CN111935033B - 用于时间敏感流的终端流预留方法、系统及计算机设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于时间敏感流的终端流预留方法、系统及计算机设备，终端流预留方法包括，发送终端根据数据流信息以及发送端口的可调度带宽，获取第一预留带宽信息，并根据第一预留带宽信息为数据流预留带宽，以及将第一预留带宽信息写入发端声明报文中；和/或发送终端根据若干个接收终端的流预留反馈声明报文，获取第二预留带宽信息，以及根据第二预留带宽信息，所述预留带宽的大小以及使用第二预留带宽信息更新发端声明报文。本发明提出的终端流预留方法能够在保障传输性能的同时进行带宽预留，能够有效利用剩余带宽资源，以有限的带宽服务更多的TSN流，在确保TSN流性能的同时，提高了带宽利用率及网络效率。

Description

用于时间敏感流的终端流预留方法、系统及计算机设备
技术领域
本发明属于无线通信资源调度技术领域，尤其涉及一种用于时间敏感网络的终端流预留方法、系统和计算机设备。
背景技术
近年来，移动通信及物联网的蓬勃发展带来了许多新的应用，如智能制造、智能驾驶等。这些应用在信息传输的低时延、确定性等方面都有着更高的要求。然而，现阶段大部分的工业自动化以及汽车上的通信解决方案都是基于传统以太网实现的，而以太网原本用于处理纯粹的静态非实时数据以及保证其可靠性，至于顺序和包延迟等并非作为重要的考虑因素。尽管传统二层网络已经引入了优先级(Priority)机制，三层网络也已内置了服务质量(QoS)机制，但由于多媒体实时流量与普通异步TCP流量存在着资源竞争，导致了过多的时延(Delay)和抖动(Jitter)，使得传统的以太网无法从根本上满足语音、多媒体及其它动态内容等在工业自动化控制、无人驾驶等应用中对实时数据的传输需要。
因而，低时延、高可靠的通信协议逐渐成为重要的研究课题。电气与电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronic Engineers,IEEE)成立了时延敏感网络(Time-Sensitive Networking,TSN)工作小组，针对TSN信息传输制定了一系列标准协议，以实现信息的高可靠、低时延的确定性传输，得到了智能工业、智能驾驶、蜂窝通信等相关行业的广泛关注。其中，IEEE 802.1 QAT(IEEE Standard for Local and metropolitanarea networks--Media Access Control(MAC)Bridges and Virtual Bridged LocalArea Networks,"in IEEE Std 802.1Q-2011,vol.,no.,pp.1-1365,31Aug.2011)协议通过在传输通道上传输及注册TSN流的属性来预留流传输所需的带宽，IEEE 802.1 QAV协议中的终端与网桥根据此预留带宽来调度流的转发与排队，从而保障流的确定性传输。然而，该协议仅给出流所占用最小带宽计算，不同类别业务所占用的带宽多少并不在协议设计范围内，带宽预留未考虑频带利用率。
基于上述流预留协议，就现有技术中常见的三种流预留方案分别说明如下：
第一种：进入国家日为2010年02月11日，授权公告日为2013年02月13日，申请号为CN200880103143.8，发明名称为“用于桥接网络中的流预留的方法、节点和系统”的发明专利，公开了一种用于桥接网络的流预留方法以及对应的节点和系统，通过发送终端发送声明，对发送的流感兴趣的接收终端将对该流进行注册，且接收终端根据网络中可获得带宽情况进行属性声明，完成端到端的带宽预留。
第二种：公开日为2014年03月25日，公开号为KR20140036343A，发明名称为“Enhanced Stream Reservation Protocol For Audio Video Networks”的韩国发明专利，公开了一种音频视频网络的增强型流预留方法，传输设备也是在开始时将数据流传输到接收设备之前先发送一个传输声明，然后等待接收设备返回的声明信息。传输端口通过声明信息，并检查输出端口上的带宽可用性以确保流预留的有效性。
第三种：于2019年公开，名称为“A Time-Sensitive Streams Management Methodbased on IEEE 802.1Qat SRP for Industrial Internet”(Y.Li,Y.Ma,Z.Yin,A.Gu andS.Sun,2019 1st International Conference on Industrial Artificial Intelligence(IAI),Shenyang,China,2019,pp.1-5.)的文献以及公开日为2018年08月03日，申请号为CN201810228905.2，发明名称为“用于时延敏感网络的防碰撞流预留带宽系统及其方法”的中国发明专利，公开了一种用于TSN的流预留系统及方法，可以在至少两个接收设备需要发送流时，网桥可以为不同的数据流确定出带宽预留申请的优先级顺序，进行带宽预留，并且将具有相同发送端的接收设备声明进行合并，从而提高带宽预留效率。
根据上述描述可知，前两种流预留的方法均存在以下缺陷：流预留一次只能进行一个流的注册，效率低。第三种流预留的方法，未考虑流预留与可获取网络资源的关系，在带宽有所剩余但不够TSN流所要求带宽时，没有对这些剩余带宽进行调度；在带宽大于TSN流所要求带宽时，也没有进一步提高流传输速率来提高带宽利用率。由此，导致流预留量仅为TSN流需求的最小需求带宽，不能充分利用网络带宽资源，降低了网络利用率。进一步地，现有技术中，发送终端并没有对接收终端的具体接收状态给出有效的反馈，从而不能最大限度地利用已有带宽服务更多的用户。
因此，如何提供一种用于时间敏感网络的终端流预留方案，以提高带宽利用率及网络效率，从而最大限度地利用已有带宽服务更多的用户，日益成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
需要说明的是，公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种时间敏感流的终端流预留方法、系统及计算机设备，用于提高带宽利用率及网络效率，从而最大限度地利用已有的带宽服务更多的用户，以解决现有技术中时间敏感流网络存在的带宽利用率低的技术问题。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于时间敏感流的终端流预留方法，包括，
发送终端根据数据流信息以及发送端口的可调度带宽，获取第一预留带宽信息，并根据所述第一预留带宽信息为所述数据流进行带宽预留，以及将所述第一预留带宽信息写入发端声明报文中；
和/或
所述发送终端根据若干个接收终端的流预留反馈声明报文，获取第二预留带宽信息，以及根据所述第二预留带宽信息，调整所述预留带宽的大小以及使用所述第二预留带宽信息更新所述发端声明报文。
可选地，所述发送终端根据数据流信息以及发送端口的可调度带宽，获取第一预留带宽信息，并根据所述第一预留带宽信息为所述数据流进行带宽预留，以及将所述第一预留带宽信息写入发端声明报文中的方法，包括以下步骤：
S101：所述发送终端接收应用层流信息；
S102：从所述应用层流信息中，获取所述数据流信息；
S103：根据所述数据流信息，得到所述数据流的需求带宽信息和流业务类别，并根据所述流业务类别以及所述可调度带宽，得到第三预留带宽信息；
S104：根据所述需求带宽信息和所述第三预留带宽信息，得到所述第一预留带宽信息；
S105：将所述第一预留带宽信息和所述数据流信息写入所述发端声明报文。
可选地，所述数据流信息包括流编号、流业务类别、数据帧大小以及在预设测量时间间隔内传输的最大帧数。
可选地，步骤S103中，所述根据所述数据流信息，得到所述数据流的需求带宽信息的方法，包括，
根据所述数据帧大小、所述预设测量时间间隔内传输的最大帧数以及所述数据帧的帧头大小，得到所述数据流的需求带宽值。
可选地，所述数据流的需求带宽值由数据帧总大小与单位时间内传输的数据帧的个数求积得到；
其中，所述数据帧总大小由所述数据帧大小与所述数据帧的帧头大小求和得到；所述单位时间内传输的数据帧的个数由所述预设测量时间间隔内传输的最大帧数与所述预设时间间隔求商得到。
可选地，所述可调度带宽包括所述发送终端各个流业务类别可调度的带宽百分比以及所述发送终端的带宽总量，所述第三预留带宽信息包括第三预留带宽值；
步骤S103中，所述根据所述流业务类别以及所述可调度带宽，得到第三预留带宽信息的方法，包括以下步骤，
根据所述流业务类别，得到所述发送终端为所述数据流可预留的带宽百分比总量；其中，所述可预留的带宽百分比总量包括由所述流业务类别可调度的带宽百分比以及其他流业务类别可调度的带宽百分比求和得到；
根据所述发送终端的带宽总量和所述可预留的带宽百分比总量，得到所述第三预留带宽值。
可选地，步骤S104中，所述根据所述需求带宽信息和所述第三预留带宽信息，得到所述第一预留带宽信息的方法，包括以下步骤，
S1041:根据所述第三预留带宽值和所述需求带宽值，得到发端可预留带宽系数，其中所述发端可预留带宽系数为所述第三预留带宽值和所述需求带宽值的比值；
S1042：比较所述需求带宽值和所述第三预留带宽值的大小：
若所述需求带宽值大于所述第三预留带宽值，则判断所述发端可预留带宽系数是否大于一预设阈值，若是，则将所述第三预留带宽值作为所述第一预留带宽值，若否，所述第一预留带宽值为0；
若所述需求带宽值小于等于所述第三预留带宽值，所述第一预留带宽值通过下式获得：actutalBandwidth*γ′i，其中，γ′i的取值范围满足1≤γ′i≤γi；actutalBandwidth为所述需求带宽值，γi为所述发端可预留带宽系数，γ′i为实际预留带宽系数。
可选地，若所述发送终端的缓存中没有所述流业务类别的所述数据流，γ′i＝1；否则，所述γ′i＞1。
可选地，所述第一预留带宽信息还包括所述实际预留带宽系数；
步骤S105中，所述将所述第一预留带宽信息和所述数据流信息写入所述发端声明报文，还包括，当所述第一预留带宽值大于0时，将所述实际预留带宽系数写入所述发端声明报文。
可选地，所述发送终端根据若干个接收终端的流预留反馈声明报文，获取第二预留带宽信息，以及根据所述第二预留带宽信息，调整所述预留带宽的大小以及使用所述第二预留带宽信息更新所述发端声明报文的方法，包括以下步骤，
S201：从网桥获取若干个所述接收终端的流预留反馈声明报文；
S202：判断若干个所述流预留反馈声明报文的收端带宽声明状态是否合并，若是，执行S203；若否，所述发送终端对接收同一所述数据流的可接收带宽状态合并；然后执行S203；
S203：判断所述收端带宽声明状态是否为所有接收终端均准备好接收，若是，取所有所述接收终端中的可接收带宽的最小值作为所述第二预留带宽信息；
若否，判断所述收端带宽声明状态是否为所有接收终端均未准备好接收，若是，则更新所述发端声明报文为收端反馈接收失败；若否，在所有准备好接收的所述接收终端中，取可接收带宽的最小值作为所述第二预留带宽信息。
可选地，还包括，接收终端接收网桥转发的所述发端声明报文，并根据所述发端声明报文和收端可接收带宽得到收端带宽声明状态，以及将所述收端带宽声明状态更新至所述流预留反馈声明报文。
可选地，所述接收终端接收网桥转发的所述发端声明报文，并根据所述发端声明报文和收端可接收带宽得到收端带宽声明状态的方法，包括以下步骤，
S301：所述接收终端接收所述发端声明报文；
S302：根据所述发端声明报文，得到所述数据流的实际预留带宽系数和所述数据流的需求带宽值，并根据所述实际预留带宽系数和所述数据流的需求带宽值得到所述第一预留带宽值；
S303：取路径带宽和收端可接收带宽的较小者作为第四预留带宽；其中，所述路径带宽为所述数据流从所述网桥至所述接收终端所在传输链路的带宽；
S304：比较所述第四预留带宽和所述第一预留带宽值的大小，若所述第四预留带宽≥所述第一预留带宽值，则所述收端带宽声明状态为所有接收终端均准备好接收；
否则，判断所述第四预留带宽值是否满足下式：所述第一预留带宽值＞所述第四预留带宽≥所述需求带宽，若是，则所述收端带宽声明状态为部分所述接收终端准备好接收；若否，则所述收端带宽声明状态为所有接受终端均未准备好接收。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种用于时间敏感流的系统，包括若干个发送终端、网桥以及若干个接收终端，所述发送终端和所述接收终端通过所述网桥通信连接；
所述发送终端，被配置为根据数据流信息以及发送端口的可调度带宽，获取第一预留带宽信息，并根据所述第一预留带宽信息为所述数据流预留带宽，以及将所述第一预留带宽信息写入发端声明报文中；
和/或
所述发送终端，被配置为根据若干个所述接收终端的流预留反馈声明报文，获取第二预留带宽信息，以及根据所述第二预留带宽信息，调整所述预留带宽的大小以及使用所述第二预留带宽信息更新所述发端声明报文；
以及所述发送终端还用于向所述网桥发送所述发端声明报文，并用于接收所述网桥转发的流预留反馈声明报文；
所述接收终端，被配置为接收所述网桥转发的所述发端声明报文和/或向所述网桥发送流预留反馈声明报文；
所述网桥，被配置为将预留声明报文转发给若干个所述接收终端和/或将所述流预留反馈声明报文转发给若干个所述发送终端。
可选地，所述接收终端还被配置为根据所述发端声明报文和收端可接收带宽得到收端带宽声明状态，以及将所述收端带宽声明状态更新至所述流预留反馈声明报文。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种计算机设备，包括处理器以及存储设备，所述处理器适于实现各指令，所述存储设备适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述任一项所述用于时间敏感流的终端流预留方法。
与现有技术相比，本发明提供的一种用于时间敏感流的终端流预留方法，具有以下有益效果：
1.本发明提出的一种用于时间敏感流的终端流预留方法，发送终端根据数据流信息以及发送端口的可调度带宽，获取第一预留带宽信息，并根据所述第一预留带宽信息为所述数据流进行带宽预留，以及将所述第一预留带宽信息写入发端声明报文中。由此充分结合数据流信息以及发送端口的可调度带宽，能够充分利用网络带宽资源，提高了网络利用率。进一步地，所述发送终端根据若干个接收终端的流预留反馈声明报文，获取第二预留带宽信息，以及根据所述第二预留带宽信息，调整所述预留带宽的大小以及使用所述第二预留带宽信息更新所述发端声明报文。发送终端对接收终端的具体接收状态给出有效的反馈，能够最大限度地利用已有带宽服务更多的用户。
2.本发明提供的一种用于时间敏感流的终端流预留方法，根据所述第三预留带宽值和所述需求带宽值，得到发端可预留带宽系数，其中所述发端可预留带宽系数为所述第三预留带宽值和所述需求带宽值的比值；并比较所述需求带宽值和所述第三预留带宽值的大小：若所述需求带宽值大于所述第三预留带宽值，则判断所述发端可预留带宽系数是否大于一预设阈值，若是，则将所述第三预留带宽值作为所述第一预留带宽值，若否，所述第一预留带宽值为0；若所述需求带宽值小于等于所述第三预留带宽值，所述第一预留带宽值通过下式获得：actutalBandwidth*γ′i，其中，γ′i的取值范围满足1≤γ′i≤γi；actutalBandwidth为所述需求带宽值，γi为所述发端可预留带宽系数，γ′i为实际预留带宽系数。由此，在带宽有所剩余但不够TSN流所要求带宽时，能够对这些剩余带宽进行调度；在带宽大于TSN流所要求带宽时，能够进一步提高流传输速率来提高带宽利用率。由此，即使流预留量仅为TSN流需求的最小需求带宽，也能够充分利用网络带宽资源，提高网络资源的利用率。
3.本发明提供的一种用于时间敏感流的终端预留方法，还将所述第一预留带宽信息和所述数据流信息写入所述发端声明报文。从而能够为接收所述发端声明报文的所述接收终端提供带宽预留信息，在不改变现有网络架构的基础上，能够提高所述发送终端和所述接收终端之间信息交换的效率，使得所述接收终端能够结合所述数据流的信息以及所述发送终端的带宽预留信息，使得接收终端的带宽预留更加合理和高效。
4.本发明提供的一种用于时间敏感流的终端流预留方法，所述接收终端接收网桥转发的所述发端声明报文，并根据所述发端声明报文和收端可接收带宽得到收端带宽声明状态，以及将所述收端带宽声明状态更新至所述流预留反馈声明报文。由此，所述接收终端能够根据所述发送终端的带宽预留信息，并结合接收终端的带宽资源情况，实现带宽的合理预留，从而进一步提高了带宽资源的利用效率。而且，所述发送终端能够将终端的所述收端带宽声明反馈给所述发送终端，从而，从整体上提升了所述发送终端、所述接收终端的带宽资源的利用率。
综上，本发明提出的一种用于时间敏感流的终端流预留方法，所述发送终端根据发送端口可获得的传输资源、流传输速率需求以及流类别信息等，在保障传输性能的同时进行带宽预留，能够有效利用系统的剩余带宽资源，以有限的带宽服务更多的TSN流，为带宽紧缺(到达多个流或收到突发流)时避免终端以及网桥处的拥塞，在确保TSN流性能的同时，提高带宽利用率及网络效率。
由于本发明提供的一种用于时间敏感流的系统以及所述计算机设备与所述用于时间敏感流的终端流预留方法属于同一发明构思，至少具有相同的有益效果，在此，不再一一赘述。
附图说明
图1为本发明实施例提供的其中一种用于时间敏感流的终端流预留方法之发送终端流预留方法流程示意图；
图2为图1中步骤S100的具体流程示意图；
图3为图1中步骤S200的具体流程示意图；
图4为本发明实施例提供的其中用于时间敏感流的终端流预留方法之接收终端流预留方法流程示意图；
图5为本发明实施例提供的其中一种用于时间敏感流的系统的结构示意图；
图6为流到达服从均值为3的发送终端的流服务比例(仿真结果)示意图；
图7为流到达服从均值为1的发送终端的流服务比例(仿真结果)示意图；
其中，附图标记说明如下：
A-发送终端，B-网桥，C、D-接收终端。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本发明提出的用于时间敏感流的终端流预留方法、系统及计算机设备作进一步详细说明。显然地，本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。进一步地，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心思想在于提供一种用于时间敏感流的终端流预留方法，以有限的带宽服务更多的TSN流，为带宽紧缺(到达多个流或收到突发流)时避免终端以及网桥处的拥塞，在确保TSN流性能的同时，提高带宽利用率及网络效率。
为实现上述思想，本发明提供了一种用于时间敏感流的终端流预留方法，包括，发送终端根据数据流信息以及发送端口的可调度带宽，获取第一预留带宽信息，并根据所述第一预留带宽信息为所述数据流进行带宽预留，以及将所述第一预留带宽信息写入发端声明报文中；
和/或
所述发送终端根据若干个接收终端的流预留反馈声明报文，获取第二预留带宽信息，以及根据所述第二预留带宽信息，调整所述预留带宽的大小以及使用所述第二预留带宽信息更新所述发端声明报文。
本发明提出的一种用于时间敏感流的终端流预留方法。在其中一种实施方式中，所述发送终端根据其发送端口可获得的传输资源、流传输速率需求以及流类别信息等，在保障传输性能的同时进行带宽预留，所述终端流预留方法可有效利用系统的剩余带宽资源，以有限的带宽服务更多的TSN流，为带宽紧缺(到达多个流或收到突发流)时避免终端以及网桥处的拥塞，在确保TSN流性能的同时，提高带宽利用率及网络效率。
不特别声明时，本发明中将针对某个数据流的发送终端和接收终端为例说明流预留时发送终端以及接收终端的发送和接收的相关操作。
参见附图1、附图2和附图3，为本发明实施例提供的其中一种用于时间敏感流的终端流预留方法之发送终端流预留方法的流程示意图。
请参见附图1和附图2，其中，步骤S3020中，所述发送终端根据数据流信息以及发送端口的可调度带宽，获取第一预留带宽信息，并根据所述第一预留带宽信息为所述数据流进行带宽预留，以及将所述第一预留带宽信息写入发端声明报文中的方法，包括以下步骤：
S101：收到应用层到达流：即所述发送终端接收应用层流信息。
S102：提取数据流信息：从所述应用层流信息中，获取所述数据流信息。
S103：计算得到需求带宽信息和第三预留信息：根据所述数据流信息，得到所述数据流的需求带宽信息和流业务类别，并根据所述流业务类别以及所述可调度带宽，得到第三预留带宽信息。
S104：根据所述需求带宽信息和所述第三预留带宽信息，得到所述第一预留带宽信息。
S105：将所述第一预留带宽信息和所述数据流信息写入所述发端声明报文。
优选地，在其中一种示例性实施方式中，所述数据流信息包括流编号(streamID)、流业务类别(classID)、数据帧大小以及在预设测量时间间隔内传输的最大帧数。其中，所述数据帧大小为不含帧头开销的每帧数据的长度，记为MaxFrameSize；所述预设测量时间间隔记为classMeasurementInterval；在一个所述预设测量时间间隔classMeasurementInterval内传输的最大帧数记为MaxIntervalFrames。则所述预设测量时间间隔即为每传输MaxIntervalFrames帧数所规定的时长。
优选地，在其中一种示例性实施方式中，首先，步骤S103中，所述根据所述数据流信息，得到所述数据流的需求带宽信息的方法，包括：根据所述数据帧大小、所述预设测量时间间隔内传输的最大帧数以及所述数据帧的帧头大小，得到所述数据流的需求带宽值(即最小预留带宽值)。具体地，首先，所述数据流的需求带宽值由数据帧总大小与单位时间内传输的数据帧的个数求积得到；其中，所述数据帧总大小由所述数据帧大小与所述数据帧的帧头大小求和得到；所述单位时间内传输的数据帧的个数由所述预设测量时间间隔内传输的最大帧数与所述预设时间间隔求商得到。具体地，在其中一种实施方式中，所述需求带宽值可以通过以下(1)-(3)式获得：
PayloadSize＝maxFrameSize (1)
maxFrameRate＝MaxIntervalFrames*(1/classMeasurementInterval) (2)
actualBandwidth＝(perFrameOverhead+payloadSize)*maxFrameRate (3)
其中，PayloadSize为所述数据流的数据帧报文的大小，单位为bit；MaxFrameSize为不含帧头开销的所述数据帧的大小；maxFrameRate为每秒传输的最大帧数，maxIntervalFrames在一个所述预设测量时间间隔classMeasurementInterval内传输的最大帧数；actualBandwidth为所述需求带宽值(即最小预留带宽值)；perFrameOverhead为所述数据帧的帧头大小。
其次，较佳地，在其中一种示例性实施方式中，所述可调度带宽包括所述发送终端各个流业务类别可调度的带宽百分比以及所述发送终端的带宽总量，所述第三预留带宽信息包括第三预留带宽值。具体地，步骤S103中，所述根据所述流业务类别以及所述可调度带宽，得到第三预留带宽信息的方法，包括以下步骤，根据所述流业务类别，得到所述发送终端为所述数据流可预留的带宽百分比总量；其中，所述可预留的带宽百分比总量包括由所述流业务类别可调度的带宽百分比以及其他流业务类别可调度的带宽百分比求和得到；根据所述发送终端的带宽总量和所述可预留的带宽百分比总量，得到所述第三预留带宽值。具体地，在其中一种实施方式中，假定当前所述数据流的所述流业务类别为i，所述发送终端为所述数据流可预留的带宽百分比总量用delta_i表示，则所述可预留带宽百分比总量delta_i通过下式获得：
Figure BDA0002619309080000121
其中，M为所述发送终端支持的TSN流的业务类别总量，
Figure BDA0002619309080000122
为流业务类别j的可用带宽占所述发送端口带宽的总比例；
Figure BDA0002619309080000131
为流业务类别j用掉的带宽比例，所述第三预留带宽值通过下式获得：
reserved_band_available_a＝max_band*delta_i (5)
其中，max_band为所述发送端口的最大带宽；
reserved_band_available_a为所述第三预留带宽值。较佳地，在其中一种示例性实施方式中，步骤S104中，所述根据所述需求带宽信息和所述第三预留带宽信息，得到所述第一预留带宽信息的方法，包括以下步骤：
S1041:根据所述第三预留带宽值和所述需求带宽值，得到发端可预留带宽系数，其中所述发端可预留带宽系数为所述第三预留带宽值和所述需求带宽值的比值。
S1042：比较所述需求带宽值和所述第三预留带宽值的大小：
若所述需求带宽值大于所述第三预留带宽值，则判断所述发端可预留带宽系数是否大于一预设阈值，若是，则将所述第三预留带宽值作为所述第一预留带宽值，若否，所述第一预留带宽值为0。若所述需求带宽值小于等于所述第三预留带宽值，所述第一预留带宽值通过下式获得：actutalBandwidth*γ′i，其中，γ′i的取值范围满足1≤γ′i≤γi；actutalBandwidth为所述需求带宽值，γi为所述发端可预留带宽系数，γ′i为实际预留带宽系数。较佳地，若所述发送终端的缓存中没有所述流业务类别i的所述数据流，γ′i＝1；否则，所述γ′i＞1。具体地，用公式表示如下：
当actutalBandwidth＞reserved_band_available_a时，所述第一预留带宽值Ri通过下式获得：
Figure BDA0002619309080000132
其中，γi＝actutalBandwidth/reserved_band_available_a,β为所述预设阈值；若actutalBandwidth≤reserved_band_available_a，则先求得所述发端可预留带宽系数γi，并将所述第一预留带宽值Ri＝actutalBandwidth*γ′i为该数据流预留。其中，1≤γ′i≤γi。当所述发送终端的缓存中没有所述业务类别为i的流时，γ′i＝1，当缓存中有所述业务类别为i的数据流时，γ′i＞1。其中，数值不在此发明具体给出，可由所述发送终端的缓存中对所述数据流的分组，其业务类别优先级、经验值等确定。本发明对此不作任何限定。可以理解地，本发明不限定所述发端可预留带宽系数的获取时机，上述步骤仅为了描述的方便。
较佳地，所述第一预留带宽信息还包括所述实际预留带宽系数γ′i；步骤S105中，所述将所述第一预留带宽信息和所述数据流信息写入所述发端声明报文，还包括，当所述第一预留带宽值大于0时，将所述实际预留带宽系数γ′i写入所述发端声明报文，即：所述发端声明报文中包括所述实际预留带宽系数γ′i，以及所述数据流信息中的流编号streamID、流业务类别classID、数据帧大小MaxFrameSize以及在预设测量时间间隔classMeasurementInterval内传输的最大帧数MaxIntervalFrames。
较佳地，在其中一个用于时间敏感流的系统中，包括所述发送终端、网桥及接收终端。所述网桥接收所述发送终端的所述发端声明报文，并转发所述发端声明报文，若所述网桥也具有带宽预留功能，则根据自身带宽进行相应的带宽预留操作，当不具备相应带宽时，将所述发端声明报文状态改为带宽请求失败。所述接收终端在接收到所述发端声明报文之后，则根据自身带宽进行相应的带宽预留操作，并将其收端带宽声明状态写入流预留反馈声明报文中，并通过所述网桥反馈给所述发送终端。
进一步地，在又一实施方式中，所述发送终端还用于判断所述网桥是否转发并且合并了若干个所述发送终端的流预留反馈声明报文，若是，则所述发送终端根据合并后的流预留反馈声明报文中的收端带宽声明状态最终确定预留带宽；若所述网桥指示转发了不同所述发送终端的所述流预留反馈声明报文，则所述发送终端将对需求同一个所述数据流的所述流预留反馈声明先进行合并。具体地，请继续参见附图1和附图3，其中，步骤S10200中，所述发送终端根据若干个接收终端的流预留反馈声明报文，获取第二预留带宽信息，以及根据所述第二预留带宽信息，调整所述预留带宽的大小以及使用所述第二预留带宽信息更新所述发端声明报文的方法，包括以下步骤：
S201：接收流预留反馈声明报文：从网桥获取若干个所述接收终端的流预留反馈声明报文。
S202：判断若干个所述流预留反馈声明报文的是否合并，若是，执行S203；若否，所述发送终端对接收同一所述数据流的可接收带宽状态合并；然后执行S203。
S203：更新预留带宽：判断所述收端带宽声明状态是否为所有接收终端均准备好接收，若是，取所有所述接收终端中的可接收带宽的最小值作为所述第二预留带宽信息。
若否，判断所述收端带宽声明状态是否为所有接收终端均未准备好接收，若是，则更新所述发端声明报文为收端反馈接收失败；若否，在所有准备好接收的所述接收终端中，取可接收带宽的最小值作为所述第二预留带宽信息。
较佳地，在其中一种示例性实施方式中，本发明提供的一种用于时间敏感流的终端流预留方法还包括，接收终端接收网桥转发的所述发端声明报文，并根据所述发端声明报文和收端可接收带宽得到收端带宽声明状态，以及将所述收端带宽声明状态更新至所述流预留反馈声明报文。
具体地，参见附图4，所述接收终端接收网桥转发的所述发端声明报文，并根据所述发端声明报文和收端可接收带宽得到收端带宽声明状态的方法，包括以下步骤：
S301：所述接收终端接收所述发端声明报文。
S302：计算需求带宽和第一预留带宽值：根据所述发端声明报文，得到所述数据流的实际预留带宽系数和所述数据流的需求带宽值，并根据所述实际预留带宽系数和所述数据流的需求带宽值得到所述第一预留带宽值。其中，所述需求带宽记为actualBandwidth，按照上述算式(1)-(3)得到，其中，所述数据流信息中的流编号stream ID、流业务类别classID、数据帧大小MaxFrameSize以及在预设测量时间间隔classMeasurementInterval内传输的最大帧数MaxIntervalFrames从所述发端声明报文中获得；第一预留带宽值记为Ri，所述第一预留带宽值Ri按照下式Ri＝actutalBandwidth*γ′i得到，其中，γ′i为实际预留带宽系数，从所述发端声明报文中获得。
S303：取路径带宽和收端可接收带宽的较小者作为第四预留带宽；其中，所述路径带宽为所述数据流从所述网桥至所述接收终端所在传输链路的带宽。换句话说，所述第四预留带宽通过下式获得：λi＝min{Bi，Ci}，其中，Bi为所述接收终端和所述网桥之间链路的路径带宽，Ci为所述接收终端可接收带宽，λi为所述第四预留带宽。
S304：比较所述第四预留带宽和所述第一预留带宽值的大小，若所述第四预留带宽≥所述第一预留带宽值，则所述收端带宽声明状态为所有接收终端均准备好接收，即：当λi≥actutalBandwidth*γ′i时，所述接收终端有充分条件可以接收所述数据流。否则，判断所述第四预留带宽值是否满足下式：所述第一预留带宽值＞所述第四预留带宽≥所述需求带宽，若是，则所述收端带宽声明状态为部分所述接收终端准备好接收，即：当γ′i＞1且γ′i*actualBandwidth＞λi≥actutalBandwidth，所述收端带宽声明状态为部分所述接收终端准备好接收，接收比例系数γi”＝λi/actualBandwidth；若否，则所述收端带宽声明状态为所有接受终端均未准备好接收。
由此可见，本发明提出的一种用于时间敏感流的终端流预留方法，发送终端根据数据流信息以及发送端口的可调度带宽，获取第一预留带宽信息，并根据所述第一预留带宽信息为所述数据流进行带宽预留，以及将所述第一预留带宽信息写入发端声明报文中。由此充分结合数据流信息以及发送端口的可调度带宽，能够充分利用网络带宽资源，提高了网络利用率。进一步地，所述发送终端根据若干个接收终端的流预留反馈声明报文，获取第二预留带宽信息，以及根据所述第二预留带宽信息，调整所述预留带宽的大小以及使用所述第二预留带宽信息更新所述发端声明报文。发送终端对接收终端的具体接收状态给出有效的反馈，能够最大限度地利用已有带宽服务更多的用户。
进一步地，本发明提供的一种用于时间敏感流的终端流预留方法，根据所述第三预留带宽值和所述需求带宽值，得到发端可预留带宽系数，其中所述发端可预留带宽系数为所述第三预留带宽值和所述需求带宽值的比值；并比较所述需求带宽值和所述第三预留带宽值的大小：若所述需求带宽值大于所述第三预留带宽值，则判断所述发端可预留带宽系数是否大于一预设阈值，若是，则将所述第三预留带宽值作为所述第一预留带宽值，若否，所述第一预留带宽值为0；若所述需求带宽值小于等于所述第三预留带宽值，所述第一预留带宽值通过下式获得：ctutalBandwidth*γ′i，其中，γ′i的取值范围满足1≤γ′i≤γi；actutalBandwidth为所述需求带宽值，γi为所述发端可预留带宽系数，γ′i为实际预留带宽系数。由此，在带宽有所剩余但不够TSN流所要求带宽时，能够对这些剩余带宽进行调度；在带宽大于TSN流所要求带宽时，能够进一步提高流传输速率来提高带宽利用率。由此，即使流预留量仅为TSN流需求的最小需求带宽，也能够充分利用网络带宽资源，提高网络资源的利用率。
再进一步地，本发明提供的一种用于时间敏感流的终端预留方法，还将所述第一预留带宽信息和所述数据流信息写入所述发端声明报文。从而能够为接收所述发端声明报文的所述接收终端提供带宽预留信息，在不改变现有网络架构的基础上，能够提高所述发送终端和所述接收终端之间信息交换的效率，使得所述接收终端能够结合所述数据流的信息以及所述发送终端的带宽预留信息，使得接收终端的带宽预留更加合理和高效。
更进一步地，本发明提供的一种用于时间敏感流的终端流预留方法，所述接收终端接收网桥转发的所述发端声明报文，并根据所述发端声明报文和收端可接收带宽得到收端带宽声明状态，以及将所述收端带宽声明状态更新至所述流预留反馈声明报文。由此，所述接收终端能够根据所述发送终端的带宽预留信息，并结合接收终端的带宽资源情况，实现带宽的合理预留，从而进一步提高了带宽资源的利用效率。而且，所述发送终端能够将终端的所述收端带宽声明反馈给所述发送终端，从而，从整体上提升了所述发送终端、所述接收终端的带宽资源的利用率。
综上，本发明提出的一种用于时间敏感流的终端流预留方法，所述发送终端根据发送端口可获得的传输资源、流传输速率需求以及流类别信息等，在保障传输性能的同时进行带宽预留，能够有效利用系统的剩余带宽资源，以有限的带宽服务更多的TSN流，为带宽紧缺(到达多个流或收到突发流)时避免终端以及网桥处的拥塞，在确保TSN流性能的同时，提高带宽利用率及网络效率。
基于同一发明构思，本发明的又一实施例还提供了一种用于时间敏感流的系统，包括若干个发送终端、网桥以及若干个接收终端，所述发送终端和所述接收终端通过所述网桥通信连接。为了便于说明，请参见附图5，本发明以具有一个发送终端A、一个网桥B及两个接收终端C和D的用于时间敏感流的系统为例进行说明，可以理解地，上述仅是示例性描述，本发明对所述发送终端、所述网桥以及所述接收终端各自的个数不作任何限制。
所述发送终端A，被配置为根据数据流信息以及发送端口的可调度带宽，获取第一预留带宽信息，并根据所述第一预留带宽信息为所述数据流预留带宽，以及将所述第一预留带宽信息写入发端声明报文中；
和/或
所述发送终端A，被配置为根据所述接收终端C和所述接收终端D的流预留反馈声明报文，获取第二预留带宽信息，以及根据所述第二预留带宽信息，调整所述预留带宽的大小以及使用所述第二预留带宽信息更新所述发端声明报文；
以及所述发送终端A还用于向所述网桥B发送所述发端声明报文，并用于接收所述网桥B转发的流预留反馈声明报文。
所述接收终端C和所述接收终端D，被配置为接收所述网桥B转发的所述发端声明报文和/或向所述网桥B发送流预留反馈声明报文。
所述网桥B，被配置为将预留声明报文转发给所述接收终端C和所述接收终端D和/或将所述流预留反馈声明报文转发给所述发送终端A。
进一步地，在其中一种实施方式中，所述接收终端C和所述接收终端D还被配置为根据所述发端声明报文和收端可接收带宽得到收端带宽声明状态，以及将所述收端带宽声明状态更新至所述流预留反馈声明报文。
综上可知，该实施例中的所述用于时间敏感流的系统包括发送终端A、网桥B以及两个接收终端C和D。其中，发送终端A具有发送和/或接收功能。所述网桥B可以连接多个接收终端，具备转发声明、注册报文以及终端数据的功能。所述发送终端A和接收终端C和D可以提取报文中关于流预留等方面的信息，从而进行预留带宽的计算、流的声明以及带宽预留。较佳地，所述发送终端A和所述接收终端C和所述接收终端D均具有根据所述数据流的传输需求以及优先级等，结合可获得资源，进行带宽预留的功能。显然地，所述网桥B也可以具备带宽预留功能，本发明对所述网桥B是否具备带宽预留功能不作任何限制。
为了更直观地理解本发明，请继续参考附图1-5，以实际数据为例对本发明进行进一步地阐述。在其中一种具体的应用场景中，假设所述应用层的流信息为96kHz的立体声音频流。
首先，所述发送终端A提取所述数据流信息，其中，所述流业务类别记为Class A，所述数据帧大小maxFrameSize＝128字节，预设测量时间间隔classMeasurementInterval为1秒，在该预设测试时间间隔内传输的最大帧数maxIntervalFrames为8000帧。
其次，所述发送终端A根据上述算式(1)-(3)获得所述立体声音频流，其每帧的数据负载大小记为PayloadSize，则：
PayloadSize＝MaxFrameSize＝128字节 (6)
传输的帧速率(即每秒传输的最大帧数)：
maxFrameRate＝MaxIntervalFrames*(1/classMeasurementInterval)
＝8000帧/秒 (7)
该流所需要的数据帧的帧头大小(比如，MAC层头开销)记为perFrameOverhead，即perFrameOverhead＝42字节，则为保障该留的服务质量，则其需求带宽值actualBandwidth通过下式获得：
actualbandwidth＝(perFrameOverhead+PayloadSize)*maxFrameRate
＝(128+42)*8*8000
＝10.88Mbit/s
进一步地，根据所述流业务类别class A，所述发送终端查找为所述数据流可预留的带宽百分比总量：其值为(所述流业务类别class A可调度的带宽+其他时间敏感流业务类型未使用的带宽)/所述发送终端的带宽总量。例如：针对所述流业务类别class A业务类型分配的未用带宽为10％，其他时间敏感流业务类型未使用的带宽为20％，则所述数据流可预留的带宽百分比总量为：
Figure BDA0002619309080000201
若所述发送终端的带宽总量max_band＝100Mbit/s，则，所述第三预留带宽值可通过下式获得：
Reserved_band_available_a＝max_band*delta_a＝30％*100
＝30Mbit/s (10)
接下来，根据所述第三预留带宽值和所述需求带宽值，得到发端可预留带宽系数，所述发端可预留带宽系数γi通过下式计算得到：
γi＝reserved_band_available_a/actualbandwidth＝30/10.88
＝2.75
在该实施例中，实际预留带宽系数γ′i设定为2，由于actualBandwidth＜reserved_band_available_a，即10.88＜30，则将所述第一预留带宽Ri通过下式获得：
Ri＝actualbandwidth*γ′i＝10.88*2＝21.76Mbit/s
将所述第一预留带宽Ri为所述数据流预留。此时，γ′i＝2，γi＝2.75，满足：1≤γ′i≤γi。其中，所述γ′i根据所述业务类别的优先级、或者经验值等结合实际工况获得，本发明对此不作任何限定。
更进一步地，以所述接收终端C为例，当所述接收终端C接收到所述发端声明报文之后，所述接收终端C在收到所述发送终端A对该流的声明后，则判断到其的链路及自身缓存是否有足够的带宽和空间。例如，假设所接收终端C与转发所述网桥B之间的可为该流分配的带宽Bi＝20Mbit/s以及所述接收终端C的可分配的带宽Ci＝15Mbit/s，取二者最小值，得到所述第四预留带宽值λi＝min{Bi，Ci}＝15Mbit/s。其次，根据上述描述可知，所述需求带宽actuanlBandwidth＝10.88Mbit/s，所述第一预留带宽值Ri＝actualbandwidth*γ′i＝10.88*2＝21.76Mbit/s，根据数值的计算(21.76>15>10.88)可知，此时γ′i＞1且γ′i*actualBandwidth＞λi≥actutalBandwidth，则所述接收终端C的所述收端带宽声明状态为部分准备好接收，接收比例系数γi”＝λi/actualBandwidth＝15/10.88＝1.37。
若所述网桥B转发且合并了所述接收终端C和D的所述收端带宽声明状态，则所述接收终端A根据合并后的所述收端带宽声明状态最终确定预留带宽。若所述网桥B只是转发了不同接收终端的所述收端带宽声明状态，则所述发送终端对需求同一个流的收端声明进行状态合并。在本实施例中，假定所述接收终端C的接收比例系数为1.37，所述接收终端D的接收比例系数为1.5，根据上文描述“判断所述收端带宽声明状态是否为所有接收终端均准备好接收，若是，取所有所述接收终端中的可接收带宽的最小值作为所述第二预留带宽信息”可知：则所述发送终端A最终预留带宽的比值为γ′i＝1.37。
参见附图6和附图7，为本发明实施例提供的一种用于时间敏感流的终端流预留方法的仿真效果图。并将其与IEEE 802.1QAT协议中的流预留方法进行比较。在此仿真中，横轴单位为所观察帧数，纵轴为单位时间发送终端应用层到达流被服务的数目与到达流数目的比例，可见，此比例越大，所述发送终端带宽利用率越高。在这里，所观察的流为协议中规定的class A类型，所需预留的最小带宽为10.7M，为class A可分配的最大带宽比例为70％，发送终端的发送端口带宽为100M，需要此流的接收终端为2个。在图6和图7中，流到达服从均值分别为3和1的泊松分布，来模拟流业务多和少的情况。
在图6中，发送端可分配的最小带宽占所需带宽的比例β，其值为固定经验值，设为0.5。两个所述接收终端状态为准备好接收。从图中看出，所提出算法在某些时间因为到达流较多导致服务流的比例减少，但由于该方法在带宽较为剩余的时候可以加大传输比例，并允许流在带宽不足时先传输一部分，使得流服务的平均比例大大提高，最高提高约60％。在图7中，β值为0.8/接收终端的个数。所述接收终端状态反馈合并后为部分准备好接收，比例为γ′i＝1.2。从图中可以看出，本发明提出的一种用于时间敏感流的终端流预留方法的服务率在业务流较低时可达100％。从附图6和附图7中可以看出，由于在带宽不足时，本发明提出的一种用于时间敏感流的终端流预留方法可以充分利用剩余带宽，在带宽充足时，所提出方法可以增大对流的带宽支持，从而增加了带宽利用率，相较于协议中只为流分配固定带宽的方法，所提出方法的带宽利用率更高，最高可将利用率分别提高约60％和200％。
基于同一发明构思，本发明再一实施例还提供了一种计算机设备，包括处理器以及存储设备，所述处理器适于实现各指令，所述存储设备适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述任一项所述用于时间敏感流的终端流预留方法。
通过以上实施方式的描述，本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式，但很多情况下，前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案对现有技术做出贡献的部分能以计算机软件产品的形式体现出来，所述计算机软件产品存储在计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
这里所描述的计算机程序可以从可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收所述计算机程序，并转发该计算机程序，以供存储在各个计算/处理设备中的可读存储介质中。用于执行本发明操作的计算机程序可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。所述计算机程序可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。
由于上述实施例提供的一种用于时间敏感流的系统及所述计算机设备，与所述用于时间敏感流的终端流预留方法属于同一发明构思，至少具有与所述用于时间敏感流的终端流预留方法相同的有益效果，其有益效果可以参见上述一种用于时间敏感流的终端流预留方法的有益效果，在此，不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非对本发明范围的任何限定，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型。对于本领域的技术人员来说，以根据上述实施例的内容举一反三，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于时间敏感流的终端流预留方法，其特征在于，包括，
发送终端根据数据流信息以及发送端口的可调度带宽，获取第一预留带宽信息，并根据所述第一预留带宽信息为数据流进行带宽预留，以及将所述第一预留带宽信息写入发端声明报文中；
所述发送终端根据若干个接收终端的流预留反馈声明报文，获取第二预留带宽信息，以及根据所述第二预留带宽信息，调整所述预留带宽的大小以及使用所述第二预留带宽信息更新所述发端声明报文；
其中，所述发送终端根据数据流信息以及发送端口的可调度带宽，获取第一预留带宽信息，并根据所述第一预留带宽信息为所述数据流进行带宽预留，以及将所述第一预留带宽信息写入发端声明报文，包括：
S101：所述发送终端接收应用层流信息；
S102：从所述应用层流信息中，获取所述数据流信息；
S103：根据所述数据流信息，得到所述数据流的需求带宽信息和流业务类别，并根据所述流业务类别以及所述可调度带宽，得到第三预留带宽信息；其中，所述数据流的需求带宽信息包括所述数据流的需求带宽值；
S104：根据所述需求带宽信息和所述第三预留带宽信息，得到所述第一预留带宽信息；其中，所述第一预留带宽信息包括第一预留带宽值；
S105：将所述第一预留带宽信息和所述数据流信息写入所述发端声明报文；
其中，S103中，根据所述数据流信息，得到所述数据流的需求带宽信息，包括：
根据所述数据帧大小、所述预设测量时间间隔内传输的最大帧数以及所述数据帧的帧头大小，得到所述数据流的需求带宽值；
所述第三预留带宽信息包括第三预留带宽值；S104中，根据所述需求带宽信息和所述第三预留带宽信息，得到所述第一预留带宽信息，包括：
S1041:根据所述第三预留带宽值和所述需求带宽值，得到发端可预留带宽系数，其中所述发端可预留带宽系数为所述第三预留带宽值和所述需求带宽值的比值；
S1042：比较所述需求带宽值和所述第三预留带宽值的大小：
若所述需求带宽值大于所述第三预留带宽值，则判断所述发端可预留带宽系数是否大于一预设阈值，若是，则将所述第三预留带宽值作为所述第一预留带宽值，若否，所述第一预留带宽值为0；
若所述需求带宽值小于等于所述第三预留带宽值，所述第一预留带宽值通过下式获得：actutalBandwidth*γ′i，其中，γ′i的取值范围满足1≤γ′i≤γi；actutalBandwidth为所述需求带宽值，γi为所述发端可预留带宽系数，γ′i为实际预留带宽系数。
2.根据权利要求1所述的用于时间敏感流的终端流预留方法，其特征在于，所述数据流信息包括流编号、流业务类别、数据帧大小以及在预设测量时间间隔内传输的最大帧数。
3.根据权利要求1所述的用于时间敏感流的终端流预留方法，其特征在于，所述数据流的需求带宽值由数据帧总大小与单位时间内传输的数据帧的个数求积得到；
其中，所述数据帧总大小由所述数据帧大小与所述数据帧的帧头大小求和得到；所述单位时间内传输的数据帧的个数由所述预设测量时间间隔内传输的最大帧数与所述预设时间间隔求商得到。
4.根据权利要求1所述的用于时间敏感流的终端流预留方法，其特征在于，所述可调度带宽包括所述发送终端各个流业务类别可调度的带宽百分比以及所述发送终端的带宽总量；
步骤S103中，所述根据所述流业务类别以及所述可调度带宽，得到第三预留带宽信息，包括：
根据所述流业务类别，得到所述发送终端为所述数据流可预留的带宽百分比总量；其中，所述可预留的带宽百分比总量包括由所述流业务类别可调度的带宽百分比以及其他流业务类别可调度的带宽百分比求和得到；
根据所述发送终端的带宽总量和所述可预留的带宽百分比总量，得到所述第三预留带宽值。
5.根据权利要求4所述的用于时间敏感流的终端流预留方法，其特征在于，若所述发送终端的缓存中没有所述流业务类别i的所述数据流，γ′i＝1；否则，所述γ′i＞1。
6.根据权利要求4所述的用于时间敏感流的终端流预留方法，其特征在于，所述第一预留带宽信息还包括所述实际预留带宽系数；
步骤S105中，所述将所述第一预留带宽信息和所述数据流信息写入所述发端声明报文，还包括，当所述第一预留带宽值大于0时，将所述实际预留带宽系数写入所述发端声明报文。
7.一种用于时间敏感流的系统，其特征在于，包括若干个发送终端、网桥以及若干个接收终端，所述发送终端和所述接收终端通过所述网桥通信连接；
所述发送终端，被配置为根据数据流信息以及发送端口的可调度带宽，获取第一预留带宽信息，并根据所述第一预留带宽信息为所述数据流预留带宽，以及将所述第一预留带宽信息写入发端声明报文中；
所述发送终端，被配置为根据若干个所述接收终端的流预留反馈声明报文，获取第二预留带宽信息，以及根据所述第二预留带宽信息，调整所述预留带宽的大小以及使用所述第二预留带宽信息更新所述发端声明报文；
以及所述发送终端还用于向所述网桥发送所述发端声明报文，并用于接收所述网桥转发的流预留反馈声明报文；
所述接收终端，被配置为接收所述网桥转发的所述发端声明报文和/或向所述网桥发送流预留反馈声明报文；
所述网桥，被配置为将所述发端声明报文转发给若干个所述接收终端和/或将所述流预留反馈声明报文转发给若干个所述发送终端；
其中，所述发送终端根据数据流信息以及发送端口的可调度带宽，获取第一预留带宽信息，并根据所述第一预留带宽信息为所述数据流进行带宽预留，以及将所述第一预留带宽信息写入发端声明报文，包括：
S101：所述发送终端接收应用层流信息；
S102：从所述应用层流信息中，获取所述数据流信息；
S103：根据所述数据流信息，得到所述数据流的需求带宽信息和流业务类别，并根据所述流业务类别以及所述可调度带宽，得到第三预留带宽信息；
S104：根据所述需求带宽信息和所述第三预留带宽信息，得到所述第一预留带宽信息；
S105：将所述第一预留带宽信息和所述数据流信息写入所述发端声明报文；
其中，S103中，根据所述数据流信息，得到所述数据流的需求带宽信息，包括：
根据所述数据帧大小、所述预设测量时间间隔内传输的最大帧数以及所述数据帧的帧头大小，得到所述数据流的需求带宽值；
所述第三预留带宽信息包括第三预留带宽值；S104中，根据所述需求带宽信息和所述第三预留带宽信息，得到所述第一预留带宽信息，包括：
S1041:根据所述第三预留带宽值和所述数据流的需求带宽值，得到发端可预留带宽系数，其中所述发端可预留带宽系数为所述第三预留带宽值和所述需求带宽值的比值；
S1042：比较所述需求带宽值和所述第三预留带宽值的大小：
若所述需求带宽值大于所述第三预留带宽值，则判断所述发端可预留带宽系数是否大于一预设阈值，若是，则将所述第三预留带宽值作为第一预留带宽值，若否，所述第一预留带宽值为0；
若所述需求带宽值小于等于所述第三预留带宽值，所述第一预留带宽值通过下式获得：actutalBandwidth*γ′i，其中，γ′i的取值范围满足1≤γ′i≤γi；actutalBandwidth为所述需求带宽值，γi为所述发端可预留带宽系数，γ′i为实际预留带宽系数。
8.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器以及存储设备，所述处理器适于实现各指令，所述存储设备适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1至6中任一项所述用于时间敏感流的终端流预留方法。
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