CN109495901A - 一种拓扑自适应的专网组建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种拓扑自适应的专网组建方法，工厂中的物联网终端设备通过蜂窝网络经由PGW接入骨干网；企业通过具备路由器功能的网络设备CPE选择合适的POP点与骨干网连接；每个POP点都会连接到临近的PE中，POP点和PE中的网络配置都由SD‑WAN控制器自动统一调整；在骨干网边缘侧布置PE，负责对接具备路由器功能的网络设备CPE和蜂窝网络；本发明网络可自行切换，切换过程迅速，对网络传输的影响很小。

Description

一种拓扑自适应的专网组建方法
技术领域
本发明涉及工业互联网技术领域，具体涉及一种拓扑自适应的专网组建方法。
背景技术
在工业互联网中，企业总部、分支机构和工厂往往在地理上是分离的。因此，企业需要通过互联网把总部、分支机构和工厂连通起来。通常情况下，企业会向运营商租用专线来完成总部和工厂或分支机构的数据传输。
典型的组网图如图1所示：
组网图说明如下：
左边部分的移动终端代表工厂中的物联网终端设备，它们通过蜂窝网络经由PGW接入骨干网；右边部分代表企业，企业通过出口路由器接入骨干网；路由器需要企业自行购置，自行配置网络参数；中间部分为运营商的骨干网，在骨干网边缘侧布置PE，负责对接企业路由器和蜂窝网络。
图1中，企业要租用一条专线，运营商会根据企业和工厂的地理位置为其分配临近的PE设备，分别是PE A和PE B。运营商会在PE A和PE B上下发配置，在二者之间建立一个数据链路，用于传输该企业的业务数据。企业需要在出口路由器上配置相应的网络参数，将路由器和PE A打通，这样就建立了一条完整的数据链路。
由于企业出口路由器是与PE A捆绑的，采用这种网络架构有一个明显缺陷。考虑一种实际存在的情况：如果PE A出现了故障导致企业与工厂或分支机构失去了联系，或者PE A的流量出现了拥塞，导致网络访问速度非常慢。而此时，PE B这个节点是正常的，网络流量也很宽松。但由于出口路由器和PE的绑定关系，那么系统无法自动调节，没法将路由器主动接入到PE B上。
在这种情况下，如果需要切换到PE B上，那么必须由运行商修改PE B和PE A的配置，在PE B和PE C之间建立一条骨干网通道。企业修改出口路由器的配置，与PE B建立网络通道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种拓扑自适应的专网组建方法，在企业出口放置CPE设备，在CPE和PE之间增加POP设备，并由SD-WAN控制器统一控制各PE、POP点和CPE。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：工厂中的物联网终端设备通过蜂窝网络经由PGW接入骨干网；企业通过具备路由器功能的网络设备CPE选择合适的POP点与骨干网连接；每个POP点都会连接到临近的PE中，POP点和PE中的网络配置都由SD-WAN控制器自动统一调整；在骨干网边缘侧布置PE，负责对接具备路由器功能的网络设备CPE和蜂窝网络；
运营商根据企业的接入需求为其分配一个CPE，并预先向CPE下发配置；企业用户拿到CPE后，只要上电就可以使用，不需要任何的配置；CPE上电后，会通过网络寻找所有可达的POP点，然后根据这些POP点的网络状态综合评估一个最优的POP点接入；在选择的POP点出现故障或者网络状态变差达到一定的阈值后，CPE会自动重新检测可达的POP点列表；在POP点列表中重新选择最优的POP点接入。
采用上述方法后，本发明有益效果为：本发明所述的一种拓扑自适应的专网组建方法，网络可自行切换，切换过程迅速，对网络传输的影响很小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中典型的组网图；
图2是本发明的整体组网图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步的说明。
参看图2所示，本具体实施方式采用的技术方案是：工厂中的物联网终端设备通过蜂窝网络经由PGW接入骨干网；企业通过具备路由器功能的网络设备CPE接入骨干网；具备路由器功能的网络设备CPE具备选路功能，选择合适的POP点与骨干网连接；每个POP点都会连接到临近的PE中，POP点和PE中的网络配置都由SD-WAN控制器自动统一调整；在骨干网边缘侧布置PE，负责对接具备路由器功能的网络设备CPE和蜂窝网络。
在本具体实施方式的网络架构中，运营商会根据企业的接入需求为其分配一个CPE，并预先向CPE下发配置；企业用户拿到CPE后，只要上电就可以使用，不需要任何的配置；CPE上电后，会通过网络寻找所有可达的POP点，然后根据这些POP点的网络状态综合评估一个最优的POP点准备接入，以图2中POP点A为例；
本具体实施方式采用分段智能建路的方式，替换原有不分段建路方式；CPE接入到POP点 A之后，会在两者之间建立一条GRE隧道；同时，POP点A在CPE接入之后向控制器请求该CPE所属企业的APN信息，获取信息之后，POP点A和大客户路由器之间动态建立回传专线GRE，这样在CPE和工业互联网终端之间的数据传输都在工业互联网专网中传输；
在PE A或POP点A出现故障或者网络状态变差达到一定的阈值后，CPE会自动重新检测可达的POP点列表；在POP点列表中重新选择最优的POP点，比如CPE判断图中POP点 B比POP点 A的网络状态更优，则CPE会切换到POP点B上，重新建立GRE隧道；对应地，POP点B与PE B之间建立GRE隧道；这样，整条链路就从POP点A - PE A – PE B切换成了POP点B - PE C –PE B上；
整个切换过程是在SD-WAN控制器的自动控制下即时完成的，不需要网络管理员和企业管理员去更改任何网络配置；由于切换过程迅速，对网络传输的影响也很小。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案,而非限制本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种拓扑自适应的专网组建方法，其特征在于工厂中的物联网终端设备通过蜂窝网络经由PGW接入骨干网；企业通过具备路由器功能的网络设备CPE选择合适的POP点与骨干网连接；每个POP点都会连接到临近的PE中，POP点和PE中的网络配置都由SD-WAN控制器自动统一调整；在骨干网边缘侧布置PE，负责对接具备路由器功能的网络设备CPE和蜂窝网络；
运营商根据企业的接入需求为其分配一个CPE，并预先向CPE下发配置；企业用户拿到CPE后，只要上电就可以使用，不需要任何的配置；CPE上电后，会通过网络寻找所有可达的POP点，然后根据这些POP点的网络状态综合评估一个最优的POP点准备接入；在选择的POP点出现故障或者网络状态变差达到一定的阈值后，CPE会自动重新检测可达的POP点列表；在POP点列表中重新选择最优的POP点接入。
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