和操作系统。当需要运行第一网络设备1100时，通过固化在ROM中的BIOS或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导第一网络设备1100进入正常运行状态。在第一网络设备1100进入正常运行状态后，运行在RAM中的应用程序和操作系统，从而，完成方法实施例中涉及第一网络设备的处理过程。

可以理解的是，图8仅仅示出了第一网络设备1100的简化设计。在实际应用中，第一网络设备可以包含任意数量的接口，处理器或者存储器。

图9为本申请实施例的另一种第一网络设备1200的硬件结构示意图。图9所示的第一网络设备1200可以执行上述实施例的方法中第一网络设备执行的相应步骤。

如图9所述，第一网络设备1200包括：主控板1210、接口板1230、交换网板1220和接口板1240。主控板1210、接口板1230和1240，以及交换网板1220之间通过系统总线与系统背板相连实现互通。其中，主控板1210用于完成系统管理、设备维护、协议处理等功能。交换网板1220用于完成各接口板(接口板也称为线卡或业务板)之间的数据交换。接口板1230和1240用于提供各种业务接口(例如，POS接口、GE接口、ATM接口等)，并实现数据包的转发。

接口板1230可以包括中央处理器1231、转发表项存储器1234、物理接口卡1233和网络处理器1232。其中，中央处理器1231用于对接口板进行控制管理并与主控板上的中央处理器进行通信。转发表项存储器1234用于保存转发表项。物理接口卡1233用于完成流量的接收和发送。网络存储器1232用于根据所述转发表项控制物理接口卡1233收发流量。

具体的，物理接口卡1233用于接收所述发话端设备发送的第一发话端属性消息和接收所述收听端设备发送的收听端属性消息。

物理接口卡1233接收到所述第一发话端属性消息和所述收听端属性消息后，将所述第一发话端属性消息和所述收听端属性消息经由中央处理器1231发送到中央处理器1211，中央处理器1211处理所述第一发话端属性消息和所述收听端属性消息。

中央处理器1211还用于确定所述第一流量调度信息和所述第一数据流的传输路径。

中央处理器1231还用于控制网络存储器1232获取转发表项存储器1234中的转发表项，并且，中央处理器1231还用于控制网络存储器1232经由物理接口卡1233向所述传输路径上的网络设备发送第一流量调度消息。

应理解，本发明实施例中接口板1240上的操作与所述接口板1230的操作一致，为了简洁，不再赘述。应理解，本实施例的第一网络设备1200可对应于上述方法实施例所具有的功能和/或所实施的各种步骤，在此不再赘述。

此外，需要说明的是，主控板可能有一块或多块，有多块的时候可以包括主用主控板和备用主控板。接口板可能有一块或多块，第一网络设备的数据处理能力越强，提供的接口板越多。接口板上的物理接口卡也可以有一块或多块。交换网板可能没有，也可能有一块或多块，有多块的时候可以共同实现负荷分担冗余备份。在集中式转发架构下，第一网络设备可以不需要交换网板，接口板承担整个系统的业务数据的处理功能。在分布式转发架构下，第一网络设备可以有至少一块交换网板，通过交换网板实现多块接口板之间的数据交换，提供大容量的数据交换和处理能力。所以，分布式架构的第一网络设备的数据接入和处理能力要大于集中式架构的设备。具体采用哪种架构，取决于具体的组网部署场景，此处不做任何限定。

另外，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述第一网络设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方法实施例所设计的程序。

图10为本申请实施例的第二网络设备2000的结构示意图。图10所示的第二网络设备2000可以执行上述实施例的方法中第二网络设备执行的相应步骤。所述第二网络设备被部署在全分布模型的TSN中，所述TSN还包括第一网络设备和收听端设备。所述第一网络设备、所述第二网络设备和所述收听端设备用于传输数据流。如图10所示，所述第二网络设备2000包括接收单元2002和处理单元2004。

所述接收单元2002，用于接收所述第一网络设备发送的第一流量调度消息，所述第一流量调度消息包括第一流量调度信息，所述第一流量调度信息是所述第一网络设备根据第一发话端属性消息和收听端属性消息确定的流量调度信息，所述第一发话端属性消息包括发话端设备的端口标识和流量调度使能信息，所述流量调度使能信息指示请求所述第一网络设备分配第一数据流的第一流量调度信息，所述发话端设备的端口标识指示所述第一数据流的出端口，所述第一发话端属性消息包括的第一目的MAC地址为所述第一网络设备的MAC地址，所述收听端属性消息指示所述收听端设备为所述第一数据流的接收端，所述收听端属性消息包括所述收听端设备的端口标识，所述收听端设备的端口标识指示所述第一数据流的入端口；

所述处理单元2004，用于根据所述第一流量调度信息生成门控表；

所述处理单元2004还用于根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。

可选的，所述第二网络设备还包括发送单元2006，在所述接收单元2002接收所述第一网络设备发送的第一流量调度消息之前，所述接收单元2002还用于接收所述发话端设备发送的第二发话端属性消息，所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收所述第一数据流，所述第二发话端属性消息包括所述流量调度使能信息和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述收听端设备的MAC地址；所述处理单元2004还用于根据所述第二发话端属性消息包括的所述流量调度使能信息，不预留传输所述第一数据流的资源；所述发送单元2006，用于向所述收听端设备转发所述第二发话端属性消息。

可选的，所述处理单元2004还用于根据所述第二发话端属性消息生成所述第一发话端属性消息，所述第二发话端属性消息的载荷与所述第一发话端属性消息的载荷相同；所述发送单元2006还用于向所述第一网络设备发送所述第一发话端属性消息。

可选的，所述第二网络设备是所述发话端设备，在所述接收单元2002接收所述第一网络设备发送的第一流量调度消息之前，所述发送单元2006，用于向所述第一网络设备发送所述第一发话端属性消息；所述发送单元2006还用于向所述收听端设备发送第二发话端属性消息，所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收所述第一数据流，所述第二发话端属性消息包括所述流量调度使能信息和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述收听端设备的MAC地址；所述接收单元2002还用于接收所述收听端设备发送的、并且经由所述第一网络设备转发的所述收听端属性消息。

可选的，在所述发送单元2006向所述第一网络设备发送所述第一发话端属性消息之前，所述发送单元2006还用于向所述第二网络设备的邻居网络设备发送MAC地址请求消息，所述MAC地址请求消息用于获取所述第一网络设备的MAC地址；

所述接收单元2002还用于接收所述第二网络设备的邻居网络设备发送的MAC地址回复消息，所述MAC地址回复消息携带所述第一网络设备的MAC地址。

可选的，所述第一流量调度信息还包括所述门控表的周期的开始时间和所述门控表的门状态，所述第一流量调度信息还包括以下信息中的至少两个：所述门控表的每周期内的时隙数量、所述门控表的周期的长度和所述门控表的时隙的长度。

可选的，所述第一流量调度信息还包括时间延长信息，所述时间延长信息指示当前生效的流量调度信息在所述第一流量调度信息生效前的延长时间。

可选的，所述第一流量调度消息是MRP消息或LRP消息。

图10所示的第一网络设备可以执行上述实施例的方法中第二网络设备执行的相应步骤。在全分布模型的TSN中，所述传输路径上的第二网络设备接收到所述第一流量调度消息后，根据所述第一流量调度信息生成门控表，并且，根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。通过实施例提供的方法，实现发话端设备与收听端设备之间的增强型调度流量的传输，从而，有助于降低从发话端设备到收听端设备的时延和提高时延稳定性。

图11为本申请实施例的第二网络设备2100的硬件结构示意图。图11所示的第二网络设备2100可以执行上述实施例的方法中第二网络设备执行的相应步骤。

如图11所示，所述第二网络设备2100包括处理器2101、存储器2102、接口2103和总线2104。其中接口2103可以通过无线或有线的方式实现，具体来讲可以是网卡。上述处理器2101、存储器2102和接口2103通过总线2104连接。

所述接口2103具体可以包括发送器和接收器，用于第二网络设备与上述实施例中的第一网络设备之间收发信息。例如，所述接口2103用于支持接收所述第一网络设备发送的第一流量调度消息。作为举例，所述接口2103用于支持图3中的过程S105。所述处理器2101用于执行上述实施例中由第二网络设备进行的处理。例如，所述处理器2101用于生成门控表；用于根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态；和/或用于本文所描述的技术的其他过程。作为举例，所述处理器2101用于支持图3中的过程S106和S107。存储器2102包括操作系统21021和应用程序21022，用于存储程序、代码或指令，当处理器或硬件设备执行这些程序、代码或指令时可以完成方法实施例中涉及第二网络设备的处理过程。可选的，所述存储器2102可以包括只读存储器(英文：Read-only Memory，缩写：ROM)和随机存取存储器(英文：Random Access Memory，缩写：RAM)。其中，所述ROM包括基本输入/输出系统(英文：Basic Input/Output System，缩写：BIOS)或嵌入式系统；所述RAM包括应用程序和操作系统。当需要运行第二网络设备2100时，通过固化在ROM中的BIOS或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导第二网络设备2100进入正常运行状态。在第二网络设备2100进入正常运行状态后，运行在RAM中的应用程序和操作系统，从而，完成方法实施例中涉及第二网络设备的处理过程。

可以理解的是，图11仅仅示出了第二网络设备2100的简化设计。在实际应用中，第二网络设备可以包含任意数量的接口，处理器或者存储器。

图12为本申请实施例的另一种第二网络设备2200的硬件结构示意图。图12所示的第二网络设备2200可以执行上述实施例的方法中第二网络设备执行的相应步骤。

如图12所述，第二网络设备2200包括：主控板2210、接口板2230、交换网板2220和接口板2240。主控板2210、接口板2230和2240，以及交换网板2220之间通过系统总线与系统背板相连实现互通。其中，主控板2210用于完成系统管理、设备维护、协议处理等功能。交换网板2220用于完成各接口板(接口板也称为线卡或业务板)之间的数据交换。接口板2230和2240用于提供各种业务接口(例如，POS接口、GE接口、ATM接口等)，并实现数据包的转发。

接口板2230可以包括中央处理器2231、转发表项存储器2234、物理接口卡2233和网络处理器2232。其中，中央处理器2231用于对接口板进行控制管理并与主控板上的中央处理器进行通信。转发表项存储器2234用于保存转发表项。物理接口卡2233用于完成流量的接收和发送。网络存储器2232用于根据所述转发表项控制物理接口卡2233收发流量。

具体的，物理接口卡2233用于接收所述第一网络设备发送的第一流量调度消息。

物理接口卡2233接收到所述第一流量调度消息后，将所述第一流量调度消息经由中央处理器2231发送到中央处理器2211，中央处理器2211处理所述第一流量调度消息。

中央处理器2211用于根据所述第一流量调度信息生成门控表，以及用于根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。

中央处理器2231还用于控制网络存储器2232获取转发表项存储器2234中的转发表项，并且，中央处理器2231还用于控制网络存储器2232经由物理接口卡2233完成流量的接收和发送。

应理解，本发明实施例中接口板2240上的操作与所述接口板2230的操作一致，为了简洁，不再赘述。应理解，本实施例的第二网络设备2200可对应于上述方法实施例所具有的功能和/或所实施的各种步骤，在此不再赘述。

此外，需要说明的是，主控板可能有一块或多块，有多块的时候可以包括主用主控板和备用主控板。接口板可能有一块或多块，第二网络设备的数据处理能力越强，提供的接口板越多。接口板上的物理接口卡也可以有一块或多块。交换网板可能没有，也可能有一块或多块，有多块的时候可以共同实现负荷分担冗余备份。在集中式转发架构下，第二网络设备可以不需要交换网板，接口板承担整个系统的业务数据的处理功能。在分布式转发架构下，第二网络设备可以有至少一块交换网板，通过交换网板实现多块接口板之间的数据交换，提供大容量的数据交换和处理能力。所以，分布式架构的第二网络设备的数据接入和处理能力要大于集中式架构的设备。具体采用哪种架构，取决于具体的组网部署场景，此处不做任何限定。

另外，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述第二网络设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方法实施例所设计的程序。

本申请实施例还包括一种网络系统，所述网络系统包括第一网络设备和第二网络设备，所述第一网络设备为前述图7或图8或图9中的第一网络设备，所述第二网络设备为前述图10或图11或图12中的第二网络设备。

结合本申请公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于用户设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户设备中。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请所描述的功能可以用硬件或者用硬件和软件的组合来实现。当使用硬件和软件的组合实现时，可以将这些软件存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上所述的具体实施方式，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施方式而已。

Claims (34)

1.一种流量调度方法，其特征在于，所述流量调度方法应用在全分布模型的时间敏感网络TSN中，所述TSN包括第一网络设备、发话端设备和收听端设备，所述第一网络设备、所述发话端设备和所述收听端设备用于传输数据流，所述方法包括：

所述第一网络设备接收所述发话端设备发送的第一发话端属性消息，所述第一发话端属性消息包括所述发话端设备的端口标识和流量调度使能信息，所述流量调度使能信息指示请求所述第一网络设备分配第一数据流的第一流量调度信息，所述发话端设备的端口标识指示所述第一数据流的出端口，所述第一发话端属性消息包括的第一目的媒体接入控制MAC地址为所述第一网络设备的MAC地址；

所述第一网络设备接收所述收听端设备发送的收听端属性消息，所述收听端属性消息指示所述收听端设备为所述第一数据流的接收端，所述收听端属性消息包括所述收听端设备的端口标识，所述收听端设备的端口标识指示所述第一数据流的入端口；

所述第一网络设备根据所述第一发话端属性消息和所述收听端属性消息确定所述第一流量调度信息和所述第一数据流的传输路径；

所述第一网络设备向所述传输路径上的网络设备发送第一流量调度消息，所述第一流量调度消息包括所述第一流量调度信息，所述第一流量调度信息指示所述传输路径上的网络设备生成门控表，所述门控表指示所述传输路径上的网络设备根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一流量调度信息包括第一MAC地址和第一端口标识，所述第一MAC地址指示所述传输路径上的网络设备的MAC地址，所述第一端口标识指示所述传输路径上的网络设备接收所述第一流量调度消息的端口。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一流量调度信息还包括所述门控表的周期的开始时间和所述门控表的门状态，所述第一流量调度信息还包括以下信息中的至少两个：所述门控表的每周期内的时隙数量、所述门控表的周期的长度和所述门控表的时隙的长度。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一流量调度信息还包括时间延长信息，所述时间延长信息指示当前生效的流量调度信息在所述第一流量调度信息生效前的延长时间。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一网络设备接收所述发话端设备发送的第一发话端属性消息之前，所述方法还包括：

所述第一网络设备接收所述第一网络设备的邻居网络设备发送的MAC地址请求消息，所述MAC地址请求消息用于获取所述第一网络设备的MAC地址；

所述第一网络设备根据所述MAC地址请求消息，向所述第一网络设备的邻居网络设备发送MAC地址回复消息，所述MAC地址回复消息携带所述第一网络设备的MAC地址。

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一网络设备根据所述第一发话端属性消息和所述收听端属性消息确定所述第一流量调度信息，具体包括：

所述第一网络设备根据所述收听端属性消息确定所述收听端设备具备接收所述第一数据流的能力；

所述第一网络设备根据所述第一发话端属性消息包括的所述流量调度使能信息和所述第一目的MAC地址确定所述第一发话端属性消息请求所述第一网络设备分配所述第一数据流的所述第一流量调度信息；

所述第一网络设备根据所述第一发话端属性消息和所述收听端设备的端口标识确定所述第一流量调度信息和所述传输路径。

7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第一网络设备向所述发话端设备转发所述收听端属性消息。

8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一网络设备接收所述收听端设备发送的收听端属性消息之前，所述方法还包括：

所述第一网络设备接收所述发话端设备发送的第二发话端属性消息，所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收所述第一数据流，所述第二发话端属性消息包括所述流量调度使能信息和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述收听端设备的MAC地址；

所述第一网络设备根据所述第二发话端属性消息包括的所述流量调度使能信息，不预留传输所述第一数据流的资源；

所述第一网络设备向所述收听端设备转发所述第二发话端属性消息。

9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一流量调度消息是多重注册协议MRP消息或链路本地注册协议LRP消息。

10.一种流量调度方法，其特征在于，所述流量调度方法应用在全分布模型的时间敏感网络TSN中，所述TSN包括第一网络设备、第二网络设备和收听端设备，所述第一网络设备、所述第二网络设备和所述收听端设备用于传输数据流，所述方法包括：

所述第二网络设备接收所述第一网络设备发送的第一流量调度消息，所述第一流量调度消息包括第一流量调度信息，所述第一流量调度信息是所述第一网络设备根据第一发话端属性消息和收听端属性消息确定的流量调度信息，所述第一发话端属性消息包括发话端设备的端口标识和流量调度使能信息，所述流量调度使能信息指示请求所述第一网络设备分配第一数据流的第一流量调度信息，所述发话端设备的端口标识指示所述第一数据流的出端口，所述第一发话端属性消息包括的第一目的媒体接入控制MAC地址为所述第一网络设备的MAC地址，所述收听端属性消息指示所述收听端设备为所述第一数据流的接收端，所述收听端属性消息包括所述收听端设备的端口标识，所述收听端设备的端口标识指示所述第一数据流的入端口；

所述第二网络设备根据所述第一流量调度信息生成门控表；

所述第二网络设备根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述第二网络设备接收所述第一网络设备发送的第一流量调度消息之前，所述方法还包括：

所述第二网络设备接收所述发话端设备发送的第二发话端属性消息，所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收所述第一数据流，所述第二发话端属性消息包括所述流量调度使能信息和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述收听端设备的MAC地址；

所述第二网络设备根据所述第二发话端属性消息包括的所述流量调度使能信息，不预留传输所述第一数据流的资源；

所述第一网络设备向所述收听端设备转发所述第二发话端属性消息。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第二网络设备根据所述第二发话端属性消息生成所述第一发话端属性消息，所述第二发话端属性消息的载荷与所述第一发话端属性消息的载荷相同；

所述第二网络设备向所述第一网络设备发送所述第一发话端属性消息。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二网络设备是所述发话端设备，在所述第二网络设备接收所述第一网络设备发送的第一流量调度消息之前，所述方法还包括：

所述第二网络设备向所述第一网络设备发送所述第一发话端属性消息；

所述第二网络设备向所述收听端设备发送第二发话端属性消息，所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收所述第一数据流，所述第二发话端属性消息包括所述流量调度使能信息和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述收听端设备的MAC地址；

所述第二网络设备接收所述收听端设备发送的、并且经由所述第一网络设备转发的所述收听端属性消息。

14.如权利要求12或13中任一项所述的方法，其特征在于，在所述第二网络设备向所述第一网络设备发送所述第一发话端属性消息之前，所述方法还包括：

所述第二网络设备向所述第二网络设备的邻居网络设备发送MAC地址请求消息，所述MAC地址请求消息用于获取所述第一网络设备的MAC地址；

所述第二网络设备接收所述第二网络设备的邻居网络设备发送的MAC地址回复消息，所述MAC地址回复消息携带所述第一网络设备的MAC地址。

15.如权利要求10-14中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一流量调度信息还包括所述门控表的周期的开始时间和所述门控表的门状态，所述第一流量调度信息还包括以下信息中的至少两个：所述门控表的每周期内的时隙数量、所述门控表的周期的长度和所述门控表的时隙的长度。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一流量调度信息还包括时间延长信息，所述时间延长信息指示当前生效的流量调度信息在所述第一流量调度信息生效前的延长时间。

17.如权利要求10-16中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一流量调度消息是多重注册协议MRP消息或链路本地注册协议LRP消息。

18.一种第一网络设备，其特征在于，所述第一网络设备应用在全分布模型的时间敏感网络TSN中，所述TSN还包括发话端设备和收听端设备，所述第一网络设备、所述发话端设备和所述收听端设备用于传输数据流，所述第一网络设备包括：

接收器，用于接收所述发话端设备发送的第一发话端属性消息，所述第一发话端属性消息包括所述发话端设备的端口标识和流量调度使能信息，所述流量调度使能信息指示请求所述第一网络设备分配第一数据流的第一流量调度信息，所述发话端设备的端口标识指示所述第一数据流的出端口，所述第一发话端属性消息包括的第一目的媒体接入控制MAC地址为所述第一网络设备的MAC地址；

所述接收器还用于接收所述收听端设备发送的收听端属性消息，所述收听端属性消息指示所述收听端设备为所述第一数据流的接收端，所述收听端属性消息包括所述收听端设备的端口标识，所述收听端设备的端口标识指示所述第一数据流的入端口；

处理器，用于根据所述第一发话端属性消息和所述收听端属性消息确定所述第一流量调度信息和所述第一数据流的传输路径；

发送器，用于向所述传输路径上的网络设备发送第一流量调度消息，所述第一流量调度消息包括所述第一流量调度信息，所述第一流量调度信息指示所述传输路径上的网络设备生成门控表，所述门控表指示所述传输路径上的网络设备根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。

19.如权利要求18所述的第一网络设备，其特征在于，所述第一流量调度信息包括第一MAC地址和第一端口标识，所述第一MAC地址指示所述传输路径上的网络设备的MAC地址，所述第一端口标识指示所述传输路径上的网络设备接收所述第一流量调度消息的端口。

20.如权利要求18或19所述的第一网络设备，其特征在于，所述第一流量调度信息还包括所述门控表的周期的开始时间和所述门控表的门状态，所述第一流量调度信息还包括以下信息中的至少两个：所述门控表的每周期内的时隙数量、所述门控表的周期的长度和所述门控表的时隙的长度。

21.如权利要求20所述的第一网络设备，其特征在于，所述第一流量调度信息还包括时间延长信息，所述时间延长信息指示当前生效的流量调度信息在所述第一流量调度信息生效前的延长时间。

22.如权利要求18-21中任一项所述的第一网络设备，其特征在于，在所述接收器接收所述发话端设备发送的第一发话端属性消息之前，

所述接收器还用于接收所述第一网络设备的邻居网络设备发送的MAC地址请求消息，所述MAC地址请求消息用于获取所述第一网络设备的MAC地址；和

所述处理器还用于根据所述MAC地址请求消息，控制所述发送器向所述第一网络设备的邻居网络设备发送MAC地址回复消息，所述MAC地址回复消息携带所述第一网络设备的MAC地址。

23.如权利要求18-22中任一项所述的第一网络设备，其特征在于，

所述处理器还用于根据所述收听端属性消息确定所述收听端设备具备接收所述第一数据流的能力；

所述处理器还用于根据所述第一发话端属性消息包括的所述流量调度使能信息和所述第一目的MAC地址确定所述第一发话端属性消息请求所述第一网络设备分配所述第一数据流的所述第一流量调度信息；

所述处理器还用于根据所述第一发话端属性消息和所述收听端设备的端口标识确定所述第一流量调度信息和所述传输路径。

24.如权利要求18-23中任一项所述的第一网络设备，其特征在于，

所述发送器还用于向所述发话端设备转发所述收听端属性消息。

25.如权利要求18-24中任一项所述的第一网络设备，其特征在于，在所述接收器接收所述收听端设备发送的收听端属性消息之前，

所述接收器还用于接收所述发话端设备发送的第二发话端属性消息，所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收所述第一数据流，所述第二发话端属性消息包括所述流量调度使能信息和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述收听端设备的MAC地址；

所述处理器还用于根据所述第二发话端属性消息包括的所述流量调度使能信息，不预留传输所述第一数据流的资源；和

所述发送器还用于向所述收听端设备转发所述第二发话端属性消息。

26.如权利要求18-25中任一项所述的第一网络设备，其特征在于，所述第一流量调度消息是多重注册协议MRP消息或链路本地注册协议LRP消息。

27.一种第二网络设备，其特征在于，所述第二网络设备应用在全分布模型的时间敏感网络TSN中，所述TSN还包括第一网络设备和收听端设备，所述第一网络设备、所述第二网络设备和所述收听端设备用于传输数据流，所述第二网络设备包括：

接收器，用于接收所述第一网络设备发送的第一流量调度消息，所述第一流量调度消息包括第一流量调度信息，所述第一流量调度信息是所述第一网络设备根据第一发话端属性消息和收听端属性消息确定的流量调度信息，所述第一发话端属性消息包括发话端设备的端口标识和流量调度使能信息，所述流量调度使能信息指示请求所述第一网络设备分配第一数据流的第一流量调度信息，所述发话端设备的端口标识指示所述第一数据流的出端口，所述第一发话端属性消息包括的第一目的媒体接入控制MAC地址为所述第一网络设备的MAC地址，所述收听端属性消息指示所述收听端设备为所述第一数据流的接收端，所述收听端属性消息包括所述收听端设备的端口标识，所述收听端设备的端口标识指示所述第一数据流的入端口；

处理器，用于根据所述第一流量调度信息生成门控表；

所述处理器还用于根据所述门控表控制用于传输所述第一数据流的端口的状态。

28.如权利要求27所述的第二网络设备，其特征在于，所述第二网络设备还包括发送器，在所述接收器接收所述第一网络设备发送的第一流量调度消息之前，

所述接收器还用于接收所述发话端设备发送的第二发话端属性消息，所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收所述第一数据流，所述第二发话端属性消息包括所述流量调度使能信息和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述收听端设备的MAC地址；

所述处理器还用于根据所述第二发话端属性消息包括的所述流量调度使能信息，不预留传输所述第一数据流的资源；

所述发送器，用于向所述收听端设备转发所述第二发话端属性消息。

29.如权利要求28所述的第二网络设备，其特征在于，

所述处理器还用于根据所述第二发话端属性消息生成所述第一发话端属性消息，所述第二发话端属性消息的载荷与所述第一发话端属性消息的载荷相同；

所述发送器还用于向所述第一网络设备发送所述第一发话端属性消息。

30.如权利要求27所述的第二网络设备，其特征在于，所述第二网络设备还包括发送器，所述第二网络设备是所述发话端设备，在所述接收器接收所述第一网络设备发送的第一流量调度消息之前，

所述发送器，用于向所述第一网络设备发送所述第一发话端属性消息；

所述发送器还用于向所述收听端设备发送第二发话端属性消息，所述第二发话端属性消息指示请求所述收听端设备接收所述第一数据流，所述第二发话端属性消息包括所述流量调度使能信息和第二目的MAC地址，所述第二目的MAC地址为所述收听端设备的MAC地址；

所述接收器还用于接收所述收听端设备发送的、并且经由所述第一网络设备转发的所述收听端属性消息。

31.如权利要求29或30中任一项所述的第二网络设备，其特征在于，在所述发送器向所述第一网络设备发送所述第一发话端属性消息之前，

所述发送器还用于向所述第二网络设备的邻居网络设备发送MAC地址请求消息，所述MAC地址请求消息用于获取所述第一网络设备的MAC地址；

所述接收器还用于接收所述第二网络设备的邻居网络设备发送的MAC地址回复消息，所述MAC地址回复消息携带所述第一网络设备的MAC地址。

32.如权利要求27-31中任一项所述的第二网络设备，其特征在于，所述第一流量调度信息还包括所述门控表的周期的开始时间和所述门控表的门状态，所述第一流量调度信息还包括以下信息中的至少两个：所述门控表的每周期内的时隙数量、所述门控表的周期的长度和所述门控表的时隙的长度。

33.如权利要求32所述的第二网络设备，其特征在于，所述第一流量调度信息还包括时间延长信息，所述时间延长信息指示当前生效的流量调度信息在所述第一流量调度信息生效前的延长时间。

34.一种流量调度系统，其特征在于，所述系统包括第一网络设备和第二网络设备，所述第一网络设备为权利要求18至26中任一所述的第一网络设备，所述第二网络设备为权利要求27至33中任一所述的第二网络设备。

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