[發明專利]基于軟件定義的工業融合網絡管理方法及其網絡管理器

有效

• 申請號: 201811519692.5
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109639484B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 楊明;李棟;劉金娣;曾鵬;于海斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L29/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

本發明涉及基于軟件定義的工業融合網絡管理方法及其網絡管理器，包括工業以太網協議報文處理過程和工業以太網設備接入處理過程。在工業融合網絡中，具有多樣性和異構性的工業以太網設備組網都將會接入到融合網絡架構中，通過軟件定義的方式，結合北向網絡配置管理服務，以南向接口庫的方式，完成工業以太網協議識別，解析，處理以及網絡配置策略下發。本發明針對工業融合網絡中，難以解決具有多樣性和異構性的工業以太網協議在融合網絡架構下的識別，解析以及處理的問題，采用軟件定義的方式，結合北向接口的網絡配置管理服務，通過定義針對不同工業以太網協議的南向接口庫的方法，豐富工業融合網絡的功能，提升工業融合網絡的性能。

技術領域

本發明屬于工業融合網絡領域，是對工業融合網絡管理器的設計和發明，具體涉及的是一種用于基于軟件定義的工業融合網絡管理器系統的設計與應用。

背景技術

為了解決工業互連轉型過程中，工業網絡設備接口異構，互聯互通難，生產流程固化調整難，產線定期檢測運維難等問題，基于軟件定義的工業融合網絡具有高靈活性，高性能，高可靠性和高兼容性，能夠滿足當前智能制造轉型中，異構工業以太網融合通信的需求。基于軟件定義的工業融合網絡，將網絡控制平面和數據傳輸平面解耦，網元設備只負責數據的轉發。隨著工業設備相關技術的發展進步，以及工業生產的要求，目前，工業生產相關設備，特別是應用于工業以太網，工業互聯網條件下的總線層設備的內部通信協議種類繁多。異構的工業以太網通信關系的建立，由網絡管理器通過配置信息或設備上傳通信請求的方式完成，因此，具有協議自適應能力的工業融合網絡管理其，通過更加靈活、定制化、可拓展的軟件定義模式，自動適配總線層設備所選用的工業以太網協議，實現了多種工業以太網協議相互兼容，同時支持當前工業生產中的大部分工業以太網通信協議，實現了多廠商、多協議設備的信息兼容接入。

發明內容

本發明將針對基于軟件定義的工業融合網絡對于異構工業以太網網絡通信管理和配置的需求，設計一種基于軟件定義的工業融合網絡管理器，設備接入以及報文處理方法，能夠實現多種工業以太網協議相互兼容，同時支持當前工業生產中的大部分工業以太網通信協議設備接入，實現了多廠商、多協議設備的信息兼容接入。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：基于軟件定義的工業融合網絡管理方法，用于接入工業以太網設備，包括以下步驟：

1)工業融合網絡管理器周期性向融合網絡發送拓撲發現數據報文，當發現新接入的工業以太網設備時，接收該設備發送的接入請求報文；

2)工業融合網絡管理器對該接入請求報文進行識別和解析；如果該工業以太網協議設備不是已配置的網絡協議，那么對該設備進行告警；如果是，執行步驟3)；

3)工業融合網絡管理器根據網絡配置管理模型，生成與此對應的網絡配置管理策略，并將其定位到南向接口庫中；

4)工業融合網絡管理器給在該網絡配置管理策略中涉及到的所有網元設備發送數據報文，改變當前網元設備中的轉發策略，完成接入。

所述融合網絡管理器對該接入請求報文進行識別和解析包括以下步驟：

融合網絡管理器通過內部的服務抽象層，調用工業以太網協議所對應的南向接口庫中的協議識別函數，對該接入請求報文進行識別和解析。

所述工業融合網絡管理器根據網絡配置管理模型，生成與此對應的網絡配置管理策略，并將其定位到南向接口庫中包括以下步驟：

1)由用戶根據自身需求，建立網絡配置管理模型；

2)融合網絡管理器根據組網過程中通信的需求，套用網絡配置管理模型的建模格式，形成網絡配置管理策略；

3)選取對應網元設備所支持的南向接口協議，通過調用融合管理器南向接口庫中的配置管理消息封裝，將網絡配置管理策略以南向接口協議消息下發的方式，改變當前網元設備中的轉發策略。