KR102633193B1 - 메시지 처리 방법 및 관련 장치 - Google Patents
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Abstract
본원 발명은 메시지 처리 방법 및 관련 장치를 공개하였고, 본원 발명은 클라이언트 메시지를 사전 설정 단편 길이에 따라 단편화 및 캡슐화하는 것을 통해, 각 단편 내에 모두 라벨 값을 추가하며, 상기 라벨 값은 단편 내의 클라이언트 메시지의 특징 정보를 식별하기 위한 것이고; 캡슐화한 후의 단편을 출력한다.
Description
관련 출원의 상호 참조
본원 발명은 출원 번호가 201910615340.8이고, 출원 일자가 2019년 7월 9일인 중국 특허 출원을 기반으로 제출하였고, 상기 중국 특허 출원의 우선권을 주장하는 바, 상기 중국 특허 출원의 전체 내용은 참조로서 본원 발명에 인용된다.
본원 발명은 통신 분야에 관한 것으로서, 특히 메시지 처리 방법 및 관련 장치에 관한 것이다.
인터넷 기술의 발전과 더불어, 네트워크에서의 정보 콘텐츠의 전송은 보이스 비지니스로부터 데이터 비지니스로 전환되었고, 통신 네트워크는 보이스 비지니스의 동기화 디지털 계층(Synchronous Digital Hierarchy: SDH) 기술 네트워크에서 데이터 메시지의 이더넷 기술 네트워크로 전향되었다. 현재 보통의 이더넷 메시지 길이는 하나의 고정값(64바이트 내지 9600바이트 사이)이 아니므로, 메시지가 네트워크 전송의 과정에서 메시지 스트림에는 여러 가지 길이의 메시지가 혼합 전송되는 현상이 발생할 수 있고, 이러한 메시지는 처리 과정에서, 기기 내부 처리 메시지의 시간을 확정할 수 없기에, 메시지 처리 지연 시간을 확정할 수 없는 것을 초래하며, 나아가 지연 시간이 길고 지연 떨림이 큰 결과를 야기한다.
본원 발명은 메시지 처리 방법 및 관련 장치를 제공한다.
본원 발명의 실시예는 클라이언트 메시지의 처리 방법을 제공하는 바, 소스 노드 기기에 응용되며, 상기 방법은, 클라이언트 메시지에 대해 사전 설정 단편 길이에 따라 단편화 및 캡슐화하여, 각 단편 내에 모두 라벨 값을 추가하는 단계 - 상기 라벨 값은 단편 내의 클라이언트 메시지의 특징 정보를 식별하기 위한 것임 - ; 캡슐화한 후의 단편을 출력하는 단계를 포함한다.
본원 발명의 실시예는 메시지 처리 방법을 제공하는 바, 중간 노드 기기에 응용되며, 상기 방법은, 수신된 캡슐화한 후의 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정하는 단계; 및 상기 단편에 대해 통과 조작을 수행한 것으로 판정하면, 상기 단편에 구비되는 라벨 값에 따라 상기 단편을 스케줄링하여 출력하는 단계를 포함한다.
본원 발명의 실시예는 메시지 처리 방법을 제공하는 바, 싱크 노드 기기에 응용되며, 상기 방법은, 수신된 캡슐화한 후의 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정하는 단계; 및 상기 단편에 대해 종료 조작이 수행된 것으로 판정되면, 상기 단편에 구비되는 라벨 값에 따라 상기 단편 메시지를 재구성하여, 상기 클라이언트 메시지를 복원하는 단계를 포함한다.
본원 발명의 실시예는 메시지 처리 장치를 제공하는 바, 소스 노드 기기에 응용되며, 상기 장치는 클라이언트 메시지에 대해 사전 설정 단편 길이에 따라 단편화 및 캡슐화하여, 각 단편 내에 모두 라벨 값을 추가하는 단편화 유닛 - 상기 라벨 값은 단편 내의 클라이언트 메시지의 특징 정보를 식별하기 위한 것임 - ; 및 캡슐화한 후의 단편을 출력하는 출력 유닛을 포함한다.
본원 발명의 실시예는 메시지 처리 장치를 제공하는 바, 중간 노드 기기에 응용되며, 상기 장치는, 수신된 캡슐화한 후의 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정하는 제1 판정 유닛, 상기 단편에 대해 통과 조작을 수행한 것으로 판정하면, 트리거되는 제1 처리 유닛을 포함하고; 상기 제1 처리 유닛은 상기 단편에 구비되는 라벨 값에 따라 상기 단편을 스케줄링하여 출력하기 위한 것이다.
본원 발명의 실시예는 메시지 처리 장치를 제공하는 바, 싱크 노드 기기에 응용되며, 상기 장치는, 수신된 캡슐화한 후의 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정하는 제2 판정 유닛; 상기 단편에 대해 종료 조작이 수행된 것으로 판정되면, 트리거되는 제2 처리 유닛을 포함하고; 상기 제2 처리 유닛은 상기 단편에 구비되는 라벨 값에 따라 상기 단편 메시지를 재구성하여, 상기 클라이언트 메시지를 복원하기 위한 것이다.
본원 발명의 실시예는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 더 제공하는 바, 상기 컴퓨터 저장 매체에 컴퓨터 프로그램이 저장되고, 상기 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 경우 상기 어느 하나의 방법에 따른 단계를 수행한다.
본원 발명의 실시예는 소스 노드 기기를 더 제공하는 바, 상기 소스 노드 기기는 메모리, 프로세서 및 상기 메모리에 저장되고 상기 프로세서에서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하고, 상기 컴퓨터 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 경우 상기 어느 하나의 소스 노드 기기 측의 방법에 따른 단계를 수행한다.
본원 발명의 실시예는 중간 노드 기기를 더 제공하는 바, 상기 중간 노드 기기는 메모리, 프로세서 및 상기 메모리에 저장되고 상기 프로세서에서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하고, 상기 컴퓨터 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 경우 상기 어느 하나의 중간 노드 기기 측의 방법에 따른 단계를 수행한다.
본원 발명의 실시예는 싱크 노드 기기를 더 제공하는 바, 상기 싱크 노드 기기는 메모리, 프로세서 및 상기 메모리에 저장되고 상기 프로세서에서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하고, 상기 컴퓨터 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 경우 상기 어느 하나의 싱크 노드 기기 측의 방법에 따른 단계를 수행한다.
도 1은 본원 발명의 제1 실시예에서 클라이언트 메시지의 처리 방법의 흐름도이고,
도 2는 종래의 이더넷 네트워크로 메시지를 전송하는 과정 모식도이고,
도 3은 종래의 이더넷 메시지가 스케줄러를 통한 출력 모식도이고,
도 4는 종래의 TSN 기술 선점 출력 후의 메시지 순서 관계 모식도이고,
도 5는 종래의 통상적인 이더넷 메시지 구조 모식도이고,
도 6은 종래의 TSN 기술 중단 후 TSN 단편 구조 모식도이고,
도 7은 본원 발명의 제1 실시예에서 첫 번째 TSN 단편 방안의 구조 모식도이고,
도 8은 본원 발명의 제1 실시예에서 단편 라벨 필드의 구조 모식도이고,
도 9는 본원 발명의 제1 실시예에서 TSN 단편 베어링 클라이언트 메시지 구조 모식도이고,
도 10은 본원 발명의 제1 실시예에서 두 번째 TSN 단편 방안의 구조 모식도이고,
도 11은 본원 발명의 제1 실시예에서 세 번째 TSN 단편 방안의 구조 모식도이고,
도 12는 본원 발명의 제1 실시예에서 네 번째 TSN 단편 방안의 구조 모식도이고,
도 13은 본원 발명의 제2 실시예의 클라이언트 메시지의 처리 방법의 흐름도이고,
도 14는 본원 발명의 제2 실시예에서 중간 기기의 TSN 단편 처리 과정 모식도이고,
도 15는 본원 발명의 제3 실시예의 클라이언트 메시지의 처리 방법의 흐름도이고,
도 16은 본원 발명의 제3 실시예에서 싱크 노드 기기의 클라이언트 메시지의 회복 과정 모식도이고,
도 17은 본원 발명의 제4 실시예에서 클라이언트 메시지의 처리 장치의 구조 모식도이고,
도 18은 본원 발명의 제5 실시예에서 클라이언트 메시지의 처리 장치의 구조 모식도이고,
도 19는 본원 발명의 제6 실시예에서 클라이언트 메시지의 처리 장치의 구조 모식도이다.
도 2는 종래의 이더넷 네트워크로 메시지를 전송하는 과정 모식도이고,
도 3은 종래의 이더넷 메시지가 스케줄러를 통한 출력 모식도이고,
도 4는 종래의 TSN 기술 선점 출력 후의 메시지 순서 관계 모식도이고,
도 5는 종래의 통상적인 이더넷 메시지 구조 모식도이고,
도 6은 종래의 TSN 기술 중단 후 TSN 단편 구조 모식도이고,
도 7은 본원 발명의 제1 실시예에서 첫 번째 TSN 단편 방안의 구조 모식도이고,
도 8은 본원 발명의 제1 실시예에서 단편 라벨 필드의 구조 모식도이고,
도 9는 본원 발명의 제1 실시예에서 TSN 단편 베어링 클라이언트 메시지 구조 모식도이고,
도 10은 본원 발명의 제1 실시예에서 두 번째 TSN 단편 방안의 구조 모식도이고,
도 11은 본원 발명의 제1 실시예에서 세 번째 TSN 단편 방안의 구조 모식도이고,
도 12는 본원 발명의 제1 실시예에서 네 번째 TSN 단편 방안의 구조 모식도이고,
도 13은 본원 발명의 제2 실시예의 클라이언트 메시지의 처리 방법의 흐름도이고,
도 14는 본원 발명의 제2 실시예에서 중간 기기의 TSN 단편 처리 과정 모식도이고,
도 15는 본원 발명의 제3 실시예의 클라이언트 메시지의 처리 방법의 흐름도이고,
도 16은 본원 발명의 제3 실시예에서 싱크 노드 기기의 클라이언트 메시지의 회복 과정 모식도이고,
도 17은 본원 발명의 제4 실시예에서 클라이언트 메시지의 처리 장치의 구조 모식도이고,
도 18은 본원 발명의 제5 실시예에서 클라이언트 메시지의 처리 장치의 구조 모식도이고,
도 19는 본원 발명의 제6 실시예에서 클라이언트 메시지의 처리 장치의 구조 모식도이다.
종래의 기술에서 메시지 길이가 일치하지 않아 메시지 처리 지연 시간이 결정되지 않음으로써, 지연 떨림이 발생하는 문제를 해결하기 위해, 본원 발명은 메시지 처리 방법을 제공하는 바, 클라이언트 메시지를 사전 설정 단편 길이에 따라 단편화 및 캡슐화하는 것을 통해, 모든 단편의 길이가 전부 동일하도록 하면, 모든 큐에서 스케줄링을 기다리는 단편 길이가 전부 동일하게 되며, 각 단편의 스케줄링 시간은 동일하고, 단편 사이에는 선점 스케줄링 소스를 선점하는 현상이 발생하지 않으며, 혼잡이 발생하지 않기에, 메시지의 결정적인 지연 출력을 구현함으로써, 지연 떨림을 방지한다. 이하에서 도면 및 실시예를 결부하여, 본원 발명을 더 상세하게 설명하도록 한다. 여기서 서술되는 구체적인 실시예는 단지 본원 발명을 해석하기 위한 것으로, 본원 발명을 한정하지 않음을 반드시 이해해야 한다.
본원 발명의 제1 실시예는 메시지 처리 방법을 제공하는 바, 소스 노드 기기측에 응용되며, 상기 방법의 과정은 도 1에 도시된 바와 같으며, 단계(S101) 내지 단계(S102)를 포함한다.
단계(S101)에서, 클라이언트 메시지에 대해 사전 설정 단편 길이에 따라 단편화 및 캡슐화하여, 각 단편 내에 모두 라벨 값(lable)을 추가한다.
구체적으로, 본원 발명의 실시예의 동일한 클라이언트의 메시지에 대해, 사전 설정 단편 길이에 따라 단편화 및 캡슐화를 각각 수행하고, 단편 내에 클라이언트 메시지 특징 정보를 식별하기 위한 라벨 값 필드를 단편 내에 추가하며, 상기 라벨 값은 메시지 스트림 넘버(flow id) 및 단편 시리얼 넘버(flow sq)를 포함하고, 메시지 스트림 넘버는 단편이 속하는 클라이언트를 식별하며, 단편 전달 과정에서, 중간 노드 및 싱크 노드가 상기 메시지 스트림 넘버에 따라 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 결정한다. 즉, 중간 노드 및 싱크 노드가 상기 메시지 스트림 넘버에 따라 전달 조작인지 아니면 단편에 대한 재구성 처리의 조작인지를 결정한다. 단편 시리얼 넘버는 단편의 시퀀스를 식별하기 위한 것이고, 후속 싱크 노드는 상기 단편 시리얼 넘버에 따라 클라이언트 메시지를 재구성한다.
단계(S102)에서, 캡슐화한 후의 단편을 출력한다.
총체적으로 본원 발명의 실시예는 클라이언트 메시지를 사전 설정 단편 길이에 따라 단편화 및 캡슐화하여, 모든 단편의 길이가 전부 동일하도록 하면, 모든 큐에서 스케줄링을 대기하는 단편 길이가 전부 동일하고, 각 단편의 스케줄링 시간이 동일하며, 단편 사이에 스케줄링 소스를 선점하는 현상이 발생하지 않고, 혼잡이 발생하지 않을 수도 있으며, 메시지의 결정적인 지연 출력을 구현하여, 지연 떨림을 방지한다.
도 2는 종래의 이더넷 네트워크로 메시지를 전송하는 모식도이고, 도 2에 도시된 바와 같이, 3쌍의 클라이언트가 네트워크 전송 정보를 통해, 세 쌍의 클라이언트 공유 네트워크의 한 세그먼트의 공공 전송 경로를, 몇 개의 상이한 클라이언트 비지니스 메시지에 취합하여 하나의 물리적인 경로를 공유한다. 상이한 클라이언트의 메시지는 랜덤으로 전송되기에, 몇 개의 클라이언트의 메시지가 동시에 취합점에 도달할 경우, 혼잡 현상이 발생하게 된다. 현재 이더넷 기준에서는 이더넷 메시지 길이 범위가 64바이트 내지 9600바이트인 것으로 규정되었고, 다양한 길이의 메시지는 함께 혼합되어 전송된다. 네트워크 시스템에서, 하나의 기기에서 상이한 포트에서 오는 메시지가, 동시에 하나의 포트에 취합될 경우, 혼잡 현상이 발생하게 되어, 메시지 전송 중 지연 및 떨림이 발생하게 되어, 네트워크의 전송 성능의 지표가 떨어지게 된다.
상기 혼잡 문제에 기반하여, 종래는 클라이언트 메시지의 상이한 우선 레벨을 통해 해결하는 바, 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 수신된 모든 클라이언트 메시지는 먼저 각자 큐에서 정렬되어 대기하고, 스케줄러는 우선 레벨, 폴링 등 메커니즘에 따라 스케줄링하여 출력한다. 메시지의 전송 성능을 향상하기 위해, 기준에서 메시지 우선 레벨이 클라이언트 메시지에 대해 구별되게 대우하도록 제정하였고, 상이한 우선 레벨의 메시지는 상이한 스케줄링 우선 레벨을 누리며, 높은 우선 레벨 메시지는 낮은 우선 레벨 메시지에 비해 우선 스케줄링 권한을 구비한다. 우선 레벨에 따라 구별되게 대우하지만, 스케줄링 신청 시의 구별적인 대우를 보장할 수 있으며, 스케줄링 서비스가 진행될 때 구별적으로 대우할 수 없으며, 이런 경우 스케줄링하여 출력되는 낮은 우선 레벨의 롱 메시지가 나중의 높은 우선 레벨의 쇼트 메시지를 가로막는 현상이 발생할 수 있다. 예를 들면 하나의 낮은 우선 레벨의 롱 메시지가 스케줄링하여 출력할 때, 높은 우선 레벨 쇼트 메시지를 스케줄링하여 출력해야 하면, 높은 우선 레벨 메시지는 비록 스케줄링 우선 레벨이 매우 높지만, 낮은 우선 레벨의 롱 메시지가 출력되고 있기에, 낮은 우선 레벨의 메시지 송신 종료할 때까지 기다린 후 높은 우선 레벨 메시지를 스케줄링하여 출력이 가능하기에, 낮은 우선 레벨이 중단되는 현상을 방지한다. 낮은 우선 레벨 메시지 길이가 랜덤이기에, 높은 우선 레벨의 메시지 대기 시간이 확정되지 않아 불확정적인 지연 시간을 수반하는 것을 초래한다. 메시지가 복수 개의 사이트를 통해 전송될 경우, 각 사이트에는 모두 불확정적인 지연 시간 및 떨림이 나타날 수 있고, 복수 개의 사이트의 지연 시간 및 떨림은 중첩, 누적되어, 전반적인 네트워크 총 지연 시간 및 떨림이 매우 큰 것을 초래하여, 메시지의 전송 품질에 영향을 준다.
보다시피, 클라이언트 메시지의 상이한 우선 레벨을 설정하여도, 메시지 길이가 상이함으로 인해 초래되는 지연 시간의 불확정 및 지연 떨림의 문제를 해결할 수 없다.
이에 기반하여, 현재 통상적으로 네트워크에 시간 민감형 네트워크(Time-Sensitive Networking, TSN) 기술을 도입하는 바, 즉, 높은 우선 레벨의 메시지는 송신되고 있는 낮은 우선 레벨 메시지를 가로막을 수 있고, 끼어드는 방식으로 높은 우선 레벨 메시지를 선점 송신하며, 선점 후 높은 우선 레벨 메시지를 송신한 후 다시 중단된 낮은 우선 레벨 메시지를 송신한다. 도 4는 TSN 프로토콜의 단편 메시지의 포맷을 시사하는 바, 클라이언트 1은 낮은 우선 레벨 메시지이고, 클라이언트 1 메시지가 스케줄링하여 출력할 경우 높은 우선 레벨의 클라이언트 2 메시지가 이미 도달한 것을 마주치면, 현재의 클라이언트 1 메시지 출력을 중단하고, 클라이언트 2 메시지는 선점 스케줄링하여 출력되며, 클라이언트 2 메시지가 선점 스케줄링하여 출력된 후 계속하여 중단된 클라이언트 1 메시지를 스케줄링한다. 링크에서, 클라이언트 1 메시지는 완전한 메시지가 아니고, 수많은 TSN 단편으로 구성된 것이며, 클라이언트 2는 완전한 이더넷이고, 클라이언트 1의 TSN 단편 사이에 삽입된다.
다음 네트워크 기기 사이트에서 수신된 낮은 우선 레벨 메시지의 TSN 단편을 다시 조립하여, 원시의 메시지를 회복한다. 보다시피, TSN 기술은 높은 우선 레벨 메시지가 낮은 우선 레벨 메시지의 스케줄 출력 기회를 선점하는 것을 구현하여, 높은 우선 레벨 메시지의 지연 대기 시간을 감소한다. 그러나 TSN 기술은 단지 서로 인접한 두 개의 기기 사이에서 메시지 가로막기 및 다시 회복을 수행하며, 기기마다 모두 상위 사이트에서 비롯된 가로막힌 TSN 단편을 다시 회복해야 하고, 하위 기기에 송신할 경우 다시 가로막혀, 기기는 가로막힘, 회복 조작을 다시 수행하고, 조작을 회복하며 원가가 높다.
상기 문제에 대해, 본원 발명은 소스 노드 기기를 사용하여 단지 단편화 및 캡슐화 작업만 수행하고, 중간 노드 기기는 단편을 재구성하지 않으며, 싱크 노드 기기만 단편의 재구성을 수행한다. 후속의 노드 기기가 모두 단편에 대해 가로막힘, 회복 조작을 수행해야 하는 문제를 방지한다.
또한, TSN 기술이 메시지에 대해 가로막기하는 시각은 랜덤이므로, 가로막기의 TSN 단편 길이가 상이하고, 스케줄러는 매번 스케줄링 시각을 예측할 수 없으며, 고정 시각에 스케줄링하여 출력을 수행할 수 없으므로, 결정적인 지연 출력을 구현할 수 없다.
다시 말해, TSN 기술이 TSN 단편에 대한 길이가 상이하면, 메시지 처리 지연 시간이 확정되지 않도록 하여, 지연 떨림의 문제를 발생할 수도 있다.
종래의 메시지 길이가 상이하고 TSN 단편 길이가 상이하여, 초래되는 메시지 처리 지연 시간의 불확정 및 지연 떨림의 발생 문제에 대해, 본원 발명의 실시예는 클라이언트 메시지를 사전 설정 단편 길이에 따라 단편화 및 캡슐화하여, 모든 단편의 길이가 전부 동일하도록 하면, 모든 큐에서 대기 스케줄링의 단편 길이는 전부 동일하고, 각 단편의 스케줄링 시간이 동일하며, 단편 사이에 스케줄링 소스를 선점하는 현상이 발생하지 않고, 혼잡이 발생하지 않을 수도 있으며, 메시지의 결정적인 지연 출력을 구현하여, 메시지의 길이가 일치하지 않아 메시지 처리 지연 시간이 확정되지 않아, 지연 떨림의 문제가 발생하는 것을 방지한다.
또한, TSN 기술은 단지 낮은 우선 레벨 메시지를 가로막는 것에 한정되고, 높은 우선 레벨 메시지는 가로막히지 않으며, 높은 우선 레벨 메시지 사이에는 선점 스케줄러를 선점하여 지연 대기를 초래하는 문제가 발생한다. 본원 발명의 실시예는 모든 메시지에 대해 모두 사전 설정 단편 길이에 따라 단편 가로막기 작업을 수행하고, 모든 단편의 길이가 전부 동일하도록 하면, 후속적으로 또 사전 설정된 송신 시간 및 사전 설정된 송신 속도(즉 일정한 송신 속도)를 설정하여 캡슐화한 후의 단편을 출력해야 하며, 네트워크에서 기기마다 클라이언트 스트림 단편을 처리해야 할 경우 고정 시간 스케줄링 처리를 구현하여, 확정적인 시간 지연을 구현할 수 있다.
다시 말해, 본원 발명의 실시예는 메시지 전송 방법을 제공하여, 종래의 메시지 및 TSN 기술에 존재하는 부족점을 해결하였고, 네트워크에서의 소스 기기에서 메시지 가로막기 단편화 조작을 수행해야 하고, 싱크 노드 기기에서 메시지 재구성, 복원 조작을 수행하며, 네트워크에서 중간 기기는 메시지 가로막기 단편 및 복원 재구성 활동을 수행할 필요가 없고, 네트워크 기기 원가를 대폭 감소하였으며, 메시지 고정 시각 스케줄링의 송신 출력을 구현하여, 메시지 결정적 시간 지연의 목적을 달성한다.
도 5는 통상의 이더넷 메시지 구조로서, 메시지는 7개 바이트의 프리앰블(preamble, 길이는 5바이트 내지 7바이트 사이에 있고, 일반적으로 7바이트이며, 프리앰블 바이트 콘텐츠는 16진의 0x55로 고정됨. 문자에서 바이트 콘텐츠는 통일적으로 16진으로 표시함), 1개 바이트의 프레임 구분자(SFD), 6개 바이트 목적 MAC(미디어 액세스 컨트롤, media access control) 주소(MAC DA), 6개 바이트의 소스 MAC 주소(MAC SA), 2개 바이트의 메시지 타입(ethertype), 불확정 바이트 길이의 콘텐츠(데이터(data)) 및 4바이트의 체크 코드(프레임 체크 시퀀스, frame check sequence, 약칭 "FCS")이다. 목적 주소에서 시작하여 최후의 체크 코드 바이트까지는 이더넷 메시지의 주체 부분이고, 프론트의 프리앰블 및 프레임 구분자는 메시지의 시작 표지이며, 클라이언트 메시지의 유용 정보를 구비하지 않는다.
TSN 기술에서, 하나의 낮은 우선 레벨 메시지가 전송될 시 높은 우선 레벨에 의해 가로막힐 수 있고, 여러 차례 가로막힐 수도 있으며, 이로써 원시의 클라이언트 메시지가 여러 차례 가로막힌 후 복수 개의 TSN 단편으로 분할되며, 도 6에 도시된 바와 같다. 도면에서 가장 좌측은 첫 번째 TSN 단편이고, 프리앰블은 불변을 유지하며, 프레임 구분자는 SMD-Sx로 변하고, 단편 중 후속적인 것은 클라이언트 메시지의 소스 주소, 목적 주소, 데이터 콘텐츠의 프론트 부분이며, 최후의 것은 MCRC이다. MCRC는 본 TSN 단편의 CRC(순환 중복 검사, Cyclic Redundancy Check) 체크섬 값이다. 도 6의 중간 부분은 중간 TSN 단편이고, 프리앰블은 6개 바이트로 구성되며, 그 다음은 프레임 구분자 SMD-Cx, 단편 순서 카운터(frag count)이고, 뒤에 것은 원시 클라이언트 메시지 부분 콘텐츠이며, 최후의 것은 단편의 체크섬 값 MCRC이다. 도 6에서 우측 부분은 마지막 TSN 단편이고, 프리앰블, 프레임 구분자 SMD-Cx, 단편 순서 카운터(frag count) 및 중간 TSN 단편의 구조는 일치하며, 단편에서 뒤에 것은 클라이언트 메시지 마지막 부분 콘텐츠, 및 클라이언트 원시 메시지의 CRC 값이다.
첫 번째 TSN 단편의 프레임 구분자는 네 가지 값이 있는 바, S0, S1, S2, S3이며, 각 클라이언트는 그 중의 하나의 값을 선택할 수 있기에, 따라서 TSN 기술은 동시에 4개의 낮은 우선 레벨 클라이언트 스트림이 동시에 가로막혀 TSN 단편으로 되는 것을 지원할 수 있다. 후속 TSN 단편의 프레임 구분자 SMD-Cx도 네 가지 값이 있는 바, C0, C1, C2, C3이며, 첫 번째 TSN 단편의 프레임 구분자와 일대일로 대응되는 바, S0-->C0, S1-->C1, S2-->C2, S3-->C3이다. 하나의 클라이언트 메시지의 첫 번째 TSN 단편의 프레임 구분자가 S2를 선택하면, 뒤의 TSN 단편의 프레임 구분자는 C2를 선택한다. 하나의 메시지가 가로막혀 복수 개의 TSN 단편으로 될 경우, frag count필드를 통해 단편의 순서 관계를 태깅하고, frag count필드는 4개 순환 사용이 있으며, 복수 개의 단편의 순서 관계를 표시한다. SMD-Dx, SMD-Cx, frag count필드의 구체적인 내용은 표 1 및 표 2에 도시된 바와 같다.
| Packet type (메시지 타입) |
Notation (프레임 구분자) |
Frame count (프레임 카운터) |
Value (값) |
| Preemptable Packet start (메시지 시작을 선점 가능함) |
SMD-S0 | 0 | 0xE6 |
| SMD-S1 | 1 | 0x4C | |
| SMD-S2 | 2 | 0x7F | |
| SMD-S3 | 3 | 0xB3 | |
| Continuation Fragment(지속적 단편) |
SMC-C0 | 0 | 0x61 |
| SMC-C1 | 1 | 0x52 | |
| SMC-C2 | 2 | 0x9E | |
| SMC-C3 | 3 | 0x2A |
| Frag_count(단편 순서 카운터) | Value(값) |
| 0 | 0xE6 |
| 1 | 0x4C |
| 2 | 0x7F |
| 3 | 0xB3 |
비록 TSN 기술을 사용하면 높은 우선 레벨 메시지가 낮은 우선 레벨 메시지를 선점하는 것을 구현하여, 우선 송신을 수행하며, 높은 우선 레벨 메시지의 낮은 지연 송신을 구현할 수 있지만, 네트워크에서 TSN 기술은 각 기기가 점차 선점, 메시지 가로막기, 메시지 재생을 수행할 수 있다. 하나의 낮은 우선 레벨 클라이언트 메시지가 기기마다 모두 가로막기 및 재구성 조작을 수행해야 하므로, 회로가 복잡하고 원가가 높다. 또한 TSN 기술의 가로막기는 랜덤으로 진행되고, 가로막은 후 메시지 단편 길이가 일치하지 않으며, 타이밍 스케줄링 및 결정적인 시간 지연 요구를 구현할 수 없다. 본원 발명의 실시예는 TSN 기술에 기초하여, 송신단에서 모든 메시지(높은 우선 레벨 메시지를 포함)에 대해 전부 TSN 기술을 사용하여 단편화를 수행하며, 클라이언트 메시지를 도 7 중의 포맷으로 단편화 되도록 한다.
설명해야 할 것은, 본원 발명의 실시예 도 7 중의 단편 포맷은 종래의 TSN 기술과 서로 대응되기 위한 것이므로, 프리앰블, 프레임 구분자 및 단편 순서 카운터를 설정하였으나, 구체적으로 실시할 경우, 상기 콘텐츠를 설정하지 않을 수 있으며, 클라이언트 메시지 특징 정보를 식별하기 위한 라벨 값을 설정하면 된다.
본원 발명의 실시예는 높은 우선 레벨 및 낮은 우선 레벨 메시지를 전부 TSN 선점 메커니즘에 따라 단편화, 캡슐화하며, 단편의 프리앰블, 프레임 구분자, 베어링의 클라이언트 메시지 콘텐츠 방식, 필드 검증은 TSN의 단편 포맷을 사용할 수 있으며, 도 7에 도시된 포맷과 같이, 본원 발명의 실시예의 단편의 포맷과 기존의 TSN 기술 사이의 구별점은, 단편에서 별도 증가된 라벨 값 lable 필드는, 클라이언트 스트림의 특징 정보를 식별하기 위한 것이다.
송신단이 TSN 기술을 사용하여 원시 클라이언트 메시지를 단편화할 경우, TSN 단편에 메시지 라벨 값 lable 필드를 추가하였고, 도 8에 도시된 바와 같이, 라벨 값은 콘텐츠를 포함하지만 이에 한하지 않는 바, 클라이언트 메시지 스트림 넘버(flow id), 시리얼 넘버(flow sq)이다. flow id는 클라이언트 메시지 스트림의 번호로서, TSN 단편이 어느 갈래의 클라이언트에 속하는 지를 결정하며, 기기마다 시리얼 넘버에 따라 본 비지니스 스트림의 처리 조작 방법(통과인지 아니면 종료, 출력 포트, 처리 속도 등)을 결정한다. flow sq(sq: sequence)는 TSN 블록의 순서 관계를 결정하여, 단편 순서가 혼란한 현상, 및 순서가 혼란된 후의 배열 순서가 발생하는 것을 방지한다.
구체적으로 실시할 경우, 라벨 값에서 단편 중 첫 번째 클라이언트 메시지 길이(first length), 후속 클라이언트 메시지가 유효 마크(next valid)가 있는 지를 설정할 수 있다. 여기서, first length 필드는 단편에서 첫 번째 클라이언트 메시지의 유효 길이를 제공하고, next valid 필드는 첫 번째 클라이언트 메시지 이후 다음의 클라이언트 메시지가 있는 지의 여부를 제공한다. 물론, 단편의 각 메시지 전에 상기 메시지의 길이를 설정하여, 재구성하여 순서가 혼란되는 것을 방지할 수도 있다.
고정 길이 단편은 고정 시각 스케줄링을 구현할 수 있으므로, 따라서 본원 발명의 실시예는 단지 고정 길이 단편을 예로 들어 설명한다. 물론, 구체적으로 실시할 경우, 본 분야 기술자들은 실제 수요에 따라 단편을 비고정 길이로 설정할 수도 있다. 고정 길이 단편을 사용할 경우, 단편 중의 라벨 값을 통해 첫 번째 메시지의 유효 길이를 제공할 수 있고, 제1 메시지 전에 그 길이 정보를 설치할 수도 있다.
상기 클라이언트 메시지 정보량이 상기 사전 설정 단편 길이보다 작을 경우, 상기 사전 설정 단편 길이 미만인 위치에 유휴 정보를 충전한 후 캡슐화하며, 다시 말해, 첫 번째 클라이언트 메시지 정보량이 하나의 단편에 도달하지 않으면, 단편에서 첫 번째 메시지 뒤에 유휴 삽입 정보를 충전하여, 단편의 고정 길이의 불변을 유지한다.
하나의 단편에 동일한 클라이언트의 복수 개의 클라이언트 메시지가 포함될 경우, 단편에서 각 클라이언트 메시지 전에 상기 클라이언트 메시지의 길이를 모두 캡슐화하는 단계, 구체적으로 하나의 단편에 복수 개의 클라이언트 메시지가 존재할 경우, 바로 전의 메시지의 뒤에 다음 번의 메시지의 길이 및 다음 번의 메시지의 콘텐츠를 캡슐화하고, 순차적으로 조작하여, 단편에서 모든 클라이언트 메시지의 캡슐화를 구현한다. 최종적으로 단편 CRC 값을 산출하고, CRC 체크섬 값을 캡슐화한다. 캡슐화 완료된 각 클라이언트 스트림의 단편은 일정한 속도로 송신될 수 있고, 이로써 네트워크의 각 클라이언트 스트림의 단편 속도는 시종 일관 고정 불변되며, 네트워크에서 기기마다 클라이언트 스트림 단편을 처리할 경우 고정 시각 스케줄링 처리를 구현하여, 결정적인 시간 지연을 구현한다.
본원 발명의 실시예는 TSN 프로토콜에 따라 상기 클라이언트 메시지의 첫 번째 단편 프론트 필드를 프리앰블 필드, 제1 프레임 구분자 SMD-SX 필드(즉 단편의 프레임 구분자) 및 라벨 값 필드로 설정하고, 상기 클라이언트 메시지의 후속 단편의 프론트 필드는 프리앰블 필드, 제2 프레임 구분자 SMD-CX 필드(즉, 후속적인 단편의 프레임 구분자는 프레임 구분자가 종래의 TSN에서 사용하는 기술이므로, 구체적으로는 TSN 기술에 대한 서술 부분을 참조 가능하며, 또한, 종래의 설명과 통일하기 위해, 본원 발명은 제1 프레임 구분자 및 제2 프레임 구분자를 통칭하여 프레임 구분자로 함) 및 라벨 값 필드이다.
또한, TSN 프로토콜 설정에 따라, 상기 클라이언트 메시지의 첫 번째 단편 프론트 필드는 프리앰블 preamble필드, 프레임 구분자 SMD-SX 필드 및 라벨 값 필드이고, 상기 클라이언트 메시지의 후속 단편 프론트 필드는 프리앰블 preamble필드, 프레임 구분자 SMD-CX 필드, 단편 순서 카운터 frag count필드 및 라벨 값 필드이다.
설명해야 할 것은, 라벨 값에 이미 단편 시리얼 넘버가 존재하였기에, 그 기능은 단편 순서 카운터(frag count)의 기능과 동일하며, 본원 발명은 단편에서 상기 단편 순서 카운터 frag count필드를 설정하지 않을 수 있으나, TSN 기술에서 본원 발명의 방법을 응용하기 위해, 단편에 여전히 단편 순서 카운터 frag count필드를 보류할 수 있고, 상기와 같은 경우에서, 본원 발명의 실시예 중의 라벨 값을 단지 어느 하나의 클라이언트를 표시하는 하나의 메시지 스트림 넘버를 구비하는 것으로 설정할 수도 있으며, 그 중의 단편 시리얼 넘버를 대체하거나, 단편 순서 카운터 frag count필드 및 단편 시리얼 넘버 필드를 동시에 보류할 수 있다.
또한, 본원 발명의 실시예 중의 클라이언트 메시지의 후속 단편 중의 단편 순서 카운터 frag count필드 및 라벨 값 필드의 위치는 호환될 수 있다.
본원 발명의 실시예에서, 원시 클라이언트 메시지에 고정 길이 단편을 사용한 후, 단편은 여러 구조가 있을 수 있는 바, 도 9에 도시된 바와 같이, 도면에서 캡슐화 포맷1은 단편 중 라벨 값 필드 first length 값이 단편 베어링 용량과 같고, TSN 단편에서 데이터 부분은 전부 하나의 클라이언트 메시지의 전반적인 패키지 또는 패키지의 일부 콘텐츠일 수 있다. 본 TSN 단편에서 패키지의 일부 콘텐츠를 베어링하였다면, 후속 TSN 단편에서 바로 전의 클라이언트 메시지의 잔여 부분 콘텐츠를 베어링하고; 캡슐화 포맷2는 라벨 값 필드 first length 값이 단편 총 베어링 용량보다 작으며, 또한 next valid 필드 콘텐츠가 무효하고, TSN 단편에서 프론트 부분이 원시 클라이언트 메시지를 베어링하였음을 표시하며, 후속 부분은 유휴 충전 부분(수신단에서 폐기해야 됨)이고; 캡슐화 포맷3은 라벨 값 필드 first length 값이 단편 총 베어링 길이보다 작은 것이며, 또한 next valid 필드 콘텐츠는 유효하고, TSN 블록 중 프론트가 하나의 원시 클라이언트 메시지를 일부 베어링하였음을 표시하며, 후속 부분은 다른 하나의 클라이언트 메시지이다. 캡슐화 포맷3의 TSN 단편에 대해, 수신단이 추출, 첫 번째 메시지를 재구성 완료한 후, 다음 메시지의 길이 필드 next length를 계속하여 추출하여, 다음 번의 메시지의 길이 필드 뒤의 메시지 콘텐츠를 획득하고, 두 번째 클라이언트 메시지를 재구성한다. 하나의 메시지를 추출하고 재구성할 때마다, 다음 메시지의 길이 값을 지속적으로 추출해야 하며, 다음 메시지를 재구성하여, 모든 클라이언트 메시지의 재구성, 회복을 순차적으로 완성한다. 캡슐화 포맷4는 라벨 값 필드 first length값이 단편 총 베어링 길이보다 짧은 것이고, 또한 next valid필드 콘텐츠가 유효하며, TSN 단편에서 프론트가 이전의 원시 클라이언트 메시지를 일부 베어링하였음을 표시하고, 후속 부분은 다른 하나의 클라이언트 메시지이며, 캡슐화 포맷3과 유사하고, 상이한 점은 캡슐화 포맷4는 후속 처리에서, 이전의 메시지를 추출하면, 후속 메시지의 길이 next length는 0이고, 후속적으로 클라이언트 메시지가 없음을 표시하여, 다음 메시지를 재구성하는 조작을 종료한다.
이더넷 기준에서 프리앰블 필드 길이의 기준 값은 7바이트(콘텐츠는 0x55)이고, 5-7개 바이트 범위에서는 모두 수용되며, 단지 프리앰블 바이트 길이가 5개의 바이트보다 작지 않으면 유효한 프리앰블이다. 본 특허에서 TSN 기술을 사용하여 클라이언트 메시지의 단편화, 캡슐화에 대해, 캡슐화에 라벨 필드 lable를 추가하였고, lable 필드를 추가한 후 단편에서 data필드는 전반적인 단편에서 비율이 감소되며, 단편 베어링 클라이언트 메시지의 효율도 다소 감소된다. 응용에서, 프리앰블 필드의 개수를 감소하여, 단편의 베어링 효율의 불변을 유지할 수 있는 바, 도 10에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 실시예는 첫 번째 TSN 블록의 프리앰블은 7바이트에서 6바이트로 감소되며, 후속적인 TSN 블록의 프리앰블은 6바이트에서 5바이트로 감소되고, 이로써 단편 총 길이가 불변을 유지하는 경우, 단편에서 data필드의 비율은 불변을 유지하며, 단편의 베어링 효율은 불변을 유지한다.
응용에서 단편 중의 lable 필드는 기준 TSN 블록 SMD-Sx(또는 SMD-Cx) 필드의 뒤에 위치할 수 있고, SMD-Sx(또는 SMD-Cx) 앞에 위치할 수도 있으며, 도 11에 도시된 바와 같다. TSN 단편에 lable 필드를 추가한 후, lable 필드는 TSN 기준 중의 frag count 필드의 기능을 대체할 수 있고, 실제 응용에서 frag count 필드를 생략하여, TSN 단편을 간략화할 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, frag count 필드를 제거한 후, TSN 단편 베어링 클라이언트 메시지의 효율을 향상시킬 수 있다. 프리앰블 필드의 개수의 변화, lable 라벨 값 위치의 변화 및 frag count 필드 삭제는 모두 본 특허의 상이한 구체적인 실시형태로서, 본 특허 권리 범위 내에 속한다.
본원 발명의 실시예의 상기 방법을 더 상세하게 해석 및 설명하기 위해, 이하 구체적인 예를 들어 본원 발명의 상기 방법을 설명하도록 한다.
본원 발명의 실시예의 메시지 처리 방법은 하기의 단계를 포함한다.
단계(1): 소스 기기 송신단에서 원시 클라이언트 메시지를 단편화하고, 프리앰블, 프레임 구분자 정보를 추가하며, 라벨 값을 증가한 후 출력을 송신한다.
여기서, 본원 발명의 실시예에서, 네트워크 베어링의 클라이언트 메시지 정보는 이더넷 MAC 패키지일 수 있고, MAC 메시지를 단편화하고, PCS(물리적 코딩 서브 레이어, physical coding sub layer) 계층의 코딩 블록일 수도 있으며, 코딩 블록을 단편화한다. 고정 길이 단편을 사용할 수 있고, 비 고정 길이 단편일 수도 있다.
단편의 프리앰블, 구분자 등 정보는 TSN 기술의 단편 포맷을 차용할 수 있고, 기타 콘텐츠 포맷을 사용할 수도 있다. 추가된 플래그 값 콘텐츠는 메시지 스트림 넘버, 메시지 스트림의 단편 시리얼 넘버를 포함하지만 이에 한하지 않는다.
고정 길이 단편, 캡슐화를 사용할 경우, 라벨 값에서 첫 번째 메시지의 유효 길이를 제공할 수 있고, 제1 메시지 전에 직접 그 길이를 제공할 수도 있다. 첫 번째 클라이언트 메시지 정보량이 하나의 단편에 도달하지 못할 경우, 단편에서 첫 번째 메시지 뒤에 유휴 삽입 정보를 충전하여, 단편의 고정 길이 불변을 유지한다. 하나의 단편에 복수 개의 클라이언트 메시지가 존재할 경우, 바로 전의 메시지의 뒤에 다음 번의 메시지의 길이 및 다음 번의 메시지의 콘텐츠를 캡슐화하고, 순차적으로 조작하여, 단편에서 모든 클라이언트 메시지의 캡슐화를 구현한다. 최종적으로 단편 CRC 체크섬 값을 산출하고 CRC 값을 캡슐화한다.
소스 노드 기기는 고정 속도를 사용하여 각 클라이언트 스트림의 단편을 송신하여, 네트워크의 각 클라이언트 스트림의 단편 속도가 고정 불변하도록 유지할 수 있고, 네트워크에서 기기마다 고정 시각 스케줄링 처리를 구현하여, 결정적인 시간 지연을 구현할 수 있다.
단계(2): 네트워크 중간 기기에서 프리앰블, 구분자 수신 단편에 따라, 단편에 구비되는 라벨 값에 따라 직접 스케줄링하여 출력하여, 원시 클라이언트 메시지를 복원하지 않는다.
구체적으로, 본원 발명의 실시예 중의 네트워크 중간 기기는 메시지를 수신하는 프리앰블, 구분자 필드에 따라, 수신된 메시지가 단편 메시지인 것으로 결정되면, 단편 메시지 중의 라벨 값을 추출하여, 메시지 스트림의 번호, 메시지 단편 시리얼 넘버 등 정보를 결정하고, 메시지 스트림 넘버에 따라 메시지가 전달 메시지임을 결정하고, 스트림 넘버에 따라 스케줄러에서 출력 포트로 전달하며, 스케줄러는 우선 레벨 스케줄러, 가중치 폴링 스케줄러 등 스케줄러일 수 있고, 타이밍 스케줄러일 수도 있으며, 고정 주기 중의 고정 시각은 메시지 스케줄링하여 출력에 대응되고, 네트워크에서 싱크 노드 기기 수신단은 프리앰블, 구분자 수신 단편에 따라, 단편에 구비되는 라벨 값에 따라 단편 메시지를 재구성하여, 원시 클라이언트 메시지를 복원한 후 출력한다.
단계(3): 네트워크에서 싱크 노드 기기 수신단은 프리앰블, 구분자 수신 단편에 따라, 단편에 구비되는 라벨 값에 따라 단편 메시지를 재구성하여, 원시 클라이언트 메시지를 복원한 후 출력한다.
구체적으로, 본원 발명의 실시예 싱크 노드 기기 수신단은 수신 메시지의 프리앰블, 구분자 필드에 따라, 메시지가 단편 메시지인 것으로 결정하고, 단편 메시지 중의 라벨 값을 추출하여, 메시지 스트림 넘버, 메시지 단편 시리얼 넘버 등 정보를 결정하며, 메시지 스트림 넘버에 따라 메시지가 종료 메시지인 것으로 결정하고, 시리얼 넘버에 따라 단편을 배열하여, 단편 중의 베어링 콘텐츠를 추출하며, 원시 클라이언트 메시지를 재구성, 복원한 후 클라이언트 포트에 송신한다.
종합하면, 본원 발명의 실시예의 상기의 메시지 처리 방법은, 하기와 같은 특징을 구비한다.
본원 발명의 실시예는 단지 네트워크에서의 소스 노드 기기에서 메시지 가로막기 단편화 조작을 수행해야 하고, 싱크 노드 기기가 메시지 재구성, 복원 조작을 수행하며, 네트워크에서 중간 기기는 클라이언트 비지니스 메시지의 재구성, 회복의 활동을 수행할 필요가 없으며, 중간 기기는 직접 단편 블록에 따라 스케줄링 처리하므로, 본원 발명은 메시지 전송 원가를 절감할 수 있고, 메시지 전송의 효율을 향상하며, 또한, 본원 발명의 실시예는 모든 클라이언트 비지니스 스트림에 데해 모두 사전에 가로막기 단편화하고, 단편에 라벨을 증가하며, 단편의 클라이언트 비지니스 스트림 속성, 순서 번호, 베어링 방식 등 정보를 태깅하고, 단편의 처리 방식을 태깅 결정하며, 임의의 개수의 클라이언트 스트림을 지원할 수 있다. 그러므로 본원 발명의 실시예의 실시형태는 네트워크 기기 원가를 대폭 절감하여, 메시지 고정 시각 스케줄링의 송신 출력을 구현함으로써, 메시지의 결정적인 시간 지연의 목적에 도달한다.
본원 발명의 제2 실시예는 메시지 처리 방법을 제공하는 바, 중간 노드 기기에 응용되며, 도 13을 참조하면, 상기 방법은 하기의 단계를 포함한다.
단계(S1301)에서, 수신된 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정하고, 상기 단편에 대해 통과 조작을 수행한 것으로 판정하면, 하기의 단계에 진입하는 바,
단계(S1302)에서, 상기 단편에 구비되는 라벨 값에 따라 상기 단편을 스케줄링하여 출력한다.
다시 말해, 중간 노드 기기는 단지 단편에 대해 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정할 필요가 있을 뿐, 단편을 재구성할 필요가 없기에, 메시지 송신 시간을 절약하여, 송신 원가를 절감할 수 있다.
본원 발명의 실시예에서, 수신된 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정하는 단계는, 상기 단편 중의 라벨 값을 해석하여, 메시지 스트림 넘버를 얻는 단계; 및 상기 메시지 스트림 넘버에 따라 상기 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 결정하는 단계를 포함한다.
즉, 본원 발명의 실시예는 단편 라벨 값 중의 메시지 스트림 넘버에 따라 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정하고, 또한 후속적으로 상기 메시지 스트림 넘버에 따라 상기 단편을 스케줄링하여 출력한다.
도 14는 본원 발명의 제2 실시예에서 중간 기기가 TSN 단편 과정 처리 모식도이고, 도 14에 도시된 바와 같이, 네트워크의 중간 기기에서, 수신 포트는 TSN 기술 원리에 따라 단편을 수신하고, 단편 중의 라벨 필드 정보를 추출하며, 라벨 필드 중의 메시지 스트림 넘버에 따라 테이블을 조사하여, 단편이 통과 조작인지 아니면 종료 조작(중간 기기에서 통과 조작임)인지, 및 통과 조작의 출력 포트를 결정하고, 그 다음 큐에 진입하여 정렬되어, 스케줄링하여 출력을 대기하고, 모든 단편이 전부 동일할 경우, 모든 큐에서 대기 스케줄링의 단편 길이는 동일하고, 각 단편의 스케줄링 시간은 동일하다. 만약 각 단편 스트림의 속도가 고정 불변인 것이면, 하나의 스케줄링 순환 주기에서 스케줄러는 고정 시각에 각 단편 스트림을 스케줄링할 수 있고, 단편 스트림 사이에 스케줄링 자원을 선점하는 현상이 발생하지 않게 되며, 혼잡 현상이 발생하지도 않고, 아울러 각 단편 스트림 속도는 결정되는 바, 모두 일정 시각에 스케줄링하여 출력되어, 결정적인 지연 출력을 구현하고, 지연 떨림은 0이다. 구체적인 응용에서, 스케줄러는 각 비지니스 스트림의 일정 속도 값에 따라, 스케줄링 폴링 주기에서 각 비지니스 스트림의 고정 스케줄링 시각을 제정하고, 스케줄러가 각 비지니스 스트림의 각자의 고정 시각에 따라 스케줄링하여 출력을 수행하며, 스케줄링 조작 시각은 고정된 것으로, 비지니스 스트림의 도달 시각, 혼잡 상황과 무관하고, 비지니스 스트림 사이에 서로 간섭하지 않는다. 비지니스 스트림의 스케줄링하여 출력 시간이 고정 시각일 경우, 결정적인 시간 지연을 구현하며, 비지니스 스트림의 지연 떨림 값은 0이다.
본원 발명의 실시예의 관련 콘텐츠는 제1 실시예의 관련 부분을 참조 가능하며, 여기서 상세하게 설명하지 않는다.
본원 발명의 제3 실시예는 메시지 처리 방법을 제공하는 바, 싱크 노드 기기에 응용되며, 도 15를 참조하면, 다음 단계를 포함한다.
단계(S1501)에서, 수신된 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정하고, 상기 단편에 대해 종료 조작이 수행된 것으로 판정되면, 하기의 단계에 진입하는 바,
단계(S1502)에서, 상기 단편에 구비되는 라벨 값에 따라 상기 단편 메시지를 재구성하여, 상기 클라이언트 메시지를 복원한다.
다시 말해, 본원 발명의 실시예는 단지 싱크 노드 기기에서 단편 재구성이 이루어지므로, 메시지 송신 시간을 절약하여, 송신 원가를 감소시킬 수 있다.
본원 발명의 실시예에서, 수신된 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정하는 단계는, 상기 단편 중의 라벨 값을 해석하여, 메시지 스트림 넘버를 얻는 단계; 및 상기 메시지 스트림 넘버에 따라 상기 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 결정하는 단계를 포함한다.
즉, 본원 발명의 실시예는 단편 라벨 값 중의 메시지 스트림 넘버에 따라 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정한다.
본원 발명의 실시예에서, 상기 단편에 구비되는 라벨 값에 따라 상기 단편 메시지를 재구성하여, 상기 단편 중의 라벨 값을 해석하여, 단편 시리얼 넘버를 얻는 단계; 및 상기 단편 시리얼 넘버 및 상기 단편에 따라 재구성하여 클라이언트 메시지를 얻는 단계를 포함한다.
다시 말해, 본원 발명의 실시예는 라벨 값 중의 단편 시리얼 넘버에 따라, 단편을 재구성하여, 분할하기 전의 클라이언트 메시지를 얻는다.
싱크 노드 기기에서, 수신 포트는 TSN 기술 수신 단편에 따라, TSN 단편 중의 라벨 필드 정보를 추출하고, 메시지 스트림의 번호에 따라 테이블을 조사하며, 메시지가 종결, 종료 조작을 결정하고, TSN 단편의 순서 번호에 따라 캐싱하여 원시 클라이언트 메시지를 회복하며, 도 16에 도시된 바와 같이, 회복 모듈은 단편의 캡슐화 필드를 박리하고, 클라이언트 메시지 콘텐츠를 추출하며, 원시 클라이언트 스트림 메시지를 다시 조립한다. 단편에서 Data 필드는 단지 일부가 클라이언트 메시지일 수 있고, 나머지 부분은 무용의 유휴 삽입 정보일 수 있으며, 클라이언트 메시지를 회복할 경우 유휴 삽입 정보를 삭제해야 한다. 일부 상황에서, Data 필드 부분은 두 개 또는 복수 개의 메시지를 포함할 수 있고, 클라이언트 메시지를 조립, 회복할 경우 각 클라이언트 메시지를 회복해야 한다.
본원 발명의 실시예의 관련 콘텐츠는 제1 실시예의 관련 부분을 참조 가능하며, 여기서 상세하게 설명하지 않는다.
본원 발명의 제4 실시예는 메시지 처리 장치를 제공하는 바, 소스 노드 기기에 응용되며, 도 17을 참조하면, 상기 장치는 서로 커플링되는 단편화 유닛 및 출력 유닛을 포함하고;
단편화 유닛은 클라이언트 메시지에 대해 사전 설정 단편 길이에 따라 단편화 및 캡슐화하여, 각 단편 내에 모두 라벨 값을 추가하고, 여기서, 상기 라벨 값은 단편 내의 클라이언트 메시지의 특징 정보를 식별하기 위한 것이며;
구체적으로 본원 발명의 실시예는 동일한 클라이언트의 메시지에 대해, 각각 사전 설정 단편 길이에 따라 캡슐화를 단편화하고, 단편 내에 클라이언트 메시지 특징 정보를 식별하기 위한 라벨 값 필드를 단편 내에 추가하며, 상기 라벨 값은 메시지 스트림 넘버(flow id) 및 단편 시리얼 넘버(flow sq)를 포함하고, 메시지 스트림 넘버는 단편이 속하는 클라이언트를 식별하며, 단편 전달 과정에서, 중간 노드 및 싱크 노드가 상기 메시지 스트림 넘버에 따라 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 결정하는 바, 즉, 중간 노드 및 싱크 노드가 상기 메시지 스트림 넘버에 따라 전달 조작인지 아니면 단편에 대해 재구성 처리의 조작인지를 결정한다. 단편 시리얼 넘버는 단편의 시퀀스를 식별하기 위한 것이고, 후속 싱크 노드는 상기 단편 시리얼 넘버에 따라 클라이언트 메시지를 재구성한다.
출력 유닛은 캡슐화한 후의 단편을 출력한다.
총체적으로 본원 발명의 실시예는 클라이언트 메시지를 사전 설정 단편 길이에 따라 단편화 및 캡슐화하여, 모든 단편의 길이가 전부 동일하도록 하면, 모든 큐에서 스케줄링을 대기하는 단편 길이가 전부 동일하고, 각 단편의 스케줄링 시간이 동일하며, 단편 사이에 스케줄링 소스를 선점하는 현상이 발생하지 않고, 혼잡이 발생하지 않을 수도 있으며, 메시지의 결정적인 지연 출력을 구현하여, 지연 떨림을 방지한다.
본원 발명의 실시예 중의 상기 라벨 값 콘텐츠는 메시지 스트림 넘버 및 단편 시리얼 넘버 중의 하나 이상을 포함하지만 이에 한하지 않는다.
구체적으로 실시할 경우, 본원 발명의 실시예의 상기 단편 내에 프리앰블, 프레임 구분자 및 단편 순서 카운터가 더 구비된다.
본원 발명의 실시예에서, 상기 단편화 유닛은 또한 TSN 프로토콜에 따라 상기 클라이언트 메시지의 첫 번째 단편 프론트 필드를 프리앰블 필드, 제1 프레임 구분자 SMD-SX 필드 및 라벨 값 필드로, 상기 클라이언트 메시지의 후속 단편의 프론트 필드를 프리앰블 필드, 제2 프레임 구분자 SMD-CX 필드 및 라벨 값 필드로 설정한다.
물론 구체적으로 실시할 경우, 종래의 TSN 프로토콜과 대응되기 위해, 본 분야의 기술자들은 후속 단편에서 단편 순서 카운터 frag count필드를 설정할 수 있다.
본원 발명의 실시예에서, 상기 단편화 유닛은 또한, 상기 클라이언트 메시지 정보량이 상기 사전 설정 단편 길이보다 작을 경우, 상기 사전 설정 단편 길이 미만인 위치에 유휴 정보를 충전한 후 캡슐화하고; 하나의 단편에 동일한 클라이언트의 복수 개의 클라이언트 메시지가 포함될 경우, 단편에서 각 클라이언트 메시지 전에 상기 클라이언트 메시지의 길이를 모두 캡슐화한다.
다시 말해, 고정 길이의 단편을 구현하기 위해, 하나의 메시지 길이가 부족할 경우, 유휴 정보를 충전할 수 있고, 상기 클라이언트에 복수 개의 메시지가 존재할 경우, 복수 개의 메시지를 전부 단편에 충전하여, 각 메시지 전에 상기 메시지의 길이를 모두 식별하여, 후속 싱크 노드가 메시지를 재구성하도록 한다.
구체적으로 실시할 경우, 본원 발명의 실시예의 상기 단편화 유닛은 또한 상기 단편의 CRC 체크섬 값을 산출하여, 상기 CRC 체크섬 값을 상기 단편 내에 캡슐화한다.
즉, 본원 발명의 실시예는 각 단편에 대해 모두 CRC 체크섬 값을 산출할 수 있고, 상기 CRC 체크섬 값을 단편의 마지막 부분에 캡슐화하며, 그 다음 출력한다.
구체적으로 실시할 경우, 본원 발명의 실시예의 상기 출력 유닛은 사전 설정된 송신 시간에 따라 사전 설정된 송신 속도로 캡슐화한 후의 단편을 출력한다.
본원 발명의 실시예의 단편이 고정 길이이고, 소스 노드 기기는 설정 시간에서 고정 속도를 사용하여 각 클라이언트 스트림의 단편을 송신하여, 네트워크에서 각 클라이언트 스트림의 단편 속도가 항상 불변한 것을 보장하며, 네트워크에서 각 기기는 고정 시각 스케줄링 처리를 구현할 수 있고, 결정적인 시간 지연을 구현한다.
본원 발명의 제5 실시예는 메시지 처리 장치를 제공하였고, 도 18을 참조하면, 중간 노드 기기에 응용되며, 하기의 부재를 포함한다.
제1 판정 유닛은 수신된 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정하며, 상기 단편에 대해 통과 조작을 수행한 것으로 판정하면, 제1 처리 유닛을 트리거한다.
상기 제1 처리 유닛은 상기 단편에 구비되는 라벨 값에 따라 상기 단편을 스케줄링하여 출력한다.
다시 말해, 중간 노드 기기는 단지 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정해야 하고, 단편을 재구성할 필요가 없으므로, 메시지 송신 시간을 절약할 수 있고, 송신 원가를 절감한다.
본원 발명의 실시예에서 상기 제1 판정 유닛은 상기 단편 중의 라벨 값을 해석하여, 메시지 스트림 넘버를 얻고, 상기 메시지 스트림 넘버에 따라 상기 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 결정한다.
또한, 본원 발명의 실시예의 제1 처리 유닛은 상기 메시지 스트림 넘버에 따라 상기 단편을 스케줄링하여 출력한다.
즉, 본원 발명의 실시예는 단편 라벨 값 중의 메시지 스트림 넘버에 따라 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 결정하고, 또한 후속적으로 상기 메시지 스트림 넘버에 따라 상기 단편을 스케줄링하여 출력한다.
본원 발명의 제6 실시예는 메시지 처리 장치를 제공하는 바, 도 19를 참조하면, 싱크 노드 기기에 응용되며, 하기의 부재를 포함한다.
제2 판정 유닛은 수신된 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정하며, 상기 단편에 대해 종료 조작이 수행된 것으로 판정되면, 제2 처리 유닛을 트리거한다.
상기 제2 처리 유닛은 상기 단편에 구비되는 라벨 값에 따라 상기 단편 메시지를 재구성하여, 상기 클라이언트 메시지를 복원한다.
다시 말해, 본원 발명의 실시예는 단지 싱크 노드 기기에서 단편 재구성이 이루어지므로, 메시지 송신 시간을 절약할 수 있고, 송신 원가를 절감한다.
본원 발명의 실시예에서, 상기 제2 판정 유닛은 상기 단편 중의 라벨 값을 해석하여, 메시지 스트림 넘버를 얻고, 상기 메시지 스트림 넘버에 따라 상기 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 결정한다.
즉, 본원 발명의 실시예는 단편 라벨 값 중의 메시지 스트림 넘버에 따라 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 결정한다.
구체적으로 실시할 경우, 본원 발명의 실시예의 제2 처리 유닛은 또한 상기 단편 중의 라벨 값을 해석하여, 단편 시리얼 넘버를 얻고, 상기 단편 시리얼 넘버 및 상기 단편에 따라 재구성하여 클라이언트 메시지를 얻는다.
다시 말해, 본원 발명의 실시예는 라벨 값 중의 단편 시리얼 넘버에 따라 단편을 재구성하여, 최종적으로 분할하기 전의 클라이언트 메시지를 얻는다.
본원 발명의 제7 실시예는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 제공하는 바, 상기 컴퓨터 저장 매체에 컴퓨터 프로그램이 저장되고, 상기 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 경우 본원 발명의 제1 실시예, 본원 발명의 제1 실시예 및 본원 발명의 제3 실시예 중 어느 하나의 상기 방법의 단계를 수행한다.
본원 발명의 제8 실시예는 소스 노드 기기를 제공하는 바, 상기 소스 노드 기기는 메모리, 프로세서 및 상기 메모리에 저장되고 상기 프로세서에서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하고, 상기 컴퓨터 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 경우 본원 발명의 제1 실시예 중 어느 하나의 상기 방법의 단계를 수행한다.
본원 발명의 제9 실시예는 중간 노드 기기를 제공하는 바, 상기 중간 노드 기기는 메모리, 프로세서 및 상기 메모리에 저장되고 상기 프로세서에서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하고, 상기 컴퓨터 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 경우 본원 발명의 제2 실시예 중 어느 하나의 상기 방법의 단계를 수행한다.
본원 발명 제10 실시예는 싱크 노드 기기를 제공하는 바, 상기 싱크 노드 기기는 메모리, 프로세서 및 상기 메모리에 저장되고 상기 프로세서에서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하고, 상기 컴퓨터 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 경우 본원 발명의 제3 실시예 중 어느 하나의 상기 방법의 단계를 수행한다.
설명해야 할 것은, 본원 발명의 각 실시예의 내용은 서로 상호 참조 가능하다.
예시적인 목적으로, 본원 발명의 예시적인 실시예를 공개하였고, 본 기술분야의 기술자는 여러 개선, 증가 및 대체는 가능한 것으로 인식하며, 따라서 본원 발명의 범위는 상기 실시예에 한정되지 않는다.
Claims (18)
- 소스 노드에 응용되는 클라이언트 메시지의 처리 방법으로서,
클라이언트 메시지에 대해 사전 설정 단편(slice) 길이에 따라 단편화 및 캡슐화하여, 각 단편 내에 모두 라벨 값을 추가하는 단계로서, 상기 라벨 값은 단편 내의 클라이언트 메시지의 특징 정보를 식별하기 위한 것인, 상기 라벨 값을 추가하는 단계; 및
캡슐화한 후의 단편을 출력하는 단계를 포함하되,
상기 클라이언트 메시지에 대해 사전 설정 단편 길이에 따라 단편화 및 캡슐화하는 것은,
상기 클라이언트 메시지 정보량이 상기 사전 설정 단편 길이보다 작을 경우, 상기 사전 설정 단편 길이 미만인 위치에 유휴 정보를 충전한 후, 상기 클라이언트 메시지를 캡슐화하고; 그리고
하나의 단편에 동일한 클라이언트의 복수 개의 클라이언트 메시지가 포함될 경우, 단편에서 각 클라이언트 메시지 전에 상기 클라이언트 메시지의 길이를 모두 캡슐화하는 것
을 포함하는, 클라이언트 메시지의 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 라벨 값의 콘텐츠는 메시지 스트림 넘버 및 단편 시리얼 넘버 중의 하나 이상을 포함하는, 클라이언트 메시지의 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 단편 내에 프리앰블 및 프레임 구분자가 더 구비되는, 클라이언트 메시지의 처리 방법. - 제3항에 있어서,
시간 민감형 네트워크 TSN 프로토콜에 따라 상기 클라이언트 메시지의 첫 번째 단편 프론트 필드를 프리앰블 필드, 제1 프레임 구분자 SMD-SX 필드 및 라벨 값 필드로 설정하고, 상기 클라이언트 메시지의 후속 단편의 프론트 필드를 프리앰블 필드, 제2 프레임 구분자 SMD-CX 필드 및 라벨 값 필드로 설정하는 단계를 더 포함하는, 클라이언트 메시지의 처리 방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 클라이언트 메시지에 대해 사전 설정 단편 길이를 단편화한 후, 캡슐화한 후의 단편을 출력하는 단계 전에,
상기 단편의 CRC 체크섬 값을 산출하여, 상기 CRC 체크섬 값을 상기 단편 내에 캡슐화하는 단계를 더 포함하는, 클라이언트 메시지의 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 캡슐화한 후의 단편을 출력하는 단계는,
사전 설정된 송신 시간에 따라 사전 설정된 송신 속도로 캡슐화한 후의 단편을 출력하는 단계를 포함하는, 클라이언트 메시지의 처리 방법. - 제1항에 있어서,
상기 클라이언트 메시지는 이더넷 MAC 메시지 및 PCS 계층의 코딩 블록 중의 하나 이상을 포함하는, 클라이언트 메시지의 처리 방법. - 중간 노드에 응용되는 메시지 처리 방법으로서,
수신된 캡슐화한 후의 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정하는 단계;
상기 단편에 대해 통과 조작을 수행한 것으로 판정하면, 상기 단편에 구비되는 라벨 값에 따라 상기 단편을 스케줄링하여 출력하는 단계;
클라이언트 메시지 정보량이 사전 설정 단편 길이보다 작을 경우, 상기 사전 설정 단편 길이 미만인 위치에 유휴 정보를 충전한 후, 상기 클라이언트 메시지를 캡슐화하는 단계; 및
하나의 단편에 동일한 클라이언트의 복수 개의 클라이언트 메시지가 포함될 경우, 단편에서 각 클라이언트 메시지 전에 상기 클라이언트 메시지의 길이를 모두 캡슐화하는 단계
를 포함하는, 메시지의 처리 방법. - 제9항에 있어서,
상기 수신된 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정하는 단계는,
상기 단편 중의 라벨 값을 해석하여, 메시지 스트림 넘버를 얻는 단계; 및
상기 메시지 스트림 넘버에 따라 상기 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 결정하는 단계
를 포함하는, 메시지의 처리 방법. - 제10항에 있어서,
상기 단편에 구비되는 라벨 값에 따라 상기 단편을 스케줄링하여 출력하는 단계는,
상기 메시지 스트림 넘버에 따라 상기 단편을 스케줄링하여 출력하는 단계를 포함하는, 메시지의 처리 방법. - 싱크 노드에 응용되는 메시지 처리 방법으로서,
수신된 캡슐화한 후의 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정하는 단계;
상기 단편에 대해 종료 조작이 수행된 것으로 판정되면, 상기 단편에 구비되는 라벨 값에 따라 단편 메시지를 재구성하여, 클라이언트 메시지를 복원하는 단계;
클라이언트 메시지 정보량이 사전 설정 단편 길이보다 작을 경우, 상기 사전 설정 단편 길이 미만인 위치에 유휴 정보를 충전한 후, 상기 클라이언트 메시지를 캡슐화하는 단계; 및
하나의 단편에 동일한 클라이언트의 복수 개의 클라이언트 메시지가 포함될 경우, 단편에서 각 클라이언트 메시지 전에 상기 클라이언트 메시지의 길이를 모두 캡슐화하는 단계
를 포함하는, 메시지의 처리 방법. - 제12항에 있어서,
상기 수신된 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 판정하는 단계는,
상기 단편 중의 라벨 값을 해석하여, 메시지 스트림 넘버를 얻는 단계; 및
상기 메시지 스트림 넘버에 따라 상기 단편화가 통과 조작인지 아니면 종료 조작인지를 결정하는 단계
를 포함하는, 메시지의 처리 방법. - 제12항에 있어서,
상기 단편에 구비되는 라벨 값에 따라 상기 단편 메시지를 재구성하는 단계는,
상기 단편 중의 라벨 값을 해석하여, 단편 시리얼 넘버를 얻는 단계; 및
상기 단편 시리얼 넘버 및 상기 단편에 따라 재구성하여 클라이언트 메시지를 얻는 단계
를 포함하는, 메시지의 처리 방법. - 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서,
상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 컴퓨터 프로그램이 저장되고, 상기 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 경우 제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 방법의 단계를 수행하는, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체. - 소스 노드 기기로서,
메모리, 프로세서 및 상기 메모리에 저장되고 상기 프로세서에서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하고,
상기 컴퓨터 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 경우 제1항 내지 제4항, 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법의 단계를 수행하는, 소스 노드 기기. - 중간 노드 기기로서,
메모리, 프로세서 및 상기 메모리에 저장되고 상기 프로세서에서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하고,
상기 컴퓨터 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 경우 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법의 단계를 수행하는, 중간 노드 기기. - 싱크 노드 기기로서,
메모리, 프로세서 및 상기 메모리에 저장되고 상기 프로세서에서 실행 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하고, 상기 컴퓨터 프로그램이 상기 프로세서에 의해 실행될 경우 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 방법의 단계를 수행하는, 싱크 노드 기기.
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