[发明专利]基于软件定义的工业融合网络管理方法及其网络管理器

说明书

本发明涉及基于软件定义的工业融合网络管理方法及其网络管理器，包括工业以太网协议报文处理过程和工业以太网设备接入处理过程。在工业融合网络中，具有多样性和异构性的工业以太网设备组网都将会接入到融合网络架构中，通过软件定义的方式，结合北向网络配置管理服务，以南向接口库的方式，完成工业以太网协议识别，解析，处理以及网络配置策略下发。本发明针对工业融合网络中，难以解决具有多样性和异构性的工业以太网协议在融合网络架构下的识别，解析以及处理的问题，采用软件定义的方式，结合北向接口的网络配置管理服务，通过定义针对不同工业以太网协议的南向接口库的方法，丰富工业融合网络的功能，提升工业融合网络的性能。

技术领域

本发明属于工业融合网络领域，是对工业融合网络管理器的设计和发明，具体涉及的是一种用于基于软件定义的工业融合网络管理器系统的设计与应用。

背景技术

为了解决工业互连转型过程中，工业网络设备接口异构，互联互通难，生产流程固化调整难，产线定期检测运维难等问题，基于软件定义的工业融合网络具有高灵活性，高性能，高可靠性和高兼容性，能够满足当前智能制造转型中，异构工业以太网融合通信的需求。基于软件定义的工业融合网络，将网络控制平面和数据传输平面解耦，网元设备只负责数据的转发。随着工业设备相关技术的发展进步，以及工业生产的要求，目前，工业生产相关设备，特别是应用于工业以太网，工业互联网条件下的总线层设备的内部通信协议种类繁多。异构的工业以太网通信关系的建立，由网络管理器通过配置信息或设备上传通信请求的方式完成，因此，具有协议自适应能力的工业融合网络管理其，通过更加灵活、定制化、可拓展的软件定义模式，自动适配总线层设备所选用的工业以太网协议，实现了多种工业以太网协议相互兼容，同时支持当前工业生产中的大部分工业以太网通信协议，实现了多厂商、多协议设备的信息兼容接入。

发明内容

本发明将针对基于软件定义的工业融合网络对于异构工业以太网网络通信管理和配置的需求，设计一种基于软件定义的工业融合网络管理器，设备接入以及报文处理方法，能够实现多种工业以太网协议相互兼容，同时支持当前工业生产中的大部分工业以太网通信协议设备接入，实现了多厂商、多协议设备的信息兼容接入。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：基于软件定义的工业融合网络管理方法，用于接入工业以太网设备，包括以下步骤：

1)工业融合网络管理器周期性向融合网络发送拓扑发现数据报文，当发现新接入的工业以太网设备时，接收该设备发送的接入请求报文；

2)工业融合网络管理器对该接入请求报文进行识别和解析；如果该工业以太网协议设备不是已配置的网络协议，那么对该设备进行告警；如果是，执行步骤3)；

3)工业融合网络管理器根据网络配置管理模型，生成与此对应的网络配置管理策略，并将其定位到南向接口库中；

4)工业融合网络管理器给在该网络配置管理策略中涉及到的所有网元设备发送数据报文，改变当前网元设备中的转发策略，完成接入。

所述融合网络管理器对该接入请求报文进行识别和解析包括以下步骤：

融合网络管理器通过内部的服务抽象层，调用工业以太网协议所对应的南向接口库中的协议识别函数，对该接入请求报文进行识别和解析。

所述工业融合网络管理器根据网络配置管理模型，生成与此对应的网络配置管理策略，并将其定位到南向接口库中包括以下步骤：

1)由用户根据自身需求，建立网络配置管理模型；

2)融合网络管理器根据组网过程中通信的需求，套用网络配置管理模型的建模格式，形成网络配置管理策略；

3)选取对应网元设备所支持的南向接口协议，通过调用融合管理器南向接口库中的配置管理消息封装，将网络配置管理策略以南向接口协议消息下发的方式，改变当前网元设备中的转发策略。