[发明专利]一种发送报文的方法、设备和系统

说明书

本申请实施例涉及一种报文发送的方法，在该方法中，网络设备接收报文，该网络设备识别出所述报文所属的流为已预留资源的时延敏感流量，所述已预留资源中包括所述流在一个时间窗内可发送的报文数；然后，所述网络设备根据所述流在一个时间窗内可发送的报文数以及所述一个时间窗内累计发送报文的情况用于发送所述流的队列中已存在的报文数将所述报文安排在特定的时间窗发出。该方法可以增加延时敏感流量的使用带宽，提高带宽利用率。

技术领域

本申请实施例涉及网络传输领域，特别涉及一种发送报文的方法、设备和系统。

背景技术

时延敏感网络一般指应用在工业控制等特殊领域的通信网络，一般来说该种网络对特定流量的发送端到接收端的端到端的时延有上限要求。如果报文到达目的地的时间晚于承诺时间，报文可能失去了时效性而变为无效。

一般来说，对于时延敏感流量，需要在其所处的网络的端到端路径上的各个节点，端口等层面为该流量预留一定资源，从而防止其在传输过程中发生不可预测的拥塞，产生额外的排队时延。

目前现有技术采用全局时钟同步的方法来发送时延敏感流量。该方法首先对全网所有节点的时钟有严格的同步要求，其次整个网络维护统一的时间窗节拍。全网所有节点上静态配置了各端口在每个时间窗的入队队列。网络设备在接收到报文后，按照当前全局时钟处在的时间窗将报文加入到相应出端口的队列中，加入的队列将在下一个时间窗被打开，报文被调度发出。

为了满足延时敏感流量的时延上限要求，上述方法在使用过程中有两个约束。约束1：上游网络设备在时间窗N发送出来的报文务必要要在下一网络设备的时间窗N内收到。约束 2：当前网络设备在时间窗N内收到的报文务必要在时间窗N内进入队列。如此，在报文从源端发送到目的端的过程中，报文在所经过的每个网络设备上都能保证网络设备在第N个时间窗收到的报文，一定能在第N+1个时间窗内发送出去，并且该报文会在下一节点的第N+1 个时间窗内收到。那么报文的端到端时延的最大值便是(K+1)*T，其中，K是报文在网络中经历的跳数，T是全局统一的时间窗宽度。如此，便具有可承诺的传输时延。

按照上述方法，报文的入队、出队时序如图1所示。由图1可看出，由于网络设备之间可能存在传输时延以及网络设备内部可能存在报文处理时延，因此，源端所发送报文需要经历传输时延和报文处理时延才能恰好在图1中所示的一个时间窗最末尾到达下一网络设备的队列，这就要求源端不能晚于某个时刻发送报文，否则，报文将无法保证在同一个时间窗内入队。

也就是说，为了保证延时敏感流量的具有可承诺的时延上限，源端只能使用每个时间窗内的很小的部分时间用于发送时延敏感流量。例如，假设全网统一时间窗时间为30us，网络节点相距1千米，网络节点的报文处理时延是20us，链路的传输速率是10Gbps。按上述方法，可供时延敏感流量使用的带宽将少于1.6Gbps(1Km光纤传输时延5us，在30us时间窗内有 5us传输时延和20us报文处理时延无法使用，能够使用的带宽(30us-20us-5us)/30us x 10Gbps＝1.6Gbps)。由此可见，现有技术可供时延敏感流量使用的带宽较少，资源利用率低。

发明内容

本申请实施例提供了一种发送报文的方法、设备和系统和存储介质，可以增加延时敏感流量的使用带宽，提高带宽利用率。

第一方面，本申请实施例提供了一种发送报文的方法，该方法应用于传输系统中的网络设备，在该方法中，网络设备接收报文，并识别出所述报文所属的流为已预留资源的时延敏感流量，所述已预留资源中包括所述流在一个时间窗内可发送的报文数。然后，该网络设备根据所述流在一个时间窗内可发送的报文数以及所述一个时间窗内累计发送报文的情况用于发送所述流的队列中已存在的报文数将所述报文安排在特定的时间窗发出。