CN112995068A - 数据传输方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种数据传输方法、装置及系统，该方法包括：第一网络设备接收来自第一终端设备的第一数据流；第一网络设备获得第一数据流的业务特征；第一网络设备根据第一数据流的业务特征生成第一时间调度策略；第一网络设备向下一跳设备发送第一数据流的业务特征和第一时间调度策略，第一数据流的业务特征以及第一时间调度策略用于下一跳设备生成第二时间调度策略；下一跳设备为第一终端设备与第二终端设备之间转发路径上第一网络设备的下一跳；第一网络设备根据第一时间调度策略，向第二终端设备发送第一数据流。采用本申请实施例，能够生成高质量的时间调度策略，避免网络拥塞。

Description

数据传输方法、装置及系统

技术领域

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种数据传输方法、装置及系统。

背景技术

时间敏感网络(time-sensitive networking，TSN)中各个网络节点的配置常见的有集中式和分布式两种。分布式配置模型中主要采取流资源预留协议(streamreservation protocol，SRP)的流量调度方法，但是在根据SRP协议生成调度策略的过程中，需要终端设备发送专门的管理报文建立通信，并且没有隔离网络中存在的业务流量，可能造成网络拥塞。

发明内容

本申请公开了一种数据传输方法、装置及系统，能够生成高质量的时间调度策略，避免网络拥塞。

第一方面，提供了一种数据传输方法，包括：

第一网络设备接收来自第一终端设备的第一数据流；第一数据流为第一终端设备发送给第二终端设备的数据流；

第一网络设备获得第一数据流的业务特征，第一数据流的业务特征包括第一数据流的时间特征、发送规律和报文长度；

第一网络设备根据第一数据流的业务特征生成第一时间调度策略，第一时间调度策略用于确定第一数据流在第一网络设备上的调度时隙；

第一网络设备向下一跳设备发送第一数据流的业务特征和第一时间调度策略，第一数据流的业务特征以及第一时间调度策略用于下一跳设备生成第二时间调度策略，第二时间调度策略用于确定第一数据流在下一跳设备上的调度时隙；下一跳设备为第一终端设备与第二终端设备之间转发路径上第一网络设备的下一跳；

第一网络设备根据第一时间调度策略，向第二终端设备发送第一数据流。

通过数据流的业务特征生成时间调度策略来对数据流进行调度，能够在时序上将多个数据流进行隔离，从而避免例如网络拥塞，并且增加了数据流传输的确定性和可靠性。

在一种可能的实现中，第一网络设备根据除第一数据流之外的其他数据流的调度情况和第一数据流的业务特征生成第一时间调度策略。

通过其他数据流的调度情况以及第一数据流的业务特征生成时间调度策略来对第一数据流进行调度，从而提高数据流的传输的确定性和可靠性。

在另一种可能的实现中，第一时间调度策略包括预留的调度时隙；

第一网络设备根据第一数据流的时间特征确定第一数据流的信号类型，信号类型包括实时信号和非实时信号；

第一网络设备根据第一数据流的信号类型、报文长度和发送规律，确定预留的调度时隙；

第一网络设备在预留的调度时隙上，向第二终端设备发送第一数据流。

通过在预留的调度时隙上发送数据流，能够提高数据流的传输的确定性和可靠性。

在另一种可能的实现中，第一网络设备接收下一跳设备发送的第一通知消息，第一通知消息用于通知第一网络设备向第二终端设备发送第一数据流。

在另一种可能的实现中，第一网络设备记录第一时间，第一时间为第一网络设备开始调度第一数据流中部分数据帧的时间点；第一网络设备向下一跳设备发送第一时间，第一时间用于验证通过第一时间调度策略和第二时间调度策略调度第一数据流中部分数据帧是否满足预设时延要求。

通过记录第一网络设备开始调度第一数据流中部分数据帧的时间点和网络中最后一个网络设备完全发送第一数据流中部分数据帧的时间点，判断数据流到达的时延是否满足预设要求，提高了时间调度策略的质量。

在另一种可能的实现中，第一网络设备接收来自第一终端设备发送的握手消息；第一网络设备向第二终端设备发送握手消息，握手消息用于确定下一跳设备。

通过握手消息确定第一终端设备与第二终端设备之间的转发路径上的网络设备，确定第一终端设备与第二终端设备之间建立通信连接的路径，为后续发送数据流做准备。

在另一种可能的实现中，第一网络设备获取多个不同通道的优先级，通道为预设发送时间段内的一个时隙；第一网络设备选择多个不同通道中最低优先级的通道，通过该最低优先级的通道向第二终端设备发送握手消息。

通过选择低优先级的通道发送握手消息，能够不耽误网络中存在的其他数据流的传输，并且根据时序的方式发送握手消息，能够隔离了网络中存在的其他数据流和握手消息，避免了网络拥塞情况的发生。

第二方面，提供了一种数据传输方法，包括：

第二网络设备接收来自第一网络设备发送的第一数据流的业务特征、以及第一时间调度策略，第一数据流为第一终端设备发送给第二终端设备的数据流，第一数据流的业务特征包括第一数据流的时间特征、发送规律和报文长度；

第二网络设备根据第一数据流的业务特征、以及第一时间调度策略生成第二时间调度策略，第二时间调度策略用于确定第一数据流在第二网络设备上的调度时隙；

第二网络设备根据第二时间调度策略，向第二终端设备发送第一数据流。

通过业务特征、以及第一时间调度策略生成时间调度策略来对数据流进行调度，能够在时序上将多个数据流进行隔离，从而避免例如网络拥塞，并且增加了数据流传输的确定性和可靠性。

在一种可能的实现中，第二网络设备根据除第一数据流之外的其他数据流的调度情况、第一数据流的业务特征、以及第一时间调度策略生成第二时间调度策略。

通过其他数据流的调度情况、第一数据流的业务特征以及第一时间调度策略生成第二时间调度策略，能够提高数据流传输的确定性和可靠性。

在另一种可能的实现中，第二网络设备向第一网络设备发送第一通知消息，第一通知消息用于通知第一网络设备向第二终端设备发送第一数据流。

通过握手消息确定的路径逆向发送第一通知消息，通知第一网络设备发送数据流，根据时间调度策略调度数据流的方式，能够为数据流的传输增加了确定性和可靠性。

在另一种可能的实现中，第二网络设备获取第一时间和第二时间，第一时间为第一网络设备开始调度第一数据流中部分数据帧的时间点，第二时间为第二网络设备完成发送第一数据流中部分数据帧的时间点；第二网络设备根据第一时间和第二时间，验证通过第一时间调度策略和第二时间调度策略调度第一数据流中部分数据帧是否满足预设时延要求。

通过确定第二时间与第一时间的差值是否满足预设时延要求，判断网络中生成的时间调度策略是否成功的方式，增加了数据流传输的确定性和可靠性。

在另一种可能的实现中，第二网络设备确定第二时间和第一时间的差值；当差值满足预设时延要求时，第二网络设备向第一网络设备发送第二通知消息，第二通知消息用于指示第一网络设备根据第一时间调度策略调度第一数据流中除部分数据帧之外的其他数据帧。

在另一种可能的实现中，第二网络设备确定第二时间和第一时间的差值；当差值不满足预设时延要求时，则第二网络设备向第一网络设备发送反馈消息，反馈消息用于指示第一网络设备重新生成时间调度策略。

第三方面，提供了一种数据传输装置，设置于第一网络设备中，该数据传输装置被配置为实现上述第一方面中第一网络设备所执行的方法和功能，由硬件/软件实现，其硬件/软件包括与上述功能相应的模块。

第四方面，提供了另一种数据传输装置，设置于第二网络设备中，该数据传输装置被配置为实现上述第二方面中第二网络设备所执行的方法和功能，由硬件/软件实现，其硬件/软件包括与上述功能相应的模块。

第五方面，提供了一种网络设备，包括：处理器、存储器和通信总线，其中，通信总线用于实现处理器和存储器之间连接通信，处理器执行存储器中存储的程序用于实现上述第一方面提供的步骤。

在一个可能的实现中，本申请提供的网络设备可以包含用于执行上述方法实现中第一网络设备的行为相对应的模块。模块可以是软件和/或是硬件。

第六方面，提供了另一种网络设备，包括：处理器、存储器和通信总线，其中，通信总线用于实现处理器和存储器之间连接通信，处理器执行存储器中存储的程序用于实现上述第二方面提供的步骤。

在一个可能的实现中，本申请提供的第二网络设备可以包含用于执行上述方法实现中第二网络设备的行为相对应的模块。模块可以是软件和/或是硬件。

第七方面，提供了一种数据传输系统，包括第一终端设备、第一网络设备、第二网络设备和第二终端设备，其中，第一网络设备为第一方面中任一项所描述的装置，第二网络设备为第二方面中任一项所描述的装置。

第八方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面的方法。

第九方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面的方法。

附图说明

以下对本申请实施例用到的附图进行介绍。

图1是本申请实施例提供的一种数据传输方法系统的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种时间敏感网络集中式配置模型；

图3是本申请实施例提供的一种时间敏感网络分布式配置模型；

图4是本申请实施例提供的一种数据传输方法的流程图；

图5是本申请实施例提供的一种第一网络设备转发握手消息的示意图；

图6是本申请实施例提供的一种数据流分类方法的示意图；

图7是本申请实施例提供的一种时间敏感的数据流示意图；

图8是本申请实施例提供的一种非时间敏感的数据流示意图；

图9是本申请实施例提供的一种数据流中数据帧封装形式的示意图；

图10是本申请实施例提供的一种第二网络设备发送第一通知消息的示意图；

图11是本申请实施例提供的一种数据传输装置的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的另一种数据传输装置的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的一种网络设备的结构示意图；

图14是本申请实施例提供的另一种网络设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

请参见图1，图1是本申请实施例提供的一种数据传输方法系统的结构示意图，该数据传输方法系统包括至少一个第一终端设备101，第一网络设备102，第二网络设备103，至少一个第二终端设备104。其中，第一终端设备101和第二终端设备104可以是能够接入以太网的编程逻辑控制器、数据采集装置等；第一网络设备102和第二网络设备103可以是具有时间敏感网络(time-sensitive networking，TSN)功能的交换机、路由器、网桥等。第一网络设备102和第二网络设备103中间的网络设备的数量可以为零个、一个或者多个。

时间敏感网络(time-sensitive networking，TSN)中各个网络节点的配置有集中式和分布式两种，其中，集中式配置模型如图2所示，分布式配置模型如图3所示。目前，IEEE802.1Qbv协议对以太网中的数据流进行了基于时序的流门控策略，即在网络设备的出口处对数据流进行基于时序的发送，以用于控制数据流在网络中的传送节奏、防止拥塞。另一个协议IEEE802.1Qci在网络设备的入口处，通过基于时序的方式对进入网络设备的数据流进行控制，当数据流在不正确的时间来到网络设备入口时，将会被丢弃，以避免网络设备内部发生拥塞。

这种基于时序的调度策略由于对数据流的配置要求比较严格，往往需要如图2所示的集中式配置模型进行管理，集中式的配置模型有统一的管理器，网络的配置由管理器统一生成并下发。而在如图3所示的分布式配置模型中，没有统一的管理器，各个网络节点的调度策略都在网络设备本地生成，由于各个网络节点难以了解全网拓扑，因此一般只能生成对时序要求相对较低的调度策略。

当前比较常见的分布式配置模型主要采取流资源预留协议(stream reservationprotocol，SRP)的方法，通过SRP协议进行资源预留的过程如下：源终端设备通过管理帧发布业务帧的相关信息，网络中的网络设备将这些管理帧在全网中进行传播，目的终端设备接收到源终端设备的管理帧之后，返回给源终端设备另一个管理帧，表示需要接收源终端设备发送的业务帧，然后源终端设备和目的终端设备之间的转发路径上的网络设备对网络设备中的端口进行配置，配置成功后，源终端设备向目的终端设备发送业务帧。

通过SRP协议进行资源预留时，需要依赖于源终端设备和目的终端设备之间发送专门的管理帧，同时，网络中的网络设备没有对网络中存在的数据流进行相互隔离，容易造成网络拥塞。为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了如下解决方案。

请参见图4，图4是本申请实施例提供的一种数据传输方法，该方法包括但不限于如下步骤：

步骤S401：第一终端设备向第一网络设备发送第一数据流。

具体地，第一数据流包括一个或者多个数据帧。其中，该第一数据流中数据帧可以包括目标物理地址、源物理地址、数据帧长度、优先级、帧校验。

可选的，第一网络设备接收来自第一终端设备的第一数据流之前，第一网络设备可以接收来自第一终端设备发送的握手消息；然后向第二终端设备发送握手消息，握手消息用于确定下一跳设备。

例如，如图5所示，图5是本申请实施例提供的一种第一网络设备转发握手消息的示意图；网络设备1(第一网络设备)接收到终端1(第一终端设备)发送的握手消息后，将该握手消息发送网络设备2和网络设备3，网络设备2接收到握手消息后，将该握手消息发送给网络设备4(第二网络设备)，网络设备4接收到握手消息后将握手消息转发给终端2(第二终端设备)，终端2接收握手消息，终端1与终端2建立通信连接，因此该握手消息用于确定第一终端设备与第二终端设备之间建立通信连接所经过的网络设备为网络设备1，网络设备2，网络设备3。通过握手消息确定网络设备1的下一跳为网络设备2，不是网络设备3。下一跳设备不仅为网络设备2，还可以是网络设备1和网络设备4中的任何一个网络设备。总之，通过握手消息确定第一终端设备与第二终端设备建立通信连接的转发路径上的网络设备。

进一步的，第一网络设备可以获取多个不同通道的优先级，通道为预设发送时间段内的一个时隙；然后选择多个不同通道中最低优先级的通道，向第二终端设备发送握手消息。

例如，该握手消息可以为地址解析协议(Address Resolution Protocol，ARP)数据帧，假若第一网络设备发送数据的时间段为第1毫秒至第40毫秒，其中，第1毫秒至第10毫秒为第一优先级的通道，该第一优先级的通道为空闲，第11毫秒至20毫秒为第二优先级的通道，该第二优先级的通道为空闲，第21毫秒至第30毫秒为第三优先级的通道，该第三优先级的通道为空闲，第31毫秒至40毫秒为第四优先级的通道，该第四优先级的通道为空闲，则第一网络设备选择最低优先级的通道即第31毫秒至40毫秒第四优先级的通道，向第二终端设备发送握手消息。

进一步的，第一网络设备可以获取多个不同通道的优先级，通道为预设发送时间段内的一个时隙；然后选择多个不同通道中较低优先级且空闲的通道，向第二终端设备发送握手消息。

例如，该握手消息可以为地址解析协议(Address Resolution Protocol，ARP)数据帧，假若第一网络设备发送数据的时间段为第1毫秒至第40毫秒，其中，第1毫秒至第10毫秒为第一优先级的通道，该第一优先级的通道用于发送第二数据流，第11毫秒至20毫秒为第二优先级的通道，该第二优先级的通道为空闲，第21毫秒至第30毫秒为第三优先级的通道，该第三优先级的通道为空闲，第31毫秒至40毫秒为第四优先级的通道，该第四优先级的通道用于发送第四数据流，则第一网络设备选择较低优先级且空闲的通道即第21毫秒至30毫秒第三优先级的通道，向第二终端设备发送握手消息。

步骤S402：第一网络设备获得第一数据流的业务特征。其中，第一数据流的业务特征可以包括所述第一数据流的时间特征、发送规律和报文长度。该第一数据流的时间特征可以表示第一数据流为实时信号或者非实时信号，发送规律可以为周期性发送或者非周期性发送。具体可以包括步骤S402-1和S402-2：

S402-1，第一网络设备确定第一数据流为时间敏感的数据流或非时间敏感的数据流。可以包括以下几种可选的实现方式：

第一种可选的实现方式：第一网络设备接收来自第一终端设备发送的第一数据流之后，查询用户设定的时间敏感网络(Time-sensitive networking，TSN)白名单(TSN白名单可以通过规定源物理地址等方法进行设置，例如，用户规定只有符合特定源物理地址的设备发出的数据流为时间敏感的数据流)，判断该第一数据流中数据帧是否在TSN白名单中，如果第一数据流中数据帧在TSN白名单中，那么该第一数据流为时间敏感的数据流。

例如，假若TSN白名单为用户设定的源物理地址为60:26:3c:4e:66:10的设备发出的数据流为时间敏感的数据流，TSN黑名单为用户设定的源物理地址为00:06:5b:e3:4d:1d的设备发出的数据流为非时间敏感的数据流，用户自定义TSN属性为数据流中数据帧长度为42字节的数据流为时间敏感的数据流，假若第一网络设备接收的第一数据流中数据帧的目标物理地址为45:36:38:4c:62:16，源物理地址为60:26:3c:4e:66:10，数据帧长度为64字节，则如图6所示，图6是本申请实施例提供的一种数据流分类方法的示意图；第一网络设备在获得第一数据流中数据帧之后，查询用户设定的TSN白名单、TSN黑名单和用户自定义TSN属性，因为第一数据流中数据帧为源物理地址60:26:3c:4e:66:10的设备发出的数据，TSN白名单为用户设定的源物理地址为60:26:3c:4e:66:10的设备发出的数据流为时间敏感的数据流，则确定该第一数据流为时间敏感的数据流。

第二种可选的实现方式：第一网络设备接收来自第一终端设备发送的第一数据流之后，查询用户设定的TSN黑名单(TSN黑名单可以通过规定源物理地址等方法进行设置，例如，用户规定只有符合特定源物理地址的设备发出的数据流为非时间敏感的数据流)，如果第一数据流中数据帧不在TSN白名单中，判断该第一数据流中数据帧是否在TSN黑名单中，如果该第一数据流中数据帧在黑名单中，那么该第一数据流为非时间敏感的数据流。

例如，假若TSN白名单为用户设定的源物理地址为60:26:3c:4e:66:10的设备发出的数据流为时间敏感的数据流，TSN黑名单为用户设定的源物理地址为00:06:5b:e3:4d:1d的设备发出的数据流为非时间敏感的数据流，用户自定义TSN属性为数据流中数据帧长度为42字节的数据流为时间敏感的数据流，假若第一网络设备接收的第一数据流中数据帧的目标物理地址为45:36:38:4c:62:16，源物理地址为00:06:5b:e3:4d:1d，数据帧长度为64字节，则又如图6所示，第一网络设备在获得第一数据流中数据帧之后，查询用户设定的TSN白名单、TSN黑名单和用户自定义TSN属性，判断该第一数据流中数据帧是否在TSN白名单中，因为第一数据流中数据帧的源物理地址为00:06:5b:e3:4d:1d，TSN白名单为用户设定的源物理地址为60:26:3c:4e:66:10的设备发出的数据流为时间敏感的数据流，因此第一数据流不在TSN白名单中，判断该第一数据流是否在TSN黑名单中，TSN黑名单为用户设定的源物理地址为00:06:5b:e3:4d:1d的设备发出的数据流为非时间敏感的数据流，因为第一数据流中数据帧的源物理地址为00:06:5b:e3:4d:1d，则确定该第一数据流为非时间敏感的数据流。

第三种可选的实现方式：第一网络设备接收来自第一终端设备发送的第一数据流之后，用户可自定义TSN属性(例如，用户自定义数据帧长度为42字节的数据为时间敏感的数据，用户自定义数据帧长度为100字节的数据为非时间敏感的数据)，如果第一数据流中数据帧不在TSN白名单中，判断该第一数据流中数据帧是否在TSN黑名单中，如果该第一数据流中数据帧不在黑名单中，判断该第一数据流中数据帧是否符合用户自定义TSN属性，从而确定该第一数据流为时间敏感的数据流或者非时间敏感的数据流。

例如，假若TSN白名单为用户设定的源物理地址为60:26:3c:4e:66:10的设备发出的数据流为时间敏感的数据流，TSN黑名单为用户设定的源物理地址为00:06:5b:e3:4d:1d的设备发出的数据流为非时间敏感的数据流，用户自定义TSN属性为数据流中数据帧长度为42字节的数据为时间敏感的数据流，用户自定义TSN属性为数据流中数据帧长度为64字节的数据为非时间敏感的数据流。

具体地，第三种可选的实现方式中有如下两种情况：

第一种情况：假若第一数据流中数据帧的目标物理地址为33:25:28:3e:16:11，源物理地址为34:26:53:c3:48:24，数据帧长度为42字节，则又如图6所示，第一网络设备在获得第一数据流中数据帧之后，查询用户设定的TSN白名单、TSN黑名单以及用户自定义TSN属性，因为第一数据流中数据帧长度为42字节，用户自定义TSN属性为数据流中数据帧长度为42字节的数据为时间敏感的数据流，则确定该第一数据流为时间敏感的数据流。

第二种情况：假若第一数据流中数据帧的目标物理地址为33:25:28:3e:16:11，源物理地址为34:26:53:c3:48:24，数据帧长度为64字节，则又如图6所示，第一网络设备在获得第一数据流中数据帧之后，查询用户设定的TSN白名单、TSN黑名单以及用户自定义TSN属性，因为第一数据流中数据帧长度为64字节，用户自定义TSN属性为数据流中数据帧长度为64字节的数据流为非时间敏感的数据流，则确定该第一数据流为非时间敏感的数据流。

S402-2，若第一数据流为时间敏感的数据流，第一网络设备还需要获得第一数据流的业务特征。

可选的，如图7所示，图7是本申请实施例提供的一种时间敏感的数据流示意图；若该第一数据流为时间敏感的数据流，第一网络设备将第一数据流的镜像文件保存到中央处理器CPU，然后对该时间敏感的第一数据流按照参考IEC/IEEE 60802对工业控制信号的分类的方式，确定该第一数据流的时间特征为哪一种信号，即同步周期实时信号、周期实时信号、网络控制信号，查看优先级，VLAN ID，第一数据流中数据帧的长度，第一数据流的发送规律。

如表格1所示，若该第一数据流为同步周期实时信号，获得的第一数据流的业务特征为：时间特征，优先级，VLAN ID，第一数据流中数据帧的长度，信号发送规律，同步参考时间；若该第一数据流为周期实时信号，获得的第一数据流的业务特征为：时间特征，优先级，VLAN ID，第一数据流中数据帧的长度，信号发送规律；若该第一数据流为网络控制信号(非周期信号)，获得的第一数据流的业务特征为：时间特征，优先级，VLAN ID，第一数据流中数据帧的长度，信号发送规律。

表格1

例如，若第一数据流为时间敏感的数据流，第一网络设备将第一数据流中数据帧镜像至CPU，然后对该时间敏感的第一数据流按照参考IEC/IEEE 60802对工业控制信号的分类的方式，确定该第一数据流的时间特征为同步周期实时信号，查看第一数据流中数据帧的优先级为1，VLAN ID为30，第一数据流中数据帧长度为64字节，获取第一数据流中数据帧的发送规律为每隔20毫秒周期性发送一次，对第一网络设备的时间设置为同步，即第一网络设备中的时间为同步参考时间。则第一网络设备获得的第一数据流的业务特征为：时间特征为同步周期实时信号，优先级为1，VLAN ID为30，第一数据流中数据帧长度为64字节，第一数据流中数据帧发送规律为每隔20毫秒周期性发送一次，第一网络设备中的时间为同步参考时间。

例如，若第一数据流为时间敏感的数据流，第一网络设备确定该第一数据流为网络控制信号，查看第一数据流中数据帧的优先级为1，VLAN ID为30，第一数据流中数据帧长度为64字节，获取第一数据流中数据帧的发送规律为非周期性发送。则第一网络设备获得的第一数据流的业务特征为：时间特征为网络控制信号，优先级为1，VLAN ID为30，第一数据流中数据帧长度为64字节，第一数据流中数据帧的发送规律为非周期性发送。

可选的，若该第一数据流为非时间敏感的数据流，第一网络设备查看TSN网络的时隙，若TSN网络有充足的时隙，则为该第一数据流分配低优先级时隙进行发送；若没有足够时隙则丢弃该第一数据流并告警。

例如，如图8所示，图8是本申请实施例提供的一种非时间敏感的数据流示意图。若该第一数据流为非时间敏感的数据流，第一网络设备查看TSN网络的时隙为，发送数据的时间段为第1毫秒至第30毫秒，其中，第1毫秒至第10毫秒为第一优先级的通道，该第一优先级的通道用于发送第四数据流，第11毫秒至20毫秒为第二优先级的通道，该第二优先级通道用于发送第三数据流，第21毫秒至第30毫秒为第三优先级的通道，该第三优先级通道用于发送第二数据流，则第一网络设备确定没有充足的时隙，丢弃该第一数据流中数据帧并告警。

例如，若该第一数据流为非时间敏感的数据流，第一网络设备查看TSN网络的时隙为，发送数据的时间段为第1毫秒至第30毫秒，其中，第1毫秒至第10毫秒为第一优先级的通道，该第一优先级的通道用于发送第二数据流，第11毫秒至20毫秒为第二优先级的通道，该第二优先级的通道为空闲，第21毫秒至第30毫秒为第三优先级的通道，该第三优先级的通道为空闲，则第一网络设备确定有充足的时隙，选择第21毫秒至第30毫秒为最低优先级的通道发送该第一数据流。

S403:第一网络设备根据所述第一数据流的业务特征生成第一时间调度策略。

具体地，所述第一时间调度策略用于确定所述第一数据流在所述第一网络设备上的调度时隙。第一时间调度策略可以包括预留的调度时隙，第一网络设备生成第一时间调度策略，可以包括以下几种可选的实现方式：

第一种可选的实现方式：第一网络设备根据第一数据流的时间特征确定第一数据流的信号类型，信号类型包括实时信号和非实时信号；第一网络设备根据第一数据流的信号类型、报文长度和发送规律，生成第一时间调度策略。

如表格2所示为不同类型的信号的时间调度策略。假若第一数据流为同步周期实时信号，则时间调度策略为数据流标识，入口门控周期，出口门控周期，时间调度策略起始时间，门控时隙长度，门控状态；假若第一数据流为周期实时信号，则时间调度策略为数据流标识，入口门控周期，出口门控周期，时间调度策略起始时间，门控时隙长度，门控状态；假若第一数据流为网络控制信号，则时间调度策略为数据流标识，时间调度策略起始时间，门控时隙长度，门控状态。

表格2

当信号类型为同步周期实时信号时，生成的时间调度策略如下：

例如，当第一网络设备中仅有第一数据流时，假若第一网络设备获得的第一数据流的业务特征为：时间特征为同步周期实时信号，优先级为1，VLAN ID为30，第一数据流中数据帧长度为64字节，信号发送规律为每隔20毫秒周期性发送一次，第一网络设备中的时间为同步参考时间。假若第一网络设备中发送数据的时隙为第10毫秒至第70毫秒，第80毫秒至第130毫秒，其中，第10毫秒至第70毫秒的优先级为第一优先级为空闲，第80毫秒至第130毫秒为第二优先级为空闲。则第一网络设备根据时间特征为同步周期实时信号确定第一数据流的信号类型为实时信号，第一网络设备根据第一数据流中优先级为1，确定用于调度第一数据流的预留的时隙为第10毫秒至第70毫秒，因为在不同业务场景中，数据流的发送的终端不同，数据帧的最大长度不同，则第一网络设备根据第一终端设备发送的第一数据流中的数据帧的最大长度确定在第一网络设备中的门控开关状态为开时，第一数据流中的数据帧能完全通过第一网络设备，因此根据第一数据流的信号类型，第一数据流中数据帧的长度(报文长度)，生成的第一时间调度策略为：数据流标识(即第一数据流的源终端设备)为1，入口门控周期(第一网络设备开始调度第一数据流中第一数据帧的时间点)为第10毫秒，出口门控周期(第一网络设备完成发送第一数据流中第一数据帧的时间点)为第30毫秒，第一时间调度策略的起始时间为第10毫秒，门控时隙长度为20毫秒，门控状态为开。第一数据流中第一数据帧在第一网络设备中发送完毕后，门控开关状态为关，因为该第一数据流为同步周期实时信号，发送规律为每隔20毫秒周期性发送一次，所以该第一网络设备在第31毫秒至第50毫秒门控开关状态为关，第51毫秒至第70毫秒门控开关状态为开。

当信号类型为网络控制信号时，生成的时间调度策略如下：

例如，当第一网络设备中仅有第一数据流时，假若第一网络设备获得的第一数据流的业务特征为：时间特征为网络控制信号，优先级为1，VLAN ID为30，第一数据流中数据帧长度为64字节，发送规律为非周期性发送，假若网络中的最后一个网络设备在第6毫秒生成时间调度策略，第一网络设备中发送数据的时隙为第10毫秒至第70毫秒，第80毫秒至第130毫秒，其中，第10毫秒至第70毫秒的优先级为第一优先级为空闲，第80毫秒至第130毫秒为第二优先级为空闲。因此当网络中的最后一个网络设备在第6毫秒生成时间调度策略之后，第一网络设备根据优先级为1，确定用于调度第一数据流的预留的时隙为第10毫秒至第70毫秒，生成的第一时间调度策略为：数据流标识(即第一数据流的源终端设备)为1，时间调度策略的起始时间为第10毫秒，门控时隙长度为10毫秒，门控状态为开。

第二种可选的实现方式：第一网络设备根据除第一数据流之外的其他数据流的调度情况和第一数据流的业务特征生成第一时间调度策略。

例如，假若第一网络设备中第一数据流和第二数据流时，第一数据流为同步周期实时信号，且优先级为1，第一网络设备中发送数据的时隙为第1毫秒至第60毫秒，第70毫秒至第130毫秒，第135毫秒至第200毫秒，其中，第1毫秒至第60毫秒的优先级为第一优先级，用于发送第二数据流；第70毫秒至第130毫秒为第二优先级为空闲，第135毫秒至第200毫秒为第三优先级为空闲。因此第一网络设备根据第一数据流中优先级，以及第一网络设备中用于调度第二数据流的时隙；选择第70毫秒至第130毫秒用于调度第一数据流；最后生成第一时间调度策略为：数据流标识，入口门控周期，出口门控周期，时间调度策略起始时间，门控时隙长度，门控状态。

S404：第一网络设备向第二网络设备发送第一数据流的业务特征、以及第一时间调度策略。

具体地，第一数据流的业务特征、以及第一时间调度策略用于第二网络设备生成第二时间调度策略，第二时间调度策略用于确定第一数据流在第二网络设备上的调度时间。

具体地，第二网络设备可以为第一网络设备的下一跳，即第一终端设备和第二终端设备建立通信之间经过的设备包括第一网络设备和第二网络设备；第二网络设备也可以为第一网络设备的下一跳设备的下一跳，即第一终端设备和第二终端设备建立通信之间经过的设备包括第一网络设备，第一网络设备的下一跳设备和第二网络设备；即第二网络设备是第一终端设备和第二终端设备建立通信连接的最后一个网络设备。

例如，假若第一网络设备获得的第一数据流的业务特征为：时间特征为同步周期实时信号，目的物理地址为30:25:2c:44:65:10，源物理地址40:03:5b:e6:4c:16，优先级为1，VLAN ID为30，第一数据流中数据帧长度为64字节，信号发送规律为每隔20毫秒周期性发送一次，第一网络设备中的时间为同步参考时间。第一网络设备生成的第一时间调度策略为：数据流标识(即第一数据流的源终端设备)为1，入口门控周期(第一网络设备开始调度第一数据流中第一数据帧的时间点)为第10毫秒，出口门控周期(第一网络设备完成发送第一数据流中第一数据帧的时间点)为第30毫秒，第一时间调度策略的起始时间为第10毫秒，门控时隙长度为20毫秒，门控状态为开。则第一网络设备向第二网络设备发送第一数据流的业务特征为：时间特征为同步周期实时信号，目的物理地址为30:25:2c:44:65:10，源物理地址40:03:5b:e6:4c:16，优先级为1，VLAN ID为30，第一数据流中数据帧长度为64字节，信号发送规律为每隔20毫秒周期性发送一次，第一网络设备中的时间为同步参考时间。第一时间调度策略为：数据流标识为1，入口门控周期为第10毫秒，出口门控周期为第30毫秒，第一时间调度策略的起始时间为第10毫秒，门控时隙长度为20毫秒，门控状态为开。

可选的，第一网络设备向第二网络设备发送第一数据流的业务特征和时间调度策略时可以采用如图9所示的封装形式进行发送，图9是本申请实施例提供的一种数据流中数据帧封装形式的示意图；也可采用其他的形式进行发送。其中，目的物理地址、源物理地址、帧校验都按照普通以太网帧进行封装，其他内容可以按照指示符+值的方式作为数据帧的进行发送。其中指示符是交换机内部规定的代表特定信息的字段，比如：可以用0xA1代表VLANID指示符，那么0xA1后面跟着的数值则为VLANID的值；也可以用0xA2代表第一数据流发送规律、第一数据流中数据帧长度指示符，那么0xA2后面跟着的就是第一数据流发送规律、第一数据流中数据帧长度。也可以用0xA3代表第一数据流标识指示符，那么0xA3后面跟着的就是第一数据流标识，也可以用0xA4代表入口门控周期、出口门控周期指示符，那么0xA4后面跟着的就是入口门控周期、出口门控周期，也可以用0xA5代表起始时间、出口门控时隙长度和门控状态指示符，那么0xA5后面跟着的就是起始时间、出口门控时隙长度和门控状态。

S405：第二网络设备根据所述第一数据流的业务特征、以及所述第一时间调度策略生成第二时间调度策略。

具体地，所述第二时间调度策略用于确定所述第一数据流在所述第二网络设备上的调度时隙。

例如，当第二网络设备中仅有第一数据流时，假若第一数据流的业务特征为：时间特征为同步周期实时信号，优先级为1，VLAN ID为30，数据帧长度为64字节，信号发送规律为每隔20毫秒周期性发送一次，第一网络设备中的时间为同步参考时间。第一时间调度策略为：数据流标识(即第一数据流的源终端设备)为1，入口门控周期(第一网络设备开始调度第一数据流中第一数据帧的时间点)为第10毫秒，出口门控周期(第一网络设备完成发送第一数据流中第一数据帧的时间点)为第30毫秒，第一时间调度策略的起始时间为第10毫秒，门控时隙长度为20毫秒，门控状态为开。假若第二网络设备发送数据的时隙为，第10秒至第30秒，第70毫秒至第130毫秒，第135毫秒至第200毫秒，其中，第10秒至第30秒为第一优先级为空闲，第70毫秒至第130毫秒为第二优先级为空闲，第135毫秒至第200毫秒为第三优先级为空闲。因为第一网络设备中的时间为同步参考时间，所以第二网络设备中的时间也为同步参考时间，第一网络设备完全发送第一数据流中第一数据帧为第30毫秒，因此第二网络设备根据第一数据流的优先级为1，选择第70毫秒至第130毫秒用于调度第一数据流，然后生成第二时间调度策略：数据流标识，入口门控周期，出口门控周期，时间调度策略起始时间，门控时隙长度，门控状态。

可选的，第二网络设备根据除第一数据流之外的其他数据流的调度情况、第一数据流的业务特征、以及第一时间调度策略生成第二时间调度策略。

例如，当第二网络设备中有第一数据流和第二数据流时，假若第一数据流的业务特征为：时间特征为同步周期实时信号，优先级为1，VLAN ID为30，第一数据流中第一数据帧长度为64字节，信号发送规律为每隔20毫秒周期性发送一次，第一网络设备中的时间为同步参考时间。第一时间调度策略为：数据流标识(即第一数据流的源终端设备)为1，入口门控周期(第一网络设备开始调度第一数据流中第一数据帧的时间点)为第10毫秒，出口门控周期(第一网络设备完成发送第一数据流中第一数据帧的时间点)为第30毫秒，第一时间调度策略的起始时间为第10毫秒，门控时隙长度为20毫秒，门控状态为开。假若第二网络设备发送数据的时隙为，第10毫秒至第30毫秒，第70毫秒至第130毫秒，第135毫秒至第175毫秒，第205毫秒至第275毫秒，其中，第70毫秒至第130毫秒为第一优先级用于发送第二数据流，第135毫秒至第175毫秒为第二优先级为空闲，第205毫秒至第275毫秒为第三优先级为空闲。因为第一网络设备中的时间为同步参考时间，所以第二网络设备中的时间也为同步参考时间，第一网络设备完全发送第一数据流中第一数据帧为第30毫秒，因此第二网络设备根据第一数据流优先级为1，从第135毫秒至第175毫秒，第205毫秒至第275毫秒中选择第135毫秒至第175毫秒用于调度第一数据流，然后生成第二时间调度策略：数据流标识，入口门控周期，出口门控周期，时间调度策略起始时间，门控时隙长度，门控状态。

可选的，第二网络设备根据第一数据流的业务特征、以及第一时间调度策略生成第二时间调度策略之后，第二网络设备向第一网络设备发送第一通知消息，第一通知消息用于通知第一网络设备向第二终端设备发送第一数据流。

例如，如图10所示，图10是本申请实施例提供的一种第二网络设备发送第一通知消息的示意图；第二网络设备生成第二时间调度策略之后，第二网络设备沿原路径(根据握手消息确定的转发路径为第一终端设备、第一网络设备、下一跳设备、第二网络设备以及第二终端设备)逆向发送第一通知消息，通知第一网络设备发送第一数据流。

S406：第一网络设备根据第一时间调度策略，发送第一数据流。

例如，假若第一时间调度策略为：数据流标识为1，入口门控周期(第一网络设备开始调度第一数据流中第一数据帧的时间点)为第10毫秒，出口门控周期(第一网络设备完成发送第一数据流中第一数据帧的时间点)为第30毫秒，时间调度策略的起始时间为第10毫秒，门控时隙长度为20秒，门控状态为开，则第一网络设备设置第10毫秒至第30毫秒入口门控开关和出口门控开关的状态为开，在第10毫秒或者10毫秒之后开始接收第一数据流中第一数据帧，在第20毫秒完成向第二网络设备发送第一数据流中第一数据帧，待第一数据流中第一数据帧发送完毕后，设置门控开关的状态为关。

具体地，第一网络设备发送第一数据流的时间点可以包括如下几种情况：

第一种情况：第一网络设备可以在接收来自第二网络设备发送的第一通知消息之后，根据第一时间调度策略，发送第一数据流。

第二种情况：第一网络设备在接收来自第一终端设备发送的第一数据流之后，等待预设时间之后，根据第一时间调度策略，发送第一数据流。

可选的，第一网络设备根据第一时间调度策略，向第二网络设备发送第一数据流之前，第一网络设备接收第二网络设备发送的第一通知消息，第一通知消息用于通知第一网络设备将之前在第一网络设备缓存的第一数据流释放，即向第二终端设备发送第一数据流。

可选的，第一网络设备根据第一时间调度策略，向第二网络设备发送第一数据流之前，第一网络设备记录第一时间，第一时间为第一网络设备开始调度第一数据流中部分数据帧的时间点；第一网络设备向第二网络设备发送第一时间，第一时间用于验证通过第一时间调度策略和第二时间调度策略调度第一数据流中部分数据帧是否满足预设时延要求。

例如，第一网络设备记录开始调度第一数据流中第一数据帧的时间点，即第一时间t1为第10毫秒，则第一网络设备向第二网络设备发送第一时间t1为第10毫秒。

S407：第二网络设备根据所述第二时间调度策略向第二终端设备发送所述第一数据流。

例如，假若第二时间调度策略为数据流标识为1，入口门控周期(第二网络设备开始调度第一数据流中第一数据帧的时间点)为第70毫秒，出口门控周期(第二网络设备完成发送第一数据流中第一数据帧的时间点)为第90毫秒，第二时间调度策略的起始时间为第70毫秒，门控时隙长度为20毫秒，门控状态为开。则第二网络设备设置第70毫秒至第90毫秒入口门控开关和出口门控开关的状态为开，在第70毫秒或第70毫秒之后开始接收第一数据流中第一数据帧，在第90毫秒完成向第二网络设备发送第一数据流中第一数据帧，待第一数据流中第一数据帧发送完毕后，设置入口门控开关和出口门控开关的状态为关。

在第一网络设备和第二网络设备根据时间调度策略发送第一数据流中的部分帧之后，第二网络设备对生成的时间调度策略进行验证，具体验证可以如下：第二网络设备根据第二时间调度策略，向第二终端设备发送的第一数据流之后，第二网络设备获取第一时间和第二时间，第一时间为第一网络设备开始调度第一数据流中部分数据帧的时间点，第二时间为第二网络设备完成发送第一数据流中部分数据帧的时间点；

确定第二时间和第一时间的差值，当差值满足预设时延要求时，第二网络设备向第一网络设备发送第二通知消息，第二通知消息用于指示第一网络设备根据第一时间调度策略调度第一数据流中除部分数据帧之外的其他数据帧。当差值不满足预设时延要求时，则第二网络设备向第一网络设备发送反馈消息，反馈消息用于指示第一网络设备重新生成时间调度策略。

例如，第二网络设备接收第一网络设备发送的第一时间t1(第一网络设备开始调度第一数据流中第一数据帧的时间点)为第10毫秒，第二网络设备记录完成发送第一数据流中第二数据帧的时间点(具体选择记录完成发送第一数据流中的第几个数据帧的时间点视情况而定),即第二时间t2为第190毫秒，计算第二时间与第一时间的差值为t2-t1＝190-10＝180毫秒。假若预设时延要求为200毫秒，则差值为180毫秒小于预设时延要求200毫秒，则第二网络设备向第一网络设备发送第二通知消息，第二通知消息用于指示第一网络设备根据第一时间调度策略调度第一数据流中除第一数据帧和第二数据帧之外的其他数据帧。假若预设时延要求为150毫秒，则差值为180毫秒大于预设时延要求150毫秒，则第二网络设备向第一网络设备发送反馈消息，反馈消息用于指示第一网络设备重新生成时间调度策略。

在本申请实施例中，通过数据流的业务特征生成时间调度策略来对数据流进行调度，能够在时序上将多个数据流进行隔离，从而避免例如网络拥塞，并且增加了数据流传输的确定性和可靠性。并且在生成时间调度策略之后，第二网络设备对时间调度策略进行验证，提高了时间调度策略的质量。

上述详细阐述了本申请实施例的方法，下面提供了本申请实施例的装置。

请参见图11，图11是本申请实施例提供的一种数据传输装置的结构示意图，该数据传输装置1100可以用于实现本申请实施例提供的数据传输方法中第一网络设备的功能，该数据传输装置1100可以包括接收单元1101，处理单元1102，发送单元1103，其中，各个单元的详细描述如下。

接收单元1101，用于接收来自第一终端设备的第一数据流；所述第一数据流为所述第一终端设备发送给第二终端设备的数据流；

处理单元1102，用于获得所述第一数据流的业务特征，所述第一数据流的业务特征包括所述第一数据流的时间特征、发送规律和报文长度；

所述处理单元1102，用于根据所述第一数据流的业务特征生成第一时间调度策略，所述第一时间调度策略用于确定所述第一数据流在所述数据传输装置1100上的调度时隙；

发送单元1103，用于向下一跳设备发送所述第一数据流的业务特征和所述第一时间调度策略，所述第一数据流的业务特征、以及所述第一时间调度策略用于所述下一跳设备生成第二时间调度策略，所述第二时间调度策略用于确定所述第一数据流在所述下一跳设备上的调度时隙；所述下一跳设备为所述第一终端设备与所述第二终端设备之间转发路径上所述数据传输装置1100所在第一网络设备的下一跳；

所述发送单元1103，用于根据所述第一时间调度策略，向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

可选的，所述处理单元1102，还用于根据除所述第一数据流之外的其他数据流的调度情况和所述第一数据流的业务特征生成所述第一时间调度策略。

可选的，所述第一时间调度策略包括预留的调度时隙，

所述处理单元1102，用于根据所述第一数据流的时间特征确定所述第一数据流的信号类型，信号类型包括实时信号和非实时信号；

所述处理单元1102，用于根据所述第一数据流的信号类型、报文长度和发送规律，确定所述预留的调度时隙；

所述发送单元1103，用于在所述预留的调度时隙上，向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

可选的，所述发送单元1103，还用于在据所述第一时间调度策略，向所述第二终端设备发送所述第一数据流之前，接收所述下一跳设备发送的第一通知消息，所述第一通知消息用于通知所述数据传输装置1100向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

可选的，所述处理单元1102，还用于在所述发送单元1103根据所述第一时间调度策略，向所述第二终端设备发送所述第一数据流之前，记录第一时间，所述第一时间为开始调度所述第一数据流中部分数据帧的时间点；

所述发送单元1103，用于向所述下一跳设备发送所述第一时间，所述第一时间用于验证通过所述第一时间调度策略和所述第二时间调度策略调度所述第一数据流中所述部分数据帧是否满足预设时延要求。

可选的，所述接收单元1101，用于接收来自第一终端设备的第一数据流之前，所述接收单元1101，还用于接收来自所述第一终端设备发送的握手消息；所述发送单元1103，还用于向所述第二终端设备发送握手消息，所述握手消息用于确定所述下一跳设备。

可选的，所述处理单元1102，用于获取多个不同通道的优先级，所述通道为预设发送时间段内的一个时隙；所述发送单元1103，用于选择所述多个不同通道中最低优先级的通道，向所述第二终端设备发送所述握手消息。

上述各个单元的实现细节还可以对应参照图4所示的方法实施例的相应描述。

请参见图12，图12是本申请实施例提供的另一种数据传输装置的结构示意图，该数据传输装置1200可以用于实现本申请实施例提供的数据传输方法中第二网络设备的功能，该数据传输装置1200可以包括接收单元1201，处理单元1202，发送单元1203，其中，各个单元的详细描述如下。

接收单元1201，用于接收来自第一网络设备发送的第一数据流的业务特征、以及第一时间调度策略，所述第一数据流为第一终端设备发送给第二终端设备的数据流，所述第一数据流的业务特征包括所述第一数据流的时间特征、发送规律和报文长度；

处理单元1202，用于根据所述第一数据流的业务特征、以及所述第一时间调度策略生成第二时间调度策略，所述第二时间调度策略用于确定所述第一数据流在所述数据传输装置1200上的调度时隙；

发送单元1203，用于根据所述第二时间调度策略向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

可选的，所述处理单元1202，用于根据除所述第一数据流之外的其他数据流的调度情况、所述第一数据流的业务特征、以及所述第一时间调度策略生成所述第二时间调度策略。

可选的，所述发送单元1203，还用于在所述处理单元1202根据所述第一数据流的业务特征、以及所述第一时间调度策略生成第二时间调度策略之后，向所述第一网络设备发送第一通知消息，所述第一通知消息用于通知所述第一网络设备向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

可选的，所述处理单元1202，还用于在所述发送单元1203根据所述第二时间调度策略向第二终端设备发送所述第一数据流之后，获取第一时间和第二时间，所述第一时间为所述第一网络设备开始调度所述第一数据流中部分数据帧的时间点，所述第二时间为所述数据传输装置1200完成发送所述第一数据流中所述部分数据帧的时间点；

所述处理单元1202，用于根据所述第一时间和所述第二时间，验证通过所述第一时间调度策略和所述第二时间调度策略调度所述第一数据流中所述部分数据帧是否满足预设时延要求。

可选的，所述处理单元1202，用于确定所述第二时间和所述第一时间的差值；

所述发送单元1203，还用于当所述差值满足预设时延要求时，向所述第一网络设备发送第二通知消息，所述第二通知消息用于指示所述第一网络设备根据所述第一时间调度策略调度所述第一数据流中除所述部分数据帧之外的其他数据帧；当所述差值不满足预设时延要求时，向所述第一网络设备发送反馈消息，所述反馈消息用于指示所述数据传输装置1200重新生成时间调度策略。

上述各单元实现的具体细节还可以对应参照图4所示的方法实施例的相应描述。

请参见图13，图13是本申请实施例提出的一种网络设备的结构示意图。如图13所示，该网络设备1300可以包括：处理器1301，通信接口1302，存储器1303和通信总线1304。

网络设备1300用于实现本申请实施例提供的数据传输方法中的第一网络设备。

其中，处理器1301可以是中央处理单元(central processing unit，CPU)，网络处理器(network processor，NP)，或者CPU和NP的组合。处理器1301还可以包括硬件芯片，上述硬件芯片可以是专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。处理器1301可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。

通信接口1302为有线通信接口，无线通信接口或其组合。其中，有线通信接口包括以太网接口。以太网接口可以是光接口，电接口或其组合。无线通信接口可以为WLAN接口，蜂窝网络通信接口或其组合。通信接口1302用于与其他设备进行信令或数据的通信。

通信总线1304可以是外设部件互连标准PCI总线或扩展工业标准结构EISA总线等。通信总线1304可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图13中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信总线1304用于实现这些组件之间的连接通信。

存储器1303可以包括易失性存储器，例如非挥发性动态随机存取内存(nonvolatile random access memory，NVRAM)、相变化随机存取内存(phase change RAM，PRAM)、磁阻式随机存取内存(magetoresistive RAM，MRAM)等，还可以包括非易失性存储器，例如磁盘存储器件、电子可擦除可编程只读存储器(electrically erasableprogrammable read-only memory，EEPROM)、闪存(flash)、半导体器件，例如固态硬盘(solid state disk，SSD)等。存储器1303还可以包括上述种类的存储器的组合。

存储器1303还可以存储计算机程序。处理器1301可以执行存储器1303中所存储的计算机程序，以实现本申请实施例提供的数据传输方法。

可选的，处理器1301用于执行如下操作：

通过通信接口1302接收来自第一终端设备的第一数据流；所述第一数据流为所述第一终端设备发送给第二终端设备的数据流；

获得所述第一数据流的业务特征，所述第一数据流的业务特征包括所述第一数据流的时间特征、发送规律和报文长度；

根据所述第一数据流的业务特征生成第一时间调度策略，所述第一时间调度策略用于确定所述第一数据流在所述第一网络设备上的调度时隙；

通过通信接口1302向下一跳设备发送所述第一数据流的业务特征和所述第一时间调度策略，所述第一数据流的业务特征以及所述第一时间调度策略用于所述下一跳设备生成第二时间调度策略，所述第二时间调度策略用于确定所述第一数据流在所述下一跳设备上的调度时隙；所述下一跳设备为所述第一终端设备与所述第二终端设备之间转发路径上所述第一网络设备的下一跳；

根据所述第一时间调度策略，向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

可选的，处理器1301用于执行如下操作：

根据除所述第一数据流之外的其他数据流的调度情况和所述第一数据流的业务特征生成所述第一时间调度策略。

可选的，处理器1301用于执行如下操作：

所述第一时间调度策略包括预留的调度时隙；

根据所述第一数据流的业务特征生成第一时间调度策略，包括：

根据所述第一数据流的时间特征确定所述第一数据流的信号类型，信号类型包括实时信号和非实时信号；

根据所述第一数据流的信号类型、报文长度和发送规律，确定所述预留的调度时隙；

在所述预留的调度时隙上，向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

可选的，处理器1301用于执行如下操作：

根据所述第一时间调度策略，通过通信接口1302向所述第二终端设备发送所述第一数据流之前，

接收所述下一跳设备发送的第一通知消息，所述第一通知消息用于通知所述第一网络设备向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

可选的，处理器1301用于执行如下操作：

根据所述第一时间调度策略，通过通信接口1302向所述第二终端设备发送所述第一数据流之前，

记录第一时间，所述第一时间为所述第一网络设备开始调度所述第一数据流中部分数据帧的时间点；

向所述下一跳设备发送所述第一时间，所述第一时间用于验证通过所述第一时间调度策略和所述第二时间调度策略调度所述第一数据流中所述部分数据帧是否满足预设时延要求。

可选的，处理器1301用于执行如下操作：

通过通信接口1302接收来自第一终端设备的第一数据流之前，

通过通信接口1302接收来自所述第一终端设备发送的握手消息；

向所述第二终端设备发送握手消息，所述握手消息用于确定所述下一跳设备。

可选的，处理器1301用于执行如下操作：

获取多个不同通道的优先级，所述通道为预设发送时间段内的一个时隙；

选择所述多个不同通道中最低优先级的通道，通过所述最低优先级的通道向所述第二终端设备发送所述握手消息。

处理器1301可以与存储器1303和通信接口1302相配合，执行本申请实施例通过的数据传输方法中的第一网络设备的操作。具体可参见图4所示的方法实施例的相应描述，此处不再赘述。

请参见图14，图14是本申请实施例提出的另一种网络设备的结构示意图。如图14所示，该网络设备1400可以包括：处理器1401，通信接口1402，存储器1403和通信总线1404。

网络设备1400用于实现本申请实施例提供的数据传输方法中的第二网络设备。

其中，处理器1401可以是CPU，或者NP，或者CPU与NP的组合。处理器1401还可以包括硬件芯片，上述硬件芯片可以是上述硬件芯片可以是ASIC，可编程逻辑器件PLD或其组合。上述PLD可以是CPLD，FPGA，GAL或其任意组合。处理器1401可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。

通信接口1402为有线通信接口，无线通信接口或其组合。其中，有线通信接口包括以太网接口。以太网接口可以是光接口，电接口或其组合。无线通信接口可以为WLAN接口，蜂窝网络通信接口或其组合。通信接口1302用于与其他设备进行信令或数据的通信。

通信总线1404可以是PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图14中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信总线1404用于实现这些组件之间的连接通信。

存储器1403可以包括易失性存储器，还可以包括非易失性存储器，例如磁盘存储器件、EEPROM、flash、半导体器件，例如SSD等。存储器1403中还可以存储计算机程序。处理器1401可以执行存储器1403中所存储的计算机程序，以实现本申请实施例提供的数据传输方法。存储器1303还可以包括上述种类的存储器的组合。

可选的，处理器1401用于执行如下操作：

通过通信接口1402接收来自第一网络设备发送的第一数据流的业务特征、以及第一时间调度策略，所述第一数据流为第一终端设备发送给第二终端设备的数据流，所述第一数据流的业务特征包括所述第一数据流的时间特征、发送规律和报文长度；

根据所述第一数据流的业务特征、以及所述第一时间调度策略生成第二时间调度策略，所述第二时间调度策略用于确定所述第一数据流在所述第二网络设备上的调度时隙；

根据所述第二时间调度策略，向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

可选的，处理器1401用于执行如下操作：

根据除所述第一数据流之外的其他数据流的调度情况、所述第一数据流的业务特征、以及所述第一时间调度策略生成所述第二时间调度策略。

可选的，处理器1401用于执行如下操作：

根据所述第一数据流的业务特征、以及所述第一时间调度策略生成第二时间调度策略之后，向所述第一网络设备发送第一通知消息，所述第一通知消息用于通知所述第一网络设备向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

可选的，处理器1401用于执行如下操作：

通过通信接口1402根据所述第二时间调度策略，向第二终端设备发送的所述第一数据流之后，

获取第一时间和第二时间，所述第一时间为所述第一网络设备开始调度所述第一数据流中部分数据帧的时间点，所述第二时间为所述第二网络设备完成发送所述第一数据流中所述部分数据帧的时间点；

根据所述第一时间和所述第二时间，验证通过所述第一时间调度策略和所述第二时间调度策略调度所述第一数据流中所述部分数据帧是否满足预设时延要求。

可选的，处理器1401用于执行如下操作：

确定所述第二时间和所述第一时间的差值；

当所述差值满足预设时延要求时，则向所述第一网络设备发送第二通知消息，所述第二通知消息用于指示所述第一网络设备根据所述第一时间调度策略调度所述第一数据流中除所述部分数据帧之外的其他数据帧。

可选的，处理器1401用于执行如下操作：

确定所述第二时间和所述第一时间的差值；

当所述差值不满足预设时延要求时，则向所述第一网络设备发送反馈消息，所述反馈消息用于指示所述第一网络设备重新生成时间调度策略。

进一步的，处理器1401与存储器1403和通信接口1402相配合，执行本申请实施例中提供的数据传输方法中的第二网络设备的操作。

本申请实施例提供了一种数据传输系统，该系统包括上述任一实施例中涉及的至少一个第一终端设备、至少一个第一网络设备、至少一个第二网络设备和至少一个第二终端设备。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面的方法。

本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各实施例中任一实施例中涉及第一网络设备或第二网络设备的任意方法和功能。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(SSD))等。

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。凡在本申请的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

第一网络设备接收来自第一终端设备的第一数据流；所述第一数据流为所述第一终端设备发送给第二终端设备的数据流；

所述第一网络设备获得所述第一数据流的业务特征，所述第一数据流的业务特征包括所述第一数据流的时间特征、发送规律和报文长度；

所述第一网络设备根据所述第一数据流的业务特征生成第一时间调度策略，所述第一时间调度策略用于确定所述第一数据流在所述第一网络设备上的调度时隙；

所述第一网络设备向下一跳设备发送所述第一数据流的业务特征和所述第一时间调度策略，所述第一数据流的业务特征以及所述第一时间调度策略用于所述下一跳设备生成第二时间调度策略，所述第二时间调度策略用于确定所述第一数据流在所述下一跳设备上的调度时隙；所述下一跳设备为所述第一终端设备与所述第二终端设备之间转发路径上所述第一网络设备的下一跳；

所述第一网络设备根据所述第一时间调度策略，向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网络设备根据所述第一数据流的业务特征生成第一时间调度策略，包括：

所述第一网络设备根据除所述第一数据流之外的其他数据流的调度情况和所述第一数据流的业务特征生成所述第一时间调度策略。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一时间调度策略包括预留的调度时隙；

所述第一网络设备根据所述第一数据流的业务特征生成第一时间调度策略，包括：

所述第一网络设备根据所述第一数据流的时间特征确定所述第一数据流的信号类型，信号类型包括实时信号和非实时信号；

所述第一网络设备根据所述第一数据流的信号类型、报文长度和发送规律，确定所述预留的调度时隙；

所述第一网络设备根据所述第一时间调度策略，向所述第二终端设备发送所述第一数据流，包括：

所述第一网络设备在所述预留的调度时隙上，向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

4.根据权利要求1-3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时间调度策略，向所述第二终端设备发送所述第一数据流之前，还包括：

所述第一网络设备接收所述下一跳设备发送的第一通知消息，所述第一通知消息用于通知所述第一网络设备向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

5.根据权利要求1-4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时间调度策略，向所述第二终端设备发送所述第一数据流之前，还包括：

所述第一网络设备记录第一时间，所述第一时间为所述第一网络设备开始调度所述第一数据流中部分数据帧的时间点；

所述第一网络设备向所述下一跳设备发送所述第一时间，所述第一时间用于验证通过所述第一时间调度策略和所述第二时间调度策略调度所述第一数据流中所述部分数据帧是否满足预设时延要求。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述第一网络设备接收来自第一终端设备的第一数据流之前，还包括：

所述第一网络设备接收来自所述第一终端设备发送的握手消息；

所述第一网络设备向所述第二终端设备发送握手消息，所述握手消息用于确定所述下一跳设备。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一网络设备向所述第二终端设备发送握手消息，包括：

所述第一网络设备获取多个不同通道的优先级，所述通道为预设发送时间段内的一个时隙；

所述第一网络设备选择所述多个不同通道中最低优先级的通道，通过所述最低优先级的通道向所述第二终端设备发送所述握手消息。

8.一种数据传输的方法，其特征在于，包括：

第二网络设备接收来自第一网络设备发送的第一数据流的业务特征、以及第一时间调度策略，所述第一数据流为第一终端设备发送给第二终端设备的数据流，所述第一数据流的业务特征包括所述第一数据流的时间特征、发送规律和报文长度；

所述第二网络设备根据所述第一数据流的业务特征、以及所述第一时间调度策略生成第二时间调度策略，所述第二时间调度策略用于确定所述第一数据流在所述第二网络设备上的调度时隙；

所述第二网络设备根据所述第二时间调度策略，向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二网络设备根据所述第一数据流的业务特征、以及所述第一时间调度策略生成第二时间调度策略，包括：

所述第二网络设备根据除所述第一数据流之外的其他数据流的调度情况、所述第一数据流的业务特征、以及所述第一时间调度策略生成所述第二时间调度策略。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二网络设备根据所述第一数据流的业务特征、以及所述第一时间调度策略生成第二时间调度策略之后，还包括：

所述第二网络设备向所述第一网络设备发送第一通知消息，所述第一通知消息用于通知所述第一网络设备向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

11.根据权利要求8-10任一项所述的方法，其特征在于，所述第二网络设备根据所述第二时间调度策略，向第二终端设备发送的所述第一数据流之后，还包括：

所述第二网络设备获取第一时间和第二时间，所述第一时间为所述第一网络设备开始调度所述第一数据流中部分数据帧的时间点，所述第二时间为所述第二网络设备完成发送所述第一数据流中所述部分数据帧的时间点；

所述第二网络设备根据所述第一时间和所述第二时间，验证通过所述第一时间调度策略和所述第二时间调度策略调度所述第一数据流中所述部分数据帧是否满足预设时延要求。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二网络设备根据所述第一时间和所述第二时间，验证通过所述第一时间调度策略和所述第二时间调度策略调度所述第一数据流是否满足预设时延要求，包括：

确定所述第二时间和所述第一时间的差值；

当所述差值满足预设时延要求时，所述第二网络设备向所述第一网络设备发送第二通知消息，所述第二通知消息用于指示所述第一网络设备根据所述第一时间调度策略调度所述第一数据流中除所述部分数据帧之外的其他数据帧。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二网络设备根据所述第一时间和所述第二时间，验证通过所述第一时间调度策略和所述第二时间调度策略调度所述第一数据流是否满足预设时延要求，包括：

确定所述第二时间和所述第一时间的差值；

当所述差值不满足预设时延要求时，则所述第二网络设备向所述第一网络设备发送反馈消息，所述反馈消息用于指示所述第一网络设备重新生成时间调度策略。

14.一种数据传输装置，设置于第一网络设备中，其特征在于，所述装置包括：

接收单元，用于接收来自第一终端设备的第一数据流；所述第一数据流为所述第一终端设备发送给第二终端设备的数据流；

处理单元，用于获得所述第一数据流的业务特征，所述第一数据流的业务特征包括所述第一数据流的时间特征、发送规律和报文长度；

所述处理单元，还用于根据所述第一数据流的业务特征生成第一时间调度策略，所述第一时间调度策略用于确定所述第一数据流在所述第一网络设备上的调度时隙；

发送单元，用于向下一跳设备发送所述第一数据流的业务特征和所述第一时间调度策略，所述第一数据流的业务特征以及所述第一时间调度策略用于所述下一跳设备生成第二时间调度策略，所述第二时间调度策略用于确定所述第一数据流在所述下一跳设备上的调度时隙；所述下一跳设备为所述第一终端设备与所述第二终端设备之间转发路径上所述第一网络设备的下一跳；

所述发送单元，用于根据所述第一时间调度策略，向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一时间调度策略包括预留的调度时隙，

所述处理单元，还用于根据所述第一数据流的时间特征确定所述第一数据流的信号类型，信号类型包括实时信号和非实时信号；

所述处理单元，还用于根据所述第一数据流的信号类型、报文长度和发送规律，确定所述预留的调度时隙；

所述发送单元，还用于在所述预留的调度时隙上，向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

16.根据权利要求14或15所述的装置，其特征在于，

所述处理单元，还用于在所述发送单元向所述第二终端设备发送所述第一数据流之前，记录第一时间，所述第一时间为开始调度所述第一数据流中部分数据帧的时间点；

所述发送单元，还用于向所述下一跳设备发送所述第一时间，所述第一时间用于验证通过所述第一时间调度策略和所述第二时间调度策略调度所述第一数据流中所述部分数据帧是否满足预设时延要求。

17.一种数据传输装置，设置于第二网络设备中，其特征在于，所述装置包括：

接收单元，用于接收来自第一网络设备发送的第一数据流的业务特征、以及第一时间调度策略，所述第一数据流为第一终端设备发送给第二终端设备的数据流，所述第一数据流的业务特征包括所述第一数据流的时间特征、发送规律和报文长度；

处理单元，用于根据所述第一数据流的业务特征、以及所述第一时间调度策略生成第二时间调度策略，所述第二时间调度策略用于确定所述第一数据流在所述第二网络设备上的调度时隙；

发送单元，用于根据所述第二时间调度策略向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，

所述发送单元，还用于在所述处理单元生成第二时间调度策略之后，向所述第一网络设备发送第一通知消息，所述第一通知消息用于通知所述第一网络设备向所述第二终端设备发送所述第一数据流。

19.根据权利要求17或18所述的装置，其特征在于，

所述处理单元，还用于在所述发送单元根据所述第二时间调度策略向第二终端设备发送所述第一数据流之后，获取第一时间和第二时间，所述第一时间为所述第一网络设备开始调度所述第一数据流中部分数据帧的时间点，所述第二时间为所述第二数据传输装置完成发送所述第一数据流中所述部分数据帧的时间点；

所述处理单元，用于根据所述第一时间和所述第二时间，验证通过所述第一时间调度策略和所述第二时间调度策略调度所述第一数据流中所述部分数据帧是否满足预设时延要求。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，

所述处理单元，用于确定所述第二时间和所述第一时间的差值；

所述发送单元，用于当所述差值满足预设时延要求时，向所述第一网络设备发送第二通知消息，所述第二通知消息用于指示所述第一网络设备根据所述第一时间调度策略调度所述第一数据流中除所述部分数据帧之外的其他数据帧；当所述差值不满足预设时延要求时，向所述第一网络设备发送反馈消息，所述反馈消息用于指示所述第二数据传输装置重新生成时间调度策略。

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