[发明专利]一种数据传输方法、系统及电子设备

说明书

本申请公开了一种数据传输方法、系统及电子设备，在本申请所提供的方法中，将直接通过转发节点上报可用入队列周期来生成周期映射标签，在不需要时间同步的情况下实现端到端的业务发送，避免了时间同步误差导致的周期冲突。并且生成的周期映射表直接添加到业务流中，每个转发节点直接根据业务流中的周期映射标签进行转发，也不需要消耗设备资源创建以及维护周期映射表，降低了设备的资源消耗，降低了设备的运行压力。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据传输方法、系统及电子设备。

背景技术

在当前的通讯网络中，确定性网络(英文：Deterministic Network，简称：DetNet)是一项帮助实现IP(英文：Internet Protocol，简称：IP)网络从“尽力而为(best-effort)”到“准时、准确、快速”，控制并降低端到端时延的技术。DetNet只是尽力而为网络提供的另一种服务质量(英文：Quality of Service，简称：QoS)。

传统的QoS手段在保障带宽和转发队列优先级调度的方面有较好的效果，但IP网络的本质仍是统计复用网络，网络设备对数据包的传输行为缺乏精确的时间控制。当从多个上游网络设备发出的业务流同时到达下游网络设备的同一个物理端口时，就会形成流量的微突发，此时数据包只能通过排队等待来请求转发资源。随着网络中微突发的累加，最终体现为业务端到端之间时延与抖动的增加。

为了解决上述问题，现阶段DetNet方案均可以看做是多循环队列转发(英文：Multiple Cyclic Queuing and Forwarding，简称：Multi-CQF)方案的衍生。Multi-CQF是在出向端口的调度队列中选取多个队列(队列数≥3，通常取4)，用于确定性业务的接收与发送。例如，图1所示，选取4个队列用于接收和发送确定性业务流，4个队列以周期T为单位依次轮流打开出队列门控。在出队列周期，出队列门控打开，该队列处于发送状态，此时入队列门控应关闭。相反，在入队列周期，入队列门控打开，此时出队列门控应关闭，该队列处于接收状态。通过该方式，每个节点就完成了数据的接收以及发送。

在具体实现队列门控的打开以及关闭中，目前各个厂商都提出了具体的实现算法，比如指定周期排队转发(英文：Cycle Specified Queuing and Forwarding，简称：CSQF)算法、可扩展确定性转发(英文：Scalable Deterministic Forwarding，简称：SDF)算法等。

CSQF算法要求在本地设备上一周期T0入队列的业务流应当在下一周期T1完成出队列。接下来业务流抵达下游设备，控制器在编排哪个业务流应该进入哪个队列周期时，CSQF算法要求先计算传输链路上引入的时延。先将链路时延除以循环周期T，并向上取整，得到一个整数周期移位1T、2T、3T等等，再把这个整数周期移位上报给控制器进行编排。但是，CSQF算法的问题在于需要全网具备非常严格的时间同步，受同步误差的影响，多条端到端业务路径在编排时会发生周期冲突问题。

除了通过CSQF算法实现Multi-CQF之外，还可以通过SDF算法来实现，具体来讲，SDF算法允许上下游设备的队列周期不做对齐，只要求在本地设备上把当前周期接收到的业务流在下一周期发送出去即可。例如：上游节点A在T(x)周期发送了一条确定性业务流，该业务流在下游节点B的T(y)周期进入队列，并在节点B的T(y+1)周期发送出队列。

虽然SDF算法的优势在于网络各节点不需要时间同步，只需要满足频率同步即可，因此也不存在因队列周期冲突的问题，也不需要考虑链路传输引入的时延，更适用在大规模广域网的部署。但是，正因为周期映射表是由设备创建并维护的，所以SDF算法更加消耗设备性能资源，这是SDF算法的劣势，确定性业务越多，设备的资源消耗便成倍增加。

因此，目前CSQF算法以及SDF算法仍然存在算法复杂以及设备资源消耗较高的问题。

发明内容