一种报文处理方法、装置及边缘设备与流程

1.本技术涉及计算机技术领域，尤其涉及一种报文处理方法、装置及边缘设备。


背景技术：

2.随着科技的发展，越来越多的工业场景实现了自动化控制，比如通过机械臂来抓取物品，一般通过控制装置发送控制报文，来控制机械臂的运动轨迹。
3.现有技术中，边缘设备一般将接收的报文发送到平台侧进行报文的处理和分析，这种处理方式时延较大，可靠性较低。因此为了保障工业流程控制的实时性和可靠性，在边缘设备进行相关的业务处理。在边缘设备中对报文进行实时的分析时，为了不影响正常的业务，采用镜像的方式将报文镜像到计算芯片，由于采用镜像的方式，需要关闭边缘设备的硬加速功能，且边缘设备中pon芯片的处理能力有限，可能会产生丢包现象。


技术实现要素：

4.本技术提供一种报文处理方法、装置及边缘设备，能够动态调整工业设备发送的报文大小，能够保证工业业务流不丢包，保障工业闭环控制网络中信号稳定、可靠、及时的传输。
5.第一方面，本技术实施例提供一种报文处理方法，适用于具有无源光纤网络pon芯片及计算芯片的边缘设备，该方法可以由报文处理装置执行，该报文处理装置可以是一个边缘设备或用于边缘设备的模块。本技术对该方法的执行主体不做限定。该方法包括：pon芯片接收各待转发报文，并将各待转发报文镜像至计算芯片；计算芯片针对各第一报文，确定各第一报文的第一数据量；各第一报文为各待转发报文中属于同一字节范围的报文；计算芯片在确定第一数据量与流量匹配规则不匹配时，将各第一报文转换为各第二报文并将各第二报文发送至pon芯片；其中，每个第二报文的字节数大于对应的第一报文的字节数；流量匹配规则为不同字节范围的报文具有不同的流量极限值，且字节范围内对应的字节数越大流量极限值越大；第一数据量与流量匹配规则不匹配为第一数据量超过各第一报文对应的字节范围的第一流量极限值；pon芯片发送各第二报文。
6.上述方案，通过pon芯片实现对报文的接收和转发，通过计算芯片实现对报文的分析处理，当各第一报文的第一数据量与流量匹配规则不匹配时，将各第一报文转换为各第二报文，每个第二报文的字节数大于对应的第一报文的字节数，由于字节范围内对应的字节数越大流量极限值越大，因此能够实现有效地对各第二报文进行转发，减少丢包现象。根据流量匹配规则，动态调整工业设备发送的报文大小，能够保证工业业务流不丢包，保障工业闭环控制网络中信号稳定、可靠、及时的传输。
7.一种可能的实现方法中，计算芯片在确定第一数据量与流量匹配规则匹配时，将各第一报文发送至pon芯片；pon芯片发送各第一报文。
8.上述方案，第一数据量与流量匹配规则匹配时，无需对各第一报文进行转换，不仅能够提高报文处理效率，而且此时第一数据量小于等于各第一报文对应的字节范围的第一
流量极限值，因此能够实现有效地对各第一报文进行转发，减少丢包现象。根据流量匹配规则，动态调整工业设备发送的报文大小，能够保证工业业务流不丢包，保障工业闭环控制网络中信号稳定、可靠、及时的传输。
9.一种可能的实现方法中，根据第一数据量确定第二流量极限值；第二流量极限值为大于第一数据量的流量极限值中的最小值；根据第二流量极限值对应的字节范围，确定增加字节数；增加字节数是根据第二流量极限值对应的字节范围与各第一报文对应的字节范围确定的；根据增加字节数，将各第一报文转换为各第二报文。
10.上述方案，根据第一数据量确定第二流量极限值，第二流量极限值为大于第一数据量的流量极限值中的最小值，因此根据第二流量极限值确定的增加字节数较小，能够确定转换后的各第二报文的字节数较少的同时，减少丢包的现象，能够保证工业业务流不丢包，保障工业闭环控制网络中信号稳定、可靠、及时的传输。
11.一种可能的实现方法中，针对任一第一报文，在第一报文对应的位置补充字节，补充字节的总数等于增加字节数，其中，对应位置包括设备信息、vlan或用户数据中的一个或多个。
12.上述方案，能够在第一报文的多个位置补充字节，提高了字节补充的灵活性。
13.一种可能的实现方法中，确定各第一报文的第一数据量之前，还包括：确定各第一报文的类型满足设定类型。
14.上述方案，能够实现对设定类型的第一报文进行处理，对非设定类型的第一报文不处理，提高了数据处理效率。因此，能够实现对工业协议类型对应的报文的大小动态调整，能够保证工业业务流不丢包，保障工业闭环控制网络中信号稳定、可靠、及时的传输。
15.一种可能的实现方法中，确定各第一报文的类型满足设定类型之后，还包括：计算芯片对各第一报文进行信息提取或信息汇总，得到信息采集结果；计算芯片将信息采集结果发送至pon服务平台，pon服务平台用于将信息采集结果转换为链路带宽和时延等参数，为第二报文分配带宽、以及实现对第二报文的调度编排等。
16.上述方案，计算芯片除了确定各第一报文是否满足流量匹配规则外，还对各第一报文进行信息提取或信息汇总，将信息采集结果发送至pon服务平台，以便pon服务平台对各第一报文进行分析处理，实现对各第一报文的调度编排，实现了数据分析的多样化处理，保障工业闭环控制网络中信号稳定、可靠、及时的传输。
17.第二方面，本技术实施例提供一种边缘设备，无源光纤网络pon芯片及计算芯片；其中，无源光纤网络pon芯片，用于接收各待转发报文，并将各待转发报文镜像至计算芯片；发送各第二报文；计算芯片，用于针对各第一报文，确定各第一报文的第一数据量；各第一报文为各待转发报文中属于同一字节范围的报文；在确定第一数据量与流量匹配规则不匹配时，将各第一报文转换为各第二报文并将各第二报文发送至pon芯片；其中，每个第二报文的字节数大于对应的第一报文的字节数；流量匹配规则为不同字节范围的报文具有不同的流量极限值，且字节范围内对应的字节数越大流量极限值越大；第一数据量与流量匹配规则不匹配为第一数据量超过各第一报文对应的字节范围的第一流量极限值。
18.一种可能的实现方法中，计算芯片在确定第一数据量与流量匹配规则匹配时，将各第一报文发送至pon芯片；pon芯片发送各第一报文。
19.一种可能的实现方法中，计算芯片根据第一数据量确定第二流量极限值；第二流
量极限值为大于第一数据量的流量极限值中的最小值；计算芯片根据第二流量极限值对应的字节范围，确定增加字节数；增加字节数是根据第二流量极限值对应的字节范围与各第一报文对应的字节范围确定的；根据增加字节数，计算芯片将各第一报文转换为各第二报文。
20.一种可能的实现方法中，计算芯片针对任一第一报文，在第一报文对应的位置补充字节，补充字节的总数等于增加字节数，其中，对应位置包括设备信息、vlan或用户数据中的一个或多个。
21.一种可能的实现方法中，确定各第一报文的第一数据量之前，还包括：计算芯片确定各第一报文的类型满足设定类型。
22.一种可能的实现方法中，确定各第一报文的类型满足设定类型之后，还包括：计算芯片对各第一报文进行信息提取或信息汇总，得到信息采集结果；计算芯片将信息采集结果发送至pon服务平台，pon服务平台用于将信息采集结果转换为链路带宽和时延等参数，为第二报文分配带宽、以及实现对第二报文的调度编排等。
23.第三方面，本技术实施例提供一种报文处理装置，包括：收发单元和处理单元。收发单元，用于接收各待转发报文；发送各第二报文；处理单元，用于将各待转发报文镜像至计算芯片；针对各第一报文，确定各第一报文的第一数据量；各第一报文为各待转发报文中属于同一字节范围的报文；在确定第一数据量与流量匹配规则不匹配时，将各第一报文转换为各第二报文并将各第二报文通过收发单元发送至pon芯片；其中，每个第二报文的字节数大于对应的第一报文的字节数；流量匹配规则为不同字节范围的报文具有不同的流量极限值，且字节范围内对应的字节数越大流量极限值越大；第一数据量与流量匹配规则不匹配为第一数据量超过各第一报文对应的字节范围的第一流量极限值。
24.一种可能的实现方法中，处理单元，还用于在确定第一数据量与流量匹配规则匹配时，将各第一报文发送至pon芯片；收发单元，还用于发送各第一报文。
25.一种可能的实现方法中，处理单元，还用于根据第一数据量确定第二流量极限值；第二流量极限值为大于第一数据量的流量极限值中的最小值；根据第二流量极限值对应的字节范围，确定增加字节数；增加字节数是根据第二流量极限值对应的字节范围与各第一报文对应的字节范围确定的；根据增加字节数，将各第一报文转换为各第二报文。
26.一种可能的实现方法中，处理单元，还用于针对任一第一报文，在第一报文对应的位置补充字节，补充字节的总数等于增加字节数，其中，对应位置包括设备信息、vlan或用户数据中的一个或多个。
27.一种可能的实现方法中，处理单元，在确定各第一报文的第一数据量之前，还用于确定各第一报文的类型满足设定类型。
28.一种可能的实现方法中，处理单元，在确定各第一报文的类型满足设定类型之后，还用于对各第一报文进行信息提取或信息汇总，得到信息采集结果；收发单元，还用于将信息采集结果发送至pon服务平台。
29.第四方面，本技术实施例还提供一种计算设备，包括：
30.存储器，用于存储程序指令；
31.处理器，用于调用存储器中存储的程序指令，按照获得的程序指令执行实现上述第一方面的任意方法。
32.第五方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机可读指令，当计算机读取并执行计算机可读指令时，实现上述第一方面的任意方法。
33.第六方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，包括有可由计算机设备执行的计算机程序，当程序在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行实现上述第一方面的任意方法。
附图说明
34.图1为本技术实施例提供的一种报文处理方法的流程示意图；
35.图2为本技术实施例提供的一种边缘设备的结构示意图；
36.图3为本技术实施例提供的一种工业控制系统的结构示意图；
37.图4为本技术实施例提供的一种报文处理方法的流程示意图；
38.图5为本技术实施例提供的一种报文的结构示意图；
39.图6为本技术实施例提供的一种报文处理装置的结构示意图；
40.图7为本技术实施例提供的一种报文处理装置的结构示意图。
具体实施方式
41.图1为本技术实施例提供的一种报文处理方法的流程示意图，适用于具有无源光纤网络pon芯片及计算芯片的边缘设备，该方法可以由报文处理装置执行，该报文处理装置可以是一个边缘设备或用于边缘设备的模块。本技术对该方法的执行主体不做限定。
42.该方法包括以下步骤：
43.步骤101，pon芯片接收各待转发报文，并将各待转发报文镜像至计算芯片。
44.一种可能的实现方法中，边缘设备指的是光网络单元(optical network unit，onu)。onu包括无源光纤网络pon芯片及计算芯片。其中，pon芯片用于接收各待转发报文，并将各待转发报文镜像至计算芯片。计算芯片，用于对各待转发报文进行处理分析，并将处理后的报文发送给pon芯片，由pon芯片进行转发。
45.步骤102，计算芯片针对各第一报文，确定各第一报文的第一数据量。
46.其中，各第一报文为各待转发报文中属于同一字节范围的报文。
47.一种可能的实现方法中，各第一报文中每个待转发报文的字节数相同，比如每个待转发报文的字节数均为64字节，或者每个待转发报文的字节数均为68字节。
48.一种可能的实现方法中，各第一报文中每个待转发报文属于同一字节范围的报文，比如各第一报文中每个待转发报文的字节数为64字节至68字节之间任一字节数。本技术对同一字节范围的具体数值不做限定。
49.一种可能的实现方法中，第一报文的第一数据量指的是第一报文中各待转发报文的字节总数，比如，接收10个待转发报文，每个待转发报文的字节数为64字节，那么10个待转发报文的第一数据量为640字节，也即第一报文的第一数据量为640字节。
50.步骤103，计算芯片在确定第一数据量与流量匹配规则不匹配时，将各第一报文转换为各第二报文并将各第二报文发送至pon芯片。
51.其中，每个第二报文的字节数大于对应的第一报文的字节数；流量匹配规则为不同字节范围的报文具有不同的流量极限值，且字节范围内对应的字节数越大流量极限值越
大；第一数据量与流量匹配规则不匹配为第一数据量超过各第一报文对应的字节范围的第一流量极限值。
52.一种可能的实现方法中，计算芯片在确定第一数据量与流量匹配规则匹配时，将各第一报文发送至pon芯片；pon芯片发送各第一报文。其中，第一数据量与流量匹配规则匹配为第一数据量小于等于各第一报文对应的字节范围的第一流量极限值。该方案，第一数据量与流量匹配规则匹配时，无需对各第一报文进行转换，不仅能够提高报文处理效率，而且此时第一数据量小于等于各第一报文对应的字节范围的第一流量极限值，因此能够实现有效地对各第一报文进行转发，减少丢包现象。根据流量匹配规则，动态调整工业设备发送的报文大小，能够保证工业业务流不丢包，保障工业闭环控制网络中信号稳定、可靠、及时的传输。
53.一种可能的实现方法中，根据第一数据量确定第二流量极限值；第二流量极限值为大于第一数据量的流量极限值中的最小值；当然，第二流量极限值也可以为大于各第一报文的数据量的流量极限值对应的其他数值，该其他数值可以为最大值，或者最大值与最小值的平均值等，本技术对第二流量极限值的确定方式不做限定。根据第二流量极限值对应的字节范围，确定增加字节数；其中，增加字节数是根据第二流量极限值对应的字节范围与各第一报文对应的字节范围确定的，比如，增加字节数等于第二流量极限值对应的字节范围与各第一报文对应的字节范围的差值；根据增加字节数，将各第一报文转换为各第二报文。该方案，根据第一数据量确定第二流量极限值，第二流量极限值为大于第一数据量的流量极限值中的最小值，因此根据第二流量极限值确定的增加字节数较小，能够确定转换后的各第二报文的字节数较少的同时，减少丢包的现象，能够保证工业业务流不丢包，保障工业闭环控制网络中信号稳定、可靠、及时的传输。
54.一种可能的实现方法中，针对任一第一报文，在第一报文对应的位置补充字节，补充字节的总数等于增加字节数，其中，对应位置包括设备信息、vlan或用户数据中的一个或多个。比如，第一报文的增加字节数为a，可以在第一报文的设备信息补充a字节数的内容；如果增加字节数a大于设备信息位置可补充的最大字节数，那么在设备信息位置补充最大字节数对应的内容后，在第一报文的其它位置，继续补充剩余的字节数的内容，本技术对第一报文中可进行补充字节的位置不做限定，对第一报文补充的内容也不做限定，比如可以在设备信息位置可补充含有设备信息的具体字节内容，也可以补充全0或全1的内容。该方案，能够在第一报文的多个位置补充字节，提高了字节补充的灵活性。
55.一种可能的实现方法中，若对第一报文的设备信息和vlan位置进行补充字节后，仍未达到增加字节数，则补充第一报文的用户数据。
56.步骤104，pon芯片发送各第二报文。
57.上述方案，通过pon芯片实现对报文的接收和转发，通过计算芯片实现对报文的分析处理，当各第一报文的第一数据量与流量匹配规则不匹配时，将各第一报文转换为各第二报文，每个第二报文的字节数大于对应的第一报文的字节数，由于字节范围内对应的字节数越大流量极限值越大，因此能够实现有效地对各第二报文进行转发，减少丢包现象。根据流量匹配规则，动态调整工业设备发送的报文大小，能够保证工业业务流不丢包，保障工业闭环控制网络中信号稳定、可靠、及时的传输。
58.一种可能的实现方法中，在上述步骤102之前，还包括计算芯片确定各第一报文的
类型满足设定类型。各待转发报中包括协议类型，在步骤101获取各待转发报文之后，根据各待转发报文的协议类型，判断各待转发报文的类型是否满足设定类型，若满足，则继续步骤102至步骤103；若不满足，则直接转发给pon芯片。该方案，能够实现对设定类型的第一报文进行处理，对非设定类型的第一报文不处理，提高了数据处理效率，因此，能够实现对工业协议类型对应的报文的大小动态调整，能够保证工业业务流不丢包，保障工业闭环控制网络中信号稳定、可靠、及时的传输。
59.一种可能的实现方法中，设定类型指的是0x8892的profinet协议类型，当然，设定类型也可以为其他类型，本技术对此不做限定。
60.一种可能的实现方法中，通过数据仿真分析仪对满足设定类型的第一报文进行打流测试，得到的结果，如表1所示。表1中第一行代表流量极限值，第一列代表第一报文的各待转发报文字节数。示例性地，当第一报文中每个待转发报文的字节数为64字节，第一报文的第一数据量小于等于0.6m，那么可以正常转发该第一报文，不会出现丢包现象；如果第一报文的第一数据量大于0.6m，那么就会出现丢包现象，需要根据第一报文和流量匹配规则确定第二报文。类似地，当第一报文中各待转发报文的字节数为68字节，第一报文的第一数据量小于等于1m，那么可以正常转发该第一报文，不会出现丢包现象；如果第一报文的第一数据量大于1m，那么就会出现丢包现象，需要根据第一报文和流量匹配规则确定第二报文。
61.表1
[0062][0063][0064]
一种可能的实现方法中，下面以一个具体的例子来说明如何根据各第一报文中各待转发报文的字节数、各第一报文的第一数据量以及流量匹配规则，确定各第二报文。
[0065]
一种可能的实现方法中，获取第一报文，第一报文中各待转发报文的字节数在64字节至68字节之间，该第一报文的第一数据量为1m。由于第一报文中各待转发报文的字节数在64字节至68字节之间，根据第一报文中各待转发报文的最大字节数，即68字节，确定第一流量极限值，通过查找表1确定，68字节的报文对应的第一流量极限值为1m，而第一报文的第一数据量为1m，刚好满足第一流量极限值的要求，所以无需对第一报文中各待转发报文进行处理，也即此时的第二报文与对应的第一报文相同，将该第一报文发送给pon芯片。
[0066]
一种可能的实现方法中，获取第一报文，第一报文中各待转发报文的字节数在76字节至80字节之间，该第一报文的第一数据量为2.5m。由于第一报文中各待转发报文的字节数在76字节至80字节之间，根据第一报文中各待转发报文的最大字节数，即80字节，确定
第一流量极限值，通过查找表1确定，80字节的报文对应的第一流量极限值为2.4m，而第一报文的第一数据量为2.5m，大于第一流量极限值。因此，根据第一报文的第一数据量确定第二流量极限值；第二流量极限值为大于第一报文的第一数据量的流量极限值对应的最小值，第一报文的数据量为2.5m，大于2.5m的流量极限值分别为3m和3.5m，此时选择3m作为第二流量极限值，第二流量极限值对应的字节数为88字节，因此需要将第一报文中各待转发报文的字节数增加至88字节，对于大小为76字节的各待转发报文，确定增加字节数为12字节，因此需要在大小为76字节的各待转发报文的设备信息、vlan和用户数据位置补充12字节的内容，比如可以在大小为76字节的各待转发报文的设备信息位置补充4字节的内容(报文的设备信息位置允许补充的最大字节数4字节)，在大小为76字节的各待转发报文的vlan位置补充4字节的内容(报文的vlan位置允许补充的最大字节数4字节)，在大小为76字节的各待转发报文的用户数据位置补充4字节的内容(报文的用户数据位置允许补充的最大字节数1440字节)。对于大小为80字节的各待转发报文，确定增加字节数为8字节，因此需要在大小为80字节的各待转发报文的设备信息、vlan位置补充8字节的内容，比如可以在大小为80字节的各待转发报文的设备信息位置补充4字节的内容，在大小为80字节的各待转发报文的vlan位置补充4字节的内容。
[0067]
一种可能的实现方法中，本技术实施例提供了一种边缘设备，如图2所示，该边缘设备包括：无源光纤网络芯片(pon芯片)和计算芯片，还包括千兆以太网接口(gigabit ethernet，ge)接口和无源光纤网络接口(pon口)；其中，ge接口与工业设备连接，用于接收工业设备发送的报文；pon口与光线路终端(optical line terminal,olt)连接，用于将报文发送给olt。当然，边缘设备还可以包括其他装置，本技术对此不做限定。
[0068]
一种可能的实现方法中，pon芯片，用于接收各待转发报文，并将各待转发报文镜像至计算芯片。具体地，ge接口用于接收工业设备发送的各待转发报文，并将各待转发报文发送给pon芯片，pon芯片接收到各待转发报文后，将各待转发报文镜像给计算芯片。
[0069]
一种可能的实现方法中，计算芯片针对各第一报文，确定各第一报文的第一数据量；各第一报文为各待转发报文中属于同一字节范围的报文；计算芯片在确定第一数据量与流量匹配规则不匹配时，将各第一报文转换为各第二报文并将各第二报文发送至pon芯片；其中，每个第二报文的字节数大于对应的第一报文的字节数；流量匹配规则为不同字节范围的报文具有不同的流量极限值，且字节范围内对应的字节数越大流量极限值越大；第一数据量与流量匹配规则不匹配为第一数据量超过各第一报文对应的字节范围的第一流量极限值。
[0070]
一种可能的实现方法中，pon芯片，还用于发送各第二报文。具体地，pon芯片将各第二报文发送给pon口，pon口将各第二报文转发给olt。
[0071]
一种可能的实现方法中，计算芯片在确定第一数据量与流量匹配规则匹配时，将各第一报文发送至pon芯片；pon芯片发送各第一报文。
[0072]
一种可能的实现方法中，计算芯片根据第一数据量确定第二流量极限值；第二流量极限值为大于第一数据量的流量极限值中的最小值；计算芯片根据第二流量极限值对应的字节范围，确定增加字节数；增加字节数是根据第二流量极限值对应的字节范围与各第一报文对应的字节范围确定的；根据增加字节数，计算芯片将各第一报文转换为各第二报文。
[0073]
一种可能的实现方法中，计算芯片针对任一第一报文，在第一报文对应的位置补充字节，补充字节的总数等于增加字节数，其中，对应位置包括设备信息、vlan或用户数据中的一个或多个。
[0074]
一种可能的实现方法中，确定各第一报文的第一数据量之前，还包括：计算芯片确定各第一报文的类型满足设定类型。
[0075]
一种可能的实现方法中，确定各第一报文的类型满足设定类型之后，还包括：计算芯片对各第一报文进行信息提取或信息汇总，得到信息采集结果；计算芯片将信息采集结果发送至pon服务平台，pon服务平台用于将信息采集结果转换为链路带宽和时延等参数，为第二报文分配带宽、以及实现对第二报文的调度编排等。pon服务平台用于对olt和边缘设备进行管理，将信息采集结果转换为链路带宽和时延等参数，为第二报文分配带宽、以及实现对第二报文的调度编排等，保证工业设备业务流程的实时性和可靠性传输。本技术对pon服务平台的具体功能不做限定。具体地，计算芯片监测出0x8892的profinet协议类型的业务流、提取出plc相应的采样周期、数据量大小、报文大小、源ip地址或目的ip地址等中的一个或多个，并上报pon服务平台进行模型和算法的转换，以实现端到端的调度编排。该方案，计算芯片除了确定各第一报文是否满足流量匹配规则外，还对各第一报文进行信息提取或信息汇总，将信息采集结果发送至pon服务平台，以便pon服务平台对各第一报文进行分析处理，实现对各第一报文的调度编排，实现了数据分析的多样化处理，保障工业闭环控制网络中信号稳定、可靠、及时的传输。
[0076]
一种可能的实现方法中，本技术实施例提供了一种工业控制系统，如图3所示，包括至少一个工业设备、至少一个边缘设备、至少一个olt和pon服务平台。其中工业设备包括摄像头、控制装置(programmable logic controller，plc)、i/o接口等。图3中，工业设备包括摄像头、plc、i/o1和i/o2；边缘设备包括边缘设备0，边缘设备1和边缘设备2。当然，工业控制系统还可以包括其他模块，本技术对此不做限定。
[0077]
一种可能的实现方法中，工业控制系统的具体实现方法，如图4所示，该方法包括如下步骤：
[0078]
步骤401，pon芯片接收各待转发报文。
[0079]
一种可能的实现方法中，边缘设备包括pon芯片和计算芯片，pon芯片用于接收至少一个plc发送的各待转发报文，其中，各待转发报文可以来自同一plc发送的，也可以来自不同plc发送的。
[0080]
一种可能的实现方法中，同一业务类型的报文具有相同的报文大小，比如说，抬起机械手臂的报文字节数在64字节至68字节之间，机械臂抓取物品的报文字节数在80字节至88字节之间等。
[0081]
一种可能的实现方法中，pon芯片用于接收至少一个plc发送的各待转发报文，各待转发报文属于不同的业务类型，示例性地，一部分待转发报文属于业务类型a，该部分的待转发报文的报文字节数在64字节至68字节之间或者该部分的待转发报文的报文字节数均为64字节；另一部分待转发报文属于业务类型b，该部分的待转发报文的报文字节数在80字节至88字节之间或者该部分的待转发报文的报文字节数均为88字节。
[0082]
一种可能的实现方法中，待转发报文的结构如图5所示，包括前导符、同步符、目的mac地址、源mac地址、vlan、协议类型、用户数据或设备信息等中的一个或多个。
[0083]
一种可能的实现方法中，第一报文中的各待转发报文具有相同的目的mac地址。
[0084]
一种可能的实现方法中，步骤401之前还包括边缘设备注册上线、关闭边缘设备的硬加速、开启边缘设备的镜像配置等。
[0085]
步骤402，pon芯片将各待转发报文镜像给计算芯片。
[0086]
一种可能的实现方法中，pon芯片接收各待转发报文，并将各待转发报文镜像至计算芯片。
[0087]
步骤403，计算芯片确定各第一报文的类型满足设定类型。
[0088]
一种可能的实现方法中，计算芯片包括业务流识别分析模块和报文处理模块。其中，业务流识别分析模块用于分析各第一报文是否满足设定类型，以及确定各第一报文的第一数据量。若各第一报文满足设定类型后，报文处理模块则确定第一数据量与流程匹配规则是否匹配，若匹配，将各第一报文发送给pon芯片；若不匹配，将各第一报文转换为各第二报文并将各第二报文发送至pon芯片。若各第一报文不满足设定类型，则业务流识别分析模块将各第一报文发送给pon芯片。
[0089]
步骤404，计算芯片确定各第一报文的第一数据量。
[0090]
一种可能的实现方法中，计算芯片，用于针对各第一报文，确定各第一报文的第一数据量；各第一报文为各待转发报文中属于同一字节范围的报文。比如，存在两个第一报文，第一报文1中的各待转发报文均为64字节，第一报文1的第一数据量大小为1m；第一报文2中的各待转发报文均为80字节，第一报文2的第一数据量大小为2.5m。
[0091]
步骤405，计算芯片确定各第二报文。
[0092]
一种可能的实现方法中，在确定第一数据量与流量匹配规则不匹配时，将各第一报文转换为各第二报文并将各第二报文发送至pon芯片，第一数据量与流量匹配规则不匹配为第一数据量超过各第一报文对应的字节范围的第一流量极限值。示例性地，如表1所示，报文字节数为80字节对应的第一流量极限值为2.4m，第一报文2的第一数据量大小为2.5m，大于第一流量极限值；因此，需要将第一报文2中的各待转发报文的字节数增大至88字节，确定第二报文2。
[0093]
一种可能的实现方法中，计算芯片在确定第一数据量与流量匹配规则匹配时，将各第一报文发送至pon芯片，第一数据量与流量匹配规则匹配为第一数据量小于等于各第一报文对应的字节范围的第一流量极限值。示例性地，如表1所示，报文字节数为64字节对应的第一流量极限值为1m，第一报文1的第一数据量大小为1m，等于第一流量极限值；因此，将第一报文1发送给pon芯片，也即当前第一报文1即为对应的第二报文1。
[0094]
一种可能的实现方法中，计算芯片对各第一报文进行信息提取或信息汇总，比如获取第一报文的采样周期、目的ip地址、源ip地址等，得到信息采集结果；计算芯片将信息采集结果发送至pon服务平台，pon服务平台将信息采集结果转换为链路带宽和时延等参数，为第二报文分配带宽、以及实现对第二报文的调度编排等，保证工业设备业务流程的实时性和可靠性传输。具体地，计算芯片监测出0x8892的profinet协议类型的业务流、提取出plc相应的采样周期、数据量大小、报文大小、源ip地址或目的ip地址等中的一个或多个，并上报pon服务平台进行模型和算法的转换，以实现端到端的调度编排。
[0095]
步骤406，计算芯片将各第二报文发送给pon芯片。
[0096]
步骤407，pon芯片将各第二报文发送给olt。
[0097]
步骤408，olt将各第二报文转发给对应的边缘设备。
[0098]
一种可能的实现方法中，olt根据pon服务平台的调度编排将各第二报文转发给对应的边缘设备，比如说将第二报文1转发给边缘设备1，将第二报文2转发给边缘设备2。
[0099]
步骤409，边缘设备向对应的i/o接口转发第二报文。
[0100]
一种可能的实现方法中，边缘设备向对应的i/o接口转发第二报文，比如边缘设备1将第二报文1转发给i/o1接口，边缘设备2将第二报文2转发给i/o2接口。i/o接口接收到对应的第二报文，根据第二报文的内容实现对i/o接口的控制。
[0101]
基于相同的技术构思，图6示例性地示出了本技术实施例提供的一种报文处理装置600。如图6所示，包括：收发单元601和处理单元602。收发单元601和处理单元602。收发单元601，用于接收各待转发报文；发送各第二报文；处理单元602，用于将各待转发报文镜像至计算芯片；针对各第一报文，确定各第一报文的第一数据量；各第一报文为各待转发报文中属于同一字节范围的报文；在确定第一数据量与流量匹配规则不匹配时，将各第一报文转换为各第二报文并将各第二报文通过收发单元601发送至pon芯片；其中，每个第二报文的字节数大于对应的第一报文的字节数；流量匹配规则为不同字节范围的报文具有不同的流量极限值，且字节范围内对应的字节数越大流量极限值越大；第一数据量与流量匹配规则不匹配为第一数据量超过各第一报文对应的字节范围的第一流量极限值。
[0102]
一种可能的实现方法中，处理单元602，还用于在确定第一数据量与流量匹配规则匹配时，将各第一报文发送至pon芯片；收发单元601，还用于发送各第一报文。
[0103]
一种可能的实现方法中，处理单元602，还用于根据第一数据量确定第二流量极限值；第二流量极限值为大于第一数据量的流量极限值中的最小值；根据第二流量极限值对应的字节范围，确定增加字节数；增加字节数是根据第二流量极限值对应的字节范围与各第一报文对应的字节范围确定的；根据增加字节数，将各第一报文转换为各第二报文。
[0104]
一种可能的实现方法中，处理单元602，用于针对任一第一报文，在第一报文对应的位置补充字节，补充字节的总数等于增加字节数，其中，对应位置包括设备信息、vlan或用户数据中的一个或多个。
[0105]
一种可能的实现方法中，处理单元602，在确定各第一报文的第一数据量之前，还用于确定各第一报文的类型满足设定类型。
[0106]
一种可能的实现方法中，处理单元602，在确定各第一报文的类型满足设定类型之后，还用于对各第一报文进行信息提取或信息汇总，得到信息采集结果；收发单元601，还用于将信息采集结果发送至pon服务平台，pon服务平台用于将信息采集结果转换为链路带宽和时延等参数，为第二报文分配带宽、以及实现对第二报文的调度编排等。
[0107]
基于相同的技术构思，本技术实施例提供了一种报文处理装置700，该一种报文处理装置700比如可以是一个计算设备。如图7所示，一种报文处理装置700包括至少一个处理器701，以及与至少一个处理器连接的存储器702，本技术实施例中不限定处理器701与存储器702之间的具体连接介质，图7中处理器701和存储器702之间通过总线连接为例。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
[0108]
在本技术实施例中，存储器702存储有可被至少一个处理器701执行的指令，至少一个处理器701通过执行存储器702存储的指令，可以执行上述一种报文处理方法。
[0109]
其中，处理器701是一种报文处理装置700的控制中心，可以利用各种接口和线路
连接计算机设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器702内的指令以及调用存储在存储器702内的数据，从而进行资源设置。可选地，处理器701可包括一个或多个确定单元，处理器701可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器701中。在一些实施例中，处理器701和存储器702可以在同一芯片上实现，在一些实施例中，它们也可以在独立的芯片上分别实现。
[0110]
处理器701可以是通用处理器，例如中央处理器(cpu)、数字信号处理器、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本技术实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
[0111]
存储器702作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器702可以包括至少一种类型的存储介质，例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(random access memory，ram)、静态随机访问存储器(static random access memory，sram)、可编程只读存储器(programmable read only memory，prom)、只读存储器(read only memory，rom)、带电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，eeprom)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器702是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。本技术实施例中的存储器702还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令和/或数据。
[0112]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行程序，计算机可执行程序用于使计算机执行上述任一方式所列的一种报文处理方法。
[0113]
本技术实施例提供了一种计算机程序产品，包括有可由计算机设备执行的计算机程序，当程序在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述任一方式所列的一种报文处理方法。
[0114]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术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，本技术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、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0115]
本技术是参照根据本技术的方法、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。
[0116]
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。
[0117]
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。
[0118]
显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种报文处理方法，其特征在于，适用于具有无源光纤网络pon芯片及计算芯片的边缘设备，所述方法包括：所述pon芯片接收各待转发报文，并将所述各待转发报文镜像至所述计算芯片；所述计算芯片针对各第一报文，确定所述各第一报文的第一数据量；所述各第一报文为所述各待转发报文中属于同一字节范围的报文；所述计算芯片在确定所述第一数据量与流量匹配规则不匹配时，将所述各第一报文转换为各第二报文并将所述各第二报文发送至所述pon芯片；其中，每个第二报文的字节数大于对应的第一报文的字节数；所述流量匹配规则为不同字节范围的报文具有不同的流量极限值，且字节范围内对应的字节数越大流量极限值越大；所述第一数据量与所述流量匹配规则不匹配为所述第一数据量超过所述各第一报文对应的字节范围的第一流量极限值；所述pon芯片发送所述各第二报文。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述计算芯片在确定所述第一数据量与所述流量匹配规则匹配时，将所述各第一报文发送至所述pon芯片；所述pon芯片发送所述各第一报文。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述各第一报文转换为各第二报文，包括：根据所述第一数据量确定第二流量极限值；所述第二流量极限值为大于所述第一数据量的流量极限值中的最小值；根据所述第二流量极限值对应的字节范围，确定增加字节数；所述增加字节数是根据所述第二流量极限值对应的字节范围与所述各第一报文对应的字节范围确定的；根据所述增加字节数，将所述各第一报文转换为各第二报文。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述增加字节数，将所述各第一报文转换为各第二报文，包括：针对任一第一报文，在所述第一报文对应的位置补充字节，所述补充字节的总数等于所述增加字节数，其中，所述对应位置包括设备信息、vlan或用户数据中的一个或多个。5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述各第一报文的第一数据量之前，还包括：确定所述各第一报文的类型满足设定类型。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，确定所述各第一报文的类型满足设定类型之后，还包括：所述计算芯片对所述各第一报文进行信息提取或信息汇总，得到信息采集结果；所述计算芯片将所述信息采集结果发送至pon服务平台，所述pon服务平台用于将信息采集结果转换为链路带宽和时延等参数，为所述第二报文分配带宽、以及实现对所述第二报文的调度编排等。7.一种边缘设备，其特征在于，包括：无源光纤网络pon芯片及计算芯片；所述无源光纤网络pon芯片，用于接收各待转发报文，并将所述各待转发报文镜像至所述计算芯片；发送所述各第二报文；所述计算芯片，用于针对各第一报文，确定所述各第一报文的第一数据量；所述各第一
报文为所述各待转发报文中属于同一字节范围的报文；在确定所述第一数据量与流量匹配规则不匹配时，将所述各第一报文转换为各第二报文并将所述各第二报文发送至所述pon芯片；其中，每个第二报文的字节数大于对应的第一报文的字节数；所述流量匹配规则为不同字节范围的报文具有不同的流量极限值，且字节范围内对应的字节数越大流量极限值越大；所述第一数据量与所述流量匹配规则不匹配为所述第一数据量超过所述各第一报文对应的字节范围的第一流量极限值。8.一种报文处理装置，其特征在于，包括收发单元、和处理单元；所述收发单元，用于接收各待转发报文；发送所述各第二报文；所述处理单元，用于将所述各待转发报文镜像至所述计算芯片；针对各第一报文，确定所述各第一报文的第一数据量；所述各第一报文为所述各待转发报文中属于同一字节范围的报文；在确定所述第一数据量与流量匹配规则不匹配时，将所述各第一报文转换为各第二报文并将所述各第二报文通过所述收发单元发送至所述pon芯片；其中，每个第二报文的字节数大于对应的第一报文的字节数；所述流量匹配规则为不同字节范围的报文具有不同的流量极限值，且字节范围内对应的字节数越大流量极限值越大；所述第一数据量与所述流量匹配规则不匹配为所述第一数据量超过所述各第一报文对应的字节范围的第一流量极限值。9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得如权利要求1至6中任一项所述的方法实现。10.一种计算设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储程序指令；处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序指令执行如权利要求1至6中任一项所述的方法。

技术总结
本申请提供一种报文处理方法、装置及边缘设备，该方法包括：PON芯片接收各待转发报文，并将各待转发报文镜像至计算芯片；计算芯片针对各第一报文，确定各第一报文的第一数据量；各第一报文为各待转发报文中属于同一字节范围的报文；计算芯片在确定第一数据量与流量匹配规则不匹配时，将各第一报文转换为各第二报文并将各第二报文发送至PON芯片；其中，第一数据量与流量匹配规则不匹配为第一数据量超过各第一报文对应的字节范围的第一流量极限值；PON芯片发送各第二报文。该方案，根据流量匹配规则动态调整工业设备发送的报文大小，能够保证工业业务流不丢包，保障工业闭环控制网络中信号稳定、可靠、及时的传输。及时的传输。及时的传输。


技术研发人员：甘雨莹 杨子尧 岳恒
受保护的技术使用者：中国电信股份有限公司
技术研发日：2023.07.24
技术公布日：2023/10/15