CN113300810A - 一种传输速率的调整方法及网络设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种传输速率的调整方法及网络设备，用于支持快速调整业务在网络节点的上下游接口的传输通道的传输速率，使业务能适应其在节点上下游传输通道的传输速率差异，同时减少网络节点的数据缓存、网络节点处理延迟和业务传输延迟。本发明实施例方法包括：网络设备获取目标数据流，目标数据流包含第一数据报文，第一数据报文包括至少两个非空闲单元；网络设备根据业务在网络设备的上下游接口上的传输通道带宽的差异，在任意两个非空闲单元之间插入或删除填充单元，填充单元用于适配网络设备的上游传输通道的带宽和下游传输通道的带宽的差值。

Description

一种传输速率的调整方法及网络设备
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种传输速率的调整方法及网络设备。
背景技术
灵活以太网FlexE借鉴同步数字体系或光传送网(SDH/OTN)技术，对灵活以太网链路组FlexE Group中的每个物理接口信息传输构建了FlexE帧格式，并进行时分复用TDM的时隙划分。与SDH/OTN字节间插不同，FlexE的TDM时隙划分粒度是66比特，时隙之间按照66比特进行间插。例如，对于100GE物理接口，一个FlexE帧包含8行，每行第一个66b块位置为FlexE开销区域，开销区域后为进行时隙划分的净荷区域，以64/66b比特块为粒度，对应20×1023个64/66b比特块承载空间，划分20个时隙，每个时隙的带宽大约为100GE接口的带宽除以20，约为5Gbps，标称速率小于5Gbps。
由于使用物理接口的载荷能力传输FlexE帧，所以FlexE业务时隙的实际速率受物理接口速率特性的约束。例如100GE物理接口的编码后速率为66/64*100Gbps＝103.125Gbps,其物理接口频率偏差为+/-100ppm。因此实际速率为103.125Gbps+/-100ppm。在目前的多通道并行100GE以太网接口中，还需要刨除多通道对齐码块的1/16384带宽，因此100GFlexE帧的比特速率为(16383/16384)*(66/64)*100Gbps+/-100ppm。100GFlexE帧净荷区的总速率为((1023*20)/(1023*20+1))*(16383/16384)*(66/64)*100Gbps+/-100ppm。每个时隙的速率为((1023*1)/(1023*20+1))*(16383/16384)*(66/64)*100Gbps+/-100ppm，与(66/64)*5Gbps+/-100ppm存在差异。
FlexE允许对若干个物理接口可以级联捆绑构成灵活以太网链路组FlexE Group，其全部时隙可以组合成为若干传输通道承载若干以太网业务。例如两个时隙组合成为一个传输通道承载一个10GE业务，5个时隙组合成为一个传输通道承载一个25GE业务，30个时隙组合成为一个传输通道承载一个150GE业务等。传输通道承载的业务为可见的顺序传输的66b编码块。与以太网MAC数据流经过编码后形成的原生64/66b码块流保持一致。需要指出的是，所述业务，例如50GE业务，其典型的编码后速率为(66/64)*50Gbps+/-100ppm，需要经过空闲增删实现到灵活以太网链路组FlexE Group的10个时隙组合成的传输通道的传输速率的适配。这里的空闲增删指的是主要是调整以太网分组之间的空闲字节Idle以及其对应64/66b编码块(8个空闲字节Idle)的数量。
在现有IEEE 802.3的空闲调整机制中，数据报文对应的数据字节之间不允许存在空闲字节，编码后的数据码块之间也不允许存在空闲码块。使得系统需要缓存数据报文或者其对应数量的64/66b编码块，才能适应业务在节点的上游承载传输通道和下游承载传输通道存在较大速率差异的情形。FlexE直接沿用了IEEE 802.3的空闲调整机制实现业务速率调整适配。例如，调整增加网络节点的上下游FlexE接口上对某一业务的承载传输通道的时隙数量和带宽，在上游数据输入速率与下游数据输出速率存在很大差异的情况下，需要使用相当的数据缓存Buffer，增加了设备的复杂度和传输延时Delay。目前这种空闲增删速率调整机制也被应用于OTN实现业务到ODUflex的映射适配，OTN这时也直接沿用IEEE802.3的空闲调整机制实现业务速率调整适配，并将业务映射到ODUflex，但要求只能采取缓慢调整ODUflex作为承载传输通道的带宽的机制来保证业务的无损。
发明内容
本发明实施例提供了一种传输速率的调整方法，用于在网络节点上根据业务数据流的上下游的传输通道速率差异，进行高效的空闲增删速率调整以适应业务上下游传输通道的速率的不同差异情形，尤其是进行业务端到端传输带宽进行快速调整的时候出现上下游传输通道存在较大速率差异的情形，同时减少网络节点的数据缓存、网络节点处理延迟和端到端业务传输延迟。
本发明实施例的第一方面提供一种传输速率的调整方法，包括：网络设备从上游设备处获取包含第一数据报文的目标数据流，该第一数据报文包括至少两个非空闲单元；当需要进行带宽调整时，根据需要调整的带宽大小在任意两个非空闲单元之间插入或删除填充单元，该填充单元用于适配所述网络设备的上游传输通道的带宽和下游传输通道的带宽的差值，该带宽的差值即为需要调整的带宽大小。本发明实施例通过在非空闲单元之间插入填充单元，实现了快速的阶跃性地调整传输速率。
结合本发明实施例的第一方面，在本发明实施例第一方面的第一种实现方式中，网络设备获取目标数据流之后，所述方法还包括：当需要进行带宽调整时，根据需要调整的带宽在所述第一数据报文和所述第一数据报文相邻的数据报文之间插入或删除填充单元，该填充单元用于适配所述网络设备的上游传输通道的带宽和下游传输通道的带宽的差值，该带宽的差值即为需要调整的带宽大小。本发明实施例通过在数据报文之间插入填充单元，实现了快速的阶跃性地调整传输速率。
结合本发明实施例的第一方面，在本发明实施例第一方面的第二种实现方式中，所述根据所述需要调整的带宽在任意两个非空闲单元之间插入或删除填充单元包括：根据所述需要调整的带宽在任意两个非空闲单元之间插入或删除通过码块类型字段指示的预置的填充码块，该预置的填充码块用于适配所述网络设备的上游传输通道的带宽和下游传输通道的带宽的差值，该带宽的差值即为需要调整的带宽大小。本发明实施例具体描述了插入或删除的填充单元为预置的填充码块，增加了本发明实施例的可实现性。
结合本发明实施例的第一方面，在本发明实施例第一方面的第三种实现方式中，所述根据所述需要调整的带宽在任意两个数据单元之间插入填充单元包括：根据所述需要调整的带宽在任意两个非空闲单元之间插入或删除通过码块类型字段指示的典型空闲码块，该典型空闲码块用于适配所述网络设备的上游传输通道的带宽和下游传输通道的带宽的差值，该带宽的差值即为需要调整的带宽大小。本发明实施例具体描述了插入或删除的填充单元为典型空闲码块，增加了本发明实施例的可实现性。
结合本发明实施例的第一方面至第一方面的第三种实现方式中的任一实现方式，在本发明实施例第一方面的第四种实现方式中，所述网络设备获取目标数据流之后，所述方法还包括：当速率适配的速率差值小于所述带宽的差值时，根据需要速率适配的速率差值在所述目标数据流中插入或删除填充单元，所述插入或删除的填充单元用于进行速率适配。本发明实施例描述了对传输速率进行微小调整时插入或删除填充单元，丰富了本发明实施例的速率调整方式。
结合本发明实施例的第一方面至第一方面的第三种实现方式中的任一实现方式，在本发明实施例第一方面的第五种实现方式中，所述网络设备获取目标数据流之后，所述方法还包括：删除所述填充单元并将删除后剩余的数据单元发送给下一个网络设备或用户设备。本发明实施例描述了删除所有填充单元及空闲单元，只将数据单元发送给下一个设备，增加了本发明实施例的可实现性和可操作性。
本发明实施例的第二方面提供一种网络设备，包括：获取单元，用于获取目标数据流，所述目标数据流包含第一数据报文，所述第一数据报文包括至少两个非空闲单元；第一调整单元，当需要进行带宽调整时，用于根据所述需要调整的带宽在任意两个非空闲单元之间插入或删除填充单元，所述填充单元用于适配所述网络设备的上游传输通道的带宽和下游传输通道的带宽的差值。本发明实施例通过在非空闲单元之间插入填充单元，实现了快速的阶跃性地调整传输速率。
结合本发明实施例的第二方面，在本发明实施例第二方面的第一种实现方式中，所述网络设备还包括：第二调整单元，当需要进行带宽调整时，用于根据需要调整的带宽在所述第一数据报文和所述第一数据报文相邻的数据报文之间插入或删除所述填充单元。本发明实施例通过在数据报文之间插入填充单元，实现了快速的阶跃性地调整传输速率。
结合本发明实施例的第二方面，在本发明实施例第二方面的第二种实现方式中，所述第一调整单元包括：第一调整模块，用于根据所述需要调整的带宽在任意两个非空闲单元之间插入或删除预置的填充码块，所述预置的填充码块通过码块类型字段指示，所述预置的填充码块用于适配所述网络设备的上游传输通道的带宽和下游传输通道的带宽的差值。本发明实施例具体描述了插入或删除的填充单元为预置的填充码块，增加了本发明实施例的可实现性。
结合本发明实施例的第二方面，在本发明实施例第二方面的第三种实现方式中，所述第一调整单元包括：第二调整模块，用于根据所述需要调整的带宽在任意两个非空闲单元之间插入或删除典型空闲码块，所述典型空闲码块通过码块类型字段指示，所述典型空闲码块用于适配所述网络设备的上游传输通道的带宽和下游传输通道的带宽的差值。本发明实施例具体描述了插入或删除的填充单元为典型空闲码块，增加了本发明实施例的可实现性。
结合本发明实施例的第二方面至第二方面的第三种实现方式中的任一实现方式，在本发明实施例第二方面的第四种实现方式中，所述网络设备还包括：第三调整单元，用于根据需要速率适配的速率差值在所述目标数据流中插入或删除填充单元，所述插入或删除的填充单元用于进行速率适配，所述速率适配的速率差值小于所述带宽的差值。本发明实施例描述了对传输速率进行微小调整时插入或删除填充单元，丰富了本发明实施例的速率调整方式。
结合本发明实施例的第二方面至第二方面的第三种实现方式中的任一实现方式，在本发明实施例第二方面的第五种实现方式中，所述网络设备还包括：处理单元，用于删除所述填充单元并将删除后剩余的数据单元发送给下一个网络设备或用户设备。本发明实施例描述了删除所有填充单元及空闲单元，只将数据单元发送给下一个设备，增加了本发明实施例的可实现性和可操作性。
本发明实施例的第三方面提供一种网络设备，所述网络设备包括：输入接口、输出接口、处理器、存储器和总线；所述输入接口、所述输出接口、所述处理器、所述存储器通过所述总线连接；所述输入接口用于连接上游设备并获取输入结果；所述输出接口用于连接下游设备并输出结果；所述处理器用于从存储器中调用调整速率的程序并执行该程序；所述存储器用于存储接收到的数据流及调整速率的程序；所述处理器调用所述存储器中的程序指令，使得网络设备执行第一方面至第一方面的第五种实现方式中任一实现方式所述的传输速率的调整方法。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例提供的技术方案中，网络设备获取目标数据流，目标数据流包含第一数据报文，第一数据报文包括至少两个非空闲单元；当需要进行带宽调整时，根据需要调整的带宽在任意两个非空闲单元之间插入或删除填充单元，填充单元用于适配所述网络设备的上游传输通道的带宽和下游传输通道的带宽的差值。本发明实施例能够支持快速调整业务在网络节点的上下游接口的传输通道的传输速率，使业务能适应其在节点上下游传输通道的传输速率差异，同时减少网络节点的数据缓存、网络节点处理延迟和业务传输延迟。
附图说明
图1为IEEE 802.3空闲增删机制示意图；
图2为本发明实施例的网络架构的示意图；
图3为本发明实施例中传输速率的调整方法的一个实施例示意图；
图4为本发明实施例中64/66b编码的码块结构示意图；
图5为本发明实施例中典型空闲码块的结构示意图；
图6为本发明实施例中预置的填充码块的结构示意图；
图7为本发明实施例中在数据报文中插入预置的填充码块的示意图；
图8为本发明实施例中在数据报文中插入典型空闲码块的示意图；
图9为本发明实施例中控制码块的结构示意图；
图10为本发明实施例中端到端业务带宽调整的典型过程示意图；
图11为本发明实施例中调整带宽是的一个具体应用场景；
图12为本发明实施例中调整带宽是的另一个具体应用场景；
图13为本发明实施例中CPRI的多种物理接口选项示意图；
图14为本发明实施例中ODUflex单独组网示意图；
图15为本发明实施例中FlexE和OTN混合组网示意图；
图16为本发明实施例中网络设备一个实施例示意图；
图17为本发明实施例中网络设备另一个实施例示意图；
图18为本发明实施例中网络设备另一个实施例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种传输速率的调整方法，用于在网络节点上根据业务数据流的上下游的传输通道速率差异，进行高效的空闲增删速率调整以适应业务上下游传输通道的速率的不同差异情形，尤其是进行业务端到端传输带宽进行快速调整的时候出现上下游传输通道存在较大速率差异的情形，同时减少网络节点的数据缓存、网络节点处理延迟和端到端业务传输延迟。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例进行描述。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
目前网络节点(即网络设备)在对包含数据码块的数据流进行速率调整，以适配网络节点上下游传输通道带宽的传输速率差异时，沿用了IEEE802.3的空闲增删机制。当上游数据输入速率远小于下游数据输出速率的情况时，数据流包含的数据码块之间不允许存在也不存在填充单元。网络节点需要缓存包含数据码块的数据流，在数据流中的率属于不同数据报文的对应的数据码块组之间的空闲填充单元进行增删，即插入或删除填充单元，这几乎需要缓存一个完整的数据报文。另外这种基于IEEE 802.3的空闲增删机制只适用于64/66b编码后的以太网业务数据流在接口上进行传输适配时实现传输速率的调整，不适合用于类似通用公共无线电接口CPRI、SDH、OTN等TDM业务以及采用非100GE兼容的64/66b编码的以太网业务(例如采用8b/10b编码的GE业务)数据流在进行传输适配时实现传输速率的调整。
CPRI典型地具有64/66b和8b/10b两种编码格式的数据流。64/66b编码格式的CPRI业务数据流只有三种64/66b编码码块类型，长度为16*256*n字节的超帧结构，被编码为三种码块，即开始码块，数据码块和结束码块。例如12165.12Mbit/s，采用64/66b编码CPRIOption 9，n＝24超帧长度为16*256*24＝98304字节，几乎要缓存一个完整的超帧的数据才能按照IEEE 802.3的空闲增删机制，在超帧之间(类似数据报文之间)，即结束码块和开始码块之间进行空闲码块的插入和删除，实现传输速率的调整。8b/10b编码格式的CPRI数据流需要转化成64/66b编码，包含其他SDH、OTN等无编码格式的TDM业务数据流在转化成64/66b编码的时候，可能只存在数据码块一种类型，即不存在开始码块和结束码块，因此无法沿用现有的IEEE 802.3的空闲增删机制在结束码块到开始码块之间的空闲字节上进行空闲增删实现速率调整。
当现有IEEE 802.3的空闲增删机制运用于FlexE系统中时。在FlexE系统中，该空闲增删机制如图1所示，图1为IEEE 802.3的空闲增删机制的示意图。如图1所示，例如，当业务在节点的下游传输通道的输出速率(OR，Output Rate)为100Gbps，而业务在节点的上游传输通道的输入速率(IR，Input Rate)为5Gbps时，下游输出速率-上游输入速率＝OR-IR＝100Gbps–5Gbps＝95Gbps。Min Buffer Size＝MaxPacketLength*(OR-IR)/OR，则MinBuffer Size＝0.95*76800＝72960bit＝72.96kb，在实际使用中一般设置至少一个最长帧的缓存，最长帧Jumbo frame size＝9.6kB＝9.6*8*1000＝76800bit，传输延迟Delay＝MinBuffer Size/OR＝768ns～1us。这就要求网络节点对每个业务配备这样的缓存能力，给设备提出了很高的要求。实际中往往采取小缓存能力设计，因此FlexE中为了支持阶跃性业务带宽调整，又不希望引入较大的缓存设计，因此允许业务有损调整。
当IEEE 802.3的空闲增删机制应用在OTN系统中时，OTN的ODUflex带宽调整强调业务无损调整，因此在网络节点的缓存能力为固定值的情况下，限制了对ODUflex带宽容量调整的速度，需要以非常缓慢的方式增大或者减小作为业务上下游承载传输通道的ODUflex的带宽或速率，复杂耗时，不利于业务带宽的快速调整。
本发明实施例除了可应用于光联网论坛OIF的FlexE和国际电信联盟远程通信标准化组织ITU-T的OTN(G.709)，还可以应用在如SDH/OTN等业务流中不存在空闲字节的业务类型中，实现对业务到接口的传输速率调整。前二者目前都是沿用IEEE 802.3的空闲增删机制，OTN中又称之为IMP机制，IMP包含业务传输速率调整和业务到ODUflex的映射处理两个方面的描述。ODUflex的无损带宽调整目前是微小斜率的缓慢调整，引入本发明实施例后，可以支持ODUflex的大斜率阶跃性快速无损带宽调整，包括变大和减小。OIF的FlexE目前是阶跃性带宽调整，但没有无损调整能力，即可能在节点缓存能力有限的情况下造成业务损伤，包括丢包、业务瞬断等。引入本发明实施例后，对节点没有大的数据缓存需求，极大地降低了对节点的复杂度要求，可以支持对业务带宽的阶跃性无损调整。
本发明实施例可应用在图2所示的网络架构中，在该网络架构中，源用户设备(CE，Customer Equipment)将包含有数据报文的FlexE Client业务发送给源网络设备(PE，Provider equipment)，PE即为网络节点，网络节点按照本发明实施例提供的传输速率的调整方法对FlexE Client业务包含数据报文的数据流进行处理并转发，使得末CE从末PE处获取到该FlexE Client业务。FlexE Client业务的反向传输方向与当前方向从末CE到源CE方向，原理相同，不再赘述。
本发明实施例涉及最小单位的数据结构可以是经过编码处理的码块，如64/66b码块、128/130b码块或8/10b码块等码块结构，或者是未经过编码处理的携带数据或非数据(非数据包含空闲)指示信息的字节或者其组合结构。对于码块结构，例如64/66b码块以其同步头类型和码块类型明确指示其对应的编码前8字节的数据字节的类型组合，即全数据字节或者非全数据字节，其中非全数据字节的情形之一为8字节全为编码前的空闲填充字节，即64/66b码块的同步头用于指示该码块为数据码块或非数据码块。对于未经过编码处理的字节组合结构，可以为n字节组合，当n等于1的时候为1字节，例如1Gbps以太网GMII接口上，以字节为单位，辅以一些控制信息指示该字节为数据或者非数据字节，对非数据字节，可以从字节的实际内容区分为空闲字节或者其他类型的非数据字节，也称控制字节。又例如10Gbps以太网XGMII接口上，以四字节为单位，辅以4个比特的信息分别指示XGMII上的四个字节的类型，又例如以100GE以太网CGMII接口以8字节为单位的字节组合结构，该结构中辅以一个字节即8个比特用于指示该8字节组合为数据字节或非数据字节(又称控制字节)的组合结构的具体情况。本发明对上述最小单位的数据结构不做限定。为便于理解，在后面的实施例中，都以64/66b码块作为最小单位的数据结构单元进行说明。
有鉴于此，本发明实施例提供了一种传输速率的调整方法及基于该方法的网络设备，传输速率的调整方法包括：网络节点获取目标数据流，目标数据流包含第一数据报文，第一数据报文包括至少两个非空闲单元；当需要进行带宽调整时，根据业务在节点的上下游的传输通道的速率差异，按需在业务数据单元序列流中任意两个非空闲单元之间插入或删除填充单元，实现网络节点对经该节点的上游传输通道的业务向下游传输通道的传输速率的匹配。
如前所述，FlexE用于承载网络的传输接口时，使用FlexE接口的时隙组合作为传输通道，多段传输通道经过节点串接，形成对业务的端到端传输通道连接。对业务的端到端传输通道连接的带宽增减一般进行阶跃性增减调整，具体包括承载网络增加对业务的端到端传输通道连接的带宽的调整和减少对业务的端到端传输通道连接的带宽的调整。承载网络包含多个网络节点，如首端网络节点、中间网络节点和末端网络节点。增加带宽的时候是承载网络中末端网络节点的下游传输通道承载能力带宽先阶跃性增加，末端网络节点上游传输通道承载能力带宽后阶跃性增加，当末端网络节点完成调整后，逐步向前调整承载网络中的剩余网络节点上对业务的上下游传输通道的承载能力带宽，最终承载网络在各节点上对该业务的上游传输通道带宽和下游传输通道带宽几乎一致，但允许存在+/-100ppm的差异；减少带宽的时候是承载网络中首端网络节点对业务的上游传输通道的承载能力带宽先阶跃性减少，首端网络节点对业务的下游传输通道的承载能力带宽后减少，当首端网络节点完成调整后，逐步向后调整承载网络中的剩余网络节点上对业务的上下游传输通道的承载能力带宽，最终承载网络在各节点上的上游传输管道和下游传输管道的带宽几乎一致，但允许存在+/-100ppm的差异。上述两种情况都会导致网络节点对业务的下游管道带宽临时比上游管道带宽大的情况发生。当承载网络是一个整体，可以通过集中控制对承载网络内部的各个接口上的传输管道带宽进行调整，由于网络节点接收控制信号的时间存在差异，可能导致部分网络节点对业务的上游管道带宽临时比下游管道带宽大以及上游管道带宽临时比下游管道带宽小，而且这种带宽的差异比较大的情况发生。本发明实施例针对不同的两种情况分别进行说明。
本发明实施例可以从整个承载网络适配业务在各节点的上下游传输通道带宽的差异，即从端对端业务方面来进行说明，还可以从承载网络中的网络节点调整上下游接口的传输通道的带宽方面进行说明。其中网络节点的上下游传输通道可以是OTN接口中的ODUflex，或者为FlexE灵活以太网接口的时隙组合、以及原生的CPRI接口作为单一传输通道、原生的以太网接口作为单一传输通道等，这里不做穷举。实际使用中，传输通道/网络接口还可以是ODUk/OTN接口、VC容器/SDH接口、作为单一传输通道的传统以太网Eth、IB、FC接口等，具体此处不做限定。
下面从网络对业务的端到端传输通道连接的带宽增减调整和节点对业务进行空闲增删，调整其传输速率，适应节点上对该业务的上下游传输通道的速率带宽差异两方面进行说明。
请参阅图3，从源CE发送到末CE的业务在多个PE中进行传输时，可以经过一个源PE、一个或多个中间PE及一个末PE，以基于FlexE接口和时隙构建两节点之间的传输通道，串联多段传输通道形成端到端业务传输通道连接的情形为例，本发明实施例中传输速率的调整方法一个实施例包括：
301、源节点获取目标数据流，目标数据流包含第一数据报文，第一数据报文包括至少两个非空闲码块。
源节点获取目标数据流，该目标数据流包含携带有用信息的第一数据报文，业务目标数据流在本实施例中作为FlexE Client信号在FlexE接口上的时隙组合作为传输通道上承载传输，其有用信息包括的数据码块、开始码块、结束码块等，数据码块、开始码块、结束码块都属于非空闲码块，不能随意的插入或删除。该第一数据报文可以包括一个用于指示数据报文开始的开始码块和一个用于指示数据报文结束的结束码块。数据报文还可以包括多个承载业务信息的数据码块，这些数据码块位于开始码块和结束码块之间。如图4所示，开始码块的类型可以为0x78，结束码块的类型可以包括8种，8种指示报文结束的码块类型包括0x87、0x99、0xAA、0xB4、0xCC、0xD2、0xE1及0xFF。可以看出，数据报文可以包括一个类型为0x78的开始码块，和一个类型为0x87、0x99、0xAA、0xB4、0xCC、0xD2、0xE1及0xFF中任一种的结束码块。
302、源节点根据业务在节点的上下游接口上的传输通道的带宽速率差异在目标数据流中插入或删除填充单元，并经过下游接口的传输通道发送至中间节点。
源节点的上下游传输通道的带宽速率差异可以很大。当网络节点的下游网络接口速率大于上游网络接口速率并且上下游接口的速率差值大于一定的阈值时，例如下游传输通道的速率比上游传输通道的速率大的时候，网络节点从上游接口接收目标数据流，按速率调整适配需求(上下游接口速率的差值，即下游接口速率减去上游接口速率)塞入填充单元并向下游发送。填充单元可以位于数据报文中的数据码块之间或数据报文与数据报文之间的码块之间，该填充单元用于适配调整网络节点上下游接口的速率差异。即，插入填充单元之后，业务与网络节点的对该业务的上下游接口上的传输通道的速率差异被分别消除，业务能够分别匹配节点对该业务的上下游接口上的传输通道的速率。例如，下游接口的速率比上游接口的速率大5Gbps时，插入填充单元，使得插入的填充单元能够适配该业务在节点上的上下游传输通道之间5Gbps的速率差值。当网络节点的下游网络接口速率小于上游网络接口速率并且上下游接口的速率差值大于一定的阈值时，网络节点从上游接口接收目标数据流，删除一定数量的填充单元以适应上下游速率的差异，并向下游发送。例如，下游接口的速率比上游接口的速率小5Gbps时，删除5Gbps的填充单元，使得删除后的数据流能够适配下游接口的速率。
需要说明的是，源节点插入的填充单元可以是预设的填充码块或者是典型空闲码块，典型空闲码块是IEEE 802.3中已知的空闲数据结构单元，即已知的空闲码块或已知空闲字符组合，预设的填充码块是包含有区别于已知空闲结构的标识字段的码块。预设的填充码块的作用和典型空闲码块的作用可以是相同的，都可以用来做速率调整。在实际应用中，根据不同情形，采取的处理措施可以是不同的，本实施例中以已知空闲结构是典型空闲码块为例进行说明。例如，当插入的填充单元同时包括预设的填充码块和典型空闲码块时，在数据报文中的两个非空闲码块之间插入预设的填充码块，在两个数据报文之间插入典型空闲码块，节点可以直接删除预设的填充码块，并根据上下文码块删除插入的典型空闲码块，确保数据码块之间没有插入的预设的填充码块。典型空闲码块的码块结构如图5所示，典型空闲码块的码块类型至少可以是图5中的前四种0x1E码块类型中任意一种结构，还可以是重复的图5中第五种0x4B码块类型的命令序列字码块。示例性地，预设的填充码块的码块结构可以是图6所示的三种码块类型中任意一种结构，其他形式的结构不再一一列举。图6三种码块类型包含有预置的标识字段，该标识字段区别于图5中的典型空闲码块中的字段。当插入的填充单元单独包括典型空闲码块时，可以任意在任何位置上的插入典型空闲码块，包括在数据报文中的两个非空闲码块之间或两个数据报文之间插入典型空闲码块。插入的典型空闲码块可以为图5所示的前四种已知的空闲码块或者重复的第五种已知的空闲码块。当删除的填充单元单独包括典型空闲码块时，可以任意删除任何位置上的典型空闲码块，包括数据报文中的和数据报文之间的典型空闲码块。
可以理解的是，源节点的下游接口上的传输通道带宽速率可能大于上游接口上的传输通道带宽速率，源节点对目标数据流插入一定数量的填充单元以弥补业务在上下游接口的传输通道的带宽速率差异，使得业务能够分别匹配节点上业务的上下游接口上传输通道的带宽速率。反之，源节点的下游接口上的传输通道带宽速率也可能小于上游接口上的传输通道带宽速率，源节点对目标数据流删除一定数量的填充单元以适配业务在上下游接口的传输通道的带宽速率差异，使得业务能够分别匹配节点上业务的上下游接口上传输通道的带宽速率。
303、中间节点根据上下游接口上的传输通道的带宽速率差异在目标数据流中插入或删除填充单元，并通过下游传输通道发送至下一中间节点或末节点。
当网络节点为中间节点时，中间节点从源节点或上一中间节点处获取到目标数据流后，中间节点的上下游接口上的传输通道带宽速率差异很大时。中间节点的处理过程类似步骤302，具体此处不再赘述。当填充单元为预置的填充码块时，如果下游传输管道带宽速率远比上游传输管道带宽速率大，则中间节点在数据码块之间插入预置的填充码块的过程如图7所示，中间节点接收到包含有数据报文的数据流后，在数据报文中的非空闲码块之间插入预置的填充码块。当填充单元为典型空闲码块时，中间节点在非空闲码块之间插入典型空闲码块的过程如图8所示，中间节点接收到包含有数据报文的数据流后，在数据报文中的非空闲码块之间插入典型空闲码块。
可以理解的是，当中间节点的下游接口速率大于上游接口速率时，中间节点根据已发送的码块类型来确定需要插入的填充单元的码块类型。例如，当上一发送的码块类型为数据码块时，中间节点插入预置的填充码块并发送，预置的填充码块的具体结构如图6所示。当中间节点的下游接口速率小于上游接口速率时，中间节点根据上下游速率的具体差值，删除目标数据流中与差值相同大小的可删除单元，该可删除单元可以是之前插入的填充单元，还可以是目标数据流中原来已知的空闲码块。当上一已发送的码块类型为非数据码块时，中间节点插入与上一已发送码块类型一致的命令字码块。
304、末节点根据上下游接口速率差异在对目标数据流中插入或删除填充单元，按照与下游目标客户节点可以接受的数据格式向目标客户节点发送业务。
当网络节点为末节点时，末节点从中间节点接收目标数据流，通过本发明涉及的空闲增删操作进行业务的传输速率调整时，还需要结合下游目标客户节点可以接受的数据格式约束和限制。例如对64/66b编码的CPRI业务，需要删除目标数据流中插入的所有填充单元，包括预置的填充码块或已知典型空闲码块，又例如目标客户节点只能以传统以太网接口作为单一传输通道接收业务数据流的时候，只允许现有典型空闲码块作为填充单元并要求位于数据报文之间。位于数据报文中的非空闲码块之间的填充单元，包括预置的填充码块或已知典型空闲码块，都应被移除。通过调整位于数据报文与数据报文之间的填充单元，以使得目标数据流符合目标客户设备可接收业务数据的要求。当目标客户设备无特殊数据格式要求，可以接收本发明涉及的中间节点的输出格式的时候，末节点还可以根据实际需要在目标数据流中任意插入或者删除相应的填充单元来适配末节点上下游接口上的传输通道的带宽速率差异，无需特殊处理。
本发明实施例中，描述了网络节点接收到目标数据流后，对目标数据流插入或删除填充单元，调整业务的传输速率，以适应业务在网络节点上下游接口上的传输通道的带宽速率差异，同时减少网络节点的数据缓存、网络节点处理延迟和端到端业务传输延迟。
需要说明的是，对于本发明实施例，如图9所示，图9为802.3 40GE/100GE业务、以太网业务为FlexE所承载、以太网业务为OTN所承载时涉及的字节形式控制字符，其他FC、IB业务的字符类似。其中IDLE/LPI字符字节对应码块类型为0x1E类型的码块中的C0～C7，即连续的8个空闲字节。Sequence ordered set码块类型为0x4B且O0＝0x0、Signaling命令集码块类型为0x4B且O0＝0xF(FC业务专用，不适用于以太网业务)。对以太网业务而言，以64/66b码块形式的数据单元，0x1E类型的码块为可删除码块，当重复的Sequence ordered set码块类型为0x4B且O0＝0x0时，该码块也可以删除。对于其他类型的数据单元，例如一个字符字节为最小数据单元，则增删对象为现有典型的空闲字节或者预设置的空闲字节，其他粒度的数据单元不再赘述。
可以理解的是，当插入的填充单元同时包含预置的填充码块和典型空闲码块时，由于预置的填充码块包含有区别于已知空闲结构的标识字段，末节点可以直接删除预置的填充码块，确保非空闲码块之间没有插入的预置的填充码块。若插入的填充单元不包含预置的填充码块，则末节点根据上下文码块删除插入的典型空闲码块，即根据上下文码块，例如当前典型空闲码块出现在前一开始码块到后一结束码块之间，判断出既定的典型空闲码块是处于数据报文内，是不符合现有协议要求的空闲，应当删除。
需要说明的是，从源CE发送到末CE的业务在多个PE中进行传输时，还可以经过一个源PE、及一个末PE，不包括中间节点。处理步骤类似上述实施例，具体此处不再赘述。
下面从承载网络调整面向业务所提供的端到端传输通道连接的带宽的实施例，即从端对端按需调整业务端到端传输通道连接的带宽方面来进行说明。
当应用于OTN业务中，业务的下游管道带宽临时比上游管道带宽大时。本发明实施例还可以运用于如图10所示的端到端业务传输通道连接的带宽调整的典型过程场景。端到端业务带宽调整可以包括带宽增大和带宽减小两种场景。当需要带宽调整时，从源节点到末节点之间的所有网络节点需要两两进行带宽调整协商，逐段实现端到端业务带宽调整。例如，源节点发起带宽调整请求，并将该带宽调整请求向下游逐跳转发。直到末节点收到带宽调整请求，并向上游回复带宽调整应答，直到源节点收到带宽调整应答，确定可以执行带宽调整动作。
通常地，带宽增大时，从末节点向源节点的方向，即从下游向上游的方向依次增大传输通道的带宽。带宽减小时，从源节点向末节点的方向，即从上游向下游的方向依次减小传输通道的带宽。因此，在带宽调整的过程中，可以出现上游传输通道的带宽比下游传输通道的带宽小，或者说下游传输通道的带宽比上游传输通道的带宽大的情况。不会在中间节点上造成有效报文数据的累积丢失等问题，做到业务无损。
带宽增大时，具体应用场景如图11所示：假设以太网业务增加业务带宽10Gbps到50Gbps，当前以太网业务流带宽为10Gbps，相当于传统10GE，为支持该以太网业务，源CE到PE1的管道带宽为灵活以太网的2个5Gbps时隙带宽的和，PE1到PE2的管道带宽也为灵活以太网的2个5Gbps时隙带宽。PE2到PE3、PE3到PE4、PE4到末CE管道带宽依次也为灵活以太网的2个5Gbps时隙带宽。但上下游管道带宽可能存在+/-100ppm微小差异。
源CE首先就第一跳传输通道通过第一跳接口向网络请求增加带宽，具体的话，目前可以由源CE的管理(开销处理，OHPU)单元通过就第一跳传输通道通过第一跳接口的信令通道发送请求，PE1设备收到请求，向下游传递请求到PE2，请求被依次送达出口PE4，出口PE4向对应的末CE转达业务带宽增加请求。
末CE同意增加，并且做出确认应答以后，出口PE4直接将PE4到末CE的最后一跳的管道带宽从2个5Gbps时隙调整为10个5Gbps时隙，因此出口PE4到末CE的最后一跳管道实现了阶跃性的带宽调整。此时对出口PE5而言，业务的上游管道带宽是10Gbps，下游管道带宽是50Gbps，存在较大的差异。此时，出口PE4需要按照图3的实施例方法对业务进行速率调整。但是如果末CE不能兼容本发明实施例的空闲调整机制，则出口PE4需要按照IEEE 802.3的空闲增删机制进行速率调整，即有规则约束可选的调整选项。这要求出口PE4的在设计上支持较大的数据缓存能力。
出口PE4获知已完成末段管道调整成功，如果没有其他因素的限制，出口PE4可以向其上游的上一节点PE3的带宽增加请求作出确认应答。确认应答到达PE3后，PE3即可以进行PE3到PE4的业务管道进行调整，PE3将业务的下游管道时隙数量从2变成10，管道带宽即从10Gbps变成50Gbps。出口PE4从10个时隙50Gbps的上游管道中收取数据。此时，出口PE4的上下游业务管道带宽均为10个时隙50Gbps带宽，但是上下游管道带宽可能存在+/-100ppm的微小差异。PE4仍可以按照图3的实施例方式进行速率调整，也可以按照IEEE 802.3的空闲增删机制进行速率调整。而此时PE3的上游管道为10Gbps，下游为50Gbps，存在较大的差异，需要按照图3的实施例方法对业务进行带宽调整。
PE3在倒数第二跳的管道带宽调整成功后，如果没有其他因素的限制，可以向其上游的上一节点PE2的带宽增加请求作出确认应答。确认应答到达PE2后，PE2即可以进行PE2到PE3的业务管道进行调整，PE2将业务的下游管道时隙数量从2变成10，管道带宽即从10Gbps变成50Gbps。PE3从10个时隙50Gbps的管道中收取数据。此时，PE3的上下游业务管道带宽均为10个时隙50Gbps带宽，但是上下游管道带宽可能存在+/-100ppm的微小差异。PE3仍可以按照图3的实施例方法进行速率调整，也可以按照IEEE 802.3的空闲增删机制进行速率调整。而此时PE2的上游管道带宽为10Gbps，下游管道带宽为50Gbps，存在较大的差异，需要按图3的实施例方法对业务进行带宽调整。以此类推，对于端到端业务而言，两两设备之间的管道逐跳从下游到上游实现了带宽增加的调整。
入口PE1得知下游管道带宽调整妥当后，下游管道已经不存在瓶颈，即瓶颈只在源CE到入口PE1，此时入口PE1可以向源CE的带宽增加请求作出应答。源CE收到应答后，可以即刻将其下行到出口PE4的业务管道的带宽调整到50Gbps，从而实现端到端的业务管道带宽按需调整。
需要指出的是，源CE发送数据报文一般自动按照其下游管道带宽速率发送报文数据，有报文则连续发送，无则发送已知的空闲结构单元，即使其下游端口的带宽在发送报文的期间发生变化也没有速率调整的需要。
带宽减小时，具体应用场景如图11所示：假设以太网业务减少业务带宽50Gbps到10Gbps，当前以太网业务流带宽为50Gbps，相当于传统50GE，为支持该以太网业务，源CE到PE1的管道带宽为灵活以太网的10个5Gbps时隙带宽的和，PE1到PE2的管道带宽也为灵活以太网的10个5Gbps时隙带宽。PE2到PE3、PE3到PE4、PE4到末CE管道带宽依次也为灵活以太网的10个5Gbps时隙带宽。但上下游管道带宽可能存在+/-100ppm微小差异。
源CE首先通过就第一跳传输通道经第一跳接口向网络请求减少带宽，具体的话，目前可以是源CE的管理单元通过第一跳接口的信令通道发送请求，入口PE1设备收到请求，如无特殊情况，入口PE1可以即可做出确认应答。
PE1同意减少，并且做出确认应答以后，源CE直接将第一跳的管道带宽从10个时隙调整为2个时隙，带宽从50Gbps变成10Gbps，源CE到入口PE1的第一跳管道实现了阶跃性的带宽调整。需要指出的是，源CE发送数据报文一般自动按照其下游管道带宽速率发送报文数据，有报文则连续发送，无则发送已知的空闲结构，即使其下游端口的带宽在发送报文的期间发生变化也没有速率调整的需要。此时对入口PE1而言，业务的上游管道带宽是10Gbps，下游管道带宽是50Gbps，存在较大的差异。此时，入口PE1需要按照图3的实施例方法对业务进行速率调整。
入口PE1获知已完成源CE到入口PE1管道调整成功，如果没有其他因素的限制，PE1可以向其下一节点PE2发出业务带宽减少的请求，请求到达PE2后，如无特殊情况，PE2即可以对PE1加以确认应答。
PE1收到确认应答后，对PE1的下游业务管道进行调整，PE1将业务的下游管道时隙数量从10变成2，下游管道带宽即从50G变成10Gbps。PE2从10个时隙50Gbps的上游管道中收取数据。此时，PE1的上下游业务管道带宽均为10个时隙50Gbps带宽，但是上下游管道带宽可能存在+/-100ppm的微小差异。PE1仍可以按照图3的实施例方法进行速率调整，也可以按照EEE 802.3的空闲增删机制进行速率调整。而此时PE2的上游管道为10Gbps，下游为50Gbps，存在较大的差异，需要按照图3的实施例方法对业务进行带宽调整。以此类推，对于端到端业务而言，两两设备之间的管道逐跳从上游游到下游实现了带宽减少的调整。
出口PE4的上游管道带宽调整妥当后，可以继续向下游末CE请求调整。但在最后一段管道调整前，出口PE4的上下游管道大小存在明显差异，需要按照图3的实施例方法进行速率调整，但是如果末CE不能兼容本发明的调整机制，则出口PE4需要按照EEE 802.3的空闲增删机制进行速率调整，即有规则约束。这要求出口PE4的在设计上支持较大的数据缓存能力。
可选地，当某个网络节点无法识别插入的填充单元时，例如传统的网络设备。以末CE为例进行说明，假设末CE不能识别本发明实施例中的填充单元。在末CE的上一跳网络设备，即末PE中，需要对数据流中的填充单元全部删除，例如对64/66b编码的CPRI业务，需要删除目标数据流中插入的所有填充单元，包括预置的填充码块或已知典型空闲码块。例如目标客户节点只能以传统以太网接口作为单一传输通道接收业务数据流的时候，只允许现有典型空闲码块作为填充单元并要求位于数据报文之间。
可选地，还可以将原有已知的空闲码块也全部删除，位于数据报文中的非空闲码块之间的填充单元，包括预置的填充码块或已知典型空闲码块，都应被移除。末PE可以仅将数据报文发送给末CE。
源CE在没有数据报文发送时，可以发送填充单元，填充单元可以为预设的填充码块或典型空闲码块。末PE接收的数据流可以包含数据报文，还可以包含填充单元等。
可选地，在进行调整的过程中，各个网络设备PE还可以执行IEEE 802.3的空闲增删机制，以实现速率适配。
就应用于OTN中，本实施例就业务的上游管道带宽临时比下游管道带宽大时举例进行描述。在实际情况中，如图12所示，当源CE与末CE之间的承载网络是一个整体时，通过集中控制进行承载网络内部的管道带宽调整。带宽请求从源CE发送至入口PE口，入口PE将请求向集中控制器转达，集中控制器可以同时控制所有PE之间的管道分别进行调整，包括增加带宽和减少带宽的调整。由于控制信号的下发和到达各PE的时间不一，PE之间的管道的带宽调整完全乱序，此时，对任何PE而言，都可能存在下游管道比上游管道大的情况，也可能上游管道比下游大的情况。
下面以增加带宽为例进行说明：入口CE通过入口PE向网络请求增加带宽；入口PE将请求向网络的集中控制器报告，在没有确保下游所有节点两两之间的管道带宽均已经增加妥当之前，暂缓对源CE的任何应答，即保证从源CE发送的有效数据报文的带宽不会超过完成调整前的任何一段管道的带宽的大小。
如无特殊情况，网络的集中控制器向所有PE发送指令，PE1、PE2、PE3、PE4、PE5分别调整其下游管道的带宽，增加带宽，这种方式允许下游的所有管道同时并行进行调整，没有对其他管道调整成功的等待依赖，相对而言，总体耗费的时间要短一些。例如承载网络带宽从10Gbps增加到50Gbps。假设收到指令的顺序是：PE1、PE5、PE3、PE2、PE4。则整个调整过程有7个阶段：对一些网络节点而言，可能存在上游管道带宽比下游管道带宽大的情况。但CE-PE1的管道最后增加，实际上进入承载网络的有效流量是受约束的，可以保证在下游中间节点不存在报文数据的累积。不同设备之间的接口速率如下表所示：
Figure BDA0003025057950000171
Figure BDA0003025057950000181
例如在第二阶段，仅PE1-PE2的管道带宽为50Gbps，则对PE2而言，其上游管道带宽比下游管道带宽大。但源CE在网络入口的业务有效流量必然小于10Gbps。此时PE1按照图3的实施例方法对业务进行速率调整，增加了大量的空闲的填充单元，填充口的速率为50Gbps。业务被送达PE2，PE2的上游管道带宽为50Gbps，下游管道带宽为10Gbps，需要用图3的实施例的方法进行速率调整，删除过量插入的填充单元。只要源CE的入口带宽未增加，流入网络的有效业务数据是受限的，不会在承载网络中任何节点造成有效数据的累积。
相反的过程，如果是减小带宽，则先减小源CE的入口管道带宽，限制有效业务流量，下游的各个管道带宽再同时并行进行缩小。
需要说明的是，本发明实施例还可以运用于业务流中不存在空闲字节的业务类型，包括CPRI业务，OTN业务和SDH业务。
对CPRI业务而言，有如图13所示的多种物理接口选项。
当CPRI业务为64/66b编码格式时，例如CPRI line bit rate option 8，未编码前速率为20x 491.52Mbit/s，小于10GE的业务带宽，两者的速率差异大约为491.52：500，对于灵活以太网接口，2个5Gbps的时隙大约为10GE的带宽。该CPRI速率选项的码块流如下，不包含任何的空闲码块。
D T S D D … D D T S D D … D D T S D D …
假设端到端的各段承载管道带宽均大约为10Gbps，即使有+/-100ppm频率差异，整体上管道的带宽大于CPRI的带宽，因此在入口PE1上，需要按照图3的实施例方法进行速率调整，主要为插入适量的空闲的填充码块，PE2、PE3等也需要按照图3的实施例方法进行速率调整，通过对塞入的填充码块进行合理增删以适配不同管道之间的+/-100ppm的速率差异。
需要说明的是，出口PE到末CE链路上，当要求输出原生的CPRI信号，此时需要完全删除所有的填充单元，按照原生数据格式要求，仅发送有效CPRI数据，即发送不包含插入的填充单元的原CPRI数据流。
当CPRI业务为8/10b编码格式时，例如CPRI line bit rate option 6，采用8/10b编码，可以先转化为图13中相同的64/66b码块的形式，再通过一个5Gbps的时隙管道进行端到端传输。调整过程采用上述CPRI业务为64/66b编码格式时的调整方式，具体此处不再赘述。
对OTN/SDH业务而言，OTN、SDH的数据一般以字节为单位，只要将每8个字节增加一个同步头，转化为一个64/66b的数据码块，则OTN/SDH业务均可以转化为下面的形式，即只包含数据码块，没有开始码块和结束码块。对于只包含数据码块的业务流，只能使用本发明实施例的调整方式进行空闲调整。现有IEEE 802.3的空闲增删机制不适用。OTN/SDH业务的码块流如下：
… D D D D D D D D D D D D D D D D D D …
上述实现了OTN/SDH业务的码块流的转化，转化完成的码块流可以在FlexE的时隙组或者OTN的ODUflex等管道中进行承载传输。当任何一段承载管道的带宽大于等于OTN/SDH业务的码块流的净带宽，则网络节点可以根据下游承载管道的带宽，对业务的数据流按照本发明实施例的方法增删填充单元。
也可以将SDH/OTN业务，结合SDH/OTN的帧格式，转换成类似64/66b编码格式的其他帧格式数据流，并参考上述CPRI业务的处理方式进行处理，具体此处不再赘述。
对于OTN中业务从上游ODUflex到下游ODUflex的转传、速率调整适配和映射而言，图14为网络节点的上游管道和下游管道均为ODUflex的情形，ODUflex与FlexE的承载业务的时隙组类似，都是本发明实施例描述的网络节点上业务的上游管道和下游管道，作为接口间承载业务的管道使用。图14为端到端业务全部为OTN的ODUflex管道，网络节点对管道内部的业务进行交换，可以采用本发明实施例的方法进行速率调整，也可以采用IEEE802.3的空闲增删机制进行速率调整。采用图3的实施例方法后，ODUflex的带宽调整可以实现阶跃性调整并保证业务无损。具体地，ODUflex也可以为常见的ODUk。图15是FlexE和OTN混合组网的情况，其中一条网络接口使用ODUflex，其他为灵活以太网接口的时隙、以及原生的CPRI接口。实际使用中，网络接口还可以是ODUk/OTN接口、SDH接口、传统以太网接口等，具体此处不做限定。
上面对本发明实施例中传输速率的调整方法进行了描述，下面对本发明实施例中的网络设备进行描述请参阅图16，本发明实施例中网络设备一个实施例包括：
图16是本发明实施例提供的一种网络设备结构示意图，该网络设备1600可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processingunits，CPU)1610(例如，一个或一个以上处理器)和存储器1620，一个或一个以上存储应用程序1633或数据1632的存储介质1630(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器1620和存储介质1630可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质1630的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地，处理器1610可以设置为与存储介质1630通信，在网络设备1600上执行存储介质1630中的一系列指令操作。网络设备1600还可以包括一个或一个以上电源1640，一个或一个以上有线或无线网络接口1650，一个或一个以上输入输出接口1660，和/或，一个或一个以上操作系统1631，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM，LinuxTM，FreeBSDTM等等。本领域技术人员可以理解，图16中示出的网络设备结构并不构成对网络设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
下面结合图16对网络设备的各个构成部件进行具体的介绍：
存储器1620可用于存储软件程序以及模块，处理器1610通过运行存储在存储器1620的软件程序以及模块，从而执行网络设备的各种功能应用以及数据处理。存储器1620可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据网络设备的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器1620可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。在本发明实施例中提供的速率传输调整机制的程序和接收到的数据流存储在存储器1620中，当需要使用时，处理器1610从存储器1620中调用。
处理器1610是网络设备的控制中心，可以按照设置的调整机制调整传输速率。处理器1610利用各种接口和线路连接整个网络设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1620内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器1620内的数据，执行网络设备的各种功能和处理数据，从而对手实现对传输速率的调整。
可选的，处理器1610可包括一个或多个处理单元。
在本发明的实施例中，处理器1610用于执行图3中的步骤301至步骤304，此处不再赘述。
本发明实施例中，输入接口1650和输出接口1660用来控制输入输出的外部设备，处理器1610通过网络设备的内部总线和输入接口1650及输出接口1660连接，输入接口1650与输出接口1660分别与上下游的外部设备连接，最终实现处理器1610和上下游的外部设备的数据传输，数据可以通过输入接口1650和输出接口1660实现数据在不同设备之间的传输，快速调整业务的输出速率以适应带宽按需改变需求，并减少节点数据缓存、节点处理延迟和端到端传输延迟。
图16从硬件处理的角度分别对本发明实施例中的网络设备进行详细描述，下面从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的网络设备进行详细描述，请参阅图17，本发明实施例中网络设备的一个实施例包括：
获取单元1701，用于获取目标数据流，目标数据流包含第一数据报文，第一数据报文包括至少两个非空闲单元；
第一调整单元1702，当需要进行带宽调整时，用于根据需要调整的带宽在任意两个非空闲单元之间插入或删除填充单元，填充单元用于适配网络设备的上游传输通道的带宽和下游传输通道的带宽的差值。
本发明实施例中，通过输入接口1650从上游设备获取目标数据流，将该目标数据流存储在存储器1620中，处理器1610调用存储于存储器1620的速率调整程序，在通过输出接口1660将处理后的目标数据流发送至下游设备，快速调整网络接口上下游的速率，以适应业务上下游带宽的差异，同时减少网络节点的数据缓存、网络节点处理延迟和端到端业务传输延迟。
可选的，网络设备可进一步包括：
第二调整单元1703，当需要进行带宽调整时，用于根据需要调整的带宽在第一数据报文和第一数据报文相邻的数据报文之间插入或删除填充单元。
可选的，第一调整单元1702可进一步包括：
第一调整模块17021，用于根据需要调整的带宽在任意两个非空闲单元之间插入或删除预置的填充码块，预置的填充码块通过码块类型字段指示，预置的填充码块用于适配网络设备的上游传输通道的带宽和下游传输通道的带宽的差值。
可选的，第一调整单元1702可进一步包括：
第二调整模块17022，用于根据需要调整的带宽在任意两个非空闲单元之间插入或删除典型空闲码块，典型空闲码块通过码块类型字段指示，典型空闲码块用于适配网络设备的上游传输通道的带宽和下游传输通道的带宽的差值。
本发明实施例中，描述了网络节点接收到目标数据流后，在网络节点上根据业务数据流的上下游的传输通道速率差异，进行高效的空闲增删速率调整以适应业务上下游传输通道的速率的不同差异情形，尤其是是进行业务端到端传输带宽进行快速调整的时候出现上下游传输通道存在较大速率差异的情形，同时减少网络节点的数据缓存、网络节点处理延迟和端到端业务传输延迟。
请参阅图18，本发明实施例中网络设备的另一个实施例包括：
获取单元1701，用于获取目标数据流，目标数据流包含第一数据报文，第一数据报文包括至少两个数据单元；
第一调整单元1702，当需要进行带宽调整时，用于根据需要调整的带宽在任意两个非空闲单元之间插入填充单元，填充单元用于适配网络设备的上游传输通道的带宽和下游传输通道的带宽的差值。
可选的，网络设备可进一步包括：
第三调整单元1704，用于根据需要速率适配的速率差值在目标数据流中插入或删除填充单元，插入或删除的填充单元用于进行速率适配，速率适配的速率差值小于带宽的差值。
可选的，网络设备可进一步包括：
处理单元1705，用于删除填充单元并将删除后剩余的数据单元发送给下一个网络设备或用户设备。
本发明实施例中，描述了网络设备接收到目标数据流后，根据业务数据流的上下游的传输通道速率差异，对目标数据流插入或删除填充单元，快速调整网络节点上下游的速率，以适应业务上下游传输通道的速率差异，同时减少网络节点的数据缓存、网络节点处理延迟和端到端业务传输延迟。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (28)

1.一种带宽增加方法，应用于第一设备，其特征在于，包括：
所述第一设备接收来自所述第一设备的上游设备的带宽增加请求；
所述第一设备向所述第一设备的下游设备发送所述带宽增加请求；
所述第一设备接收来自所述下游设备的带宽增加请求的确认应答，所述带宽增加请求的确认应答用于指示所述下游设备同意所述第一设备进行所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽增加调整；
所述第一设备根据所述来自所述下游设备的带宽增加请求的确认应答，进行所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽增加调整；
所述第一设备向所述上游设备发送带宽增加请求的确认应答。
2.根据权利要求1所述的带宽增加方法，其特征在于，所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道在调整之后占用的灵活以太网的时隙个数比调整之前占用的灵活以太网的时隙个数多。
3.根据权利要求1所述的带宽增加方法，所述第一设备接收来自所述第一设备的上游设备的带宽增加请求之前，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道的带宽和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽相等。
4.根据权利要求1所述的带宽增加方法，所述第一设备接收来自所述第一设备的上游设备的带宽增加请求之前，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道占用的灵活以太网的时隙的个数和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道占用的灵活以太网的时隙的个数相等。
5.根据权利要求1所述的带宽增加方法，所述第一设备进行所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽增加调整之后，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道的带宽和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽小。
6.根据权利要求1所述的带宽增加方法，所述第一设备进行所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽增加调整之后，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道占用的灵活以太网的时隙的个数和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道占用的灵活以太网的时隙的个数少。
7.一种带宽减少方法，应用于第一设备，其特征在于，包括：
所述第一设备接收来自所述第一设备的上游设备的带宽减少请求；
所述第一设备向所述上游设备发送带宽减少请求的确认应答，所述带宽减少请求的确认应答用于指示所述第一设备同意所述上游设备进行所述上游设备和所述第一设备之间的第一业务的业务管道的带宽减少调整；
所述第一设备向所述第一设备的下游设备发送所述带宽减少请求；
所述第一设备接收来自所述下游设备的带宽减少请求的确认应答；
所述第一设备根据来自所述下游设备的带宽减少请求的确认应答进行所述第一设备和所述第一设备的下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽减少调整。
8.根据权利要求7所述的带宽减少方法，其特征在于，所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道调整之后占用的灵活以太网的时隙个数比调整之前占用的灵活以太网的时隙个数少。
9.根据权利要求7所述的带宽减少方法，其特征在于，所述第一设备向所述第一设备的下游设备发送所述带宽减少请求之前还包括：
确认所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道的带宽调整成功。
10.根据权利要求7所述的带宽减少方法，所述第一设备接收来自所述第一设备的上游设备的带宽减少请求之前，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道的带宽和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽相等。
11.根据权利要求7所述的带宽减少方法，所述第一设备接收来自所述第一设备的上游设备的带宽减少请求之前，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道占用的灵活以太网的时隙的个数和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道占用的灵活以太网的时隙的个数相等。
12.根据权利要求7所述的带宽减少方法，所述第一设备进行所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽减少调整之后，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道的带宽和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽相等。
13.根据权利要求7所述的带宽减少方法，所述第一设备进行所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽减少调整之后，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道占用的灵活以太网的时隙的个数和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道占用的灵活以太网的时隙的个数相等。
14.根据权利要求9所述的带宽减少方法，所述第一设备进行所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽减少调整之前，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道的带宽和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽小。
15.一种第一设备，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收来自所述第一设备的上游设备的带宽增加请求；
发送单元，用于向所述第一设备的下游设备发送所述带宽增加请求；
所述接收单元，还用于接收来自所述下游设备的带宽增加请求的确认应答，所述带宽增加请求的确认应答用于指示所述下游设备同意所述第一设备进行所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽增加调整；
处理单元，用于根据所述来自所述下游设备的带宽增加请求的确认应答，进行所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽增加调整；
所述发送单元，还用于向所述上游设备发送带宽增加请求的确认应答。
16.根据权利要求15所述的第一设备，其特征在于，所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道在调整之后占用的灵活以太网的时隙个数比调整之前占用的灵活以太网的时隙个数多。
17.根据权利要求15所述的第一设备，所述第一设备接收来自所述第一设备的上游设备的带宽增加请求之前，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道的带宽和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽相等。
18.根据权利要求15所述的第一设备，所述第一设备接收来自所述第一设备的上游设备的带宽增加请求之前，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道占用的灵活以太网的时隙的个数和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道占用的灵活以太网的时隙的个数相等。
19.根据权利要求15所述的第一设备，所述第一设备进行所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽增加调整之后，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道的带宽和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽小。
20.根据权利要求15所述的第一设备，所述第一设备进行所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽增加调整之后，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道占用的灵活以太网的时隙的个数和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道占用的灵活以太网的时隙的个数少。
21.一种第一设备，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收来自所述第一设备的上游设备的带宽减少请求；
发送单元，用于向所述上游设备发送带宽减少请求的确认应答，所述带宽减少请求的确认应答用于指示所述第一设备同意所述上游设备进行所述上游设备和所述第一设备之间的第一业务的业务管道的带宽减少调整；
所述发送单元，还用于向所述第一设备的下游设备发送所述带宽减少请求；
所述接收单元，还用于接收来自所述下游设备的带宽减少请求的确认应答；
处理单元，用于根据来自所述下游设备的带宽减少请求的确认应答进行所述第一设备和所述第一设备的下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽减少调整。
22.根据权利要求21所述的第一设备，其特征在于，所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道调整之后占用的灵活以太网的时隙个数比调整之前占用的灵活以太网的时隙个数少。
23.根据权利要求21所述的第一设备，其特征在于，所述第一设备向所述第一设备的下游设备发送所述带宽减少请求之前还包括：
确认所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道的带宽调整成功。
24.根据权利要求21所述的第一设备，所述第一设备接收来自所述第一设备的上游设备的带宽减少请求之前，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道的带宽和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽相等。
25.根据权利要求21所述的第一设备，所述第一设备接收来自所述第一设备的上游设备的带宽减少请求之前，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道占用的灵活以太网的时隙的个数和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道占用的灵活以太网的时隙的个数相等。
26.根据权利要求21所述的第一设备，所述第一设备进行所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽减少调整之后，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道的带宽和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽相等。
27.根据权利要求21所述的第一设备，所述第一设备进行所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽减少调整之后，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道占用的灵活以太网的时隙的个数和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道占用的灵活以太网的时隙的个数相等。
28.根据权利要求23所述的第一设备，所述第一设备进行所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽减少调整之前，所述上游设备和所述第一设备之间第一业务的业务管道的带宽和所述第一设备和所述下游设备之间的第一业务的业务管道的带宽小。
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