实现灵活以太网FlexE无缝切换的方法及装置与流程

实现灵活以太网flexe无缝切换的方法及装置
技术领域
1.本发明是关于电子通信领域，特别是关于一种实现灵活以太网flexe无缝切换的方法及装置。


背景技术：

2.相较于传统以太网技术，灵活以太网flexe技术的一个优势在于能够解决传统以太网中业务端口和物理端口的相关限制问题。首先，灵活以太网能够实现大端口的捆绑功能，有效地解决网络带宽升级面临的问题。其次，能够实现通道化，将物理通道划分成以5ge为粒度的时隙，业务端口根据自身需求选择时隙数量，而不必受限于物理端口的类型。由此可以使用非标准的业务端口进行网络部署，有效地提高网络利用率，降低成本。
3.并且，在业务端口部署成功并运行的过程中，灵活以太网能够支持无损的调整业务端口的带宽，实时性地满足流量激增或骤减场景下的网络更新。例如，可以通过增加时隙数量的方式将当前业务端口25g带宽提升至100g带宽，在此过程中业务流量不会受到任何影响，做到flexe无缝切换。
4.对于flexe无缝切换的过程，对接双方都是依赖于开销帧携带的cr/ca/c比特和时隙调度信息来执行的，该类信息的传递对物理端口连接的稳定性具体较强的依赖度。一旦在flexe无缝切换的过程中发生漏传或者错传的情况，将导致切换失败或没有达到无缝的效果，因此对这项功能的容错性和健壮性的要求较高。
5.现有技术中，flexe无缝切换的过程以中断机制为基础。通过flexe接收端接收到cr值的跳变并触发中断的形式来通知flexe接收端设备的主cpu，然后读取flexe发送端发送的开销帧信息来获取cr的值和时隙调度的变化。同样地，flexe发送端接收到flexe接收端回复ca值的跳变并触发中断来通知发送端设备的主cpu。通过一次请求和一次确认操作，对齐flexe发送端和flexe接收端的切换时机，两端再通过发送和接收切换消息进行切换。
6.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种实现灵活以太网flexe无缝切换的方法及装置，其能够实现灵活以太网无缝切换的有序性和健壮性。
8.为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种实现灵活以太网flexe无缝切换的方法。
9.在本发明的一个或多个实施方式中，所述方法包括：flexe发送端更新所述flexe发送端备表的时隙调度配置后，发送第一开销帧到灵活以太网flexe接收端，以供所述flexe接收端进行轮询，其中所述第一开销帧包括调度请求信息cr的值和时隙调度配置的信息；所述flexe发送端更新软件映射表中flexe发送端cr的值，并更新发送方向的有限状态机从第一flexe发送端状态到第二flexe发送端状态，其中所述软件映射表包括flexe发
送端主表的时隙、flexe发送端备表的时隙、flexe发送端cr、调度确认信息ca和切换信息c的值；所述flexe发送端接收并轮询所述flexe接收端返回的第二开销帧，并在所述第二开销帧中ca的值与所述软件映射表中flexe发送端cr的值一致时，更新所述发送方向的有限状态机从第二flexe发送端状态到第三flexe发送端状态；以及所述flexe发送端发送第三开销帧到所述flexe接收端，更新所述发送方向的有限状态机从第三flexe发送端状态到第四flexe发送端状态，并进行主备表切换，其中所述第三开销帧包括切换信息c的值。
10.在本发明的一个或多个实施方式中，所述方法还包括：在所述第二开销帧中调度确认信息ca的值与所述软件映射表中flexe发送端c的值不一致时，所述flexe发送端不更新所述发送方向的有限状态机从第二flexe发送端状态到第三flexe发送端状态，不发送第三开销帧到所述flexe接收端。
11.在本发明的一个或多个实施方式中，所述方法还包括：所述flexe发送端主备表切换完成后，更新所述发送方向的有限状态机从第四flexe发送端状态回到第一flexe发送端状态。
12.本发明的实施例还提供了一种实现灵活以太网flexe无缝切换的方法。
13.在本发明的一个或多个实施方式中，所述方法包括：flexe接收端接收并轮询灵活以太网flexe发送端发送的第一开销帧，在所述第一开销帧中调度请求信息cr的值与所述软件映射表中flexe接收端调度确认信息ca的值不一致时，比较所述第一开销帧中时隙调度配置和所述软件映射表中flexe接收端备表的时隙，其中所述软件映射表包括flexe接收端主表的时隙、flexe接收端备表的时隙、flexe接收端ca和切换信息c的值；在时隙一致时，所述flexe接收端更新接收方向的有限状态机从第一flexe接收端状态到第二flexe接收端状态，更新软件映射表中flexe接收端ca的值为所述第一开销帧中cr的值；所述flexe接收端发送第二开销帧到所述flexe发送端，更新所述接收方向的有限状态机从第二flexe接收端状态到第三flexe接收端状态，其中所述第二开销帧包括更新后的ca的值；以及所述flexe接收端接收所述flexe发送端发送的第三开销帧，更新所述接收方向的有限状态机从第三flexe接收端状态更新到第四flexe接收端状态，并进行主备表切换，其中所述第三开销帧包括切换信息c的值。
14.在本发明的一个或多个实施方式中，所述flexe接收端接收并轮询flexe发送端发送的第一开销帧，具体包括：所述flexe接收端接收所述第一开销帧后，通过所述flexe接收端的调度器对flexe接收端的配置和所述接收方向的有限状态机进行轮询；在所述flexe接收端的flexegroup和flexeclient的配置准备完成时，通过所述flexe接收端的调度器对所述第一开销帧进行轮询；和/或，在所述flexe接收端的flexegroup和flexeclient的配置未准备完成时，继续对flexe接收端的配置和所述接收方向的有限状态机进行轮询。
15.在本发明的一个或多个实施方式中，所述方法还包括：在所述第一开销帧中cr的值与所述软件映射表中flexe接收端ca的值一致时，所述flexe接收端不比较所述第一开销帧中时隙调度配置和所述软件映射表中flexe接收端备表的时隙。
16.在本发明的一个或多个实施方式中，所述方法还包括：在时隙不一致时，所述flexe接收端更新所述第一开销帧中时隙调度配置到所述flexe接收端备表；所述flexe接收端更新所述接收方向的有限状态机从第一flexe接收端状态到第二flexe接收端状态，更新软件映射表中flexe接收端ca的值为所述第一开销帧中cr的值。
17.在本发明的一个或多个实施方式中，所述方法还包括：所述flexe接收端主备表切换完成后，更新所述接收方向的有限状态机从第四flexe接收端状态回到第一flexe接收端状态。
18.在本发明的另一个方面当中，提供了一种实现灵活以太网flexe无缝切换的装置，其包括第一更新模块、第二更新模块、第三更新模块和第四更新模块。
19.第一更新模块，用于flexe发送端更新所述flexe发送端备表的时隙调度配置后，发送第一开销帧到灵活以太网flexe接收端，以供所述flexe接收端进行轮询，其中所述第一开销帧包括调度请求信息cr的值和时隙调度配置的信息。
20.第二更新模块，用于所述flexe发送端更新软件映射表中flexe发送端cr的值，并更新发送方向的有限状态机从第一flexe发送端状态到第二flexe发送端状态，其中所述软件映射表包括flexe发送端主表的时隙、flexe发送端备表的时隙、flexe发送端cr、调度确认信息ca和切换信息c的值。
21.第三更新模块，用于所述flexe发送端接收并轮询所述flexe接收端返回的第二开销帧，并在所述第二开销帧中ca的值与所述软件映射表中flexe发送端cr的值一致时，更新所述发送方向的有限状态机从第二flexe发送端状态到第三flexe发送端状态。
22.第四更新模块，用于所述flexe发送端发送第三开销帧到所述flexe接收端，更新所述发送方向的有限状态机从第三flexe发送端状态到第四flexe发送端状态，并进行主备表切换，其中所述第三开销帧包括切换信息c的值。
23.在本发明的一个或多个实施方式中，所述第三更新模块还用于：在所述第二开销帧中调度确认信息ca的值与所述软件映射表中flexe发送端c的值不一致时，所述flexe发送端不更新所述发送方向的有限状态机从第二flexe发送端状态到第三flexe发送端状态，不发送第三开销帧到所述flexe接收端。
24.在本发明的一个或多个实施方式中，所述第四更新模块还用于：所述flexe发送端主备表切换完成后，更新所述发送方向的有限状态机从第四flexe发送端状态回到第一flexe发送端状态。
25.在本发明的另一个方面当中，还提供了一种实现灵活以太网flexe无缝切换的装置，其包括轮询模块、更新模块、发送模块和切换模块。
26.轮询模块，用于flexe接收端接收并轮询灵活以太网flexe发送端发送的第一开销帧，在所述第一开销帧中调度请求信息cr的值与所述软件映射表中flexe接收端调度确认信息ca的值不一致时，比较所述第一开销帧中时隙调度配置和所述软件映射表中flexe接收端备表的时隙，其中所述软件映射表包括flexe接收端主表的时隙、flexe接收端备表的时隙、flexe接收端ca和切换信息c的值。
27.更新模块，用于在时隙一致时，所述flexe接收端更新接收方向的有限状态机从第一flexe接收端状态到第二flexe接收端状态，更新软件映射表中flexe接收端ca的值为所述第一开销帧中cr的值。
28.发送模块，用于所述flexe接收端发送第二开销帧到所述flexe发送端，更新所述接收方向的有限状态机从第二flexe接收端状态到第三flexe接收端状态，其中所述第二开销帧包括更新后的ca的值。
29.切换模块，用于所述flexe接收端接收所述flexe发送端发送的第三开销帧，更新
所述接收方向的有限状态机从第三flexe接收端状态更新到第四flexe接收端状态，并进行主备表切换，其中所述第三开销帧包括切换信息c的值。
30.在本发明的一个或多个实施方式中，所述轮询模块还用于：所述flexe接收端接收所述第一开销帧后，通过所述flexe接收端的调度器对flexe接收端的配置和所述接收方向的有限状态机进行轮询；在所述flexe接收端的flexegroup和flexeclient的配置准备完成时，通过所述flexe接收端的调度器对所述第一开销帧进行轮询；和/或，在所述flexe接收端的flexegroup和flexeclient的配置未准备完成时，继续对flexe接收端的配置和所述接收方向的有限状态机进行轮询。
31.在本发明的一个或多个实施方式中，所述轮询模块还用于：在所述第一开销帧中cr的值与所述软件映射表中flexe接收端ca的值一致时，所述flexe接收端不比较所述第一开销帧中时隙调度配置和所述软件映射表中flexe接收端备表的时隙。
32.在本发明的一个或多个实施方式中，所述更新模块还用于：在时隙不一致时，所述flexe接收端更新所述第一开销帧中时隙调度配置到所述flexe接收端备表；所述flexe接收端更新所述接收方向的有限状态机从第一flexe接收端状态到第二flexe接收端状态，更新软件映射表中flexe接收端ca的值为所述第一开销帧中cr的值。
33.在本发明的一个或多个实施方式中，所述切换模块还用于：所述flexe接收端主备表切换完成后，更新所述接收方向的有限状态机从第四flexe接收端状态回到第一flexe接收端状态。
34.在本发明的另一个方面当中，提供了一种计算设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储指令，当所述指令被所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器执行如上所述的实现灵活以太网flexe无缝切换的方法。
35.在本发明的另一个方面当中，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的实现灵活以太网flexe无缝切换的方法的步骤。
36.与现有技术相比，根据本发明实施方式的实现灵活以太网flexe无缝切换的方法及装置，其能够通过设置软件映射表来保存flexe发送端和flexe接收端的主备表时隙和ca/cr/c的信息，并由cpu的调度器定期轮询灵活以太网无缝切换流程中协商信息，使得cpu能够控制灵活以太网无缝切换流程，解耦灵活以太网无缝切换对外部因素的过度依赖；通过使用单一方向的有限状态机约束灵活以太网无缝切换流程，使得灵活以太网无缝切换流程能够有序进行；通过软硬件结合的形式，实现灵活以太网无缝切换流程的可靠性和健壮性。
附图说明
37.图1是灵活以太网设备的架构图；
38.图2是现有技术中灵活以太网无缝切换的具体流程图；
39.图3是根据本发明一实施方式的实现灵活以太网flexe无缝切换的方法的流程图；
40.图4是根据本发明一实施方式的实现灵活以太网flexe无缝切换的方法的发送方向的有限状态机流程图；
41.图5是根据本发明一实施方式的实现灵活以太网flexe无缝切换的方法的接收方
向的有限状态机流程图；
42.图6是根据本发明一实施方式的实现灵活以太网flexe无缝切换的方法的具体流程图；
43.图7是根据本发明一实施方式的实现灵活以太网flexe无缝切换的装置的结构图；
44.图8是根据本发明一实施方式的实现灵活以太网flexe无缝切换的装置的结构图；
45.图9是根据本发明一实施方式的实现灵活以太网flexe无缝切换的计算设备的硬件结构图。
具体实施方式
46.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
47.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
48.以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
49.首先结合图1至图2介绍本技术实施例涉及的相关技术知识。
50.灵活以太网flexe技术是基于高速以太网接口，通过以太网mac层与phy层解耦而实现的低成本、高可靠、可动态配置的电信级接口技术。phy层即物理层，是物理以太口，phy层的集合称为flexegroup。flexegroup根据不同业务要求灵活分配时隙，即灵活分配带宽资源，提供给不同用户不同带宽的接口，即flexeclient，每个接口独占带宽。如图1所示，将100ge的物理接口绑定flexegroup，基于可能的业务需求，mac层分配带宽资源时分为2个业务端口，分别为15ge和85ge的业务端口。
51.由灵活以太网设连接架构图可知，灵活以太网垫层(flexeshim)作为插入mac层与phy层中间的一个逻辑层，主要用于实现承载在一个flexe group上flexe客户信号的映射或解映射。灵活以太网垫层通过基于时隙分配器的时隙分发机制，能够实现flexe技术的核心架构，解除mac层的业务端口与phy层的物理端口的耦合性。
52.如图2所示，示出了一个灵活以太网无缝切换的协商过程。flexe发送端将准备好调整的时隙调度配置存入备份的时隙表，即发送端的备表；flexe发送端在第一开销帧中放入调度请求信息cr和调整后的时隙调度配置信息并发送，信息通过物理端口发送到对端设备的flexe接收端。flexe接收端收到中断，并解析第一开销帧的信息，获取cr值和时隙调度配置，同步下发到本地备表配置。flexe接收端发送包括调度确认信息ca给flexe发送端的第二开销帧到flexe发送端。flexe发送端收到中断，并解析第二开销帧信息，获取ca值之后确认两端已经满足切换的条件。flexe发送端通过发送切换信息c，约定两端在下一个开销帧完成切换。两端在下一帧进行切换，flexe发送端和接收端的备表变更为主表，原主表变更为备表，完成灵活以太网无缝切换。
53.在灵活以太网中，带宽分配配置在切换过程中相关的信息由flexe开销帧(flexeoverheadframe)承载。flexe开销帧包括多个比特字段信息，包括cr、ca和c的值。cr为调度请求标识，当flexe发送端需要切换带宽分配配置时，可以将cr比特的值更改为将要切换的带宽分配配置的标识，并向flexe接收端发送cr信息，请求切换带宽分配配置。ca为
调度响应/确认标识，当flexe接收端接收到cr信息后，将ca的值更改为与cr一致的值，并向flexe发送端发送ca信息来响应切换带宽分配配置。c为切换标识，当flexe发送端接收到ca信息后，两端完成对齐，flexe发送端发送c信息到flexe接收端，两端约定切换带宽分配配置。
54.通常中断的触发存在三个条件：1)物理端口和物理链路正确接收到flexe发送端发来的cr/ca的值；2)flexe接收端硬件正确比较出cr/ca的变化，并触发出了中断；3)flexe接收端的flexegroup绑定物理端口的配置、flexe client的配置必须提前准备完成，并能够及时响应。
55.对应地，在实际网络环境中存在三种故障情况：1)高速端口的误码率或者人为导致的链路震荡使得flexe发送端或flexe接收端接收到错误的cr/ca值。2)由于第一种故障情况的存在，导致flexe发送端或flexe接收端硬件不认为存在cr/ca值的跳变，从而没有触发中断。3)存在flexe接收端的flexegroup或flexeclient配置未准备完成的情况，导致无法正常响应中断。由此可知，现有技术对于物理端口、flexe硬件和flexe软件配置三方面都存在严重依赖关系。
56.至少基于上述原因，本发明期望提供一种基于软硬件结合的方式，替代现有技术基于中断的方式，来屏蔽掉对物理端口、flexe硬件和flexe软件配置三者的依赖关系。
57.实施例1
58.如图3至图6所示，介绍本发明的一个实施例中实现灵活以太网flexe无缝切换的方法，该方法包括如下步骤。
59.在步骤s301中，flexe发送端更新所述flexe发送端备表的时隙调度配置后，发送第一开销帧到灵活以太网flexe接收端。
60.在本实施例中，设置并维护一份包括当前连接状态信息的软件映射表，该软件映射表可以包含flexe发送端和flexe接收端两端的信息。具体的，该软件映射表包括flexe发送端主表的时隙、flexe发送端备表的时隙、flexe发送端cr、调度确认信息ca和切换信息c的值，以及flexe接收端主表的时隙、flexe接收端备表的时隙、flexe接收端ca和切换信息c的值。已知的，主表为处于工作状态的调度表，备表为备份的调度表。
61.具体的，flexe发送端将准备好调整的时隙调度配置存入flexe发送端备表，同时记录软件映射表中flexe发送端主表的时隙、flexe发送端备表的时隙的信息。
62.flexe发送端在第一开销帧中放入调度请求信息cr和调整后的时隙调度配置信息，并发送向flexe接收端。该第一开销帧通过物理端口传送到对端设备的flexe接收端。
63.在步骤s302中，flexe发送端更新软件映射表中flexe发送端cr的值。
64.在flexe发送端发送第一开销帧后，更新软件映射表中flexe发送端cr的值，并更新发送方向的有限状态机从第一flexe发送端状态到第二flexe发送端状态。
65.在本实施例中，设置发送方向的有限状态机和接收方向的有限状态机与flexe发送端和flexe接收端进行交互，发送方向的有限状态机和接收方向的有限状态机的状态跳转只能按照一个方向执行。
66.有限状态机(finite-statemachine，fsm)又称有限状态自动机，简称状态机，是表示有限个状态以及在这些状态之间的转移和动作等行为的模型。
67.发送方向的有限状态机包括第一flexe发送端状态、第二flexe发送端状态、第三
flexe发送端状态和第四flexe发送端状态，其状态跳转只能从第一flexe发送端状态跳转到第二flexe发送端状态，从第二flexe发送端状态跳转到第三flexe发送端状态，从第三flexe发送端状态跳转到第四flexe发送端状态，再从第四flexe发送端状态回到初始的第一flexe发送端状态。
68.相应的，接收方向的有限状态机包括第一flexe接收端状态、第二flexe接收端状态、第三flexe接收端状态和第四flexe接收端状态，其状态跳转只能从第一flexe接收端状态跳转到第二flexe接收端状态，从第二flexe接收端状态跳转到第三flexe接收端状态，从第三flexe接收端状态跳转到第四flexe接收端状态，再从第四flexe接收端状态回到初始的第一flexe接收端状态。
69.如图4所示，示出发送方向的有限状态机的一个状态和跳变关系，其状态可以为发送端空闲状态、已经发送完cr状态、已经收到ca状态和已经发送完c状态四个状态。基于单向跳转的原则，可知发送端空闲状态不能直接跳转到除已经发送完cr状态以外的状态，其他状态的跳变关系同理。
70.如图5所示，示出接收方向的有限状态机的一个状态和跳变关系，其状态可以为接收端空闲状态、已经接收到cr状态、已经发送完ca状态和已经接收到c状态四个状态。基于单向跳转的原则，可知接收端空闲状态不能直接跳转到除已经接收到cr状态以外的状态，其他状态的跳变关系同理。
71.另一方面，flexe接收端接收到flexe发送端发送的第一开销帧，首先通过flexe接收端的调度器对flexe接收端的配置和接收方向的有限状态机进行轮询。满足条件后，轮询该第一开销帧，获取第一开销帧中信息，第一开销帧中信息包括flexe发送端发送的调度请求信息cr的值和时隙调度配置。轮询，即主cpu通过调度器定时对各设备轮流询问一遍有无处理要求。
72.在本实施例中，为了保持连接建立的高实时性，flexe发送端和flexe接收端的主cpu可以保持较高频次的周期来定期轮询接收到的开销帧，本实施例的一个周期设定为500毫秒间隔。当两端的调度器读取到开销帧时，提取接收到的开销帧中的数据，并将开销帧的数据与本地维护的软件映射表和有限状态机进行对比，做出相应决策。
73.具体的，在flexe接收端的调度器轮询当前flexe接收端的配置状态和接收方向的有限状态机，判断flexe接收端的flexegroup和flexeclient的配置是否准备完成。
74.在flexe接收端的flexegroup和flexeclient的配置准备完成时，开始对接收到的第一开销帧进行轮询。
75.在flexe接收端的flexegroup和flexeclient的配置未准备完成时，继续对flexe接收端的配置和接收方向的有限状态机进行轮询，退出本次无缝切换流程。
76.进一步地，通过flexe接收端的调度器对接收到的第一开销帧进行轮询，判断第一开销帧中cr的值与软件映射表中flexe接收端ca的值是否一致。
77.在第一开销帧中cr的值与软件映射表中flexe接收端ca的值一致时，flexe接收端不继续比较第一开销帧中时隙调度配置和软件映射表中flexe接收端备表的时隙，退出本次无缝切换流程。
78.在第一开销帧中cr的值与软件映射表中flexe接收端ca的值不一致时，flexe接收端读取第一开销帧中的时隙调度配置，并判断第一开销帧中的时隙调度配置与软件映射表
中flexe接收端备表的时隙是否一致。
79.在时隙一致时，flexe接收端更新接收方向的有限状态机从第一flexe接收端状态到第二flexe接收端状态，并更新软件映射表中flexe接收端ca的值为第一开销帧中cr的值。
80.在时隙不一致时，flexe接收端先更新第一开销帧中时隙调度配置到flexe接收端备表，再更新所述接收方向的有限状态机从第一flexe接收端状态到第二flexe接收端状态，并更新软件映射表中flexe接收端ca的值为第一开销帧中cr的值。
81.在flexe接收端更新软件映射表中flexe接收端ca的值为第一开销帧中cr的值后，回复第二开销帧到flexe发送端以响应调度请求，该第二开销帧包括更新后的ca的值，并更新接收方向的有限状态机从第二flexe接收端状态到第三flexe接收端状态。
82.在步骤s303中，flexe发送端接收并轮询flexe接收端返回的第二开销帧。
83.在本实施例中，flexe发送端接收flexe接收端回复的第二开销帧，并通过flexe发送端的调度器对接收到的第二开销帧进行轮询，读取第二开销帧中信息，并判断第二开销帧中ca的值与软件映射表中flexe发送端cr的值是否一致。
84.在第二开销帧中ca的值与软件映射表中flexe发送端cr的值一致时，可以确认flexe发送端和flexe接收端都满足切换条件，flexe发送端更新发送方向的有限状态机从第二flexe发送端状态到第三flexe发送端状态。
85.在第二开销帧中ca的值与所述软件映射表中flexe发送端cr的值不一致时，flexe发送端不更新发送方向的有限状态机的状态机，退出本次无缝切换流程。
86.在步骤s304中flexe发送端发送第三开销帧到flexe接收端，并进行主备表切换。
87.在flexe发送端更新发送方向的有限状态机从第二flexe发送端状态到第三flexe发送端状态后，发送第三开销帧到flexe接收端，约定两端在可以同时下一帧完成主备切换，该第三开销帧包括切换信息c。
88.在flexe发送端发送完第三开销帧后，更新发送方向的有限状态机从第三flexe发送端状态到第四flexe发送端状态。
89.在flexe发送端接收到第三开销帧后，更新接收方向的有限状态机从第三flexe发送端状态到第四flexe发送端状态。
90.在下一帧，flexe发送端备表变更为主表，flexe发送端主表变更为备表；flexe接收端备表变更为主表，flexe接收端主表变更为备表，使得两端调整后的时隙调度配置生效，完成flexe无缝切换。
91.在flexe发送端主备切换完成后，可以更新发送方向的有限状态机从第四flexe发送端状态回到第一flexe发送端状态，等待下一次交互。
92.在flexe接收端主备切换完成后，可以更新接收方向的有限状态机从第四flexe发送端状态回到第一flexe发送端状态，等待下一次交互。
93.在本实施例基于软硬件结合，外加有限状态机约束的模式下，能够解决上述现有技术基于中断机制的flexe无缝切换的三种故障情况，达到更高的可靠性和健壮性。
94.对于第一故障情况，即高速端口的误码率或者人为导致的链路震荡使得flexe发送端或flexe接收端接收到错误的cr/ca值，本实施例通过增加过滤条件，将错误的cr/ca值过滤掉，确保两端能够收到稳定的cr/ca的值。
95.具体的，基于主cpu轮询机制，flexe接收端解析开销帧中的cr/ca的值并与软件信息表中对应信息进行对比，若没有发生翻转则退出本次flexe无缝切换流程；若发生翻转，再判断对应有限状态机是否满足跳转条件，若满足跳转条件即继续流程。
96.对于第二故障情况，即flexe发送端或flexe接收端硬件不认为存在cr/ca值的跳变，从而没有触发中断，本实施例通过采用主cpu轮询机制，能够避免中断没有触发或者误报导致的后续流程错误。
97.对于第三故障情况，即存在flexe接收端的flexegroup或flexeclient配置未准备完成的情况，导致无法正常响应中断，本实施例通过轮询flexe接收端的当前配置状态，在flexe接收端的flexegroup或flexeclient未准备完成时，flexe接收端的行为可以被主cpu控制挂起，直到配置完成后再继续接收端操作。
98.可以理解的是，flexe发送端和flexe接收端是基于一次flexe无缝切换的协商过程的执行功能的主体，flexe发送端可以是接收端，flexe接收端也可以是发送端。在flexe发送端执行的是发送方向上的功能时，flexe发送端可以是发送端，在flexe发送端执行的是接收方向上的功能时，flexe发送端可以是接收端；在flexe接收端执行的是发送方向上的功能时，flexe接收端可以是发送端，在flexe介绍端执行的是接收方向上的功能时，flexe接收端可以是接收端。本发明并不基于flexe发送端和flexe接收端的命名对两端设备做实现功能上的限制。
99.根据本发明实施方式的实现灵活以太网flexe无缝切换的方法及装置，其能够通过设置软件映射表来保存flexe发送端和flexe接收端的主备表时隙和ca/cr/c的信息，并由cpu的调度器定期轮询灵活以太网无缝切换流程中协商信息，使得cpu能够控制灵活以太网无缝切换流程，解耦灵活以太网无缝切换对外部因素的过度依赖；通过使用单一方向的有限状态机约束灵活以太网无缝切换流程，使得灵活以太网无缝切换流程能够有序进行；通过软硬件结合的形式，实现灵活以太网无缝切换流程的可靠性和健壮性。
100.在以上的实施方式中，是以flexe发送端和flexe接收端配合交互的方式对本发明实现灵活以太网flexe无缝切换的方法进行说明。可以理解的，在一些其它的实施例中，flexe发送端和flexe接收端可以各自地执行对应端侧的方法/功能。例如，flexe发送端可以如上实施方式所示地执行flexe发送端备表时隙调度配置的更新、发送第一开销帧、更新软件映射表中flexe发送端cr的值、更新发送方向有限状态机的状态、接收并轮询flexe接收端返回的第二开销帧、发送第三开销帧等操作，但并不意味着flexe接收端在同时需要执行如上实施方式所示出的部分或全部操作，本发明对此不作限制。
101.如图7所示，介绍根据本发明一个具体实施方式的实现灵活以太网flexe无缝切换的装置。
102.在本发明的实施方式中，实现灵活以太网flexe无缝切换的装置包括第一更新模块701、第二更新模块702、第三更新模块703和第四更新模块704。
103.第一更新模块701，用于flexe发送端更新所述flexe发送端备表的时隙调度配置后，发送第一开销帧到灵活以太网flexe接收端，以供所述flexe接收端进行轮询，其中所述第一开销帧包括调度请求信息cr的值和时隙调度配置的信息。
104.第二更新模块702，用于所述flexe发送端更新软件映射表中flexe发送端cr的值，并更新发送方向的有限状态机从第一flexe发送端状态到第二flexe发送端状态，其中所述
软件映射表包括flexe发送端主表的时隙、flexe发送端备表的时隙、flexe发送端cr、调度确认信息ca和切换信息c的值。
105.第三更新模块703，用于所述flexe发送端接收并轮询所述flexe接收端返回的第二开销帧，并在所述第二开销帧中ca的值与所述软件映射表中flexe发送端cr的值一致时，更新所述发送方向的有限状态机从第二flexe发送端状态到第三flexe发送端状态。
106.第四更新模块704，用于所述flexe发送端发送第三开销帧到所述flexe接收端，更新所述发送方向的有限状态机从第三flexe发送端状态到第四flexe发送端状态，并进行主备表切换，其中所述第三开销帧包括切换信息c的值。
107.第三更新模块703还用于：在所述第二开销帧中调度确认信息ca的值与所述软件映射表中flexe发送端c的值不一致时，所述flexe发送端不更新所述发送方向的有限状态机从第二flexe发送端状态到第三flexe发送端状态，不发送第三开销帧到所述flexe接收端。
108.第四更新模块704还用于：所述flexe发送端主备表切换完成后，更新所述发送方向的有限状态机从第四flexe发送端状态回到第一flexe发送端状态。
109.如图8所示，介绍根据本发明另一个具体实施方式的实现灵活以太网flexe无缝切换的装置。
110.在本发明的实施方式中，实现灵活以太网flexe无缝切换的装置包括轮询模块801、更新模块802、发送模块803和切换模块804。
111.轮询模块801，用于flexe接收端接收并轮询灵活以太网flexe发送端发送的第一开销帧，在所述第一开销帧中调度请求信息cr的值与所述软件映射表中flexe接收端调度确认信息ca的值不一致时，比较所述第一开销帧中时隙调度配置和所述软件映射表中flexe接收端备表的时隙，其中所述软件映射表包括flexe接收端主表的时隙、flexe接收端备表的时隙、flexe接收端ca和切换信息c的值。
112.更新模块802，用于在时隙一致时，所述flexe接收端更新接收方向的有限状态机从第一flexe接收端状态到第二flexe接收端状态，更新软件映射表中flexe接收端ca的值为所述第一开销帧中cr的值。
113.发送模块803，用于所述flexe接收端发送第二开销帧到所述flexe发送端，更新所述接收方向的有限状态机从第二flexe接收端状态到第三flexe接收端状态，其中所述第二开销帧包括更新后的ca的值。
114.切换模块804，用于所述flexe接收端接收所述flexe发送端发送的第三开销帧，更新所述接收方向的有限状态机从第三flexe接收端状态更新到第四flexe接收端状态，并进行主备表切换，其中所述第三开销帧包括切换信息c的值。
115.轮询模块801还用于：所述flexe接收端接收所述第一开销帧后，通过所述flexe接收端的调度器对flexe接收端的配置和所述接收方向的有限状态机进行轮询；在所述flexe接收端的flexegroup和flexeclient的配置准备完成时，通过所述flexe接收端的调度器对所述第一开销帧进行轮询；和/或，在所述flexe接收端的flexegroup和flexeclient的配置未准备完成时，继续对flexe接收端的配置和所述接收方向的有限状态机进行轮询。
116.轮询模块801还用于：在所述第一开销帧中cr的值与所述软件映射表中flexe接收端ca的值一致时，所述flexe接收端不比较所述第一开销帧中时隙调度配置和所述软件映
射表中flexe接收端备表的时隙。
117.更新模块802还用于：在时隙不一致时，所述flexe接收端更新所述第一开销帧中时隙调度配置到所述flexe接收端备表；所述flexe接收端更新所述接收方向的有限状态机从第一flexe接收端状态到第二flexe接收端状态，更新软件映射表中flexe接收端ca的值为所述第一开销帧中cr的值。
118.切换模块804还用于：所述flexe接收端主备表切换完成后，更新所述接收方向的有限状态机从第四flexe接收端状态回到第一flexe接收端状态。
119.图9示出了根据本说明书的实施例的用于实现灵活以太网flexe无缝切换的计算设备90的硬件结构图。如图9所示，计算设备90可以包括至少一个处理器901、存储器902(例如非易失性存储器)、内存903和通信接口904，并且至少一个处理器901、存储器902、内存903和通信接口904经由总线905连接在一起。至少一个处理器901执行在存储器902中存储或编码的至少一个计算机可读指令。
120.应该理解，在存储器902中存储的计算机可执行指令当执行时使得至少一个处理器901进行本说明书的各个实施例中以上结合图1-9描述的各种操作和功能。
121.在本说明书的实施例中，计算设备90可以包括但不限于：个人计算机、服务器计算机、工作站、桌面型计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、移动计算设备、智能电话、平板计算机、蜂窝电话、个人数字助理(pda)、手持装置、消息收发设备、可佩戴计算设备、消费电子设备等等。
122.根据一个实施例，提供了一种比如机器可读介质的程序产品。机器可读介质可以具有指令(即，上述以软件形式实现的元素)，该指令当被机器执行时，使得机器执行本说明书的各个实施例中以上结合图1-9描述的各种操作和功能。具体地，可以提供配有可读存储介质的系统或者装置，在该可读存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机或处理器读出并执行存储在该可读存储介质中的指令。
123.根据本发明实施方式的实现灵活以太网flexe无缝切换的方法及装置，其能够通过设置软件映射表来保存flexe发送端和flexe接收端的主备表时隙和ca/cr/c的信息，并由cpu的调度器定期轮询灵活以太网无缝切换流程中协商信息，使得cpu能够控制灵活以太网无缝切换流程，解耦灵活以太网无缝切换对外部因素的过度依赖；通过使用单一方向的有限状态机约束灵活以太网无缝切换流程，使得灵活以太网无缝切换流程能够有序进行；通过软硬件结合的形式，实现灵活以太网无缝切换流程的可靠性和健壮性。
124.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、调度器完成cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
125.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产
生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
126.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
127.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
128.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

技术特征：
1.一种实现灵活以太网flexe无缝切换的方法，其特征在于，所述方法包括：flexe发送端更新所述flexe发送端备表的时隙调度配置后，发送第一开销帧到灵活以太网flexe接收端，以供所述flexe接收端进行轮询，其中所述第一开销帧包括调度请求信息cr的值和时隙调度配置的信息；所述flexe发送端更新软件映射表中flexe发送端cr的值，并更新发送方向的有限状态机从第一flexe发送端状态到第二flexe发送端状态，其中所述软件映射表包括flexe发送端主表的时隙、flexe发送端备表的时隙、flexe发送端cr、调度确认信息ca和切换信息c的值；所述flexe发送端接收并轮询所述flexe接收端返回的第二开销帧，并在所述第二开销帧中ca的值与所述软件映射表中flexe发送端cr的值一致时，更新所述发送方向的有限状态机从第二flexe发送端状态到第三flexe发送端状态；以及所述flexe发送端发送第三开销帧到所述flexe接收端，更新所述发送方向的有限状态机从第三flexe发送端状态到第四flexe发送端状态，并进行主备表切换，其中所述第三开销帧包括切换信息c的值。2.如权利要求1所述的实现灵活以太网flexe无缝切换的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述第二开销帧中调度确认信息ca的值与所述软件映射表中flexe发送端cr的值不一致时，所述flexe发送端不更新所述发送方向的有限状态机从第二flexe发送端状态到第三flexe发送端状态，不发送第三开销帧到所述flexe接收端。3.如权利要求1所述的实现灵活以太网flexe无缝切换的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述flexe发送端主备表切换完成后，更新所述发送方向的有限状态机从第四flexe发送端状态回到第一flexe发送端状态。4.一种实现灵活以太网flexe无缝切换的方法，其特征在于，所述方法包括：flexe接收端接收并轮询灵活以太网flexe发送端发送的第一开销帧，在所述第一开销帧中调度请求信息cr的值与所述软件映射表中flexe接收端调度确认信息ca的值不一致时，比较所述第一开销帧中时隙调度配置和所述软件映射表中flexe接收端备表的时隙，其中所述软件映射表包括flexe接收端主表的时隙、flexe接收端备表的时隙、flexe接收端ca和切换信息c的值；在时隙一致时，所述flexe接收端更新接收方向的有限状态机从第一flexe接收端状态到第二flexe接收端状态，更新软件映射表中flexe接收端ca的值为所述第一开销帧中cr的值；所述flexe接收端发送第二开销帧到所述flexe发送端，更新所述接收方向的有限状态机从第二flexe接收端状态到第三flexe接收端状态，其中所述第二开销帧包括更新后的ca的值；以及所述flexe接收端接收所述flexe发送端发送的第三开销帧，更新所述接收方向的有限状态机从第三flexe接收端状态更新到第四flexe接收端状态，并进行主备表切换，其中所述第三开销帧包括切换信息c的值。5.如权利要求4所述的实现灵活以太网flexe无缝切换的方法，其特征在于，所述flexe
接收端接收并轮询flexe发送端发送的第一开销帧，具体包括：所述flexe接收端接收所述第一开销帧后，通过所述flexe接收端的调度器对flexe接收端的配置和所述接收方向的有限状态机进行轮询；在所述flexe接收端的flexe group和flexe client的配置准备完成时，通过所述flexe接收端的调度器对所述第一开销帧进行轮询；和/或，在所述flexe接收端的flexe group和flexe client的配置未准备完成时，继续对flexe接收端的配置和所述接收方向的有限状态机进行轮询。6.如权利要求4所述的实现灵活以太网flexe无缝切换的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述第一开销帧中cr的值与所述软件映射表中flexe接收端ca的值一致时，所述flexe接收端不比较所述第一开销帧中时隙调度配置和所述软件映射表中flexe接收端备表的时隙。7.如权利要求4所述的实现灵活以太网flexe无缝切换的方法，其特征在于，所述方法还包括：在时隙不一致时，所述flexe接收端更新所述第一开销帧中时隙调度配置到所述flexe接收端备表；所述flexe接收端更新所述接收方向的有限状态机从第一flexe接收端状态到第二flexe接收端状态，更新软件映射表中flexe接收端ca的值为所述第一开销帧中cr的值。8.如权利要求4所述的实现灵活以太网flexe无缝切换的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述flexe接收端主备表切换完成后，更新所述接收方向的有限状态机从第四flexe接收端状态回到第一flexe接收端状态。9.一种实现灵活以太网flexe无缝切换的装置，其特征在于，所述装置包括：第一更新模块，用于flexe发送端更新所述flexe发送端备表的时隙调度配置后，发送第一开销帧到灵活以太网flexe接收端，以供所述flexe接收端进行轮询，其中所述第一开销帧包括调度请求信息cr的值和时隙调度配置的信息；第二更新模块，用于所述flexe发送端更新软件映射表中flexe发送端cr的值，并更新发送方向的有限状态机从第一flexe发送端状态到第二flexe发送端状态，其中所述软件映射表包括flexe发送端主表的时隙、flexe发送端备表的时隙、flexe发送端cr、调度确认信息ca和切换信息c的值；第三更新模块，用于所述flexe发送端接收并轮询所述flexe接收端返回的第二开销帧，并在所述第二开销帧中ca的值与所述软件映射表中flexe发送端cr的值一致时，更新所述发送方向的有限状态机从第二flexe发送端状态到第三flexe发送端状态；以及第四更新模块，用于所述flexe发送端发送第三开销帧到所述flexe接收端，更新所述发送方向的有限状态机从第三flexe发送端状态到第四flexe发送端状态，并进行主备表切换，其中所述第三开销帧包括切换信息c的值。10.一种实现灵活以太网flexe无缝切换的装置，其特征在于，所述装置包括：轮询模块，用于flexe接收端接收并轮询灵活以太网flexe发送端发送的第一开销帧，在所述第一开销帧中调度请求信息cr的值与所述软件映射表中flexe接收端调度确认信息
ca的值不一致时，比较所述第一开销帧中时隙调度配置和所述软件映射表中flexe接收端备表的时隙，其中所述软件映射表包括flexe接收端主表的时隙、flexe接收端备表的时隙、flexe接收端ca和切换信息c的值；更新模块，用于在时隙一致时，所述flexe接收端更新接收方向的有限状态机从第一flexe接收端状态到第二flexe接收端状态，更新软件映射表中flexe接收端ca的值为所述第一开销帧中cr的值；发送模块，用于所述flexe接收端发送第二开销帧到所述flexe发送端，更新所述接收方向的有限状态机从第二flexe接收端状态到第三flexe接收端状态，其中所述第二开销帧包括更新后的ca的值；以及切换模块，用于所述flexe接收端接收所述flexe发送端发送的第三开销帧，更新所述接收方向的有限状态机从第三flexe接收端状态更新到第四flexe接收端状态，并进行主备表切换，其中所述第三开销帧包括切换信息c的值。

技术总结
本发明公开了一种实现灵活以太网FlexE无缝切换的方法及装置，该方法包括以下步骤：FlexE发送端更新所述FlexE发送端备表的时隙调度配置后，发送第一开销帧到灵活以太网FlexE接收端，以供所述FlexE接收端进行轮询；所述FlexE发送端更新软件映射表中FlexE发送端CR的值，并更新发送方向的有限状态机状态；所述FlexE发送端接收并轮询所述FlexE接收端返回的第二开销帧，并在所述第二开销帧中CA的值与所述软件映射表中FlexE发送端CR的值一致时，更新所述发送方向的有限状态机状态；所述FlexE发送端发送第三开销帧到所述FlexE接收端，更新所述发送方向的有限状态机状态，并进行主备表切换。该方法能够实现灵活以太网无缝切换的有序性和健壮性。切换的有序性和健壮性。切换的有序性和健壮性。


技术研发人员：戚晨希 曹坤 程鑫祥 邱建峰
受保护的技术使用者：苏州盛科通信股份有限公司
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/9/20