CN112910908B - 一种基于sdn的工业异构协议转换装置管理及协同转换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于SDN(Software Defined Network，软件定义网络)的工业异构协议转换装置管理及协同转换方法，属于工业网络技术领域。针对由工业现场网络(有线/无线)、工业骨干网、工业异构协议转换装置、SDN管理器等单元构成的工业异构网络，设计了SDN管理器与协议转换装置之间的管理交互方法，支持协议转换装置的注册、脱离和信息汇报，并能够对其转换功能进行控制。同时，提出了基于SDN管理器协调的工业网络协议协同转换方法，有效实现了工业异构网络设备之间的跨网络数据传输。

Description

一种基于SDN的工业异构协议转换装置管理及协同转换方法

技术领域

本发明属于工业网络技术领域，涉及一种基于SDN的工业异构协议转换装置管理及协同转换方法。

背景技术

软件定义网络(Software Defined Network，SDN)是近年来兴起的一种全新的网络架构。SDN将传统的网络架构划分为应用层、控制层和数据转发层三层，通过把控制层和数据转发层的分离，实现了网络的集中控制，也提高了网络的可编程性。SDN还能有效的管理异构网络，成为异构网络互连互通与统一管控的优选方式。

异构性是工业网络的重要特征。部署在工厂中的自动化网络往往由多种有线、无线网络混合组成。因此，将SDN技术应用于工业异构网络的管理，成为工业网络技术发展的重要趋势。在由工业现场网络、工业骨干网、工业异构协议转换装置、SDN管理器等多个单元构成的异构网络中，如何采用SDN技术实现跨网络的协同协议转换，以及如何有效的管理协议转换装置，成为当前工业网络发展所面临的重要挑战。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于SDN的工业异构协议转换装置管理及协同转换方法，支持协议转换装置的注册、脱离和信息汇报，能够对其转换功能进行控制，并能够实现基于SDN管理器协调的异构协议协同转换，完成工业异构网络设备之间的跨网络数据高效传输。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于SDN的工业异构协议转换装置管理及协同转换方法，针对由工业现场网络(有线/无线)、工业骨干网、工业异构协议转换装置、SDN管理器等单元构成的工业异构网络，包括：(1)通过SDN管理器与协议转换装置之间的管理交互，完成协议转换装置的注册和脱离，并通过南向管理帧，完成协议转换装置向SDN管理器的信息汇报和SDN管理器对协议转换装置的功能控制；(2)SDN管理器协调工业网络协议协同转换，完成不同类型工业网络设备之间的跨网络数据传输。

进一步，协议转换装置与SDN管理器建立通信通道后，协议转换装置完成注册和脱离，具体包括以下步骤：

S101：协议转换装置连接到SDN交换机，再通过SDN交换机连接SDN管理器，现场网络设备连接到协议转换装置，完成协议转换装置拓扑建立；

S102：SDN交换机向管理器注册，首先SDN交换机使用TCP的三次握手协议连接到SDN管理器，SDN交换机发送OFPT_HELLO消息，等待SDN管理器回复OFPT_FEATURES消息并下发初始化流表，完成SDN交换机的注册；

S103：协议转换装置初次注册，通过SDN交换机与SDN管理器建立连接，协议转换装置向SDN管理器发送注册申请，经由SDN交换机转发上传至SDN管理器；

S104：SDN管理器收到注册申请后，通过下发南向管理帧，回复协议转换装置注册确认；

S105：协议转换装置收到注册确认，向SDN管理器汇报协议转换装置信息；

S106：SDN管理器收到协议转换装置信息汇报后，对协议转换装置进行初始化配置；

S107：SDN管理器建立与协议转换装置的通信通道，并完成协议转换装置的注册；至此，协议转换装置注册完成；

S108：在协议转换装置注册完成后，协议转换装置周期性向SDN管理器汇报协议转换装置在线状态；

S109：SDN管理器如果在规定时间段内收到协议转换装置在线状态汇报，则回复协议转换装置在线状态确认；否则，SDN管理器下发协议转换装置在线状态汇报请求，如果SDN管理器收到协议转换装置在线状态汇报，则回复协议转换装置在线状态确认，否则，协议转换装置被动脱离，SDN管理器执行S112；

S110：协议转换装置主动脱离SDN管理器时，协议转换装置通过通信通道向SDN管理器发送脱离请求；

S111：SDN管理器收到脱离请求后，回复协议转换装置脱离确认；

S112：SDN管理器删除与协议转换装置的通信通道和注册信息；至此，协议转换装置完成脱离SDN管理器。

进一步，步骤S105中，协议转换装置收到注册确认，向SDN管理器汇报的协议转换装置信息，包括：设备厂商标识、设备序列号、设备总内存、支持与IPv4/IPv6转换的协议类型、支持工业异构协议互转的协议类型、以太网接口数量、以太网转换速率、无线网络接口数量和无线网络转换速率等信息。

进一步，SDN管理器与协议转换装置间通过通信通道发送南向管理帧，完成协议转换装置的信息汇报和对协议转换装置的控制，包括协议转换装置的启动管理，停止管理，对特定工业网络类型协议转换启动和停止管理，以及下发协议类型过滤表，对特定工业网络类型数据的过滤管理，和配置处理特定协议类型数据流的优先级管理。

进一步，完成协议转换装置向SDN管理器的信息汇报和SDN管理器对协议转换装置的功能控制，具体包括以下步骤：

S201：协议转换装置完成注册后，管理者下发获取协议转换装置网络信息的请求或协议转换装置的控制；

S202：SDN管理器解析请求，如果请求是获取协议转换装置网络信息，则下发协议转换装置网络信息请求的南向管理帧；

S203：协议转换装置收到SDN管理器下发的南向管理帧，解析管理帧中的服务功能码；

S204：判断是获取协议转换装置的网络信息请求后，协议转换装置收集网络信息；

S205：协议转换装置向SDN管理器汇报网络信息；

S206：SDN管理器在规定时间内收到网络信息，至此，完成协议转换装置的信息汇报；否则，SDN管理器通知管理者获取超时；

S207：管理者通过SDN管理器下发协议转换装置启动命令；

S208：协议转换装置收到命令，对接收到的多种工业网络数据进行协议转换，同时，回复SDN管理器协议转换装置启动完成汇报；至此，完成协议转换装置的启动控制；

S209：管理者通过SDN管理器下发协议类型过滤表，对特定协议类型进行过滤管理；

S210：协议转换装置收到过滤表后，执行对特定议类型数据的过滤，同时，回复SDN管理器协议转换装置过滤完成汇报，至此，完成对协议转换装置过滤管理；

S211：管理者通过SDN管理器下发处理特定协议类型数据流优先级的命令；

S212：协议转换装置收到命令后，按优先级依次处理不同协议类型的数据流，并配置高优先级协议类型数据流在协议转换装置中的带宽保障和计算资源的优先处理，同时，回复SDN管理器配置处理数据流优先级完成，至此，完成对协议转换优先级处理的管理。

进一步，步骤S204中，判断是获取协议转换装置的网络信息请求后，协议转换装置收集的网络信息，包括：协议转换装置工作状态、支持的网络协议类型、数据流的优先级、各个端口收到协议类型的字节数和包数、协议类型转换成功的字节数和包数以及发送的字节数和包数、丢弃包数，并计算出设备的丢包率，时延和带宽利用率等指标。

进一步，SDN管理器协调工业网络协议协同转换，实现不同类型工业异构网络设备之间的跨网络数据传输，具体包括以下步骤：

S301：协议转换装置注册完成后，待跨网通信的源节点向源网络协议转换装置或直接向SDN管理器发送跨网通信关系建立请求，请求负载包括源网络协议转换装置标识，源节点地址，目的网络协议转换装置标识和目的节点地址，该请求通过通信通道发送给SDN管理器；

S302：SDN管理器收到跨网通信关系建立请求，如果允许跨网通信关系建立，则根据跨网数据流信息生成跨网通信表，通过下发南向管理帧，并将通信表配置到源网络协议转换装置，否则，SDN管理器通知源节点跨网通信失败；跨网通信表包括源网络协议类型，目的网络协议类型，源节点地址，目的节点地址和协议数据流处理的优先级；

S303：源网络协议转换装置收到跨网通信表后，解析跨网通信表并完成相关配置，回复SDN管理器配置完成；

S304：SDN管理器收到回复后，配置目的网络协议转换装置跨网通信表；

S305：目的网络协议转换装置收到跨网通信表后，解析跨网通信表并完成相关配置，回复SDN管理器配置完成；

S306：SDN管理器收到回复后，通过SDN管理器南向接口，根据跨网信息为跨网数据流生成流表信息，并将流表信息下发到骨干网中相关设备；

S307：SDN管理器向目的节点转发跨网通信关系建立请求和跨网通信表；

S308：目的节点解析跨网通信表，如果同意跨网通信关系建立请求，则完成相关配置，并向源节点发送跨网通信关系建立确认，至此，源节点和目的节点间的跨网通信关系建立完成；否则，则回复源节点拒绝跨网通知；

S309：源节点收到跨网通信关系建立确认后，源网络协议转换装置将跨网数据封装成IP报文，工业骨干网识别并转发该IP报文至目的网络协议转换装置；

S310：目的网络协议转换装置通过报文的源IPv6地址和流标签域识别出源节点发出的数据，完成IP报文的解析和继续转发，最终跨网通信数据到达目的节点，完成异构网络设备之间的跨网络数据传输。

所述的南向管理帧的帧格式为：

帧起始标识，大小为2字节，用于表示南向管理帧的作用范围，包括协议转换装置网内管理帧和协议转换装置跨网管理帧；

传输方向标识，大小为1字节，用于表示南向管理帧传输的方向，包括协议转换装置到SDN管理器和SDN管理器到协议转换装置；

帧类型，分为管理帧和数据帧两种，管理功能的大小为1字节，用于表示南向管理帧对协议转换装置的具体管理功能；

长度，指负载包含的字节数；

负载部分，根据管理功能(如完成协议转换装置的注册、脱离和信息汇报，协调工业网络协议协同转换)的不同进行变化。

本发明的有益效果在于：

1)本发明利用SDN技术，能够实现对工业异构协议转换装置的有效管理，完成协议转换装置的注册、脱离和信息汇报，并能够对其转换功能进行精细的控制。

2)本发明通过SDN管理器协调，在无需更改协议转换前后数据包中的相关域、保持骨干网数据包格式兼容性的条件下，完成了工业异构协议的协同转换和服务质量保障，有效实现了工业异构设备之间的跨网络数据传输。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明基于SDN的工业异构协议转换装置管理及协同转换网络结构图；

图2为本发明基于SDN的工业异构协议转换装置管理及协同转换的注册和脱离流程图；

图3为本发明的南向管理帧设计图；

图4为本发明的协议转换装置网络信息汇报的南向管理帧设计图；

图5为本发明的工业异构协议转换装置协同转换跨网通信数据交互流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1～图5，图1为本发明提出的基于SDN的工业异构协议转换装置管理及协同转换网络结构图。本实施例中的工业异构网络包括：工业现场网络(有线/无线)、工业骨干网、工业异构协议转换装置和SDN管理器等单元；通过南向管理帧，完成协议转换装置的注册、脱离和信息汇报，并能够对其转换功能进行控制。同时，实现了工业异构网络设备之间的跨网络数据传输。

图2为基于SDN的工业异构协议转换装置管理及协同转换的注册和脱离流程图。具体包括以下步骤：

S101：协议转换装置连接到SDN交换机，再通过SDN交换机连接SDN管理器，现场网络设备连接到协议转换装置，完成协议转换装置拓扑建立；

S102：SDN交换机向管理器注册，首先SDN交换机使用TCP的三次握手协议连接到SDN管理器，SDN交换机发送OFPT_HELLO消息，等待SDN管理器回复OFPT_FEATURES消息并下发初始化流表，完成SDN交换机的注册；

S103：协议转换装置初次注册，通过SDN交换机与SDN管理器建立连接，协议转换装置向SDN管理器发送注册申请，经由SDN交换机转发上传至SDN管理器；

S104：SDN管理器收到注册申请后，通过下发南向管理帧，回复协议转换装置注册确认；

S105：协议转换装置收到注册确认，向SDN管理器汇报协议转换装置信息，包括设备厂商标识，设备序列号，设备总内存，支持与IPv4/IPv6转换的协议类型，支持工业异构协议互转的协议类型，以太网接口数量，以太网转换速率，无线网络接口数量，无线网络转换速率等信息；

S106：SDN管理器收到协议转换装置信息汇报后，对协议转换装置进行初始化配置；

S107：SDN管理器建立与协议转换装置的通信通道，并完成协议转换装置的注册。至此，协议转换装置注册完成；

S108：在协议转换装置注册完成后，协议转换装置周期性向SDN管理器汇报协议转换装置在线状态；

S109：SDN管理器如果在规定时间段内收到协议转换装置在线状态汇报，则回复协议转换装置在线状态确认；否则，SDN管理器下发协议转换装置在线状态汇报请求，如果SDN管理器收到协议转换装置在线状态汇报，则回复协议转换装置在线状态确认，否则，协议转换装置被动脱离，SDN管理器执行S112；

S110：协议转换装置主动脱离SDN管理器时，协议转换装置通过通信通道向SDN管理器发送脱离请求；

S111：SDN管理器收到脱离请求后，回复协议转换装置脱离确认；

S112：SDN管理器删除与协议转换装置的通信通道和注册信息。至此，协议转换装置完成脱离SDN管理器。

图3为南向管理帧格式设计图，本实施例设计的是一种SDN管理器和协议转换装置通信规范的帧格式，通过南向管理帧，完成协议转换装置的注册、脱离和信息汇报，并能够对其转换功能进行控制。同时，实现了工业异构网络设备之间的跨网络数据传输。本实施例设计工业SDN南向管理帧格式，设计内容分布在SDN管理器和协议转换装置两个部分。如图3所示，对南向管理帧帧格式进行具体说明：帧起始标识，大小为2字节，用于表示南向管理帧的作用范围，包括协议转换装置网内管理帧和协议转换装置跨网管理帧。传输方向标识，大小为1字节，用于表示南向管理帧传输的方向，包括协议转换装置到SDN管理器和SDN管理器到协议转换装置。帧类型，，分为管理帧和数据帧两种。管理功能的大小为1字节，用于表示南向管理帧对协议转换装置的具体管理功能。长度，指负载包含的字节数。负载部分，根据管理功能的不同进行变化。

图4为协议转换装置网络信息汇报的南向管理帧设计图，本方法的设计是协议转换装置向SDN管理器汇报信息的通信规范的帧格式，其中，信息包括设备厂商标识，设备序列号，设备总内存，支持与IPv4/IPv6转换的协议类型，支持异构网络协议转换的协议类型，以太网接口数量，以太网转换速率，无线网络接口数量，无线网络转换速率等信息。

图5为工业异构协议转换装置协同转换跨网通信数据交互流程图。具体流程如下：

S301：协议转换装置注册完成后，待跨网通信的源节点向源网络协议转换装置或直接向SDN管理器发送跨网通信关系建立请求，请求负载包括源网络协议转换装置标识，源节点地址，目的网络协议转换装置标识和目的节点地址，该请求通过通信通道发送给SDN管理器；

S302：SDN管理器收到跨网通信关系建立请求，如果允许跨网通信关系建立，则根据跨网数据流信息生成跨网通信表，通过下发南向管理帧，并将通信表配置到源网络协议转换装置，否则，SDN管理器通知源节点跨网通信失败；跨网通信表包括源网络协议类型，目的网络协议类型，源节点地址，目的节点地址和协议数据流处理的优先级；

S303：源网络协议转换装置收到跨网通信表后，解析跨网通信表并完成相关配置，回复SDN管理器配置完成；

S304：SDN管理器收到回复后，配置目的网络协议转换装置跨网通信表；

S305：目的网络协议转换装置收到跨网通信表后，解析跨网通信表并完成相关配置，回复SDN管理器配置完成；

S306：SDN管理器收到回复后，通过SDN管理器南向接口，根据跨网信息为跨网数据流生成流表信息，并将流表信息下发到骨干网中相关设备；

S307：SDN管理器向目的节点转发跨网通信关系建立请求和跨网通信表；

S308：目的节点解析跨网通信表，如果同意跨网通信关系建立请求，则完成相关配置，并向源节点发送跨网通信关系建立确认，至此，源节点和目的节点间的跨网通信关系建立完成；否则，则回复源节点拒绝跨网通知；

S309：源节点收到跨网通信关系建立确认后，源网络协议转换装置将跨网数据封装成IP报文，工业骨干网识别并转发该IP报文至目的网络协议转换装置；

S310：目的网络协议转换装置通过报文的源IPv6地址和流标签域识别出源节点发出的数据，完成IP报文的解析和继续转发，最终跨网通信数据到达目的节点，完成异构网络设备之间的跨网络数据传输。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种基于SDN的工业异构协议转换装置管理及协同转换方法，其特征在于，该方法包括：（1）通过SDN管理器与协议转换装置之间的管理交互，完成协议转换装置的注册和脱离，并通过南向管理帧，完成协议转换装置向SDN管理器的信息汇报和SDN管理器对协议转换装置的功能控制；（2）SDN管理器协调工业网络协议协同转换，完成不同类型工业网络设备之间的跨网络数据传输；

协议转换装置完成注册和脱离，具体包括以下步骤：

S101：协议转换装置连接到SDN交换机，再通过SDN交换机连接SDN管理器，现场网络设备连接到协议转换装置，完成协议转换装置拓扑建立；

S102：SDN交换机向管理器注册，首先SDN交换机使用TCP的三次握手协议连接到SDN管理器，SDN交换机发送OFPT_HELLO消息，等待SDN管理器回复OFPT_FEATURES消息并下发初始化流表，完成SDN交换机的注册；

S103：协议转换装置初次注册，通过SDN交换机与SDN管理器建立连接，协议转换装置向SDN管理器发送注册申请，经由SDN交换机转发上传至SDN管理器；

S104：SDN管理器收到注册申请后，通过下发南向管理帧，回复协议转换装置注册确认；

S105：协议转换装置收到注册确认，向SDN管理器汇报协议转换装置信息；

S106：SDN管理器收到协议转换装置信息汇报后，对协议转换装置进行初始化配置；

S107：SDN管理器建立与协议转换装置的通信通道，并完成协议转换装置的注册；至此，协议转换装置注册完成；

S108：在协议转换装置注册完成后，协议转换装置周期性向SDN管理器汇报协议转换装置在线状态；

S109：SDN管理器如果在规定时间段内收到协议转换装置在线状态汇报，则回复协议转换装置在线状态确认；否则，SDN管理器下发协议转换装置在线状态汇报请求，如果SDN管理器收到协议转换装置在线状态汇报，则回复协议转换装置在线状态确认，否则，协议转换装置被动脱离，SDN管理器执行S112；

S110：协议转换装置主动脱离SDN管理器时，协议转换装置通过通信通道向SDN管理器发送脱离请求；

S111：SDN管理器收到脱离请求后，回复协议转换装置脱离确认；

S112：SDN管理器删除与协议转换装置的通信通道和注册信息；至此，协议转换装置完成脱离SDN管理器；

完成协议转换装置向SDN管理器的信息汇报和SDN管理器对协议转换装置的功能控制，具体包括以下步骤：

S201：协议转换装置完成注册后，管理者下发获取协议转换装置网络信息的请求或协议转换装置的控制；

S202：SDN管理器解析请求，如果请求是获取协议转换装置网络信息，则下发协议转换装置网络信息请求的南向管理帧；

S203：协议转换装置收到SDN管理器下发的南向管理帧，解析管理帧中的服务功能码；

S204：判断是获取协议转换装置的网络信息请求后，协议转换装置收集网络信息；

S205：协议转换装置向SDN管理器汇报网络信息；

S206：SDN管理器在规定时间内收到网络信息，至此，完成协议转换装置的信息汇报；否则，SDN管理器通知管理者获取超时；

S207：管理者通过SDN管理器下发协议转换装置启动命令；

S208：协议转换装置收到命令，对接收到的多种工业网络数据进行协议转换，同时，回复SDN管理器协议转换装置启动完成汇报；至此，完成协议转换装置的启动控制；

S209：管理者通过SDN管理器下发协议类型过滤表，对特定协议类型进行过滤管理；

S210：协议转换装置收到过滤表后，执行对特定议类型数据的过滤，同时，回复SDN管理器协议转换装置过滤完成汇报，至此，完成对协议转换装置过滤管理；

S211：管理者通过SDN管理器下发处理特定协议类型数据流优先级的命令；

S212：协议转换装置收到命令后，按优先级依次处理不同协议类型的数据流，并配置高优先级协议类型数据流在协议转换装置中的带宽保障和计算资源的优先处理，同时，回复SDN管理器配置处理数据流优先级完成，至此，完成对协议转换优先级处理的管理；

SDN管理器协调工业网络协议协同转换，实现不同类型工业异构网络设备之间的跨网络数据传输，具体包括以下步骤：

S301：协议转换装置注册完成后，待跨网通信的源节点向源网络协议转换装置或直接向SDN管理器发送跨网通信关系建立请求，请求负载包括源网络协议转换装置标识，源节点地址，目的网络协议转换装置标识和目的节点地址，该请求通过通信通道发送给SDN管理器；

S302：SDN管理器收到跨网通信关系建立请求，如果允许跨网通信关系建立，则根据跨网数据流信息生成跨网通信表，通过下发南向管理帧，将通信表配置到源网络协议转换装置，否则，SDN管理器通知源节点跨网通信失败；跨网通信表包括源网络协议类型，目的网络协议类型，源节点地址，目的节点地址和协议数据流处理的优先级；

S303：源网络协议转换装置收到跨网通信表后，解析跨网通信表并完成相关配置，回复SDN管理器配置完成；

S304：SDN管理器收到回复后，配置目的网络协议转换装置跨网通信表；

S305：目的网络协议转换装置收到跨网通信表后，解析跨网通信表并完成相关配置，回复SDN管理器配置完成；

S306：SDN管理器收到回复后，通过SDN管理器南向接口，根据跨网信息为跨网数据流生成流表信息，并将流表信息下发到骨干网中相关设备；

S307：SDN管理器向目的节点转发跨网通信关系建立请求和跨网通信表；

S308：目的节点解析跨网通信表，如果同意跨网通信关系建立请求，则完成相关配置，并向源节点发送跨网通信关系建立确认，至此，源节点和目的节点间的跨网通信关系建立完成；否则，则回复源节点拒绝跨网通知；

S309：源节点收到跨网通信关系建立确认后，源网络协议转换装置将跨网数据封装成IP报文，工业骨干网识别并转发该IP报文至目的网络协议转换装置；

S310：目的网络协议转换装置通过报文的源IPv6地址和流标签域识别出源节点发出的数据，完成IP报文的解析和继续转发，最终跨网通信数据到达目的节点，完成异构网络设备之间的跨网络数据传输。

2.根据权利要求1所述的工业异构协议转换装置管理及协同转换方法，其特征在于，步骤S105中，协议转换装置收到注册确认，向SDN管理器汇报的协议转换装置信息，包括：设备厂商标识、设备序列号、设备总内存、支持与IPv4/IPv6转换的协议类型、支持工业异构协议互转的协议类型、以太网接口数量、以太网转换速率、无线网络接口数量和无线网络转换速率。

3.根据权利要求1所述的工业异构协议转换装置管理及协同转换方法，其特征在于，SDN管理器与协议转换装置间通过通信通道发送南向管理帧，完成协议转换装置的信息汇报和对协议转换装置的控制，包括协议转换装置的启动管理，停止管理，对特定工业网络类型协议转换启动和停止管理，以及下发协议类型过滤表，对特定工业网络类型数据的过滤管理，和配置处理特定协议类型数据流的优先级管理。

4.根据权利要求1所述的工业异构协议转换装置管理及协同转换方法，其特征在于，步骤S204中，判断是获取协议转换装置的网络信息请求后，协议转换装置收集的网络信息，包括：协议转换装置工作状态、支持的网络协议类型、数据流的优先级、各个端口收到协议类型的字节数和包数、协议类型转换成功的字节数和包数以及发送的字节数和包数、丢弃包数，并计算出设备的丢包率，时延和带宽利用率等指标。

5.根据权利要求1或4所述的工业异构协议转换装置管理及协同转换方法，其特征在于，所述的南向管理帧的帧格式为：

帧起始标识，大小为2字节，用于表示南向管理帧的作用范围；

传输方向标识，大小为1字节，用于表示南向管理帧传输的方向；

帧类型，分为管理帧和数据帧两种，管理功能的大小为1字节，用于表示南向管理帧对协议转换装置的具体管理功能；

长度，指负载包含的字节数；

负载部分，根据管理功能的不同进行变化。

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