CN106789229A - 一种面向工业sdn的中间件、系统及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种面向工业SDN的中间件系统，包括：所述应用层将各种应用对应的QoS参数传输给所述中间件；所述中间件用于解析收到的QoS参数，并根据解析后的QoS参数计算网络资源的配置方式，然后将配置方式发送给所述SDN控制器；所述SDN控制器，用于根据收到的配置方式生成流表，并将流表发送给所述数据转发平台；所述数据转发平台，用于根据所述SDN控制器发送的流表转发数据。本申请可以同时处理各种应用请求，解决了工业SDN网络中动态实时应用的问题。
Description
技术领域
本申请涉及一种面向工业软件定义网络(Software Defined Network,以下简称SDN)的中间件、系统及其实现方法，属于通信数据传输领域。
背景技术
随着工业控制领域向着分散化、网络化和智能化的方向发展，现场总线已不能满足工业控制领域的要求，而以太网技术由于具有低成本、高速率、兼容性好等优势，逐渐成为工业控制网络的主流技术，形成了工业以太网，即应用于工业控制领域的以太网技术。
工业控制网络对数据业务实时性要求较高，现有技术中工业以太网针对实时业务的处理机制是从单一数据业务入手，只优先满足当下实时数据业务，而无法考虑随后的实时业务。因此，随着数据业务多元化的快速发展，工业以太网已经不能很好的满足多种不同实时业务共存的应用场景。
发明内容
根据本申请的一个方面，提供了一种面向工业SDN的中间件系统，该系统可以接收应用层发送的各种应用对应的QoS参数，并可以同时处理各种应用请求，解决了工业SDN网络中动态实时应用的问题。
所述面向工业SDN的中间件系统，包括：应用层、中间件、SDN控制器和数据转发平台；
所述应用层将各种应用对应的QoS参数传输给所述中间件；
所述中间件用于解析收到的QoS参数，并根据解析后的QoS参数计算网络资源的配置方式，然后将配置方式发送给所述SDN控制器；
所述SDN控制器，用于根据收到的配置方式生成流表，并将流表发送给所述数据转发平台；
所述数据转发平台，用于根据所述SDN控制器发送的流表转发数据。
进一步地，所述数据转发平台还用于将网络数据发送给所述SDN控制器；
相应的，所述SDN控制器还用于将所述数据转发平台发送的网络数据转发给所述中间件；
所述中间件用于根据解析后的QoS参数和所述网络数据计算网络资源的配置方式，然后将配置方式发送给所述SDN控制器。
其中，所述应用层通过适配器将各种不同应用对应的QoS参数传输给所述中间件。
所述QoS参数包括传输误差、传输延迟和传输吞吐量。
所述中间件包括：处理器、网络监测器、规划器和执行器；
所述处理器用于接收并解析所述应用层发送的各种应用对应的QoS参数，然后将解析后的QoS参数发送给所述规划器；
所述网络监测器，用于通过所述SDN控制器接收所述数据转发平台的网络数据，并将所述网络数据发送给所述规划器；
所述规划器，用于根据所述处理器发送的解析后的QoS参数和所述网络监测器发送的网络数据，计算网络资源的配置方式，并将所述配置方式发送给所述执行器；
所述执行器，用于将所述规划器发送的配置方式发送给所述SDN控制器。
所述网络数据包括网络拓扑和网络容量信息。
根据本申请的又一个方面，提供了一种中间件，包括：处理器、网络监测器、规划器和执行器；
所述处理器用于接收并解析应用层发送的各种应用对应的QoS参数，然后将解析后的QoS参数发送给所述规划器；
所述网络监测器，用于通过SDN控制器接收数据转发平台的网络数据，并将所述网络数据发送给所述规划器；
所述规划器，用于根据所述处理器发送的解析后的QoS参数和所述网络监测器发送的网络数据，计算网络资源的配置方式，并将所述配置方式发送给所述执行器；
所述执行器，用于将所述规划器发送的配置方式发送给SDN控制器。
根据本申请的又一个方面，提供了一种面向工业SDN的中间件系统的实现方法，包括：
接收应用层发送的各种应用对应的QoS参数，并对所述QoS参数进行解析；
根据解析后的QoS参数计算网络资源的配置方式，并将所述配置方式发送给所述SDN控制器；
所述SDN控制器根据所述配置方式生成流表，并将所述流表发送给所述数据转发平台，使所述数据转发平台根据所述流表转发数据。
进一步地，对所述QoS参数进行解析之后，还包括：
接收所述SDN控制器发送的数据转发平台的网络数据；
相应的，根据解析后的QoS参数计算网络资源的配置方式，具体为：根据解析后的QoS参数和所述网络数据计算网络资源的配置方式。
其中，接收应用层发送的各种应用对应的QoS参数，具体为：
通过适配器接收应用层发送的各种不同应用对应的QoS参数。
本申请能产生的有益效果包括：
本申请提供的中间件系统中，中间件接收应用层发送的各种应用对应的QoS参数，并可以同时处理各种应用请求，解决了工业SDN网络中动态实时应用的问题；
进一步地，中间件通过适配器接收应用层发送的各种不同应用对应的QoS参数，使得该系统可以兼容多种传输模式，隐藏了底层网络的异构型；
进一步地，本申请还根据数据转发平台的网络数据计算网络资源的配置方式，提高了网络资源利用率。
附图说明
图1为一种面向工业SDN的中间件系统结构示意图；
图2为一种面向工业SDN的中间件系统的实现方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
参见图1，本发明实施例提供了一种面向工业SDN的中间件系统，该系统包括：应用层1、中间件2、SDN控制器3和数据转发平台4；
其中，应用层1将各种应用对应的QoS参数传输给中间件2；具体的，应用层1通过适配器与中间件2连接，应用层1可以将各种不同应用对应的QoS参数传输给中间件2；
本发明实施例中，适配器是一个软件信息接口。应用层1通过该适配器传输多种不同类型的应用请求，比如，当传输pub/sub消息时，本发明实施例中应用层1通过适配器可以传输基于主题的pub/sub消息，也可以传输基于内容的pub/sub消息，还可以传输基于类型的pub/sub消息等。
本发明实施例中QoS参数包括传输误差、传输延迟和传输吞吐量；传输误差包括：误码率、误包率、丢包率、前向纠错；传输延迟包括：端到端延迟、抖动、排队延迟、首个数据包到达时延；传输吞吐量包括：带宽、包传输成功率。本发明实施例对QoS参数的具体内容不作限定，可以根据实际需要选取。
中间件2与SDN控制器3通过北向接口连接，中间件2用于解析QoS参数，并根据解析后的QoS参数计算网络资源的配置方式，将配置方式发送给SDN控制器3；
SDN控制器3，用于根据配置方式生成流表，并将流表发送给数据转发平台4；
数据转发平台4，用于根据SDN控制器3发送的流表转发数据。
实际应用中，为了保证当前数据业务和之后数据业务均可以正常传输，本发明实施例中，数据转发平台4还用于将网络数据发送给SDN控制器3；
相应的，SDN控制器3还用于将数据转发平台4发送的网络数据转发给中间件2；
中间件2具体用于根据解析后的QoS参数和数据转发平台4的网络数据计算网络资源的配置方式，然后将配置方式发送给SDN控制器3。
中间件2通过获取网络数据，在了解网络资源状况的情况下，再根据解析后的QoS参数计算网络资源的配置方式，不仅为当前业务分配了合适的网络资源，而且也为后续业务留出了适当的网络资源，保证了后续业务的正常传输。
本发明实施例中，数据转发平台4的网络数据包括网络拓扑和网络容量等数据。
本发明实施例的中间件2包括：处理器21、网络监测器22、规划器23和执行器24；
其中，处理器21与应用层1相连，用于接收各种应用对应的QoS参数，并对该QoS参数进行解析，然后将解析后的QoS参数发送到规划器23；
具体的，处理器21可以通过适配器来接收各种不同应用对应的QoS参数。
网络监测器22，用于通过SDN控制器3接收数据转发平台4的网络数据，并将该网络数据发送给规划器23；
规划器23，用于根据处理器21发送的解析后的QoS参数和网络监测器22发送的网络数据，计算网络资源的配置方式，并将该配置方式发送给执行器24；
执行器24，用于将规划器23发送的配置方式发送给SDN控制器3。
现有技术中工业以太网只优先满足当下实时数据业务，而无法考虑随后的实时业务，而在基于SDN的工业网络中，应用层的各种应用请求是发送到SDN控制器上的，而SDN控制器对应用层发送的各种不同应用无法及时识别，即SDN控制器也只是处理某种特定的数据业务，而无法识别其它数据业务，因此SDN控制器无法有效地实现工业场景的动态实时应用；本发明实施例提供的中间件系统中，中间件接收应用层发送的各种应用对应的QoS参数，并可以同时处理各种应用请求，解决了工业SDN网络中动态实时应用的问题；进一步地，中间件通过适配器接收应用层发送的各种不同应用对应的QoS参数，使得该系统可以兼容多种传输模式，隐藏了底层网络的异构型；进一步地，本发明实施例还根据数据转发平台的网络数据计算网络资源的配置方式，提高了网络资源利用率。
参见图2，本发明实施例提供了一种面向工业SDN的中间件系统的实现方法，该方法包括：
101、接收应用层发送的各种应用对应的QoS参数，并对该QoS参数进行解析；
102、根据解析后的QoS参数计算网络资源的配置方式，并将计算的配置方式发送给SDN控制器；
103、SDN控制器根据收到的配置方式生成流表，并将流表发送给数据转发平台，使数据转发平台根据流表转发数据。
进一步地，对该QoS参数进行解析之后，还包括：
接收SDN控制器发送的数据转发平台的网络数据；
相应的，根据解析后的QoS参数计算网络资源的配置方式，具体为：
根据解析后的QoS参数和网络数据计算网络资源的配置方式。
进一步地，接收应用层发送的各种应用对应的QoS参数，具体为：
通过适配器接收应用层发送的各种不同应用对应的QoS参数。
本发明实施例中，适配器是一个软件信息接口，应用层可以通过该适配器传输多种不同类型的应用请求。
本发明实施例提供的面向工业SDN的中间件系统的实现方法可以接收应用层发送的各种应用对应的QoS参数，并可以同时处理各种应用请求，解决了工业SDN网络中动态实时应用的问题；进一步地，通过适配器接收应用层发送的各种不同应用对应的QoS参数，使得该方法可以兼容多种传输模式，隐藏了底层网络的异构型；进一步地，本发明实施例还根据数据转发平台的网络数据计算网络资源的配置方式，提高了网络资源利用率。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (10)
1.一种面向工业SDN的中间件系统，其特征在于，所述系统包括：应用层、中间件、SDN控制器和数据转发平台；
所述应用层将各种应用对应的QoS参数传输给所述中间件；
所述中间件用于解析收到的QoS参数，并根据解析后的QoS参数计算网络资源的配置方式，然后将配置方式发送给所述SDN控制器；
所述SDN控制器，用于根据收到的配置方式生成流表，并将流表发送给所述数据转发平台；
所述数据转发平台，用于根据所述SDN控制器发送的流表转发数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据转发平台还用于将网络数据发送给所述SDN控制器；
相应的，所述SDN控制器还用于将所述数据转发平台发送的网络数据转发给所述中间件；
所述中间件用于根据解析后的QoS参数和所述网络数据计算网络资源的配置方式，然后将配置方式发送给所述SDN控制器。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述应用层通过适配器将各种不同应用对应的QoS参数传输给所述中间件。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述QoS参数包括传输误差、传输延迟和传输吞吐量。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述中间件包括：处理器、网络监测器、规划器和执行器；
所述处理器用于接收并解析所述应用层发送的各种应用对应的QoS参数，然后将解析后的QoS参数发送给所述规划器；
所述网络监测器，用于通过所述SDN控制器接收所述数据转发平台的网络数据，并将所述网络数据发送给所述规划器；
所述规划器，用于根据所述处理器发送的解析后的QoS参数和所述网络监测器发送的网络数据，计算网络资源的配置方式，并将所述配置方式发送给所述执行器；
所述执行器，用于将所述规划器发送的配置方式发送给所述SDN控制器。
6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述网络数据包括网络拓扑和网络容量信息。
7.一种中间件，其特征在于，包括：处理器、网络监测器、规划器和执行器；
所述处理器用于接收并解析应用层发送的各种应用对应的QoS参数，然后将解析后的QoS参数发送给所述规划器；
所述网络监测器，用于通过SDN控制器接收数据转发平台的网络数据，并将所述网络数据发送给所述规划器；
所述规划器，用于根据所述处理器发送的解析后的QoS参数和所述网络监测器发送的网络数据，计算网络资源的配置方式，并将所述配置方式发送给所述执行器；
所述执行器，用于将所述规划器发送的配置方式发送给SDN控制器。
8.一种面向工业SDN的中间件系统的实现方法，其特征在于，包括：
接收应用层发送的各种应用对应的QoS参数，并对所述QoS参数进行解析；
根据解析后的QoS参数计算网络资源的配置方式，并将所述配置方式发送给所述SDN控制器；
所述SDN控制器根据所述配置方式生成流表，并将所述流表发送给所述数据转发平台，使所述数据转发平台根据所述流表转发数据。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对所述QoS参数进行解析之后，还包括：
接收所述SDN控制器发送的数据转发平台的网络数据；
相应的，根据解析后的QoS参数计算网络资源的配置方式，具体为：
根据解析后的QoS参数和所述网络数据计算网络资源的配置方式。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，接收应用层发送的各种应用对应的QoS参数，具体为：
通过适配器接收应用层发送的各种不同应用对应的QoS参数。
Priority Applications (1)
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