CN115801544B - 网络监测方法、设备、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种网络监测方法、设备、系统及存储介质，用于时间敏感网络中的第一设备，包括：确定监测域，监测域以第一设备以及时间敏感网络中的第二设备为边界；根据监测域内的设备信息，确定监测报文并发送至第二设备，以使监测报文经第二设备分析得到监测域的网络故障情况。本申请以时间敏感网络（TSN）中的两个特定设备为边界确定需要进行监测的区域，并在监测区域中传输监测报文以传递网络错误情况的相关信息。此方法能够准确地通过端到端的方式监测双端之间网络环境的故障情况，并通过最小的网络资源代价完成故障情况的分析，实现对TSN网络的监测目的。

Description

网络监测方法、设备、系统及存储介质

技术领域

本申请涉及网络技术领域，特别涉及一种网络监测方法、第一设备、第二设备、时间敏感网络系统以及计算机可读存储介质。

背景技术

时间敏感网络（TSN）已经成为目前工业通信网络领域广泛聚焦的关键技术。TSN是对以太网的扩展，允许周期性与非周期性数据在同一网络中传输，时间敏感帧与非时间敏感帧可以在一个网络中传输而无需担心数据碰撞。

目前的TSN网络时间敏感流和非时间敏感流的配置规划方案的正确性是保证正常工作的必要条件，但网络中经常出现动态误差，而且会以端到端的路径影响数据的转发，进而引发后续的网络异常情况。反过来，如果对动态误差的估计过高又可能会造成资源浪费。

发明内容

本申请提供了一种网络监测方法、第一设备、第二设备、时间敏感网络系统以及计算机可读存储介质。

本申请的网络监测方法，用于时间敏感网络中的第一设备，包括：

确定监测域，所述监测域以所述第一设备以及所述时间敏感网络中的第二设备为边界；

根据所述监测域内的设备信息，确定监测报文并发送至所述第二设备，以使所述监测报文经所述第二设备分析得到所述监测域的网络故障情况。

如此，本申请提供了一种供TSN网络中第一设备运行的网络监测方法，以TSN网络中的两个特定设备为边界确定需要进行监测的区域，并在监测区域中传输监测报文以传递网络错误情况的相关信息。此方法能够准确地通过端到端的方式监测双端之间网络环境的故障情况，并通过最小的网络资源代价完成故障情况的分析，实现对TSN网络的监测目的。

在某些实施方式中，所述根据所述时间敏感网络，确定监测域，包括：

根据媒体存取控制位址，确定所述第二设备；

根据所述时间敏感网络，获取所述监测域的监测编号；

向所述第二设备发送探测报文；

获取所述第二设备反馈的响应探测报文，以确定并建立所述监测域。

如此，本申请通过探测报文的传输往来确定了TSN网络环境中待监测的监测域。

在某些实施方式中，所述确定监测报文，包括：

获取所述第一设备的媒体存取控制位址以及所述第二设备的媒体存取控制位址；

获取所述时间敏感网络的以太网类型；

根据所述以太网类型，确定以太网类型参数；

根据监测分析的时间需求，确定数据发送周期；

根据所述第一设备的媒体存取控制位址、所述第二设备的媒体存取控制位址、所述以太网类型参数以及所述数据发送周期，确定所述监测报文。

如此，本申请提供了监测报文中的相关参数以及确定监测报文的方法。

在某些实施方式中，所述确定监测报文，包括：

获取所述第一设备的媒体存取控制位址、所述第二设备的媒体存取控制位址；

获取所述时间敏感网络的以太网类型；

根据所述以太网类型，确定以太网类型参数；

根据监测分析的时间需求，确定数据发送周期；

根据所述时间敏感网络，获取所述监测域的监测编号；

获取所述监测报文的发送时间戳数据；

根据所述时间敏感网络，确定所述监测报文的接收时间戳数据；

根据所述第一设备的当前状态，确定临时状态信息；

根据所述第一设备的媒体存取控制位址、所述第二设备的媒体存取控制位址、所述监测编号、所述以太网类型参数、所述数据发送周期、所述发送时间戳数据、所述接收时间戳数据以及所述临时状态信息，确定所述监测报文。

如此，本申请提供了监测报文中的相关参数以及确定监测报文的方法。

在某些实施方式中，所述监测报文发送至所述第二设备的方法包括：

根据第一预设协议，调整所述时间敏感网络的时间，以使所述时间敏感网络中所有设备的时间同步；

根据第二预设协议，调整所述时间敏感网络的信号切换时刻，以使所述时间敏感网络中所有设备的信号切换时刻同步；

根据第三预设协议，响应于报文发送许可，向所述第二设备发送所述监测报文。

如此，本申请提供了在监测域中传输监测报文的方法。

本申请还提供了一种网络监测方法，用于时间敏感网络中的第二设备，包括：

获取所述时间敏感网络中的第一设备发送的监测报文；

根据所述监测报文，分析得到监测域内的网络故障情况，所述监测域由所述第一设备确定，所述监测域以所述第一设备以及所述时间敏感网络中的第二设备为边界。

如此，本申请提供了一种供TSN网络中第二设备运行的网络监测方法，通过监测域中另一端点设备发送来的监测报文并加以分析，能够确定监测域内存在的网络故障情况，从而实现对监测域内网络环境的监测。

在某些实施方式中，所述根据所述监测报文，确定所述监测域内存在的网络故障情况，包括：

当在预设时间间隔内接收到所述监测报文时：

获取本地监测信息；

将所述本地监测信息以及所述监测报文进行比对，确定所述监测域存在的网络故障情况。

如此，本申请提供了在第二设备收到监测报文时的网络故障情况确定方法。

在某些实施方式中，所述根据所述监测报文，确定所述监测域内存在的网络故障情况，还包括：

当在预设时间间隔内未接收到所述监测报文时：

将监测报文丢失状态确定为所述网络故障情况。

如此，本申请提供了在第二设备未能正常收到监测报文时的网络故障情况确定方法。

在某些实施方式中，所述将所述本地监测信息以及所述监测报文进行比对，确定所述监测域存在的网络故障情况，包括：

根据所述监测报文中的临时状态信息，确定第一设备的设备故障；

根据所述监测报文中的监测编号与所述本地监测信息中的监测编号信息或业务优先级信息，确定所述监测域的第一错误信息故障；

根据所述监测报文中的数据发送周期以及所述本地监测信息中的数据发送周期，确定所述监测域的第二错误信息故障；

将所述第一设备的设备故障、所述监测域的第一错误信息故障以及第二错误信息故障汇总为所述监测域存在的网络故障情况。

如此，本申请提供了根据监测报文包括的内容对应确定网络故障情况的方法。

在某些实施方式中，所述将所述本地监测信息以及所述监测报文进行比对，确定所述监测域存在的网络故障情况，包括：

根据所述监测报文中的临时状态信息，确定第一设备的设备故障；

根据所述监测报文中的监测编号与所述本地监测信息中的监测编号信息或业务优先级信息，确定所述监测域的第一错误信息故障；

根据所述监测报文中的数据发送周期以及所述本地监测信息中的数据发送周期，确定所述监测域的第二错误信息故障；

根据所述本地监测信息中的第一时延信息以及以所述监测报文为基准计算出的第二时延信息，确定所述监测域的时延信息故障；

将所述第一设备的设备故障、所述监测域的时延信息故障、所述监测域的第一错误信息故障以及第二错误信息故障汇总为所述监测域存在的网络故障情况。

如此，本申请提供了根据监测报文包括的内容对应确定网络故障情况的方法。

在某些实施方式中，所述网络监测方法还包括：

将所述网络故障情况以及所述监测域的监测编号汇总为异常报文；

将所述异常报文发送至所述时间敏感网络的服务器。

如此，本申请在确定网络故障情况后还可以向TSN网络上报故障情况。

本申请提供的第一设备，包括存储器与处理器；所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述实施方式中所述的网络监测方法。

本申请提供的第二设备，包括存储器与处理器；所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述实施方式中所述的网络监测方法。

本申请提供的时间敏感网络系统，包括如上述实施方式所述的第一设备与第二设备。

在某些实施方式中，所述时间敏感网络系统还包括中间设备，所述中间设备用于在接收到探测报文后，根据所述第二设备的媒体存取控制位址以及所述监测编号，向所述第二设备转发所述探测报文，或用于接收到所述第二设备反馈的响应探测报文后，根据所述第一设备的媒体存取控制位址以及所述监测编号，向所述第一设备转发所述响应探测报文。

如此，本申请提供了在TSN系统中建立监测域时探测报文的传输方式。

本申请的计算机可读存储介质，存储有计算机程序，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现上述的方法。

本申请的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实施方式的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请提供的网络监测方法的流程示意图；

图2是本申请提供的网络监测方法的流程示意图；

图3是本申请提供的网络监测方法的流程示意图；

图4是本申请提供的网络监测方法的流程示意图；

图5是本申请提供的时间敏感网络系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

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申请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具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

如图1所示，本申请提供一种网络监测方法，用于时间敏感网络中的第一设备，具体包括：

01：确定监测域；

02：根据监测域内的设备信息，确定监测报文并发送至第二设备。

本申请还提供了一种第一设备，第一设备包括存储器和处理器。本申请的网络监测方法可以由本申请的第一设备实现。具体地，存储器中存储有计算机程序，处理器用于确定监测域，以及用于根据监测域内的设备信息，确定监测报文并发送至第二设备。

具体地，如图5所示，时间敏感网络（TSN网络）中的第一设备、第二设备以及监测域都是监测范围的一部分，其中第一设备与第二设备充当的是对应监测域的边界设备，一般采用在第一设备与第二设备的网络端口处配置监测点的方式来实现对监测域的网络监测功能，监测点标识了对应监测域在网络空间中的范围与边界。本申请提供的网络监测方法是一种端到端的链路检测，监测报文的发送与接收都是在对应的监测点上实现的，即具体地由第一设备发送监测报文，第二设备接收监测报文。在同一个TSN网络中，监测域可以同时存在多个，不同的监测域之间可以相邻或嵌套，但出于数据传输的准确性考虑监测域不能重叠。在某些示例中，监测域的确定过程由第一设备执行，通过对第二设备的搜寻以及网络链路的确定最终确定监测域的范围与网络环境。在确定监测域后，第一设备根据自身当前的网络环境以及监测域内出现的网络事件，确定监测报文，并将该监测报文通过TSN网络传输至第二设备，以使第二设备分析该监测报文从而得到监测域的网络故障情况，实现对TSN网络的监测。

综上，本申请提供了一种供TSN网络中第一设备运行的网络监测方法，以TSN网络中的两个特定设备为边界确定需要进行监测的区域，并在监测区域中传输监测报文以传递网络错误情况的相关信息。此方法能够准确地通过端到端的方式监测双端之间网络环境的故障情况，并通过最小的网络资源代价完成故障情况的分析，实现对TSN网络的监测目的。

如图2所示，在某些实施方式中，步骤01包括：

011：根据媒体存取控制位址，确定第二设备；

012：根据时间敏感网络，获取监测域的监测编号；

013：向第二设备发送探测报文，探测报文包括监测编号；

014：获取第二设备反馈的响应探测报文，以确定并建立监测域。

具体地，一般在TSN网络中，设备的网络位置定位是依靠媒体村区控制位址（也即MAC地址）实现的，故在某些示例中，第一设备确定监测域的过程中需要寻找监测域的另一个边界点设备，则可以通过预设的MAC地址搜寻第二设备以作为边界点设备，也可以扫描网络内所有设备的MAC地址，确定需要监测的网络环境中对应的MAC地址所对应的第二设备以作为边界点设备。在边界点设备确定后，两边界点设备需要进行至少一次数据传输通信来对监测域的确定过程进行最终确认，故在第一设备确定第二设备后，根据第二设备的MAC地址向第二设备发送探测报文。在某些示例中，探测报文一般为3个，分别包括第一设备即监测发起端的MAC地址、第二设备即监测接收端的MAC地址以及以第一设备与第二设备为边界的监测域的监测编号，当第二设备接收到此3个探测报文时，将监测发起端的MAC地址与监测接收端的MAC地址交换，形成响应探测报文并回传给第一设备，确认数据传输结果，并为第二设备充当监测发起端、第一设备充当监测接收端提供可能。在第一设备接收到响应探测报文时，监测域确定过程宣告结束，监测域被确定。

如此，本申请通过探测报文的传输往来确定了TSN网络环境中待监测的监测域。

在某些实施方式中，步骤02包括：

获取第一设备的媒体存取控制位址以及第二设备的媒体存取控制位址；

获取时间敏感网络的以太网类型；

根据以太网类型，确定以太网类型参数；

根据监测分析的时间需求，确定数据发送周期；

根据第一设备的媒体存取控制位址、第二设备的媒体存取控制位址、以太网类型参数以及数据发送周期，确定监测报文。

具体地，监测报文是第一设备根据监测域的网络状况以及自身的网络状态确定的，一般应包括监测点MAC地址、以太网类型参数、数据发送周期等数据。故在某些示例中，第一设备从TSN网络中根据实际的网络状况获取监测点MAC地址、数据发送周期等原始数据，对于以太网类型参数，则首先应获取TSN网络的以太网类型，再确定类型参数。另外，监测报文一般还包括文件类型标识，该标识用于向网络内的设备表明其对应的文件是监测报文类型。在某些示例中，第一设备从TSN网络中获取第一设备以及第二设备的MAC地址、当前TSN网络设定的数据发送周期以及TSN网络的以太网类型，并根据该类型确定其对应的类型参数。一般地，TSN网络都是标准以太网，类型参数在某些示例中可以取十六进制参数0x8902。数据发送周期一般有10μs、100μs、250μs、1ms、3ms等时间间隔，根据TSN网络状态的不同以及数据传输需求的不同随时调整。文件类型标识在某些示例中可以取十六进制数0x01以标识对应文件是监测报文。最后，将获取与确定的对应数据写入同一文件，并根据预设的格式将数据排列好，得到监测报文。

如此，本申请提供了监测报文中的相关参数以及确定监测报文的方法。

在某些实施方式中，步骤02包括：

获取第一设备的媒体存取控制位址以及第二设备的媒体存取控制位址；

获取时间敏感网络的以太网类型；

根据以太网类型，确定以太网类型参数；

根据监测分析的时间需求，确定数据发送周期；

根据时间敏感网络，获取监测域的监测编号；

获取监测报文的发送时间戳数据；

根据时间敏感网络，确定监测报文的接收时间戳数据；

根据第一设备的当前状态，确定临时状态信息；

根据第一设备的媒体存取控制位址、第二设备的媒体存取控制位址、监测编号、以太网类型参数、数据发送周期、发送时间戳数据、接收时间戳数据以及临时状态信息，确定监测报文。

具体地，监测报文除前述实施方式中包括的几项以外，还可以包括监测域编号、监测报文的发送时间戳与预估的接收时间戳、第一设备的临时状态信息等信息。其中，监测报文的接收时间戳信息是第一设备根据TSN网络当前的通信状态以及发送时间戳信息预估的。临时状态信息主要用于描述记录第一设备当前的网络状态与工作状态，可用第二设备进行分析。另外，本申请的监测报文的内容可以如下表的格式将报文数据对应写入相应的条目以形成监测报文文件：

表1监测报文的写入格式

其中DMAC是第二设备的MAC地址，SMAC是第一设备的MAC地址，Etype是以太网类型参数，FLAGS是文件类型标识，TX_Period是数据发送周期。

如此，本申请提供了监测报文中的相关参数以及确定监测报文的方法。

在某些实施方式中，步骤02还包括：

根据第一预设协议，调整时间敏感网络的时间，以使时间敏感网络中所有设备的时间同步；

根据第二预设协议，调整时间敏感网络的信号切换时刻，以使时间敏感网络中所有设备的信号切换时刻同步；

根据第三预设协议，响应于报文发送许可，向第二设备发送监测报文。

具体地，在某些示例中，第一预设协议指IEEE802.1AS协议，用于同步同一网络中所有设备的时间，第二预设协议指IEEE802.1Qcc协议，用于同步同一网络中所有设备的触发信号（如CycleStart信号）切换在同一时刻发生，第三预设协议指IEEE802.1Qbv协议，也即时间感知整形（TAS）协议，用于为数据传输添加门控机制，当TAS协议控制的对应门控开启时数据传输才能够发生。具体到上述实施方式，在某些示例中，先通过IEEE802.1AS协议同步整个TSN网络的时间，再通过IEEE802.1Qcc协议同步整个TSN网络中触发信号的切换时刻，最后通过TAS协议解除与监测域对应的门控机制（也即发出报文发送许可），在上述准备工作完成后第一设备向第二设备发送监测报文。其中，发送监测报文需要遵循数据发送周期（对应于前述实施方式中的TX_Period数据）。在某些示例中，数据发送周期可以是以下数值中的一个，可以根据TSN网络的实际情况与需求进行调整。数据发送周期的数值与对应的应用背景如下：

10μs：保证最小解除门控时间内可以发送至少1个报文的周期；

100μs：每秒10000帧的传送速率对应的周期；

250μs：性能监测应用默认的周期；

1ms：故障管理应用默认的周期

3ms：每秒333帧的传送速率对应的周期。

如此，本申请提供了在监测域中传输监测报文的方法。

如图3所示，本申请还提供了一种网络监测方法，用于时间敏感网络中的第二设备，包括：

001：获取时间敏感网络中的第一设备发送的监测报文；

002：根据监测报文，分析得到监测域内的网络故障情况。

本申请还提供了一种第二设备，第二设备包括存储器和处理器。本申请的网络监测方法可以由本申请的第二设备实现。具体地，存储器中存储有计算机程序，处理器用于获取时间敏感网络中的第一设备发送的监测报文，以及用于根据监测报文，分析得到监测域内的网络故障情况。

具体地，作为监测接收端，在监测域确定、第一设备与第二设备建立监测连接后，第二设备最主要的技术目的在于接收并分析监测报文，以确定监测域内存在的网络故障情况。在某些示例中，监测域的两端是两个监测点，分别设置在第一设备与第二设备的网络端口上，第二设备接收到第一设备发送的探测报文后，根据探测报文确定响应探测报文并反馈给第一设备。如此数据交换后监测域被确定，第一设备通过监测域网络发送监测报文，第二设备接收到监测报文后对其进行分析，得到监测域内的网络故障情况。

如此，本申请提供了一种供TSN网络中第二设备运行的网络监测方法，通过监测域中另一端点设备发送来的监测报文并加以分析，能够确定监测域内存在的网络故障情况，从而实现对监测域内网络环境的监测。

如图4所示，在某些实施方式中，步骤002包括：

0021：判断是否在预设时间间隔内接收到监测报文，若是，进入步骤0022；

0022：获取本地监测信息；

0023：将本地监测信息以及监测报文进行比对，确定监测域存在的网络故障情况。

具体地，由于TSN网络内可能存在各种故障或连接不通畅的情况，所以第二设备接收监测报文的时间有可能超出正常的时限，而且超出正常时限的时间间隔也能够说明TSN网络存在一定的网络故障。所以在对监测报文进行分析前，需要优先对接收到监测报文所花费的时间进行初步评估与判断。在某些示例中，预设时间间隔一般是数据发送周期的3倍，如若数据发送周期采用10μs，则第二设备需要判断自身是否在30μs内接收到了监测报文。若第二设备在预设时间间隔内接收到了监测报文，则正常开启对监测报文的分析以得到监测域内的网络故障情况。在某些示例中，本地监测信息一般包括第二设备所处网络环境的状态信息以及第二设备自身的状态信息，由于监测报文中的各项数据是第一设备所述网络环境的状态信息以及第一设备自身的状态信息，所以对比这些信息即可以发现网络中存在的故障情况。

如此，本申请提供了在第二设备收到监测报文时的网络故障情况确定方法。

如图4所示，在某些实施方式中，步骤002还包括：

0021：判断是否在预设时间间隔内接收到监测报文，若否，进入步骤0024；

0024：将监测报文丢失状态确定为网络故障情况。

具体地，由于TSN网络内可能存在各种故障或连接不通畅的情况，所以第二设备接收监测报文的时间有可能超出正常的时限，而且超出正常时限的时间间隔也能够说明TSN网络存在一定的网络故障。所以在对监测报文进行分析前，需要优先对接收到监测报文所花费的时间进行初步评估与判断。在某些示例中，预设时间间隔一般是数据发送周期的3倍，如若数据发送周期采用10μs，则第二设备需要判断自身是否在30μs内接收到了监测报文。若第二设备在预设时间间隔内没有接收到监测报文（包括超时接收到或未接收到等情况），则直接认定监测报文丢失，并将监测报文丢失这一状态确定为当前监测域的网络故障情况。

如此，本申请提供了在第二设备未能正常收到监测报文时的网络故障情况确定方法。

在某些实施方式中，步骤002还包括：

根据监测报文中的临时状态信息，确定第一设备的设备故障；

根据监测报文中的监测编号与本地监测信息中的监测编号信息或业务优先级信息，确定监测域的第一错误信息故障；

根据监测报文中的数据发送周期以及本地监测信息中的数据发送周期，确定监测域的第二错误信息故障；

将第一设备的设备故障、监测域的第一错误信息故障以及第二错误信息故障汇总为监测域存在的网络故障情况。

具体地，在接收到监测报文后，在某些示例中第二设备会优先识别监测报文中的文件类型标识，当该标识表明接收到的文件是监测报文时才会开启分析过程，否则会将该文件继续转发出去。在某些示例中具体提供了分析监测报文的过程。由于在某些示例中临时状态信息是不一定被写入监测报文的，一旦监测报文中包括了临时状态信息就证明监测发起端存在网元故障，故第二设备检测到监测报文中存在临时状态信息，则直接确定第一设备存在设备故障。此外，有关于监测域的监测编号以及监测事件的优先级在TSN网络中都有相关信息进行记录，若第一设备与第二设备获取到的监测编号在监测过程中出现了不一致，或者该监测编号与TSN网络中业务优先级数据保存的编号不一致，则说明监测域中混入了错误的信息，也即存在错误信息故障。所以第二设备可以根据监测编号与本地监测信息中的监测编号或业务优先级信息确定监测域中是否存在第一错误信息故障。第一错误信息故障是根据监测编号信息获知的错误信息故障。另外，如果监测报文中的数据发送周期与本地监测信息中的数据发送周期不一致，则说明监测域内混入了错误的信息，也即存在错误信息故障。所以第二设备可以根据数据发送周期是否一致来砍断是否存在第二错误信息故障。第二错误信息故障时根据数据发送周期的一致性获知的错误信息故障。分析获取到如上所述的故障情况后，第二设备将第一设备的设备故障、监测域的第一错误信息故障以及第二错误信息故障信息汇总写入同一文件，确定监测域存在的网络故障情况。

在某些实施方式中，步骤02还包括：

根据监测报文中的临时状态信息，确定第一设备的设备故障；

根据监测报文中的监测编号与本地监测信息中的监测编号信息或业务优先级信息，确定监测域的第一错误信息故障；

根据监测报文中的数据发送周期以及本地监测信息中的数据发送周期，确定监测域的第二错误信息故障；

根据本地监测信息中的第一时延信息以及以监测报文为基准计算出的第二时延信息，确定监测域的时延信息故障；

将第一设备的设备故障、监测域的时延信息故障、监测域的第一错误信息故障以及第二错误信息故障汇总为监测域存在的网络故障情况。

具体地，除前述实施方式中的各项网络故障以外，网络故障信息还包括通过监测报文传送的时延分析出的时延故障。在某些示例中，第二设备获取到的本地监测信息包括TSN网络整体规划的确定性时延，若监测报文中发送时间戳与估算的接收时间戳之差与确定性时延差距超过了预设差值，则认为根据监测报文得到的第二时延信息与本地监测信息中的第一时延信息不一致，进而认定监测域内存在时延故障。预设差值一般可以设定为数据发送周期的1~2倍。时延故障一般包括超前或滞后，前述实施方式中所述的监测报文丢失也可以认为是一种时延故障。在第二设备获取到第一设备的设备故障、监测域的时延信息故障、监测域的第一错误信息故障以及第二错误信息故障后，将这些故障信息写入同一文件，确定为监测域存在的网络故障情况。

如此，本申请提供了根据监测报文包括的内容对应确定网络故障情况的方法。

在某些实施方式中，步骤 02之后还包括：

将网络故障情况以及监测域的监测编号汇总为异常报文；

将异常报文发送至时间敏感网络的服务器。

具体地，在确定了网络故障情况后，第二设备将监测编号与网络故障情况汇总为一个文件。确定为异常报文，并将异常报文上报至TSN网络的服务器，便于技术人员进行查阅与监控。

如此，本申请在确定网络故障情况后还可以向TSN网络上报故障情况。

如图5所示，本申请还提供一种时间敏感网络系统，包括如上述实施方式所述的第一设备与第二设备。

如图5所示，在某些实施方式中，时间敏感网络系统还包括中间设备，中间设备用于在接收到探测报文后，根据第二设备的媒体存取控制位址以及监测编号，向第二设备转发探测报文，或用于接收到第二设备反馈的响应探测报文后，根据第一设备的媒体存取控制位址以及监测编号，向第一设备转发响应探测报文。

具体地，在TSN网络中，除了充当监测域边界设备的第一设备与第二设备以外，网络环境中还存在着许多中间设备，当第一设备与第二设备之间确定监测域的过程中，由于监测域的链路尚未形成，所以探测报文以及响应探测报文的传输过程中大量中间设备负责将探测报文或响应探测报文向对应的设备转发，转发的依据是监测域的检测编号以及第二设备或第一设备的MAC地址。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，当计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现上述的方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（FerroelectricRandom Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（DynamicRandom AccessMemory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (15)

1.一种网络监测方法，用于时间敏感网络中的第一设备，其特征在于，所述方法包括：

确定监测域，所述监测域以所述第一设备以及所述时间敏感网络中的第二设备为边界；

根据所述监测域内的设备信息，确定监测报文并发送至所述第二设备，以使所述监测报文经所述第二设备分析得到所述监测域的网络故障情况；

所述确定监测域，包括：

根据媒体存取控制位址，确定所述第二设备；

根据所述时间敏感网络，获取所述监测域的监测编号；

向所述第二设备发送探测报文，所述探测报文包括所述监测编号；

获取所述第二设备反馈的响应探测报文，以确定并建立所述监测域。

2.根据权利要求1所述的网络监测方法，其特征在于，所述确定监测报文，包括：

获取所述第一设备的媒体存取控制位址以及所述第二设备的媒体存取控制位址；

获取所述时间敏感网络的以太网类型；

根据所述以太网类型，确定以太网类型参数；

根据监测分析的时间需求，确定数据发送周期；

根据所述第一设备的媒体存取控制位址、所述第二设备的媒体存取控制位址、所述以太网类型参数以及所述数据发送周期，确定所述监测报文。

3.根据权利要求1所述的网络监测方法，其特征在于，所述确定监测报文，包括：

获取所述第一设备的媒体存取控制位址、所述第二设备的媒体存取控制位址；

获取所述时间敏感网络的以太网类型；

根据所述以太网类型，确定以太网类型参数；

根据监测分析的时间需求，确定数据发送周期；

根据所述时间敏感网络，获取所述监测域的监测编号；

获取所述监测报文的发送时间戳数据；

根据所述时间敏感网络，确定所述监测报文的接收时间戳数据；

根据所述第一设备的当前状态，确定临时状态信息；

根据所述第一设备的媒体存取控制位址、所述第二设备的媒体存取控制位址、所述监测编号、所述以太网类型参数、所述数据发送周期、所述发送时间戳数据、所述接收时间戳数据以及所述临时状态信息，确定所述监测报文。

4.根据权利要求1所述的网络监测方法，其特征在于，所述监测报文发送至所述第二设备的方法包括：

根据第一预设协议，调整所述时间敏感网络的时间，以使所述时间敏感网络中所有设备的时间同步；

根据第二预设协议，调整所述时间敏感网络的信号切换时刻，以使所述时间敏感网络中所有设备的信号切换时刻同步；

根据第三预设协议，响应于报文发送许可，向所述第二设备发送所述监测报文。

5.一种网络监测方法，用于时间敏感网络中的第二设备，其特征在于，所述方法包括：

获取所述时间敏感网络中的第一设备发送的监测报文；

根据所述监测报文，分析得到监测域内的网络故障情况，所述监测域由所述第一设备确定，所述监测域以所述第一设备以及所述时间敏感网络中的第二设备为边界；

所述监测域的确定方法包括：

根据媒体存取控制位址，确定所述第二设备；

根据所述时间敏感网络，获取所述监测域的监测编号；

向所述第二设备发送探测报文，所述探测报文包括所述监测编号；

获取所述第二设备反馈的响应探测报文，以确定并建立所述监测域。

6.根据权利要求5所述的网络监测方法，其特征在于，所述根据所述监测报文，确定所述监测域内存在的网络故障情况，包括：

当在预设时间间隔内接收到所述监测报文时：

获取本地监测信息；

将所述本地监测信息以及所述监测报文进行比对，确定所述监测域存在的网络故障情况。

7.根据权利要求6所述的网络监测方法，其特征在于，所述根据所述监测报文，确定所述监测域内存在的网络故障情况，还包括：

当在预设时间间隔内未接收到所述监测报文时：

将监测报文丢失状态确定为所述网络故障情况。

8.根据权利要求6所述的网络监测方法，其特征在于，所述将所述本地监测信息以及所述监测报文进行比对，确定所述监测域存在的网络故障情况，包括：

根据所述监测报文中的临时状态信息，确定第一设备的设备故障；

根据所述监测报文中的监测编号与所述本地监测信息中的监测编号信息或业务优先级信息，确定所述监测域的第一错误信息故障；

根据所述监测报文中的数据发送周期以及所述本地监测信息中的数据发送周期，确定所述监测域的第二错误信息故障；

将所述第一设备的设备故障、所述监测域的第一错误信息故障以及第二错误信息故障汇总为所述监测域存在的网络故障情况。

9.根据权利要求6所述的网络监测方法，其特征在于，所述将所述本地监测信息以及所述监测报文进行比对，确定所述监测域存在的网络故障情况，包括：

根据所述监测报文中的临时状态信息，确定第一设备的设备故障；

根据所述监测报文中的监测编号与所述本地监测信息中的监测编号信息或业务优先级信息，确定所述监测域的第一错误信息故障；

根据所述监测报文中的数据发送周期以及所述本地监测信息中的数据发送周期，确定所述监测域的第二错误信息故障；

根据所述本地监测信息中的第一时延信息以及以所述监测报文为基准计算出的第二时延信息，确定所述监测域的时延信息故障；

将所述第一设备的设备故障、所述监测域的时延信息故障、所述监测域的第一错误信息故障以及第二错误信息故障汇总为所述监测域存在的网络故障情况。

10.根据权利要求5所述的网络监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述网络故障情况以及所述监测域的监测编号汇总为异常报文；

将所述异常报文发送至所述时间敏感网络的服务器。

11.一种第一设备，其特征在于，所述第一设备包括存储器与处理器；所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-4任一所述的网络监测方法。

12.一种第二设备，其特征在于，所述第二设备包括存储器与处理器；所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求5-10任一所述的网络监测方法。

13.一种时间敏感网络系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求11所述的第一设备、如权利要求12所述的第二设备。

14.根据权利要求13所述的时间敏感网络系统，其特征在于，所述系统还包括中间设备，所述中间设备用于在接收到探测报文后，根据所述第二设备的媒体存取控制位址以及所述监测编号，向所述第二设备转发所述探测报文，或用于接收到所述第二设备反馈的响应探测报文后，根据所述第一设备的媒体存取控制位址以及所述监测编号，向所述第一设备转发所述响应探测报文。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1-10任一所述的网络监测方法。

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