TW202201927A

TW202201927A - 透過置換虛擬區網標籤而為時間敏感網路路由封包之裝置及方法

Info

Publication number: TW202201927A
Application number: TW109139482A
Authority: TW
Inventors: 劉啟全; 林俊余; 賴建宇; 廖文祿
Original assignee: 四零四科技股份有限公司
Priority date: 2020-06-15
Filing date: 2020-11-12
Publication date: 2022-01-01
Also published as: US11133959B1; JP2021197726A; CN113810291B; EP3926896A1; CN113810291A; TWI726828B; JP7183234B2

Abstract

一種包括儲存媒體以及控制器之裝置。儲存媒體儲存串流識別碼與虛擬區網標籤之間的映射。控制器耦接至儲存媒體，並根據映射而為了時間敏感網路路由封包。封包之路由包括：根據封包之串流識別碼以及映射而將封包中的虛擬區網標籤進行置換，以維持在時間敏感網路中傳送資料串流時的即時確定性操作。

Description

透過置換虛擬區網標籤而為時間敏感網路路由封包之裝置及方法

本申請係有關於時間敏感網路通訊，特別係有關於一種透過置換虛擬區網（Virtual Local Area Network，VLAN）標籤而為時間敏感網路（Time-Sensitive Networking，TSN）路由（route）封包之裝置及方法。

工業4.0是一種嶄新的數位工業科技，其主要藉由跨機具的數據蒐集與分析而改善製程的速度、彈性、以及效率，在降低成本的同時還能產出更高品質的產品。工業4.0的核心實體之一為網宇實體系統（Cyber Physical System，CPS），根據定義，這些系統需要在網路空間中能夠被數位化表示，為此，就必須將負責連接生產設備的營運技術（Operations Technology，OT）網路以及廠房層級的資訊技術（Information Technology，IT）網路整合起來。

遺憾的是，目前大多數的工業用乙太網標準都需要配合使用各自專屬的硬體裝置，這使得上述網路的整合難上加難，造成的結果是不同階層的網路之間各自孤立而必須藉由特定的閘道器來連接才能實現不同階層的網路之間的通訊。為了解決這個問題，電機電子工程師學會（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）802.1工作小組制定了一套時間敏感網路（Time-Sensitive Networking，TSN）標準，以實現即時確定性的操作，同時滿足垂直及水平向度上的可擴展性。

然而，由於時間敏感網路標準還在由電機電子工程師學會802.1工作小組持續討論中，許多操作細節還未明確制定，包括如何處理在時間敏感網路與非時間敏感網路之間傳送的資料串流，並同時維持在時間敏感網路中傳送資料串流時的即時確定性操作。

本申請提出一種裝置及方法，根據中央網路設定（Central Network Configuration，CNC）伺服器所提供的串流（stream）識別碼與虛擬區網（Virtual Local Area Network，VLAN）標籤的映射（mapping），在網路閘道器針對在時間敏感網路與非時間敏感網路之間路由的資料串流之封包置換虛擬區網標籤、或在網路交換器/路由器/橋接器針對在時間敏感網路內部路由的資料串流之封包置換虛擬區網標籤，從而維持在時間敏感網路中傳送資料串流時的即時確定性操作。

本申請之一實施例提供了一種裝置，其包括一儲存媒體以及一控制器。上述儲存媒體係用以儲存一或多個第一串流識別碼與一或多個第一虛擬區網標籤之間的映射。上述控制器係耦接至上述儲存媒體，並用以根據上述映射而為了一時間敏感網路路由至少一封包；其中上述封包之路由包括：識別上述封包之一第二串流識別碼；決定上述第二串流識別碼是否符合（match）上述映射中上述第一串流識別碼之一者；以及因應上述第二串流識別碼符合上述第一串流識別碼之一者，而將上述封包中之一第二虛擬區網標籤置換為上述映射中上述第一串流識別碼之符合者所對應之第一虛擬區網標籤。

本申請之另一實施例提供了一種方法，適用於連接至一時間敏感網路之一裝置，上述方法包括：根據一或多個第一串流識別碼與一或多個第一虛擬區網標籤之間的映射而為了一時間敏感網路路由至少一封包；其中上述封包之路由包括：識別上述封包之一第二串流識別碼；決定上述第二串流識別碼是否符合上述映射中上述第一串流識別碼之一者；以及因應上述第二串流識別碼符合上述第一串流識別碼之一者，而將上述封包中之一第二虛擬區網標籤置換為上述映射中上述第一串流識別碼之符合者所對應之第一虛擬區網標籤。

本申請之另一實施例提供了一種中央網路設定伺服器，其包括一網路介面裝置以及一控制器。上述網路介面裝置係用以提供網路連線至一時間敏感網路中之一第一裝置與一第二裝置。上述控制器係耦接至上述網路介面裝置，並用以透過上述網路介面裝置從上述第一裝置與上述第二裝置接收關於在上述第一裝置與上述第二裝置之間路由至少一封包之資訊，以及根據上述資訊分別更新上述第一裝置中關於一或多個第一串流識別碼與一或多個第一虛擬區網標籤之間的第一映射、以及上述第二裝置中關於上述第一串流識別碼與上述第一虛擬區網標籤之間的第二映射，以致能（enable）上述第一裝置與上述第二裝置分別根據上述第一映射與上述第二映射將上述封包中之一第二虛擬區網標籤置換為上述封包之一第二串流識別碼所對應之上述第一虛擬區網標籤之一者。

關於本申請其他附加的特徵與優點，此領域之熟習技術人士，在不脫離本申請之精神和範圍內，當可根據本案實施方法中所揭露之裝置以及方法做些許的更動與潤飾而得到。

本章節所敘述的是實施本申請之較佳方式，目的在於說明本申請之精神而非用以限定本申請之保護範圍，當可理解的是，使用於本說明書中的「包含」、「包括」等詞，係用以表示存在特定的技術特徵、數值、方法步驟、作業處理、元件以及/或組件，但並不排除可加上更多的技術特徵、數值、方法步驟、作業處理、元件、組件，或以上的任意組合。

第1圖係根據本申請一實施例所述之異質網路環境之示意圖。

如第1圖所示，異質網路環境100包括時間敏感網路110以及非時間敏感網路120，其中時間敏感網路110以及非時間敏感網路120係由時間敏感網路閘道器（如：111A）所連接，以致能時間敏感網路110與非時間敏感網路120之間的互通性。

時間敏感網路110可包括複數網路裝置111A~111D，其中網路裝置111A可為時間敏感網路閘道器（gateway），而網路裝置111B~111D可為時間敏感網路交換器（switch）/路由器（router）/橋接器（bridge）。此外，時間敏感網路110還可包括複數終端裝置112A~112D、以及中央網路設定（Central Network Configuration，CNC）伺服器113，中央網路設定伺服器113係連接至網路裝置111A~111D，以管理網路裝置111A~111D之設定。網路裝置111A~111D之每一者可連接至一或多個終端裝置，舉例來說，網路裝置111A可連接至機具（如：112A），網路裝置111B可連接至監視攝影機（如：112B），網路裝置111C可連接至機器手臂（如：112C），網路裝置111D可連接至輸送器（如：112D）。

網路裝置111A~111D之每一者係負責將終端裝置112A~112D連接到時間敏感網路110，以致能時間敏感網路110內部的即時確定性的操作。特別是，這些網路裝置之一，如：網路裝置111A，係用以作為時間敏感網路閘道器，負責連接時間敏感網路110以及非時間敏感網路120，讓資料串流的封包得以在時間敏感網路110與非時間敏感網路120之間路由。

中央網路設定伺服器113係負責管理網路裝置111A~111D之設定，以實現時間敏感網路110內部的即時確定性的操作。明確來說，中央網路設定伺服器113可執行拓撲探索（topology discovery）程序以決定時間敏感網路110的拓撲，並根據時間敏感網路110的拓撲以及其他參數決定資料串流的封包在時間敏感網路110中傳送時要走的通訊路徑。上述其他參數可包括資料串流在時間敏感網路110中傳送的時延（latency）資訊、以及網路裝置111A~111D在路由資料串流的封包時的負載資訊。

在一實施例，中央網路設定伺服器113可提供串流識別碼與虛擬區網標籤的映射給網路裝置111A，以設定資料串流的封包在時間敏感網路110與非時間敏感網路120之間路由的通訊路徑。同樣地，中央網路設定伺服器113可分別提供串流識別碼與虛擬區網標籤的不同映射給網路裝置111B~111D，以設定資料串流的封包在時間敏感網路110中路由的通訊路徑。

明確來說，提供給網路裝置111A~111D的映射資訊係根據時間敏感網路110的拓撲、資料串流的串流識別碼與時延資訊、以及/或網路裝置111A~111D的負載資訊而決定。

上述映射中的每個串流識別碼可由以下至少一者所組成：目的位址、來源位址、虛擬區網識別碼、優先權代碼點（Priority Code Point，PCP）、乙太類型（Ethertype）、以及子類型（Subtype）。明確來說，目的位址、來源位址、虛擬區網識別碼、優先權代碼點、以及乙太類型皆為乙太網封包之標頭（header）欄位，而子類型為乙太網封包之酬載（payload）欄位之一部份，其中乙太網封包係符合由電機電子工程師學會（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）802.1工作小組所制定的時間敏感網路標準。

在一實施例，每個串流識別碼可由乙太類型以及子類型（如：酬載欄位的第一位元組）所組成，而每個虛擬區網標籤可包括虛擬區網識別碼以及優先權代碼點（Priority Code Point，PCP），其中虛擬區網識別碼與優先權代碼點皆為乙太網封包之標頭欄位，乙太網封包係符合由電機電子工程師學會802.1工作小組所制定的時間敏感網路標準。

在另一實施例，每個串流識別碼可由目的位址以及來源位址所組成，而每個虛擬區網標籤可包括虛擬區網識別碼以及優先權代碼點。

在另一實施例，每個串流識別碼可由虛擬區網識別碼以及優先權代碼點所組成，且本身請不在此限。

根據收到的映射資訊，網路裝置111A~111D可查找各自的映射中是否存在串流識別碼符合（match）當前封包的串流識別碼，舉例來說，如果映射中存在符合之串流識別碼，網路裝置111A/111B/111C/111D可對該封包執行虛擬區網標籤之置換。透過對虛擬區網標籤的置換，可讓封包在時間敏感網路110中路由時使用確定有限時延（deterministically bounded latency）的通訊路徑。

當可理解的是，第1圖所示之元件僅用以提供一說明之範例，並非用以限制本申請之保護範圍。舉例來說，時間敏感網路110可包括更少或更多的網路裝置及終端裝置。或者，時間敏感網路110可連接在兩個非時間敏感網路之間，使得資料串流得以透過時間敏感網路110在兩個非時間敏感網路之間傳送。

第2圖係根據本申請一實施例所述之網路裝置或中央網路設定伺服器之示意圖。

如第2圖所示，網路裝置或中央網路設定伺服器可包括網路介面裝置10、控制器20、以及儲存媒體30。

網路介面裝置10係用以提供網路連線，從而實現資料串流在時間敏感網路110與非時間敏感網路120之間、或在時間敏感網路110中傳送之功能。

控制器20可為通用處理器、微處理器（Micro-Control Unit，MCU）、或數位訊號處理器（Digital Signal Processor，DSP）等，其包括了各式邏輯電路，用以提供資料處理及運算之功能、控制網路介面裝置10以進行在時間敏感網路110與非時間敏感網路120之間、或在時間敏感網路110中傳送資料串流、以及對儲存媒體30進行資料（如：串流識別碼與虛擬區網標籤的映射）之儲存及讀取。

特別是，控制器20還整合了網路介面裝置10以及儲存媒體30之作業，以執行本申請所述之方法。

該領域之熟習技藝人士當可理解，控制器20中的邏輯電路通常可包括多個電晶體，用以控制該邏輯電路之運作以提供所需之功能及作業。更進一步的，電晶體的特定結構及其之間的連結關係通常是由編譯器所決定，例如：暫存器轉移語言（Register Transfer Language，RTL）編譯器可由處理器所運作，將類似組合語言碼的指令檔（script）編譯成適用於設計或製造該邏輯電路所需之形式。的確，暫存器轉移語言在促進電子數位系統的設計程序中扮演著不可或缺的角色。

儲存媒體30可為非暫態（non-transitory）之電腦可讀取儲存媒體，包括：記憶體（如：快閃記憶體、非揮發性隨機存取記憶體(Non-volatile Random Access Memory，NVRAM)）、或磁性儲存裝置（如：硬碟、磁帶）、或光碟、或上述媒體之任意組合，用以儲存資料（如：串流識別碼與虛擬區網標籤的映射）、以及應用、作業系統、以及/或本申請所述方法之程式碼。

當可理解的是，第2圖所示之元件僅用以提供一說明之範例，並非用以限制本申請之保護範圍。舉例來說，網路裝置或中央網路設定伺服器可包括更多的元件，例如：輸入輸出（Input/Output，I/O）裝置（可包括：一或多個按鈕、發光器、喇叭、鍵盤、滑鼠、觸碰板、以及/或顯示裝置等）。

第3圖係根據本申請一實施例所述為時間敏感網路路由封包之方法流程圖。

在此實施例，本申請之方法係適用於連接至時間敏感網路（如：時間敏感網路110）之網路裝置。舉例來說，本申請之方法可適用於連接時間敏感網路（如：時間敏感網路110）與非時間敏感網路（如：非時間敏感網路120）之網路裝置111A；或者，本申請之方法可適用於時間敏感網路（如：時間敏感網路110）內部的網路裝置111B/111C/111D。

首先，網路裝置將路由封包之資訊回報至時間敏感網路（如：時間敏感網路110）中的中央網路設定伺服器（如：中央網路設定伺服器113）（步驟S310），並且從中央網路設定伺服器接收串流識別碼與虛擬區網標籤的映射（或映射之更新）（步驟S320）。關於資訊回報之詳細內容將於後續第6圖進行說明。

接續步驟S320，網路裝置接收到一封包並決定該封包是否包括虛擬區網標籤（步驟S330）。

接續步驟S330，如果該封包包括虛擬區網標籤，網路裝置決定該封包之串流識別碼（步驟S340）。

在一實施例，串流識別碼可由該封包之乙太類型以及子類型（如：酬載欄位的第一位元組）之至少一者所組成。

在另一實施例，串流識別碼可由該封包之目的位址以及來源位址所組成。

接續步驟S340，網路裝置決定該封包之串流識別碼是否符合映射（即：串流識別碼與虛擬區網標籤的映射）中之一串流識別碼（步驟S350）。

接續步驟S350，如果該封包之串流識別碼符合映射中之一串流識別碼，網路裝置將該封包中的虛擬區網標籤置換為映射中符合之串流識別碼所對應之虛擬區網標籤（步驟S360），然後根據該封包目前之標頭欄位將該封包進行路由（步驟S370），流程結束。

回到步驟S330，如果該封包不包括任何虛擬區網標籤，則流程接至步驟370。

回到步驟S350，如果該封包之串流識別碼不符合映射中之任何串流識別碼，則流程接至步驟370。

第4圖係顯示本申請一實施例所述在封包中置換虛擬區網標籤之示意圖。

在一實施例，係由網路閘道器（如：網路裝置111A）接收來自非時間敏感網路（如：非時間敏感網路120）的封包P1，然後根據從中央網路設定伺服器（如：中央網路設定伺服器113）所收到的映射在封包P1中置換虛擬區網標籤，從而產生封包P1’在時間敏感網路（如：時間敏感網路110）中傳送。

在另一實施例，係由網路交換器（如：網路裝置111B/111C/111D）接收來自一樣位於時間敏感網路（如：時間敏感網路110）內部的網路裝置（如：網路裝置111B/111C/111D）或終端裝置（如：終端裝置112A~112D）所傳送的封包P1，然後根據從中央網路設定伺服器（如：中央網路設定伺服器113）所收到的映射對封包P1置換虛擬區網標籤，從而產生封包P1’在時間敏感網路（如：時間敏感網路110）中傳送。

如第4圖所示，映射指明（specify）了複數串流識別碼與複數虛擬區網標籤的對應關係，其中每個串流識別碼係由目的位址以及來源位址所組成、或由乙太類型以及子類型（如：酬載欄位的第一位元組）所組成，而每個虛擬區網標籤係由虛擬區網識別碼以及優先權代碼點所組成。

舉例來說，在映射中，標示為DA1的目的位址搭配標示為SA1的來源位址，則對應到封包的封裝協定為EtherCAT；16進位數值標示為0x890F的乙太類型搭配16進位數值標示為0x00~0xBF的子類型，則對應到封包的封裝協定為工業乙太網控制及通訊連結（Control and Communication Link using Industrial Ethernet，CC-Link IE）的控制器協定CC-Link IE Control或現場設備協定CC-Link IE Field。

封包P1包括8位元的前文（preamble）欄位、6位元的目的位址欄位、6位元的來源位址欄位、4位元的虛擬區網標籤欄位、2位元的乙太類型欄位、酬載欄位（其中的第一位元為子類型欄位）、以及4位元的訊框檢查序列（Frame Check Sequence，FCS）欄位。

特別是，封包P1的乙太類型欄位的16進位數值為0x890F，而封包P1的子類型欄位的16進位數值為0x03。此外，封包P1的虛擬區網標籤欄位包括2位元的標籤協定識別碼（Tag Protocol Identifier，TPID）欄位、3位元的優先權代碼點欄位、1位元的標準格式指標（Canonical Format Indicator，CFI）欄位、以及12位元的虛擬區網識別碼欄位，其中優先權代碼點欄位的十進位數值標示為5，虛擬區網識別碼欄位的十進位數值標示為10。

網路裝置在查找映射之後發現有一條目符合封包P1的乙太類型及子類型，明確來說，在映射中，16進位數值標示為0x890F的乙太類型搭配16進位數值標示為0x03的子類型，係對應至虛擬區網識別碼為100以及優先權代碼點為3的虛擬區網標籤。

因應在映射中查找到符合的條目，網路裝置將封包P1中的虛擬區網識別碼=10以及優先權代碼點=5置換為虛擬區網識別碼=100以及優先權代碼點=3，從而將封包P1轉換為封包P1’。

須注意的是，在封包P1中，只有虛擬區網識別碼欄位以及優先權代碼點欄位被置換，其他欄位則維持不變。

第5圖係顯示本申請另一實施例所述在封包中置換虛擬區網標籤之示意圖。

在一實施例，係由網路閘道器（如：網路裝置111A）接收來自非時間敏感網路（如：非時間敏感網路120）的封包P2，然後根據從中央網路設定伺服器（如：中央網路設定伺服器113）所收到的映射對封包P2置換虛擬區網標籤，從而產生封包P2’在時間敏感網路（如：時間敏感網路110）中傳送。

在另一實施例，係由網路交換器（如：網路裝置111B/111C/111D）接收來自一樣位於時間敏感網路（如：時間敏感網路110）內部的網路裝置（如：網路裝置111B/111C/111D）或終端裝置（如：終端裝置112A~112D）所傳送的封包P2，然後根據從中央網路設定伺服器（如：中央網路設定伺服器113）所收到的映射對封包P2置換虛擬區網標籤，從而產生封包P2’在時間敏感網路（如：時間敏感網路110）中傳送。

如第5圖所示，映射指明了複數串流識別碼與複數虛擬區網標籤的對應關係，其中每個串流識別碼係由目的位址以及來源位址所組成、或由乙太類型以及子類型（如：酬載欄位的第一位元組）所組成，而每個虛擬區網標籤係由虛擬區網識別碼以及優先權代碼點所組成。

舉例來說，在映射中，標示為DA2的目的位址搭配標示為SA2的來源位址，則對應到封包的封裝協定為EtherCAT；16進位數值標示為0x890F的乙太類型搭配16進位數值標示為0x00~0xBF的子類型，則對應到封包的封裝協定為工業乙太網控制及通訊連結的控制器協定CC-Link IE Control或現場設備協定CC-Link IE Field。

封包P2包括8位元的前文欄位、6位元的目的位址欄位、6位元的來源位址欄位、4位元的虛擬區網標籤欄位、2位元的乙太類型欄位、酬載欄位（其中的第一位元為子類型欄位）、以及4位元的訊框檢查序列欄位。

特別是，封包P2的乙太類型欄位的16進位數值為0x8892，而封包P2的子類型欄位的16進位數值為0x01。此外，封包P2的虛擬區網標籤欄位包括2位元的標籤協定識別碼欄位、3位元的優先權代碼點欄位、1位元的標準格式指標欄位、以及12位元的虛擬區網識別碼欄位，其中優先權代碼點欄位的十進位數值標示為5，虛擬區網識別碼欄位的十進位數值標示為10。

網路裝置在查找映射之後發現有一條目符合封包P2的乙太類型及子類型，明確來說，在映射中，16進位數值標示為0x8892的乙太類型搭配16進位數值標示為0x01的子類型，係對應至虛擬區網識別碼為100以及優先權代碼點為4的虛擬區網標籤。

因應在映射中查找到符合的條目，網路裝置將封包P2中的虛擬區網識別碼=10以及優先權代碼點=5置換為虛擬區網識別碼=100以及優先權代碼點=4，從而將封包P2轉換為封包P2’。

須注意的是，在封包P2中，只有虛擬區網識別碼欄位以及優先權代碼點欄位被置換，其他欄位則維持不變。

第6圖係顯示本申請一實施例所述更新網路裝置端之映射資訊之示意圖。

如第6圖所示，時間敏感網路600包括複數網路裝置611~614以及中央網路設定伺服器615，其中網路裝置611、614皆連接至網路裝置612~613，但網路裝置611、614並不直接相連。

初始地，資料串流係根據通訊路徑1在時間敏感網路600中路由，明確來說，通訊路徑1起始於網路裝置611，然後依序通過網路裝置612、614。

同時，網路裝置611~614可各自向中央網路設定伺服器615回報其路由封包之資訊，中央網路設定伺服器615便可根據回報的資訊更新映射予網路裝置611~614。之後，網路裝置611~614會根據更新的映射對封包置換虛擬區網標籤（置換虛擬區網標籤之作業如第3~5圖之說明），從而採用不同的通訊路徑（即通訊路徑2）來路由資料串流。

在一實施例，回報之資訊可包括資料串流之封包之時戳（timestamp），用以指示封包抵達或離開網路裝置611~614之時間。明確來說，中央網路設定伺服器615可根據封包之時戳決定資料串流之時延，當資料串流之時延大於預定門檻時，則執行映射之更新。

在另一實施例，回報之資訊可包括網路裝置611~614路由封包時之負載。舉例來說，所述負載可關聯至網路裝置內儲存待路由封包的入口（ingress）佇列以及/或出口（egress）佇列的佔用程度。如果一網路裝置之入口佇列以及/或出口佇列已接近被佔滿，表示該網路裝置之負載為高。明確來說，中央網路設定伺服器615可在網路裝置612（關係至通訊路徑1）之負載高於預定門檻且網路裝置613（關係至通訊路徑2）之負載低於預定門檻時，執行映射之更新。

根據上述實施例，當可理解的是，本申請所述裝置及方法根據可動態更新之映射在封包中置換虛擬區網標籤，從而實現時間敏感網路與非時間敏感網路之間的互通性，同時維持在時間敏感網路中傳送資料串流時的即時確定性操作。

本申請雖以各種實施例揭露如上，然而其僅為範例參考而非用以限定本申請的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本申請之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例並非用以限定本申請之範圍，本申請之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

於申請專利範圍中所使用的「第一」、「第二」等詞係用來修飾權利要求中的元件，並非用來表示之間具有優先權順序，先行關係，或者是一個元件先於另一個元件，或者是執行方法步驟時的時間先後順序，僅用來區別具有相同名字的元件。

100:異質網路環境 110:時間敏感網路 111A~111D、611~614:網路裝置 112A~112D:終端裝置 113、615:中央網路設定伺服器 120:非時間敏感網路 10:網路介面裝置 20:控制器 30:儲存媒體 S310~S370:步驟編號 P1、P1’、P2、P2’:封包

第1圖係根據本申請一實施例所述之異質網路環境之示意圖。第2圖係根據本申請一實施例所述之網路裝置或中央網路設定伺服器之示意圖。第3圖係根據本申請一實施例所述為時間敏感網路路由封包之方法流程圖。第4圖係顯示本申請一實施例所述在封包中置換虛擬區網標籤之示意圖。第5圖係顯示本申請另一實施例所述在封包中置換虛擬區網標籤之示意圖。第6圖係顯示本申請一實施例所述更新網路裝置端之映射資訊之示意圖。

S310~S370:步驟編號

Claims

一種裝置，包括：一儲存媒體，用以儲存一或多個第一串流（stream）識別碼與一或多個第一虛擬區網（Virtual Local Area Network，VLAN）標籤之間的映射（mapping）；以及一控制器，耦接至上述儲存媒體，並用以根據上述映射而為了一時間敏感（Time-Sensitive Networking，TSN）網路路由（route）至少一封包；其中上述封包之路由包括：識別上述封包之一第二串流識別碼；決定上述第二串流識別碼是否符合（match）上述映射中上述第一串流識別碼之一者；以及因應上述第二串流識別碼符合上述第一串流識別碼之一者，而將上述封包中之一第二虛擬區網標籤置換為上述映射中上述第一串流識別碼之符合者所對應之第一虛擬區網標籤。
如請求項1所述之裝置，其中上述第一串流識別碼與上述第二串流識別碼之每一者係由一乙太類型（Ethertype）以及一子類型（Subtype）所組成，上述乙太類型為一乙太網封包之一標頭（header）欄位，上述子類型為上述乙太網封包之一酬載（payload）欄位之一部份，而上述乙太網封包係符合由電機電子工程師學會（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）802.1工作小組所制定的時間敏感網路標準。
如請求項1所述之裝置，其中上述第一串流識別碼與上述第二串流識別碼之每一者係由一目的位址以及一來源位址所組成，上述目的位址與上述來源位址皆為一乙太網封包之一標頭欄位，而上述乙太網封包係符合由電機電子工程師學會802.1工作小組所制定的時間敏感網路標準。
如請求項1所述之裝置，其中上述第一虛擬區網標籤與上述第二虛擬區網標籤之每一者包括一虛擬區網識別碼以及一優先權代碼點，上述虛擬區網識別碼與上述優先權代碼點皆為一乙太網封包之一標頭欄位，而上述乙太網封包係符合由電機電子工程師學會802.1工作小組所制定的時間敏感網路標準。
如請求項1所述之裝置，其中當上述封包於上述時間敏感網路與一非時間敏感網路之間路由時，上述裝置為一網路閘道器（gateway）支援上述時間敏感網路與上述非時間敏感網路之間的互通性；或者，當上述封包於上述時間敏感網路內部路由時，上述裝置為一網路交換器（switch）支援在上述時間敏感網路內部的時間敏感通訊。
一種方法，適用於連接至一時間敏感網路之一裝置，上述方法包括：根據一或多個第一串流識別碼與一或多個第一虛擬區網標籤之間的映射而為了一時間敏感網路路由至少一封包；其中上述封包之路由包括：識別上述封包之一第二串流識別碼；決定上述第二串流識別碼是否符合上述映射中上述第一串流識別碼之一者；以及因應上述第二串流識別碼符合上述第一串流識別碼之一者，而將上述封包中之一第二虛擬區網標籤置換為上述映射中上述第一串流識別碼之符合者所對應之第一虛擬區網標籤。
如請求項6所述之方法，其中上述第一串流識別碼與上述第二串流識別碼之每一者係由上述乙太類型以及上述子類型所組成，上述乙太類型為一乙太網封包之一標頭欄位，上述子類型為上述乙太網封包之一酬載欄位之一部份，而上述乙太網封包係符合由電機電子工程師學會802.1工作小組所制定的時間敏感網路標準。
如請求項6所述之方法，其中上述第一串流識別碼與上述第二串流識別碼之每一者係由上述目的位址以及上述來源位址所組成，上述目的位址與上述來源位址皆為一乙太網封包之一標頭欄位，而上述乙太網封包係符合由電機電子工程師學會802.1工作小組所制定的時間敏感網路標準。
如請求項6所述之方法，其中上述第一虛擬區網標籤與上述第二虛擬區網標籤之每一者包括一虛擬區網識別碼以及一優先權代碼點，上述虛擬區網識別碼與上述優先權代碼點皆為一乙太網封包之一標頭欄位，而上述乙太網封包係符合由電機電子工程師學會802.1工作小組所制定的時間敏感網路標準。
如請求項6所述之方法，其中當上述封包於上述時間敏感網路與一非時間敏感網路之間路由時，上述裝置為一網路閘道器支援上述時間敏感網路與上述非時間敏感網路之間的互通性；或者，當上述封包於上述時間敏感網路內部路由時，上述裝置為一網路交換器支援在上述時間敏感網路內部的時間敏感通訊。
一種中央網路設定（Central Network Configuration，CNC）伺服器，包括：一網路介面裝置，用以提供網路連線至一時間敏感網路中之一第一裝置與一第二裝置；以及一控制器，耦接至上述網路介面裝置，並用以透過上述網路介面裝置從上述第一裝置與上述第二裝置接收關於在上述第一裝置與上述第二裝置之間路由至少一封包之資訊，以及根據上述資訊分別更新上述第一裝置中關於一或多個第一串流識別碼與一或多個第一虛擬區網標籤之間的第一映射、以及上述第二裝置中關於上述第一串流識別碼與上述第一虛擬區網標籤之間的第二映射，以致能（enable）上述第一裝置與上述第二裝置分別根據上述第一映射與上述第二映射將上述封包中之一第二虛擬區網標籤置換為上述封包之一第二串流識別碼所對應之上述第一虛擬區網標籤之一者。
如請求項11所述之中央網路設定伺服器，其中上述資訊包括：上述封包之一第一時戳（timestamp），用以指示上述封包抵達或離開上述第一裝置之時間；以及上述封包之一第二時戳（timestamp），用以指示上述封包抵達或離開上述第二裝置之時間；其中上述控制器還用以根據上述第一時戳與上述第二時戳決定上述封包在上述第一裝置與上述第二裝置之間路由之一時延（latency），上述第一映射與上述第二映射之更新係因應上述時延大於一預定門檻而執行。
如請求項11所述之中央網路設定伺服器，其中上述資訊包括：上述第一裝置路由上述封包時之一第一負載；以及上述第二裝置路由上述封包時之一第二負載；其中上述第一映射與上述第二映射之更新係因應上述第一負載或上述第二負載高於一預定門檻而執行。
如請求項11所述之中央網路設定伺服器，其中上述第一裝置或上述第二裝置為一網路閘道器支援上述時間敏感網路與一非時間敏感網路之間的互通性、或為一網路交換器支援在上述時間敏感網路內部的時間敏感通訊。