CN115348213B - 一种tsn网络的计量装置、计量方法与芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种TSN网络的计量装置、计量方法与芯片，通过在RAM上设置两个计量列表分别存储每个计量表的带宽配置参数和令牌桶深度，并周期性根据每个计量表的带宽配置参数和遍历前的令牌桶深度更新每个计量表的令牌桶深度；在报文到达时根据其对应的计量表的令牌桶深度对进行计量，并根据计量结果更新相应的令牌桶深度，从而实现了802.1QCI协议计量的功能。

Description

一种TSN网络的计量装置、计量方法与芯片
技术领域
本发明涉及TCP/IP互联网与通信领域TCP/IP互联网与通信领域领域，尤其涉及一种TSN网络的计量装置、计量方法与芯片。
背景技术
图1示出了802.1QCI协议(Per-Stream Filtering and Policing), 包括确定每个TSN流的过滤器(Stream Filters)、使用门控表(SteamGates)进行门控和使用计量表(Flow Meters)进行计量。本发明各实施例主要应用于计量功能。
计量功能用Meter ID用索引，来查找计量表，Meter ID的范围是(1～Q)，对应计量表1～Q；每个计量表含有绿色报文令牌桶和黄色报文令牌桶。报文做计量功能的时候，从绿色报文令牌桶输出或者从黄色报文令牌桶输出或者丢弃。
802.1QCI列出了计量功能的内容，但没有列出具体的实现方法，在现有交换机上如何低成本且满足多种场景实现这个功能的要求是TSN网络需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种TSN网络的计量装置、计量方法与芯片，设置两个计量列表分别存储每个计量表的带宽配置参数和令牌桶深度，并周期性更新每个计量表的令牌桶深度，在报文到达时根据其对应的计量表的令牌桶深度进行计量，从而实现了802.1QCI协议计量的功能。
第一方面，本发明实施例提供了一种TSN网络的计量装置，包括：第一计量列表、第二计量列表、表遍历模块和报文计量模块；所述第一计量列表配置第一RAM上，包括各个计量表的带宽配置参数，所述第二计量列表配置第二RAM上，包括各个计量表的令牌桶深度；所述表遍历模块用于在每个遍历周期内利用每个计量表的带宽配置参数和遍历前的令牌桶深度更新每个计量表的令牌桶深度；所述报文计量模块用于利用第一报文对应的计量表的令牌桶深度对第一报文进行计量，并根据计量结果更新所述对应的计量表的令牌桶深度，其中，第一报文为当前计量时间内最先到达的TSN报文，所述计量时间周期分布。在一些实施例中，在更新每个计量表的令牌桶深度时，利用每个计量表的带宽配置参数和遍历前的令牌桶深度根据802.1QCI协议进行更新。在一些实施例中，对第一报文进行计量时，在每个遍历周期内利用每个计量表的带宽配置参数和遍历前的令牌桶深度根据802.1 QCI协议进行计量。
由上，通过设置两个计量列表分别存储每个计量表的带宽配置参数和令牌桶深度，并周期性更新每个计量表的令牌桶深度，在报文到达时根据其对应的计量表的令牌桶深度进行计量，从而实现了802.1QCI协议计量的功能。
在第一方面的一种可能实施方式中，每个遍历周期包括若干个的遍历时间，所述遍历时间与所述计量时间之间互相间隔且周期分布。
由上，通过遍历时间与计量时间之间互相间隔且周期分布，从而在传统的交换机上实现802.1 QCI协议计量的功能。
在第一方面的一种可能实施方式中，所述表遍历模块具体用于在每个遍历周期的最后一个遍历时间分别利用每个计量表的带宽配置参数和遍历前的令牌桶深度更新每个计量表的令牌桶深度。
由上，在每个遍历周期的最后一个遍历时间更新每个计量表的令牌桶深度，在一个遍历周期内令牌桶深度尽可能维持到最大可能值。
在第一方面的一种可能实施方式中，遍历周期的时间长度根据所述装置的TSN流量配置，所述时间长度与所述TSN流量成反向变化。
由上，根据TSN流量配置遍历周期的时间长度，适合多种流量场景。
在第一方面的一种可能实施方式中，一个计量表的令牌桶深度至少包括该计量表的绿色令牌桶深度和黄色令牌桶深度；一个计量表的带宽配置参数至少包括该计量表的绿色桶承诺信息速率、黄色桶承诺信息速率、绿色桶承诺突发容量、黄色桶承诺突发容量、绿色桶剩余令牌可否给黄色桶用，其中，绿色桶承诺信息速率和绿色桶承诺突发容量用于更新绿色令牌桶深度，绿色桶承诺信息速率、黄色桶承诺信息速率、绿色桶承诺突发容量、黄色桶承诺突发容量和绿色桶剩余令牌可否给黄色桶用于黄色令牌桶深度。
由上，通过上述设置，使一个计量表的令牌桶深度和带宽配置参数满足802.1 QCI协议的要求。
在第一方面的一种可能实施方式中，一个计量表的带宽配置参数还包括颜色模式，第一报文具有颜色参数，其中，颜色模式按照第一报文中的颜色参数选择相应颜色的令牌桶深度对第一报文进行计量；所述报文计量模块具体用于利用第一报文对应的计量表的令牌桶深度和颜色模式与第一报文的颜色参数，对第一报文进行计量，并根据计量结果更新所述对应的计量表的令牌桶深度。在一些实施例中，对第一报文进行计量时根据802.1QCI协议进行。
由上，通过上述设置，使一个计量表的令牌桶深度和带宽配置参数满足对带有颜色参数的第一报文的计量处理。
第二方面，本发明实施例提供了一种TSN网络的计量方法，包括：在第一计量列表中存储各个计量表的带宽配置参数；在每个遍历周期内分别利用每个计量表的带宽配置参数和遍历前的令牌桶深度更新每个计量表的令牌桶深度，各个计量表的令牌桶深度存储存在第二计量列表中；利用第一报文对应的计量表的令牌桶深度和第一报文的颜色参数对第一报文进行计量，并根据计量结果更新所述对应的计量表的令牌桶深度，其中，第一报文为当前计量时间内最先到达的报文，所述计量时间周期分布。在一些实施例中，在更新每个计量表的令牌桶深度时，利用每个计量表的带宽配置参数和遍历前的令牌桶深度根据802.1QCI协议进行更新。在一些实施例中，对第一报文进行计量时，在每个遍历周期内利用每个计量表的带宽配置参数和遍历前的令牌桶深度根据802.1 QCI协议进行计量。
由上，通过设置两个计量列表分别存储每个计量表的带宽配置参数和令牌桶深度，并周期性更新每个计量表的令牌桶深度，在报文到达时根据其对应的计量表的令牌桶深度进行计量，从而实现了802.1QCI协议计量的功能。
在第二方面的一种可能实施方式中，每个遍历周期包括若干个的遍历时间，所述遍历时间与所述计量时间之间互相间隔且周期分布。
由上，通过遍历时间与计量时间之间互相间隔且周期分布，从而在传统的交换机上实现802.1 QCI协议计量的功能。
在第二方面的一种可能实施方式中，在每个遍历周期的最后一个遍历时间分别利用每个计量表的带宽配置参数和遍历前的令牌桶深度更新每个计量表的令牌桶深度。
由上，在每个遍历周期的最后一个遍历时间更新每个计量表的令牌桶深度，在一个遍历周期内令牌桶深度尽可能维持到最大可能值。
在第二方面的一种可能实施方式中，遍历周期的时间长度根据TSN网络的流量配置，所述时间长度与所述TSN流量成反向变化。
由上，根据TSN流量配置遍历周期的时间长度，适合多种流量场景。
在第二方面的一种可能实施方式中，一个计量表的令牌桶深度至少包括该计量表的绿色令牌桶深度和黄色令牌桶深度；一个计量表的带宽配置参数至少包括该计量表的绿色桶承诺信息速率、黄色桶承诺信息速率、绿色桶承诺突发容量、黄色桶承诺突发容量、绿色桶剩余令牌可否给黄色桶用，其中，绿色桶承诺信息速率和绿色桶承诺突发容量用于更新绿色令牌桶深度，绿色桶承诺信息速率、黄色桶承诺信息速率、绿色桶承诺突发容量、黄色桶承诺突发容量和绿色桶剩余令牌可否给黄色桶用于黄色令牌桶深度。
由上，通过上述设置，使一个计量表的令牌桶深度和带宽配置参数满足802.1 QCI协议的要求。
在第二方面的一种可能实施方式中，一个计量表的带宽配置参数还包括颜色模式，第一报文具有颜色参数，其中，颜色模式按照第一报文中的颜色参数选择相应颜色的令牌桶深度对第一报文进行计量；所述报文计量模块具体用于利用第一报文对应的计量表的令牌桶深度和颜色模式与第一报文的颜色参数，对第一报文进行计量，并根据计量结果更新所述对应的计量表的令牌桶深度。在一些实施例中，对第一报文进行计量时根据802.1QCI协议进行。
由上，通过上述设置，使一个计量表的令牌桶深度和带宽配置参数满足对带有颜色参数的第一报文的计量处理。
第三方面，本发明实施例提供了一种TSN网络的芯片，包括第一方面任一实施方式所述装置。
第四方面，本发明实施例提供了一种TSN网络的交换机，包括第一方面任一实施方式所述装置。
第五方面，本发明实施例提供了一种计算设备，包括，
总线；
通信接口，其与所述总线连接；
至少一个处理器，其与所述总线连接；以及
至少一个存储器，其与所述总线连接并存储有程序指令，所述程序指令当被所述至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器执行本发明第二方面任一所述实施方式。
第六方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，所述程序指令当被计算机执行时使得所述计算机执行申请第二方面任一所述实施方式。
附图说明
图1为TSN网络802.1QCI协议的计量功能结构示意图；
图2为本发明的一种TSN网络的计量装置实施例一的结构示意图；
图3为本发明实施例的两张计量列表的结构示意图；
图4为本发明的一种TSN网络的计量装置实施例二的工作时序流程示意图；
图5为本发明的一种TSN网络的计量方法实施例一的工作流程示意图；
图6为本发明的一种TSN网络的计量方法实施例二的工作流程示意图；
图7为本发明的一种TSN网络的计量方法实施例二的表遍历方法流程示意图；
图8为本发明的一种TSN网络的计量方法实施例二的报文计量方法示意图；
图9为本发明各实施例的一种计算设备的结构示意图。
具体实施方式
在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三等”或模块A、模块B、模块C等，仅用于区别类似的对象，或用于区别不同的实施例，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本发明实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
在以下的描述中，所涉及的表示步骤的标号，如S110、S120……等，并不表示一定会按此步骤执行，在允许的情况下可以互换前后步骤的顺序，或同时执行。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本发明实施例的目的，不是旨在限制本发明。
下面对本发明使用的术语进行简单介绍。
1. 计量表，在TSN网络中每个流的计量由其对应的计量表控制，计量表用Mater表示。
2. 计量列表，每个计量列表包括多个门控表。计量表在计量列表中的索引为MateID。
本发明实施例提供了一种TSN网络的计量装置、计量方法与芯片，设置两个计量列表分别存储每个计量表的带宽配置参数和令牌桶深度，并周期性更新每个计量表的令牌桶深度，在报文到达时根据其对应的计量表的令牌桶深度进行计量，从而实现了802.1 QCI协议计量的功能。
下面根据图2至图8介绍本发明的一种TSN网络的计量装置及计量方法的各实施例。
先根据图2至图4介绍本发明的一种TSN网络的计量装置实施例一和实施例二。
一种TSN网络的计量装置实施例一通过在RAM上设置两个计量列表分别存储每个计量表的带宽配置参数和令牌桶深度，并周期性根据每个计量表的带宽配置参数和遍历前的令牌桶深度更新每个计量表的令牌桶深度；在报文到达时根据其对应的计量表的令牌桶深度对进行计量，并根据计量结果更新相应的令牌桶深度，从而实现了802.1QCI协议计量的功能。
图2示出了一种TSN网络的计量装置实施例一的结构，包括：第一计量列表110、第二计量列表112、表遍历模块120和报文计量模块130。
第一计量列表110位于第一RAM，其每个表项包括一个计量表的带宽配置参数，每个计量表的带宽配置参数根据TSN网络的调度策略生成配置且配置后就保持不变，生成带宽配置参数的方法在本实施例中不受限制。
第二计量列表112位于第二RAM，其每个表项包括一个计量表的令牌桶深度，每个计量表的令牌桶深度可以被表遍历模块120和报文计量模块130所更新。
其中，第一计量列表110与第二计量列表112具有相同的表项数，且表项索引相同。第一RAM和第二RAM可以是两块不同的RAM，也可以一个RAM的两个区域。
其中，每个计量表的带宽配置参数至少包括下列参数：每个计量表的绿色桶承诺信息速率(CIR)、黄色桶承诺信息速率(EIR)、绿色桶承诺突发容量(CBS)、黄色桶承诺突发容量(EBS)、绿色桶剩余令牌可否给黄色桶用(CF)。
在一些实施例中，带宽配置参数还包括颜色模式(CM)。
其中，每个计量表的令牌桶深度至少包括：每个计量表的绿色令牌桶深度(Bc)和黄色令牌桶深度(Be)。绿色令牌桶深度为绿色报文当前能够通过的最大长度，更新后的黄色令牌桶深度为黄色报文当前能够通过的最大报文长度
图3示出了一种TSN网络的计量装置实施例一的第一计量列表110和第二计量列表112的结构。
示例地，第一计量列表110和第二计量列表112均有2048个表项，分别对应2048的门控表，相应的门控表索引Meter-ID从0到2047。
表遍历模块120用于在每个遍历周期内分别利用每个计量表的带宽配置参数和遍历前的令牌桶深度更新每个计量表的令牌桶深度。
其中，在每个遍历周期内通过硬件自动执行所有的计量表的令牌桶深度。更新令牌桶深度操作又被称为填桶。其中，具体的更新方法请参照802.1 QCI协议。
报文计量模块130用于利用第一报文对应的计量表的令牌桶深度对第一报文进行计量，并根据计量结果更新第一报文对应的计量表的令牌桶深度。
其中，第一报文为当前计量时间内最先到达的报文，第一报文对应的计量表的Meter ID从本实施例装置的前级模块获得。
其中，计量结果至少包括：第一报文打上的颜色标签和第一报文是否通过、第一报文对应的计量表更新后的令牌桶深度。
其中，颜色标签为绿色和黄色的报文通过，颜色标签为红色的报文阻断，当第一报文被打上绿色标签时，从当前的绿色令牌桶通过，且从当前的绿色令牌桶深度中减去报文长度；当第一报文被打上黄色标签时，从当前的黄色令牌桶通过，且从当前的黄色令牌桶深度中减去报文长度，当第一报文被打上红色标签时，第一报文被阻断。
其中，具体的计量方法请参照802.1 QCI协议。
在一些实施例中还从本实施例装置的前级模块获得第一报文的颜色参数ServiceFrame Color，第一报文的颜色参数Service FrameColor至少包括：没有颜色no ServiceFrame Color，Green和其他。报文计量模块130具体用于利用第一报文对应的计量表的令牌桶深度和颜色模式CM与第一报文的颜色参数Service Frame Color，根据802.1QCI协议对第一报文进行计量，并根据计量结果更新所述对应的计量表的令牌桶深度。
综上，一种TSN网络的计量装置实施例一通过在RAM上设置两个计量列表分别存储每个计量表的带宽配置参数和令牌桶深度，并周期性根据每个计量表的带宽配置参数和遍历前的令牌桶深度更新每个计量表的令牌桶深度；在报文到达时根据其对应的计量表的令牌桶深度对进行计量，并根据计量结果更新相应的令牌桶深度，从而实现了802.1 QCI协议计量的功能。
下面结合图4介绍一种TSN网络的计量装置实施例二。
一种TSN网络的计量装置实施例二继承图2示出的一种TSN网络的计量装置实施例一的结构，具有一种TSN网络的计量装置实施例一的所有优点，同时对装置的工作时序进行增强，包括：每个遍历周期包括若干个的遍历时间，且遍历时间与计量时间互相间隔且周期性分布，使该装置可以在利用现有交换机的工作时序实现，降低装置实现成本；每个遍历周期的时间长度根据TSN流量配置，与所述TSN流量成反向变化，从而使能适应各种流量的应用场景。
在一些实施例中，把每个遍历周期的最后遍历时间设置为填充时间。当到达填充时间时，通过表遍历模块120更新各计量表的令牌桶深度，并写入到第二RAM的第二计量列表对应的位置。当在一个遍历周期内因为报文通过降低了当前一个计量表的绿色或黄色令牌桶的深度，在遍历周期的最后一个遍历时间还可以继续增大该计量表的相应颜色的令牌桶深度，从而尽可能在一个遍历周期结束后维持最大可能的令牌桶深度。
每个遍历周期的时间长度即包含的遍历时间的数目根据TSN流量配置，与所述TSN流量成反向变化。对于TSN流量大的网络，每个遍历周期包含的遍历时间的数目少，快速更新各计量表的令牌桶深度使TSN流量快速通过；对于TSN流量小的网络，每个遍历周期包含的遍历时间的数目多，使合适的速度更新各计量表的令牌桶深度使TSN流量通过。
图4示出了一种TSN网络的计量装置实施例二的工作时序，其中，包括每个遍历时间占用第一数目的时钟周期SYS_CLK，每个计量时间占用第二数目的时钟周期SYS_CLK，二者合起来为一个装置的工作周期SOC_CLK。
示例地，图4中第一数目和第二数目均包含1个时钟周期SYS_CLK，装置的工作周期SOC_CLK包括2个时钟周期SYS_CLK，第一数目和第二数目也可以是其他非0的整数。
示例地，图4中每个遍历周期包括5个的遍历时间，每个遍历周期的最后一个遍历时间为填充时间。
下面结合图5介绍一种TSN网络的计量方法实施例一。
一种TSN网络的计量方法实施例一使用一种TSN网络的计量装置实施例一所述装置，设置两个计量列表分别存储每个计量表的带宽配置参数和令牌桶深度，并周期性更新每个计量表的令牌桶深度，在报文到达时根据其对应的计量表的令牌桶深度进行计量，从而实现了802.1 QCI协议的功能。
图5示出了一种TSN网络的计量方法实施例一的工作流程，包括步骤S510至S530。
S510：表设置阶段，在第一RAM和第二RAM中分别设置第一计量列表和第二计量列表，并在第一计量列表中配置各个计量表的带宽配置参数。
其中，第一计量列表和第二计量列表的内容在一种TSN网络的计量装置实施例一中已经介绍，这里不再详述。
S520：表遍历阶段，在每个遍历周期内分别利用每个计量表的带宽配置参数和遍历前的令牌桶深度更新每个计量表的令牌桶深度。
其中，本步骤项的详细工作原理请参照一种TSN网络的计量装置实施例一的表遍历模块120，这里不再详述。
S530：利用第一报文对应的计量表的令牌桶深度和第一报文的颜色参数对第一报文进行计量，并根据计量结果更新第一报文对应的计量表的令牌桶深度。
其中，第一报文为当前计量时间内最先到达的报文，计量时间周期分布。
其中，本步骤项的详细工作原理请参照一种TSN网络的计量装置实施例一的报文计量模块130，这里不再详述。
需要强调的，步骤S520与步骤S530是并行进行的，步骤S520每个遍历周期进行一次，步骤S530有报文到达时，则执行。
综上，一种TSN网络的计量装置实施例一通过在RAM上设置两个计量列表分别存储每个计量表的带宽配置参数和令牌桶深度，并周期性根据每个计量表的带宽配置参数和遍历前的令牌桶深度更新每个计量表的令牌桶深度；在报文到达时根据其对应的计量表的令牌桶深度对进行计量，并根据计量结果更新相应的令牌桶深度，从而实现了802.1 QCI协议计量的功能。
下面结合图6至图8介绍一种TSN网络的计量方法实施例二。
图6示出了一种TSN网络的计量方法实施例二的工作流程，包括步骤S610至S640。
S610：表设置阶段，在第一RAM和第二RAM中分别设置第一计量列表和第二计量列表，并在第一计量列表中配置各个计量表的带宽配置参数。
其中，本步骤项的详细工作原理请参照一种TSN网络的计量方法实施例一的步骤S510，这里不再详述。
S620：时序设置阶段，确定遍历周期、遍历时间和计量时间的系统时钟周期数目。
其中，每个遍历周期包括若干个的遍历时间，且遍历时间与计量时间互相间隔且周期性分布，使该装置可以在利用现有交换机的工作时序实现，降低装置实现成本；在一些实施例中，把每个遍历周期的最后遍历时间设置为填充时间。当到达填充时间时，更新各计量表的令牌桶深度，并写入到第二RAM。
其中，每个遍历周期的时间长度根据TSN流量配置，与所述TSN流量成反向变化，从而使能适应大流量和小流量两种应用场景。
S630：表遍历阶段，在每个遍历周期的填充时间内分别利用每个计量表的带宽配置参数和遍历前的令牌桶深度，根据802.1 QCI协议更新每个计量表的令牌桶深度。
其中，本步骤项的详细工作原理请参照一种TSN网络的计量方法实施例二的表遍历方法，这里不再详述。
S640：报文计量阶段，利用第一报文对应的计量表的令牌桶深度和第一报文的颜色参数，根据802.1 QCI协议对第一报文进行计量，并根据计量结果更新第一报文对应的计量表的令牌桶深度。
其中，第一报文为当前计量时间内最先到达的报文，计量时间周期分布。
其中，本步骤项的详细工作原理请参照一种TSN网络的计量方法实施例二的报文处理方法，这里不再详述。
需要强调的，步骤S630与步骤S640是并行进行的，步骤S630每个遍历周期进行一次，步骤S640有报文到达时，则执行。
下面结合图7介绍一种TSN网络的计量方法实施例二的表遍历方法，该方法在图2示出的一种TSN网络的计量装置实施例一的表遍历模块120中按照801.1 QCI协议运行，并把运行结果填充在第二计量列表112中。
图7示出了一种TSN网络的计量方法实施例二的表遍历方法的流程，包括步骤S710至S730。
在该方法中，对第二计量列表中所有计量表的绿色令牌桶深度Bc和黄色令牌桶深度Be。为了便于描述，以第j个遍历周期内对Meter-ID为1的第一门控表的令牌桶深度进行更新为例。
S710：在第j个遍历周期的填充时间利用第一门控表的绿色桶承诺信息速率CIR、绿色桶承诺突发容量CBS、遍历前的绿色令牌桶深度Bc和遍历周期T，根据802.1 QCI协议更新第一计量表的绿色令牌桶深度Bc。
其中，具体刷新公式参见式(1)。
Bc1(tj)＝min{Bc1(tj-1)+CIR1*T/8，CBS1} (1)
其中，Bc1(tj)表示第j个遍历周期的第一门控表更新后的绿色令牌桶深度Bc，Bc1(tj-1)表示第j-1个遍历周期的第一门控表更新后的绿色令牌桶深度Bc即第j个遍历周期的第一门控表遍历前的绿色令牌桶深度Bc，CIR1表示第一门控表的绿色桶承诺信息速率CIR，CBS1表示第一门控表的绿色桶承诺突发容量CBS，T＝tj-tj-1。
S720：在第j个遍历周期的填充时间利用第一门控表的绿色桶承诺信息速率CIR、绿色桶承诺突发容量CBS、遍历前的绿色令牌桶深度Bc和遍历周期T，根据802.1 QCI协议计算计量表的绿色令牌桶可以借给黄色令牌桶的深度。
其中，具体刷新公式参见式(2)。
Figure GDA0004082615970000131
其中，Oc1(tj)表示第j个遍历周期的第一门控表的绿色令牌桶可以借给黄色令牌桶的深度的负值。
S730：在第j个遍历周期的填充时间利用第一门控表的黄色桶承诺信息速率EIR、黄色桶承诺突发容量EBS、遍历前的黄色令牌桶深度Be和遍历周期T及绿色令牌桶可以借给黄色令牌桶的深度，根据802.1 QCI协议更新第一计量表的黄色令牌桶深度Be。
其中，具体刷新公式参见式(3)。
Figure GDA0004082615970000141
其中，Be1(tj)表示第j个遍历周期的第一门控表更新后的黄色令牌桶深度Be，Be1(tj-1)表示第j-1个遍历周期的第一门控表更新后的黄色令牌桶深度Be即第j个遍历周期的第一门控表遍历前的黄色令牌桶深度Be，EIR1表示第一门控表的黄色桶承诺信息速率EIR，EBS1表示第一门控表的黄色桶承诺突发容量EBS，CF1表示第一门控表的绿色桶剩余令牌可否给黄色桶用，能借用时值为1，不能借用值为0。
示例地，CIR1＝1Mbps，CBS1＝2048BYTE，EIR1＝2Mbps，EBS1＝4096BYTE，CF＝0，Bc1(tj-1)＝0，
Be1(tj-1)＝0，更新后的Bc1(tj)＝2048BYTE，Be1(tj)＝4096BYTE。
下面结合图8介绍一种TSN网络的计量方法实施例二的报文计量方法，该方法在图2示出的一种TSN网络的计量装置实施例一的报文计量模块130中按照801.1 QCI协议运行。
图8示出了一种TSN网络的计量方法实施例二的报文计量方法的工作流程，包括步骤S810至S860。
为了便于描述，以第j个工作周期内最先到达的第一报文进行计量为例，第一报文对应的计量表索引可以为任意Meter-ID，为了便于描述，以Meter-ID为1为例。
S810：获得第一报文对应的Meter ID、颜色参数Service Frame Color和长度Lj。
其中，从本装置的前级模块获得第一报文对应的Meter ID和颜色参数ServiceFrame Color。示例地，在本实施例中，第一报文对应的Meter ID等于1，第一报文的长度Lj等于1023byte。
S820：判断第一报文的长度是否小于或等于第一门控表的当前绿色令牌桶深度Bc且满足下列条件之一：第一报文的颜色参数为没有颜色no Service Frame Color或绿色Green、第一门控表的颜色模式CM为盲模式Color-Blind。
具体地，本步骤按照式(4)表达判断。其中，当第一报文满足本步骤的判断时，则运行步骤S830，否则运行步骤S840。
Figure GDA0004082615970000151
S830：给第一报文打上绿色标签，从绿色令牌桶通过，且从第一门控表的当前绿色令牌桶深度Bc中减去第一报文的长度Lj。
具体地，本步骤按照式(5)执行。
Figure GDA0004082615970000152
S840：判断第一报文的长度是否小于或等于第一门控表的当前黄色令牌桶深度Be。
其中，当小于或等于时，执行步骤S850，否则执行步骤S860。
具体地，本步骤判断Lj≤Bc1(tj)是否满足。其中，当小于或等于时，执行步骤S850，否则执行步骤S860。
S850：给第一报文打上黄色标签，从黄色令牌桶通过，且从第一门控表的当前黄色令牌桶深度Be中减去第一报文的长度Lj。
具体地，本步骤按照式(6)执行。
Figure GDA0004082615970000153
S860：给第一报文打上红色标签即Declare Service Frame Red，丢弃第一报文。
综上，一种TSN网络的计量方法实施例二继承一种TSN网络的计量方法实施例一的所有技术特征，同时工作时序进行增强，每个遍历周期包括若干个的遍历时间，且遍历时间与计量时间互相间隔且周期性分布，每个遍历周期的时间长度根据TSN流量配置，与所述TSN流量成反向变化，从而使能适应大流量和小流量两种应用场景。
本发明实施例还提供了一种TSN网络的芯片，其包括：本发明的一种TSN网络的计量装置实施例一或一种TSN网络的计量装置实施例二所述装置。
本发明实施例还提供了一种TSN网络的交换机，其包括：本发明的一种TSN网络的计量装置实施例一或一种TSN网络的计量装置实施例二所述装置。
本发明实施例还提供了一种计算设备，下面结合图9详细介绍。
该计算设备900包括，处理器910、存储器920、通信接口930、总线940。
应理解，该图所示的计算设备900中的通信接口930可以用于与其他设备之间进行通信。
其中，该处理器910可以与存储器920连接。该存储器920可以用于存储该程序代码和数据。因此，该存储器920可以是处理器910内部的存储单元，也可以是与处理器910独立的外部存储单元，还可以是包括处理器910内部的存储单元和与处理器910独立的外部存储单元的部件。
可选的，计算设备1000还可以包括总线940。其中，存储器920、通信接口930可以通过总线940与处理器910连接。总线940可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(EFStended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。所述总线940可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，该图中仅用一条线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
应理解，在本发明实施例中，该处理器910可以采用中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)。该处理器还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digitalsignal processor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(fieldprogrammable gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。或者该处理器910采用一个或多个集成电路，用于执行相关程序，以实现本发明实施例所提供的技术方案。
该存储器920可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器910提供指令和数据。处理器910的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，处理器910还可以存储设备类型的信息。
在计算设备1000运行时，所述处理器910执行所述存储器920中的计算机执行指令执行各方法实施例的操作步骤。
应理解，根据本发明实施例的计算设备1000可以对应于执行根据本发明各实施例的方法中的相应主体，并且计算设备1000中的各个模块的上述和其它操作和/或功能分别为了实现本实施例各方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
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。
在本发明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。
所述功能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(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时用于执行各方法实施例的操作步骤。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是，但不限于，电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括，具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括、但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码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。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，均属于本发明保护范畴。

Claims (10)

1.一种TSN网络的计量装置，其特征在于，包括：第一计量列表、第二计量列表、表遍历模块和报文计量模块；
所述第一计量列表配置第一RAM上，包括各个计量表的带宽配置参数，所述第二计量列表配置第二RAM上，包括各个计量表的令牌桶深度；
所述表遍历模块用于在每个遍历周期内利用每个计量表的带宽配置参数和上一个遍历周期的每个计量表的令牌桶深度更新当前遍历周期的每个计量表的令牌桶深度;
所述报文计量模块用于利用第一报文对应的计量表的令牌桶深度对第一报文进行计量，并根据计量结果更新所述对应的计量表的令牌桶深度，其中，第一报文为当前计量时间内最先到达的TSN报文，所述计量时间周期分布。
2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，每个遍历周期包括若干个的遍历时间，所述遍历时间与所述计量时间之间互相间隔且周期分布。
3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述表遍历模块具体用于在每个遍历周期的最后一个遍历时间分别利用每个计量表的带宽配置参数和遍历前的令牌桶深度更新每个计量表的令牌桶深度。
4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，遍历周期的时间长度根据所述装置的TSN流量配置，所述时间长度与所述TSN流量成反向变化。
5.根据权利要求1所述装置，其特征在于，一个计量表的令牌桶深度至少包括该计量表的绿色令牌桶深度和黄色令牌桶深度；
一个计量表的带宽配置参数包括下列之一：该计量表的绿色桶承诺信息速率、黄色桶承诺信息速率、绿色桶承诺突发容量、黄色桶承诺突发容量、绿色桶剩余令牌可否给黄色桶用，其中，绿色桶承诺信息速率和绿色桶承诺突发容量用于更新绿色令牌桶深度，绿色桶承诺信息速率、黄色桶承诺信息速率、绿色桶承诺突发容量、黄色桶承诺突发容量和绿色桶剩余令牌可否给黄色桶用于更新黄色令牌桶深度。
6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，
一个计量表的带宽配置参数还包括颜色模式，第一报文具有颜色参数，其中，颜色模式按照第一报文中的颜色参数选择相应颜色的令牌桶深度对第一报文进行计量；
所述报文计量模块具体用于利用第一报文对应的计量表的令牌桶深度和颜色模式与第一报文的颜色参数，对第一报文进行计量，并根据计量结果更新所述对应的计量表的令牌桶深度。
7.一种TSN网络的计量方法，其特征在于，包括：
在第一计量列表中存储各个计量表的带宽配置参数；
在每个遍历周期内利用每个计量表的带宽配置参数和上一个遍历周期的每个计量表的令牌桶深度更新当前遍历周期的每个计量表的令牌桶深度，各个计量表的令牌桶深度存储存在第二计量列表中；
利用第一报文对应的计量表的令牌桶深度和第一报文的颜色参数对第一报文进行计量，并根据计量结果更新所述对应的计量表的令牌桶深度，其中，第一报文为当前计量时间内最先到达的报文，所述计量时间周期分布。
8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，每个遍历周期包括若干个的遍历时间，所述遍历时间与所述计量时间之间互相间隔且周期分布；
在每个遍历周期的最后一个遍历时间，进行所述的在每个遍历周期内利用每个计量表的带宽配置参数和上一个遍历周期的每个计量表的令牌桶深度更新当前遍历周期的每个计量表的令牌桶深度。
9.根据权利要求7所述方法，其特征在于，遍历周期的时间长度根据所述TSN网络流量配置，所述时间长度与所述TSN流量成反向变化。
10.一种TSN网络的芯片，其特征在于，包括权利要求1至6任一所述装置。
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