报文传输方法、装置、节点设备和通信系统与流程

本技术涉及通信，尤其涉及一种报文传输方法、装置、节点设备和通信系统。

背景技术：

1、通信系统通常包括通过有线方式或无线方式连接的多个节点设备，不同的节点设备之间可以通过指定的网络协议进行数据传输。

2、目前的通信系统中，每个节点设备设置有一个网络端口。两个节点设备之间进行通信时，通过两个节点设备上设置的网络端口进行单路径通信。例如，第一节点设备与第二节点设备之间进行通信时，通过第一节点设备上设置的网络端口与第二节点设备上设置的网络端口进行单路径通信。

3、随着通信需求的不断增多，通信过程中需要传输的数据量也逐渐增多。在需要传输的数据量较多时，单路径通信的带宽负载压力很大，影响通信性能。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种报文传输方法、装置、节点设备和通信系统，可以实现多路径通信，提升通信性能。

2、第一方面，本技术实施例提供一种报文传输方法，该报文传输方法可以由串行总线通信系统中的第一节点设备执行，该串行总线通信系统中包括多个节点设备，第一节点设备可以是多个节点设备中的任意一个节点设备，第一节点设备用于将第一报文发送至目标节点设备，第一节点设备可以是第一报文的源节点设备，也可以是用于转发第一报文的交换机或交换设备。第一节点设备和目标节点设备均包括设备级端口和多个网络端口。目标节点设备的设备级端口与目标节点设备的多个网络端口之间具有绑定关系。该报文传输方法可以包括：第一节点设备确定第一报文的目标节点设备的设备级端口标识，基于目标节点设备的设备级端口标识，从第一节点设备的多个网络端口中确定第一报文的目标出端口，并通过第一报文的目标出端口发送第一报文，其中，第一报文的目标出端口为与目标节点设备的设备级端口之间路径可达的网络端口。

3、本技术实施例提供的报文传输方法，第一节点设备包括多个网络端口，在发送第一报文时，第一节点设备可以确定第一报文的目标节点设备的设备级端口标识，基于目标节点设备的设备级端口标识，从多个网络端口中确定第一报文的目标出端口，上述过程基于节点设备的设备级端口标识从多个网络端口中选择目标出端口，通过多个网络端口参与选路机制，可以实现多路径通信，均衡多个网络端口的带宽负载，提高通信效率，提升通信性能。并且，目标节点设备的设备级端口与目标节点设备的多个网络端口之间具有绑定关系，基于此，第一节点设备可以仅保存自身的网络端口与其他节点设备的设备级端口之间的路径可达信息，第一节点设备在从多个网络端口中选择目标出端口时，需遍历的数据量也较少，可以节省节点设备的计算资源。

4、在一种可能的实现方式中，第一节点设备中保存有路由表，路由表中保存有第一节点设备的多个网络端口与所述串行总线通信系统中的多个节点设备的设备级端口之间的路径可达信息。第一节点设备可以基于目标节点设备的设备级端口标识，在路由表中查找目标节点设备的设备级端口对应的路径可达的候选网络端口，从候选网络端口中确定第一报文的目标出端口。

5、上述实现方式中，第一节点设备无需保存除自身之外的其他节点设备的网络端口的信息，无需维护数量庞大的网络端口之间的路径可达对，第一节点设备仅保存自身的网络端口与其他节点设备的设备级端口之间的路径可达信息，因此，节点设备上保存的路由表的数据量较小，可以节省存储空间，节约路径可达对的维护资源。

6、在一种可能的实现方式中，第一节点设备的多个网络端口中的每个网络端口具有端口标识；路由表可以包括位表，位表的每一行对应一个网络端口的端口标识，每一列对应一个节点设备的设备级端口标识，或者，所述位表的每一行对应一个节点设备的设备级端口标识，每一列对应一个网络端口的端口标识。位表中每一位用于指示一个网络端口与一个节点设备的设备级端口之间的路径可达信息。

7、上述实现方式中，通过位表保存网络端口与节点设备的设备级端口之间的路径可达信息，可以有效减小存储数据量，节约存储空间。

8、在一种可能的实现方式中，路由表中还包括缺省位表，缺省位表中的每一位用于指示第一节点设备的一个网络端口与设备级端口标识未包含在路由表中的节点设备的设备级端口之间的路径可达信息；如果在路由表中未查找到目标节点设备的设备级端口标识，第一节点设备可以基于路由表中的缺省位表，确定目标节点设备的设备级端口对应的路径可达的候选网络端口。

9、上述实现方式中，缺省位表中省略节点设备的设备级端口标识，路由表中通过缺省位表可以同时记录一个网络端口与多个节点设备的设备级端口之间的路径可达信息，进一步节省节点设备的存储空间，同时进一步节省节点设备在选择目标出端口时所消耗的计算资源。

10、在一种可能的实现方式中，如果候选网络端口包括多个，第一节点设备可以根据多个候选网络端口的负载信息，从多个候选网络端口中选择至少一个候选网络端口，作为第一报文的目标出端口。

11、上述实现方式中，当候选网络端口包括多个时，根据多个候选网络端口的负载信息，从多个候选网络端口中选择目标出端口，有利于实现网络端口之间的负载均衡。

12、在一种可能的实现方式中，在路由表中查找目标节点设备的设备级端口对应的路径可达的候选网络端口之后，第一节点设备可以根据候选网络端口的拥塞信息，控制向目标节点设备发送报文的频率，以减少网络拥塞，提高数据可达率。

13、在一种可能的实现方式中，如果第一报文的目标出端口包括多个，且第一报文的长度大于设定长度，则第一节点设备可以将第一报文拆分为多个报文，将拆分后的多个报文通过多个目标出端口分别发送至目标节点设备。

14、上述实现方式中，可以通过多个目标出端口共同发送第一报文，从而实现多路径负载分担，有效利用多个网络端口的带宽负载，进一步均衡多个网络端口的负载，提高通信效率和通信性能。

15、在一种可能的实现方式中，第一报文中携带有源节点设备的设备级端口标识和目标节点设备的设备级端口标识；目标节点设备的设备级端口标识用于为转发第一报文的节点设备指示第一报文的目标节点设备；源节点设备的设备级端口标识用于为目标节点设备指示发送第一报文的源节点设备。

16、在一种可能的实现方式中，在通过第一报文的目标出端口发送第一报文之后，第一节点设备还可以接收目标节点设备发送的第一报文的响应报文。该响应报文是目标节点设备通过响应报文的报文出端口发送的，响应报文的报文出端口是目标节点设备基于第一报文中的源节点设备的设备级端口标识，从目标节点设备包含的多个网络端口中确定的；响应报文中携带的目标节点设备的设备级端口标识为第一报文中的源节点设备的设备级端口标识。

17、上述实现方式中，报文中携带源节点设备的设备级端口标识和目标节点设备的设备级端口标识，而非携带网络端口的端口标识，可以将发送报文的源节点设备和接收报文的目标节点设备的多个网络端口均有效利用起来，实现多路径选路机制和多路径通信。

18、第二方面，本技术实施例提供一种报文传输方法，该报文传输方法可以应用于串行总线通信系统；所述串行总线通信系统中包括多个节点设备，多个节点设备中的第一节点设备用于将第一报文发送至目标节点设备；第一节点设备和目标节点设备均包括设备级端口和多个网络端口；目标节点设备的设备级端口与目标节点设备的多个网络端口之间具有绑定关系；所述方法包括：

19、第一节点设备确定第一报文的目标节点设备的设备级端口标识；所述第一节点设备为所述多个节点设备中的任意一个节点设备；

20、所述第一节点设备基于所述目标节点设备的设备级端口标识，从所述第一节点设备的多个网络端口中确定所述第一报文的目标出端口，并通过所述目标出端口向所述目标节点设备发送所述第一报文；所述第一报文的目标出端口为与所述目标节点设备的设备级端口之间路径可达的网络端口；所述第一报文中携带有源节点设备的设备级端口标识；

21、所述目标节点设备基于所述第一报文中的源节点设备的设备级端口标识，从所述目标节点设备包含的多个网络端口中确定所述第一报文的响应报文的报文出端口，并通过所述响应报文的报文出端口发送所述响应报文。

22、在一种可能的实现方式中，所述第一节点设备基于所述目标节点设备的设备级端口标识，从所述第一节点设备包含的多个网络端口中确定所述第一报文的目标出端口，包括：

23、所述第一节点设备基于所述目标节点设备的设备级端口标识，在路由表中查找所述目标节点设备的设备级端口对应的路径可达的候选网络端口；所述路由表中保存有所述第一节点设备的多个网络端口与所述串行总线通信系统中的多个节点设备的设备级端口之间的路径可达信息；

24、所述第一节点设备从所述候选网络端口中确定所述第一报文的目标出端口。

25、在一种可能的实现方式中，所述第一节点设备的多个网络端口中的每个网络端口具有端口标识；

26、所述路由表包括位表，所述位表的每一行对应一个网络端口的端口标识，每一列对应一个节点设备的设备级端口标识，或者，所述位表的每一行对应一个节点设备的设备级端口标识，每一列对应一个网络端口的端口标识；

27、所述位表中每一位用于指示一个网络端口与一个节点设备的设备级端口之间的路径可达信息。

28、在一种可能的实现方式中，所述路由表中还包括缺省位表，所述缺省位表中的每一位用于指示所述第一节点设备的一个网络端口与设备级端口标识未包含在所述路由表中的节点设备的设备级端口之间的路径可达信息；所述第一节点设备基于所述目标节点设备的设备级端口的标识，在路由表中查找所述目标节点设备的设备级端口对应的路径可达的候选网络端口，包括：

29、若所述第一节点设备在所述路由表中未查找到所述目标节点设备的设备级端口标识，则所述第一节点设备基于所述路由表中的缺省位表，确定所述目标节点设备的设备级端口对应的路径可达的候选网络端口。

30、在一种可能的实现方式中，所述第一节点设备从所述候选网络端口中确定所述第一报文的目标出端口，包括：

31、若所述候选网络端口包括多个，则所述第一节点设备根据多个所述候选网络端口的负载信息，从所述多个候选网络端口中选择至少一个候选网络端口，作为所述第一报文的目标出端口。

32、在一种可能的实现方式中，所述方法还可以包括：

33、所述第一节点设备在路由表中查找所述目标节点设备的设备级端口对应的路径可达的候选网络端口之后，根据所述候选网络端口的拥塞信息，控制向所述目标节点设备发送报文的频率。

34、在一种可能的实现方式中，所述第一节点设备通过所述第一报文的目标出端口向所述目标节点设备发送所述第一报文，包括：

35、若所述第一报文的目标出端口包括多个，且所述第一报文的长度大于设定长度，则所述第一节点设备将所述第一报文拆分为多个报文，并将所述多个报文通过多个所述目标出端口分别发送至所述目标节点设备。

36、第三方面，本技术实施例提供一种报文传输装置，应用于第一节点设备；所述第一节点设备是串行总线通信系统包括的多个节点设备中的一个节点设备；所述第一节点设备用于将第一报文发送至目标节点设备；所述第一节点设备和所述目标节点设备均包括设备级端口和多个网络端口；所述目标节点设备的设备级端口与所述目标节点设备的多个网络端口之间具有绑定关系；所述装置包括：

37、端口确定单元，用于确定第一报文的目标节点设备的设备级端口标识；基于所述目标节点设备的设备级端口标识，从所述第一节点设备的多个网络端口中确定所述第一报文的目标出端口；所述第一报文的目标出端口为与所述目标节点设备的设备级端口之间路径可达的网络端口；

38、报文发送单元，用于通过所述第一报文的目标出端口发送所述第一报文。

39、在一种可能的实现方式中，所述端口确定单元，具体用于：

40、基于所述目标节点设备的设备级端口标识，在路由表中查找所述目标节点设备的设备级端口对应的路径可达的候选网络端口；所述路由表中保存有所述第一节点设备的多个网络端口与所述串行总线通信系统中的多个节点设备的设备级端口之间的路径可达信息；

41、从所述候选网络端口中确定所述第一报文的目标出端口。

42、在一种可能的实现方式中，所述第一节点设备的多个网络端口中的每个网络端口具有端口标识；

43、所述路由表包括位表，所述位表的每一行对应一个网络端口的端口标识，每一列对应一个节点设备的设备级端口标识，或者，所述位表的每一行对应一个节点设备的设备级端口标识，每一列对应一个网络端口的端口标识；

44、所述位表中每一位用于指示一个网络端口与一个节点设备的设备级端口之间的路径可达信息。

45、在一种可能的实现方式中，所述路由表中还包括缺省位表，所述缺省位表中的每一位用于指示所述第一节点设备的一个网络端口与设备级端口标识未包含在所述路由表中的节点设备的设备级端口之间的路径可达信息；所述端口确定单元，具体可以用于：

46、若在所述路由表中未查找到所述目标节点设备的设备级端口标识，则基于所述路由表中的缺省位表，确定所述目标节点设备的设备级端口对应的路径可达的候选网络端口。

47、在一种可能的实现方式中，所述端口确定单元，具体可以用于：

48、若所述候选网络端口包括多个，则根据多个所述候选网络端口的负载信息，从所述多个候选网络端口中选择至少一个候选网络端口，作为所述第一报文的目标出端口。

49、在一种可能的实现方式中，所述端口确定单元，还可以用于：

50、在路由表中查找所述目标节点设备的设备级端口对应的路径可达的候选网络端口之后，根据所述候选网络端口的拥塞信息，控制向所述目标节点设备发送报文的频率。

51、在一种可能的实现方式中，所述报文发送单元，具体可以用于：

52、若所述第一报文的目标出端口包括多个，且所述第一报文的长度大于设定长度，则将所述第一报文拆分为多个报文；

53、将所述多个报文通过多个所述目标出端口分别发送至所述目标节点设备。

54、在一种可能的实现方式中，所述第一报文中携带有源节点设备的设备级端口标识和所述目标节点设备的设备级端口标识；所述目标节点设备的设备级端口标识用于为转发所述第一报文的节点设备指示所述第一报文的目标节点设备；所述源节点设备的设备级端口标识用于为所述目标节点设备指示发送所述第一报文的源节点设备。

55、在一种可能的实现方式中，报文传输装置还可以包括报文接收单元；

56、所述报文接收单元，用于接收所述目标节点设备发送的所述第一报文的响应报文；所述响应报文是所述目标节点设备通过所述响应报文的报文出端口发送的，所述响应报文的报文出端口是所述目标节点设备基于所述第一报文中的源节点设备的设备级端口标识，从所述目标节点设备包含的多个网络端口中确定的；所述响应报文中携带的目标节点设备的设备级端口标识为所述第一报文中的源节点设备的设备级端口标识。

57、第四方面，本技术实施例提供一种节点设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现第一方面提供的任一种方法。

58、第五方面，本技术实施例提供一种通信系统，包括多个节点设备，所述节点设备采用第四方面提供的节点设备。

59、第六方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令用于使计算机执行上述第一方面提供的任一种方法。

60、第七方面，本技术实施例提供一种计算机程序产品，包含有计算机可执行指令，该计算机可执行指令用于使计算机执行上述第一方面提供的任一种方法。

61、上述第二方面至第七方面中任一方面可以达到的技术效果可以参照上述第一方面中有益效果的描述，此处不再重复赘述。