CN113346980B - 用于消息转发的方法、电子设备和计算机存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开的实施例涉及用于消息转发的方法、电子设备和存储介质，涉及通信领域。根据该方法，确定是否经由第一端口接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段；如果确定经由第一端口接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段，则确定头部部分中的源物理地址与本地物理地址是否相同；如果确定源物理地址与本地物理地址不同，则基于校验字段，确定头部部分是否通过校验；以及如果确定头部部分通过校验，则经由第二端口转发消息。由此，能够按照固定转发延时转发不同消息并且转发的消息经过校验。
Description
技术领域
本公开的实施例总体涉及通信领域，具体涉及用于消息转发的方法、电子设备和计算机存储介质。
背景技术
EPA_SRB总线为基于EPA总线发展而来的实时以太网，其显著特点为该***通信时采用周期式通信，每个通信周期为一个宏周期。宏周期包括周期时间和非周期时间。***中所有设备均同步在一个时间基准下，即所有节点均同步在同一个时间基准支线。***中有一个节点为提供时间基准的主时钟节点，其他节点为从时钟节点。所有的从时钟节点需要与该主时钟节点进行时钟同步通信，实现整个网络同步。
在EPA_SRB 网络中有三种拓扑结构：环型拓扑、星型拓扑、线型拓扑。其中环型拓扑结构是***中所有节点组成一个环状结构，各个节点与主节点通过转发消息进行时间同步、数据通信。网络传输过程中因环境会存在误码，传统转发消息方案没有进行转发安全检测，使得转发报文过程不可靠性。并且传统存储转发方式对不同消息产生不同转发延时。由此，对时间同步可能会造成较大误差，使得信息传递造成数据误码。
发明内容
提供了一种用于消息转发的方法、电子设备以及计算机存储介质，能够按照固定转发延时转发不同消息并且转发的消息经过校验。
根据本公开的第一方面，提供了一种用于消息转发的方法。该方法包括：确定是否经由第一端口接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段；如果确定经由第一端口接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段，则确定头部部分中的源物理地址与本地物理地址是否相同；如果确定源物理地址与本地物理地址不同，则基于校验字段，确定头部部分是否通过校验；以及如果确定头部部分通过校验，则经由第二端口转发消息。
根据本公开的第二方面，提供了一种用于消息转发的方法。该方法包括：如果确定经由第一端口接收到消息中的源物理地址，则确定源物理地址与本地物理地址是否相同；如果确定源物理地址与本地物理地址不同，则确定是否经由第一端口接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段，头部部分至少包括源物理地址；如果确定经由第一端口接收到头部部分和校验字段，则基于校验字段，确定头部部分是否通过校验；以及如果确定头部部分通过校验，则经由第二端口转发消息。
根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行根据本公开的第一方面或第二方面所述的方法。
在本公开的第四方面中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现根据本公开的第一方面或第二方面的方法。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标注表示相同或相似的元素。
图1是根据本公开的实施例的通信***100的示意框图。
图2是根据本公开的实施例的用于消息转发的方法200的示意图。
图3是根据本公开的实施例的用于消息转发的方法300的示意图。
图4是根据本公开的实施例的消息400的示意图。
图5是根据本公开的实施例的用于经由第二端口转发消息的方法500的示意图。
图6是用于实现根据本公开的实施例的用于消息转发的方法的电子设备的示意框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
如上所述，传统转发消息方案没有进行转发安全检测，使得转发报文过程不可靠性。并且传统存储转发方式对不同消息产生不同转发延时。
为了至少部分地解决上述问题以及其他潜在问题中的一个或者多个，本公开的示例实施例提出了一种用于消息转发的方案。在该方案中，确定是否经由第一端口接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段；如果确定经由第一端口接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段，则确定头部部分中的源物理地址与本地物理地址是否相同；如果确定源物理地址与本地物理地址不同，则基于校验字段，确定头部部分是否通过校验；以及如果确定头部部分通过校验，则经由第二端口转发消息。
本公开的示例实施例还提供了另一种用于消息转发的方案。在该方案中，如果确定经由第一端口接收到消息中的源物理地址，则确定源物理地址与本地物理地址是否相同；如果确定源物理地址与本地物理地址不同，则确定是否经由第一端口接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段，头部部分至少包括源物理地址；如果确定经由第一端口接收到头部部分和校验字段，则基于校验字段，确定头部部分是否通过校验；以及如果确定头部部分通过校验，则经由第二端口转发消息。
以此方式，在接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段后就进行转发决策，无需等到全部消息接收完毕后才进行转发，能够按照固定转发延时转发不同消息并且转发的消息经过校验。
在下文中，将结合附图更详细地描述本方案的具体示例。
图1示出了根据本公开的实施例的通信***100的示意框图。通信***100可以包括多个电子设备110-1至110-4（下文统称为110）。应当理解，虽然图1示出了4个电子设备110，但是这只是举例说明，电子设备110的数量可以更多或更少。
如图1所示，电子设备110各包括两个端口A和B。电子设备110经由这两个端口A和B形成环型拓扑。应当理解，这只是举例说明，也可以采用其他拓扑结构，例如线型拓扑等。
电子设备110可以包括但不限于EPA设备，例如EPA_SRB设备。通信***100可以为EPA***或网络。
电子设备110可以用于确定是否经由第一端口接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段；如果确定经由第一端口接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段，则确定头部部分中的源物理地址与本地物理地址是否相同；如果确定源物理地址与本地物理地址不同，则基于校验字段，确定头部部分是否通过校验；以及如果确定头部部分通过校验，则经由第二端口转发消息。
备选地，电子设备110可以用于如果确定经由第一端口接收到消息中的源物理地址，则确定源物理地址与本地物理地址是否相同；如果确定源物理地址与本地物理地址不同，则确定是否经由第一端口接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段，头部部分至少包括源物理地址；如果确定经由第一端口接收到头部部分和校验字段，则基于校验字段，确定头部部分是否通过校验；以及如果确定头部部分通过校验，则经由第二端口转发消息。
由此，在接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段后就进行转发决策，无需等到全部消息接收完毕后才进行转发，能够按照固定转发延时转发不同消息并且转发的消息经过校验。
图2示出了根据本公开的实施例的用于消息转发的方法200的流程图。例如，方法200可以由如图1所示的电子设备110来执行。应当理解的是，方法200还可以包括未示出的附加框和/或可以省略所示出的框，本公开的范围在此方面不受限制。
在框202处，电子设备110确定是否经由第一端口接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段。
图4示出了根据本公开的实施例的消息400的示意图。如图4所示，消息400可以包括头部部分410、针对头部部分410的校验字段420和其他数据430。应当理解，本公开的消息也可以采用其他合适的结构，本公开的范围在此不受限制。
头部部分410可以包括6字节的目的物理地址、6字节的源物理地址、2字节的协议类型、0.5字节的协议版本号、0.5字节的消息头长度HL、0.5字节的服务序列号SID和0.5字节的服务序列号对应类型TYPE，一共16字节。
校验字段420可以具有例如2字节，其可以采用CRC校验、哈希运算、奇偶校验等实现。
如果电子设备110在框202处确定经由第一端口接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段，则在框204处确定头部部分中的源物理地址与本地物理地址是否相同。
如果电子设备110在框204处确定源物理地址与本地物理地址不同，则在框206处基于校验字段，确定头部部分是否通过校验。
例如，如果校验字段是CRC校验字段，则采用CRC校验头部部分是否与校验字段相同，如果相同，则通过校验，如果不同则未通过校验。
还如，如果校验字段是哈希校验字段，则对头部部分计算哈希结果，确定与校验字段是否相同，如果相同，则通过校验，如果不同则未通过校验。
如果电子设备110在框206处确定头部部分通过校验，则在框208处经由第二端口转发消息。
如果电子设备110在框204处确定源物理地址与本地物理地址相同，或者在框206处确定头部部分未通过校验，则不转发消息。
例如，以以太网消息为例，帧间隙为12字节，前导码为7字节，起始码为1字节，具有16字节的头部部分和2字节的校验字段，总的转发延时为对于38（12+7+1+16+2）字节的接收时延和处理时延，因而转发时延是固定的。
由此，在接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段后就进行转发决策，无需等到全部消息接收完毕后才进行转发，能够按照固定转发延时转发不同消息并且转发的消息经过校验。不同消息具有固定转发延时，使得时间同步精度更高，进而抑制传统环型网络由于地址错误造成的网络风暴，此前传统直接转发或者无碎片转发，由于没有校验，在环型网络中如果源物理地址传输过程错误的话，会形成网络风暴。此外，由于在源物理地址与本地物理地址相同时不转发消息，避免了消息在网络内循环造成消息碰撞或形成网络风暴。
图3示出了根据本公开的实施例的用于消息转发的方法300的流程图。例如，方法300可以由如图1所示的电子设备110来执行。应当理解的是，方法300还可以包括未示出的附加框和/或可以省略所示出的框，本公开的范围在此方面不受限制。
在框302处，电子设备110确定是否经由第一端口接收到消息中的源物理地址。
源物理地址例如位于消息中的预定位置处。
如果电子设备110在框302处确定经由第一端口接收到消息中的源物理地址，则在框304处确定源物理地址与本地物理地址是否相同。
如果电子设备110在框304处确定源物理地址与本地物理地址不同，则在框306处确定是否经由第一端口接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段，头部部分至少包括源物理地址。
如果电子设备110在框306处确定经由第一端口接收到头部部分和校验字段，则在框308处基于校验字段，确定头部部分是否通过校验。
校验方式可参见上文，这里不再赘述。
如果电子设备110在框308处确定头部部分通过校验，则在框310处经由第二端口转发消息。
由此，在接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对头部部分的校验字段后就进行转发决策，无需等到全部消息接收完毕后才进行转发，能够按照固定转发延时转发不同消息并且转发的消息经过校验。不同消息具有固定转发延时，使得时间同步精度更高，进而抑制传统环型网络由于地址错误造成的网络风暴，此前传统直接转发或者无碎片转发，由于没有校验，在环型网络中如果源物理地址传输过程错误的话，会形成网络风暴。此外，由于在源物理地址与本地物理地址相同时不转发消息，避免了消息在网络内循环造成消息碰撞或形成网络风暴。此外，在接收到头部部分和校验字段前，在接收到消息中的源物理地址后就判断是否为本地物理地址进行转发决策，能够提高处理效率并进一步降低转发延时。
图5示出了根据本公开的实施例的用于经由第二端口转发消息的方法500的流程图。例如，方法500可以由如图1所示的电子设备110来执行。应当理解的是，方法500还可以包括未示出的附加框和/或可以省略所示出的框，本公开的范围在此方面不受限制。
在框502处，电子设备110确定当前时间是否位于EPA宏周期内的周期时间内。
如果电子设备110在框502处确定当前时间位于EPA宏周期内的周期时间内，则在框504处确定消息是否为EPA消息。
如果电子设备110在框504处确定消息为EPA消息，或者如果电子设备110在框502处确定当前时间不位于EPA宏周期内的周期时间内，则在框506处经由第二端口转发消息。
由此，能够确保在EPA宏周期的周期时间内转发EPA消息，避免非EPA消息转发，从而提高EPA消息在周期时间内的转发效率。此外，排除其他消息对EPA***内实时数据的影响，保证EPA周期时间内EPA***的实时性。
消息一般还包括前导码，例如以太网前导码，以便于接收方接收。在接收消息的过程中，可能会存在前导码丢失的情况从而导致转发的消息丢包。
在一些实施例中，电子设备110可以确定消息的前导码的数量是否小于预定数量。预定数量例如包括但不限于7个。
如果电子设备110确定消息的前导码的数量小于预定数量，则将消息的前导码补足到预定数量，以生成前导码经补足的消息。随后，电子设备110经由所述第二端口转发前导码经补足的消息。
由此，将消息中缺失的前导码补齐后转发消息，避免因为前导码缺失的问题导致消息丢包。
备选地，电子设备110可以将消息的前导码替换为预定数量的前导码，以生成前导码经替换的消息。随后，电子设备110经由第二端口转发前导码经替换的消息。
由此，直接替换消息的前导码后转发消息，避免因为前导码缺失的问题导致消息丢包。
图6示出了可以用来实施本公开内容的实施例的示例设备600的示意性框图。例如，如图1所示的电子设备110可以由设备600来实施。如图所示，设备600包括中央处理单元（CPU）601，其可以根据存储在只读存储器（ROM）602中的计算机程序指令或者从存储单元608加载到随机存取存储器（RAM）603中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在随机存取存储器603中，还可存储设备600操作所需的各种程序和数据。中央处理单元601、只读存储器602以及随机存取存储器603通过总线604彼此相连。输入/输出（I/O）接口605也连接至总线604。
设备600中的多个部件连接至输入/输出接口605，包括：输入单元606，例如键盘、鼠标、麦克风等；输出单元607，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元608，例如磁盘、光盘等；以及通信单元609，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元609允许设备600通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
上文所描述的各个过程和处理，例如方法200、300、500，可由中央处理单元601执行。例如，在一些实施例中，方法200、300、500可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元608。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由只读存储器602和/或通信单元609而被载入和/或安装到设备600上。当计算机程序被加载到随机存取存储器603并由中央处理单元601执行时，可以执行上文描述的方法200、300、500的一个或多个动作。
本公开涉及方法、装置、***、电子设备、计算机可读存储介质和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括用于执行本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、静态随机存取存储器（SRAM）、便携式压缩盘只读存储器（CD-ROM）、数字多功能盘（DVD）、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波（例如，通过光纤电缆的光脉冲）、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构（ISA）指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列（FPGA）或可编程逻辑阵列（PLA），该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
这里参照根据本公开实施例的方法、装置（***）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理单元执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (8)
1.一种用于消息转发的方法，包括：
确定是否经由第一端口接收到消息中具有预定长度的头部部分和针对所述头部部分的校验字段而尚未接收到全部消息；
如果确定经由所述第一端口接收到所述消息中具有预定长度的头部部分和针对所述头部部分的校验字段而尚未接收到全部消息，则确定所述头部部分中的源物理地址与本地物理地址是否相同；
如果确定所述源物理地址与所述本地物理地址不同，则基于所述校验字段，确定所述头部部分是否通过校验；以及
如果确定所述头部部分通过校验，则经由第二端口转发所述消息；
其中经由所述第二端口转发所述消息包括：
确定所述消息的前导码的数量是否小于预定数量；
如果确定所述消息的前导码的数量小于预定数量，则将所述消息的前导码补足到所述预定数量，以生成前导码经补足的消息；以及
经由所述第二端口转发前导码经补足的消息。
2.一种用于消息转发的方法，包括：
如果确定经由第一端口接收到消息中的源物理地址，则确定所述源物理地址与本地物理地址是否相同；
如果确定所述源物理地址与所述本地物理地址不同，则确定是否经由所述第一端口接收到所述消息中具有预定长度的头部部分和针对所述头部部分的校验字段而尚未接收到全部消息，所述头部部分至少包括所述源物理地址；
如果确定经由所述第一端口接收到所述头部部分和所述校验字段而尚未接收到全部消息，则基于所述校验字段，确定所述头部部分是否通过校验；以及
如果确定所述头部部分通过校验，则经由第二端口转发所述消息；
其中经由所述第二端口转发所述消息包括：
确定所述消息的前导码的数量是否小于预定数量；
如果确定所述消息的前导码的数量小于预定数量，则将所述消息的前导码补足到所述预定数量，以生成前导码经补足的消息；以及
经由所述第二端口转发前导码经补足的消息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中经由所述第二端口转发所述消息包括：
确定当前时间是否位于EPA宏周期内的周期时间内；
如果确定所述当前时间位于所述EPA宏周期内的所述周期时间内，则确定所述消息是否为EPA消息；
如果确定所述消息为EPA消息，则经由所述第二端口转发所述消息；以及
如果确定所述当前时间不位于所述EPA宏周期内的所述周期时间内，则经由所述第二端口转发所述消息。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中经由所述第二端口转发所述消息包括：
将所述消息的前导码替换为预定数量的前导码，以生成前导码经替换的消息；以及
经由所述第二端口转发前导码经替换的消息。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一端口和所述第二端口连接到环型拓扑网络或线型拓扑网络。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述环型拓扑网络或所述线型拓扑网络为EPA网络。
7.一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的方法。
8.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-6中任一项所述的方法。
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