CN115150274B - 时间敏感网络设备的统一配置方法、系统及存储介质 - Google Patents

时间敏感网络设备的统一配置方法、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种时间敏感网络设备的统一配置方法、系统及存储介质，方法包括，集中式用户配置CUC获得TSN终端站的业务流量信息，将业务流量信息传送给集中式网络配置CNC；集中式网络配置CNC中TSN配置系统对业务流量信息进行业务流量信息建模；TSN配置系统根据业务流量模型，调用调度计算模块进行调度计算；若调度计算结果满足业务流量需求则TSN配置系统根据调度计算结果进行配置信息建模；依据TSN配置系统根据调度计算结果进行配置信息建模获得的配置信息，实现网络设备以及现场设备的统一配置。本申请通过NETCONF配置方法和OPC UA配置方法，能够实现并提高不同TSN网络设备的统一配置效率和配置质量，保障了工业场景中不同类型业务的低延迟、确定性传输。

Description

时间敏感网络设备的统一配置方法、系统及存储介质
技术领域
本申请涉及时间敏感网络设备技术领域，具体涉及一种时间敏感网络设备的统一配置方法、系统及存储介质。
背景技术
随着工业规模的发展，海量传感器及智能化设备被应用，智能工厂对工业物联网灵活、便捷接入及确定性低时延网络承载需求愈发迫切，传统的以太网已经不能满足智能工厂实时性的业务需求。2012年，IEEE 802.1工作组开始致力于时间敏感网络（TimeSensitive Network，TSN）的标准化，通过制定一系列的技术标准，支持多种业务需求的流量在同一网络中传输，并能够提供低延迟、低抖动和低丢包率服务。TSN以标准以太网协议为基础，将以太网的高带宽、低成本特性与高质量的数据传输服务相结合，因此TSN已经得到了多个行业的广泛关注。
当前国内外关于时间敏感网络的基础架构以及网络配置机制已开展了一定研究，IEEE 802.1Qcc标准为TSN提供了3种配置模型，但是只给出了配置模型框架的概念，对于配置模型具体实现部署的方案仍需要进一步研究。相关学者针对管理配置结构，结合软件定义网络（Software Defined Network，SDN）数据平面与控制平面分离的特点，希望实现集中管理配置TSN网络，保障TSN的数据传输质量；对于配置方法：IEEE 802.1Qcp定义了YANG数据模型，用于描述TSN网络设备的能力与配置信息，以便于TSN网络设备与CNC的交互，能够提供更加灵活的管理配置方法。IEC62541 OPC UA是IT-OT融合的工业协议和建模标准，OPCUA能够提供可靠的网络互操作性，采用OPC UA对TSN配置信息进行传输，能够进一步提升自动化系统的实时性和互操作能力。
近年来，国内外众多重要的高校、企业和研究机构，在TSN方面进行了相关研究，并且已经研制了多款支持TSN技术标准的网络设备，对于推广TSN的应用起到了巨大的作用。然而针对多种不同的TSN网络设备，还存在命令行配置、SNMP管理、Telnet命令配置等多种配置方法。这些配置方法通常都是手动离线进行操作，并且需要在多个设备配置系统切换，当工业现场网络不断扩大并且有大量业务流量时，往往不能满足现场级业务需求。如何执行高效率、高质量的时间敏感网络配置，保障工业场景中不同类型业务的低延迟、确定性传输，具有重要意义。因此，设计一种能够满足现场级业务需求并完成多种TSN网络设备的统一配置方法很有必要。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种时间敏感网络设备的统一配置方法、系统及存储介质，能够实现不同TSN网络设备的统一配置。
为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
第一方面，本申请实施例提供一种时间敏感网络设备的统一配置方法，包括以下步骤：
集中式用户配置CUC获得TSN终端站的业务流量信息，将业务流量信息传送给集中式网络配置CNC；
集中式网络配置CNC中TSN配置系统接收业务流量信息并对业务流量信息进行业务流量信息建模；
TSN配置系统根据业务流量模型，调用TSN配置系统的调度计算模块进行调度计算，得到调度计算结果；
若调度计算结果满足业务流量需求，则TSN配置系统根据调度计算结果进行配置信息建模；若调度计算结果不满足业务流量需求，则结束统一配置；
依据TSN配置系统根据调度计算结果进行配置信息建模获得的配置信息，实现网络设备以及现场设备的统一配置。
所述业务流量信息传送给集中式网络配置CNC是通过北向接口进行传输。
所述北向接口采用Restful风格进行设计，通过统一资源标识符URI实现对资源的管理及访问，TSN配置系统在接收到北向接口请求后，会解析出接口请求行中的URI资源标识，对所需访问的功能模块进行定位，并返回状态响应报文到集中式用户配置CUC。
所述对业务流量信息进行业务流量信息建模具体为，TSN配置系统利用JSON格式对业务流量信息构建业务流量信息模型，TSN配置系统对业务流量信息模型进行数据封装，通过分析TSN网络中业务流量信息，定义将业务流量信息中的业务流量标识、业务流量帧长、业务流量周期、抖动和延迟约束这些流量信息为“Key”，对流量信息的属性值“Value”进行赋值。
所述TSN配置系统根据调度计算结果进行配置信息建模包括NETCONF配置方法和OPC UA配置方法，对于支持NETCONF/YANG模型的TSN网络设备，采用NETCONF配置方法，依据IEEE 802.1Qcc标准，采用NETCONF网络管理协议来对TSN网络设备进行配置管理，通过YANG数据模型进行数据建模；对于不支持NETCONF/YANG模型的TSN网络设备，采用OPC UA配置方法，通过OPC UA对TSN网络设备进行信息建模，并进行数据传输，实现TSN配置系统和TSN网络设备的信息交互。
所述NETCONF配置方法具体为，在TSN配置系统中部署NETCONF客户端，在TSN网络设备中部署NETCONF服务器，并针对TSN网络设备进行YANG模型建模，建立网络设备的配置模型，TSN网络的调度计算结果对YANG模型进行数据填充，TSN配置系统将数据填充后的YANG模型，使用XML语言进行数据存储和NETCONF传输，NETCONF客户端将XML配置信息发送到NETCONF服务器，NETCONF服务器校验并解析XML配置信息，完成相应的操作，完成TSN网络设备配置，并将返回消息发送到NETCONF客户端。
所述OPC UA配置方法具体为，在TSN配置系统建立OPC UA客户端，在TSN网络设备建立OPC UA服务器，对TSN网络设备进行OPC UA信息建模，OPC UA服务器以服务的形式为OPC UA客户端提供访问接口，利用TCP协议建立连接，进行信息交互，OPC UA服务器部署完成之后，OPC UA客户端通过OPC UA协议与OPC UA服务器进行信息交换，即可将TSN配置系统中的配置信息发送至TSN网络设备。
所述依据TSN配置系统根据调度计算结果进行配置信息建模获得的配置信息，实现网络设备以及现场设备的统一配置具体为：
对于支持NETCONF/YANG模型的TSN网络设备，TSN网络设备使用YANG模型，即可对获取的XML配置信息进行校验，解析出数据，并根据解析的数据进行相应的功能配置，并返回配置信息及TSN网络设备状态信息至TSN配置系统；通过OPC UA配置方法进行管理配置的TSN网络设备中，OPC UA客户端对TSN网络设备中部署的OPC UA服务器进行读写，将OPC UA配置模块中的配置信息写入到OPC UA服务器中，以实现OPC UA信息模型中配置信息的更新，实现TSN网络设备的统一配置。
第二方面，本申请实施例提供一种时间敏感网络设备的统一配置系统，包括，
集中式用户配置CUC，所述集中式用户配置CUC通过用户配置协议发现TSN终端站，并收集TSN终端站业务流量信息；
所述集中式用户配置CUC将业务流量信息通过北向接口传送给集中式网络配置CNC，所述集中式网络配置CNC包括TSN配置系统，所述TSN配置系统包括NETCONF配置模块以及OPC UA配置模块，NETCONF配置模块使用NETCONF网络配置协议对TSN网络设备进行配置，对于不支持NETCONF网络配置协议的TSN网络设备，选择OPC UA配置模块进行TSN网络设备配置，TSN网络设备构建成TSN网络。
第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序代码，所述程序代码被处理器执行时，实现如上所述的时间敏感网络设备的统一配置方法的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
在支持NETCONF网络配置协议的TSN网络设备中，TSN网络设备使用YANG模型，即可对获取的XML配置信息进行校验，解析出数据，并根据解析的数据进行相应的功能配置，并返回配置信息及TSN网络设备状态信息至TSN配置系统。
在本方案中，通过OPC UA配置方法进行管理配置的TSN网络设备中，OPC UA客户端（TSN配置系统）对TSN网络设备中部署的OPC UA服务器进行读写，即可将OPC UA配置模块中的配置信息写入到OPC UA服务器中，OPC UA服务器的地址空间中的对应节点的信息发生改变，实现OPC UA信息模型中配置信息的更新。至此，即可实现TSN网络设备的统一配置。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本申请实施例的系统示意图；
图2是本申请实施例的方法流程图；
图3是本申请实施例的北向接口示意图；
图4是本申请实施例的业务流量信息模型数据结构图；
图5是本申请实施例的调度计算结果示意图；
图6是本申请实施例的TSN网络设备的统一配置示意图；
图7是本申请实施例调度计算结果通过YANG模型生成XML配置信息过程示意图；
图8是本申请实施例的TSN网络设备OPC UA对象类型示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
术语“第一”、“第二”等仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
随着智能工厂自动化水平的提升，工业现场网络规模的扩大也对TSN提出了新的挑战，越来越多的TSN设备应用到工业现场网络中，为实现集中的TSN配置，以满足网络中端到端的工业业务的传输服务质量。因此优化当前的TSN配置方法是现场级工业网络的重要演进趋势，其中不同网络设备的管控模式、资源结构、数据格式的差异性，是统一配置面临的主要难题：
针对管控模式，不同厂家生产的网络设备管理系统在管理工具、管理手段等方面存在差异性，现存的管理系统不能支持工业现场级业务数据特性。结合SDN标准架构，通过设计一组北向接口，方便上层用户管理配置TSN网络；
针对资源结构、数据格式各异的情况，为实现多种TSN网络设备的统一配置，需要设计统一的数据格式，对时间敏感网络中业务流量信息、配置信息等数据统一建模，实现数据语义级的互通。
本申请第一方面提供了一种时间敏感网络设备的统一配置系统，如图1所示，系统包括，集中式用户配置CUC1，所述集中式用户配置CUC1通过用户配置协议发现TSN终端站9，并收集TSN终端站9业务流量信息；所述集中式用户配置CUC1将业务流量信息通过北向接口4传送给集中式网络配置CNC2，所述集中式网络配置CNC2包括TSN配置系统5，所述TSN配置系统5包括NETCONF配置模块6以及OPC UA配置模块7，NETCONF配置模块6使用NETCONF网络配置协议对TSN网络设备8进行配置，对于不支持NETCONF网络配置协议的TSN网络设备8，选择OPC UA配置模块7进行TSN网络设备8配置，TSN网络设备8构建成TSN网络3。
CUC通过北向接口与CNC建立连接，能够对时间敏感网络进行配置管理。北向接口除了需要满足业务流量需求传递的功能，还需要能够获取数据面中网络状态信息的功能，便于对时间敏感网络的集中管控。
如图2所示，北向接口采用目前主流的Restful风格进行设计，通过统一资源标识符(Uniform Resource Identifier，URI)实现对资源的管理及访问。TSN配置系统中存在的多个功能模块，可将每个功能模块看作不同的资源，为实现不同功能的调用，需要发送请求到指定的功能模块进行处理。为了加以区分，TSN配置系统中各类功能模块就需要由URI资源标识进行标识定位。TSN配置系统在接收到北向接口请求后，会解析出接口请求行中的URI资源标识，对所需访问的功能模块进行定位，并返回状态响应报文到CUC。
北向接口设计说明如表1所示：
表1北向接口设计说明
Figure 774345DEST_PATH_IMAGE001
以下将分别对北向接口功能交互进行说明：
业务流量信息模块接口
CUC通过调用业务流量信息模块接口，将业务流量信息传递给TSN配置系统，业务流量信息包括业务流量标识、业务流量周期、优先级、时延需求、抖动需求等。
流量变化通知模块接口
针对业务流量发生变化时，CUC通过调用该接口，可以将业务流量变化消息发送给TSN配置系统，TSN配置系统可以针对业务流量变化进行对应的操作。
拓扑变化通知模块接口
针对网络拓扑结构发生变化时，CUC通过调用该接口，可以将拓扑变化消息发送给TSN配置系统，TSN配置系统可以针对网络拓扑变化进行对应的操作。
调度计算模块接口
CUC可以通过调度计算模块调用接口，启动调度计算模块，对业务流量信息进行调度计算操作，生成调度计算结果。
拓扑结构存储模块接口
CUC调用拓扑结构存储模块接口，可以查询数据面中TSN网络拓扑结构。
配置信息建模模块接口
CUC调用配置信息查询接口，可以查询详细配置信息，判断TSN配置系统针对业务流量的配置信息是否正确。
通过一组用户面与控制面之间的北向接口，实现CUC与CNC数据信息的交互，让网络管理者在无需理解复杂的网络配置流程的情况下，实现对TSN网络的深度配置。
本申请第一方面提供了一种时间敏感网络设备的统一配置方法，如图3所示，包括以下具体步骤：
集中式用户配置CUC获得TSN终端站的业务流量信息，将业务流量信息传送给集中式网络配置CNC；
集中式网络配置CNC中TSN配置系统接收业务流量信息并对业务流量信息进行业务流量信息建模；
TSN配置系统根据业务流量模型，调用TSN配置系统的调度计算模块进行调度计算；
调度计算结果满足业务流量需求则TSN配置系统根据调度计算结果进行配置信息建模；调度计算结果不满足业务流量需求则结束统一配置；
依据TSN配置系统根据调度计算结果进行配置信息建模获得的配置信息，实现网络设备以及现场设备的统一配置。
业务流量信息建模：CUC通过业务流量信息模块接口，将业务流量信息传递至TSN配置系统，由于工业场景中，存在多种业务流量信息，为实现统一语义级的业务流量信息，TSN配置系统需要对业务流量信息进行信息建模，构建业务流量信息模型。
TSN配置系统利用JSON格式对业务流量信息构建业务流量信息模型，JSON作为一种基于文本，独立于语言的轻量级数据交换格式，采用键值对结构，可以轻易实现数据的增加、修改、查找和删除，并且能够适用于大部分系统。TSN配置系统对业务流量信息模型进行数据封装，数据封装之后的业务流量信息模型能够有效提升TSN配置系统的语义互操作能力。
针对本业务流量信息模型中的键名含义的说明如表2所示。
表2 业务流量信息模型中键名说明
Figure 518179DEST_PATH_IMAGE002
通过分析TSN网络中业务流量信息，定义将业务流量信息中的业务流量标识、业务流量帧长、业务流量周期、抖动和延迟约束等流量信息为“Key”，对流量信息的属性值“Value”进行赋值，即可通过键值对结构，灵活的为流量特征、抖动和延迟约束等信息进行增删改查等操作。其中，TSN标准中按照业务流量类型和需求划分了八个优先级，即TSN侧流量优先级取值为0~7。
例如，在TSN网络中，一条优先级为6的TT流，其业务流量标识即为TT，帧长为110Byte，流量周期为1000us，在TSN网络中端到端时延要求为30us，抖动要求为10us，图4为该条TT流量的业务流量信息模型数据结构：
通过业务流量信息模型，可以简洁清晰的表达出业务流量信息，调度计算模块能够十分方便的提取对于键值对中的值，选取调度算法所需的值，进行调度计算。针对图4中业务流量信息模型树形结构，可得到对应的数据格式，如图5所示。
TSN网络设备配置方法设计：在智能工厂的工业场景中，往往存在着多种TSN网络设备，配置方法也不尽相同。然而由于TSN网络设备的差异性，为实现对不同的TSN网络设备进行统一配置，需要设计适合的TSN网络设备配置方法。
如图6所示，对于TSN网络配置，根据IEEE 802.1Qcc标准，采用NETCONF网络管理协议来对TSN网络设备进行配置管理，通过YANG数据模型进行数据建模。此外，一些TSN网络设备不支持NETCONF/YANG模型的配置方法，需要借助其它的配置方法实现统一配置。本方案利用OPC UA的数据传输机制和强大的信息建模能力，通过OPC UA对TSN网络设备进行信息建模，并进行数据传输，能够有效实现TSN配置系统和TSN网络设备的信息交互。
在NETCONF配置方法设计中：需要在TSN配置系统中部署NETCONF客户端，在TSN网络设备中部署NETCONF服务器，并针对TSN网络设备进行YANG模型建模，建立网络设备的配置模型。TSN网络的调度计算结果对YANG模型进行数据填充，TSN配置系统将数据填充后的YANG模型，使用XML语言进行数据存储和NETCONF传输，NETCONF客户端将XML配置信息发送到NETCONF服务器，NETCONF服务器校验并解析XML配置信息，完成相应的操作，完成TSN网络设备配置，并将返回消息到NETCONF客户端。
在OPC UA配置方法设计中：通过在TSN配置系统建立OPC UA客户端，在TSN网络设备建立OPC UA服务器。对TSN网络设备进行OPC UA信息建模，OPC UA服务器以服务的形式为OPC UA客户端提供访问接口，利用TCP协议建立连接，进行信息交互。OPC UA服务器部署完成之后，OPC UA客户端通过OPC UA协议与OPC UA服务器进行信息交换，即可将TSN配置系统中的配置信息发送至TSN网络设备。
通过NETCONF配置方法和OPC UA配置方法的设计，能够实现不同TSN网络设备的统一配置。
配置信息建模：TSN配置系统构建业务流量信息模型之后，调用调度计算模块，生成调度计算结果，此时调度计算结果还不能直接作用于待配置设备，需要对调度计算结果进行配置信息建模。
1、基于NETCONF配置方法的TSN网络设备信息建模
NETCONF作为基于可扩展标记语言XML的网络配置管理协议，以XML格式对配置信息进行定义，并使用基于RPC机制实现TSN配置系统和TSN网络设备之间通信。TSN配置系统发送XML配置信息到TSN网络设备，TSN网络设备接收XML配置信息，利用YANG模型验证配置请求的合法性。如果XML配置信息通过了合法性验证，那么TSN网络设备将从XML配置信息中解析数据，TSN网络设备执行功能配置，完成网络配置，并返回消息到TSN配置系统。
本方案使用YANG模型对TSN网络设备的配置模型进行建模，建立网络设备配置模型，TSN配置系统将调度计算结果填充到YANG模型中，并通过XML语言对调度计算结果进行存储和传输。
其中YANG模型配置信息设计说明如表3所示，
表3 YANG模型配置信息设计说明
Figure 988474DEST_PATH_IMAGE003
若CUC中输入的业务流量需求通过调度计算之后，其中调度计算结果为：对TSN网络设备编号为1的TSN网络设备，选择其端口编号为10的门控列表进行配置，开启门控使能，配置门控优先级队列为7，门控时隙长度为20us，门控时隙扩展长度为512ns。TSN配置系统将其中配置信息提取出来，并填充至YANG模型中，生成XML配置信息，其过程如图7所示。
2、基于OPC UA配置方法的TSN网络设备信息建模
首先根据TSN网络设备的功能、特点等信息，确定对象类别节点，需要TSN网络设备进行信息建模，在定义对象类型之后，进行信息模型实例化，并通过XML对信息模型进行描述。
（1）TSN网络中，网络设备包括TSN交换机等设备，主要负责TSN终端站业务流量的传输，并能够对TSN终端进行网络资源配置。本方案针对网络设备特性，将TSN网络设备抽象为对象类型，并把该对象类型命名为TSNDevType。针对配置功能，对TSN网络设备编号、门控优先级队列、门控开启闭合状态配置、门控优先级队列、门控时隙长度、门控时隙扩展长度，建立方法节点。方法节点用于控制和调用，对方法节点的附加属性进行定义，使输入、输出相应的参数以满足要求。
表4 OPC UA方法节点设计说明
Figure 577588DEST_PATH_IMAGE004
每一个方法的参数描述包含一个名称、文字说明和数据类型的定义。通过定义方法节点的附加属性，对方法节点的输入参数和输出参数进行定义。图8为TSN网络设备的对象类型示意图。
(2) 实例化信息模型：对象类型定义完成后，需要按照标准地址空间的方式对其进行实例化。在OPC UA服务器构建地址空间，并给客户端暴露实例化的信息模型，OPC UA客户端能够对模型中定义的节点进行访问和管理。OPC UA服务器可以对信息模型中方法节点的数值进行写入、修改，即可实现OPC UA服务器中对象类型根据OPC UA客户端的操作进行响应。
(3) TSN网络设备信息模型建立完成后，使用XML对信息模型进行描述，通过XML文件可以得到TSN网络设备的基本信息，可以清晰定义出OPC UA中各种节点类别的信息及引用和继承关系，便于在不同环境、不同语言下对同一信息模型的识别和解析。信息模型具备在不同系统之间进行传输、读取和写入的功能，通过访问OPC UA服务器对外暴露的信息接口，即可通过访问接口，实现配置信息的下发。
TSN网络中网络设备及现场设备配置：在支持NETCONF网络配置协议的TSN网络设备中，TSN网络设备使用YANG模型，即可对获取的XML配置信息进行校验，解析出数据，并根据解析的数据进行相应的功能配置，并返回配置信息及TSN网络设备状态信息至TSN配置系统。
在本方案中，通过OPC UA配置方法进行管理配置的TSN网络设备中，OPC UA客户端（TSN配置系统）对TSN网络设备中部署的OPC UA服务器进行读写，即可将OPC UA配置模块中的配置信息写入到OPC UA服务器中，OPC UA服务器的地址空间中的对应节点的信息发生改变，实现OPC UA信息模型中配置信息的更新。至此，即可实现TSN网络设备的统一配置。
因为TSN网络中现场设备功能往往比较单一，TSN网络中的网络设备将现场设备配置信息转发到TSN现场设备，TSN现场设备对配置信息进行校验，如果是本设备的配置信息即进行解析，并进行对应的配置操作；如果不是本设备的配置信息，则丢弃而不作处理。
本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序代码，所述程序代码被处理器执行时，实现如上所述的时间敏感网络设备的统一配置方法的步骤。
本方案主要针对TSN配置系统进行设计，为实现不同TSN网络设备的统一配置，分为NETCONF配置模块以及OPC UA配置模块，其中NETCONF配置模块可使用NETCONF网络配置协议对TSN网络设备进行配置，对于不支持NETCONF网络配置协议的设备，选择基于OPC UA的TSN网络设备配置方法，实现不同TSN网络设备的统一配置。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器 (CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器 (SRAM)、动态随机存取存储器 (DRAM)、其他类型的随机存取存储器 (RAM)、只读存储器 (ROM)、电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘 (DVD) 或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体 (transitory media)，如调制的数据信号和载波。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种时间敏感网络设备的统一配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
集中式用户配置CUC获得TSN终端站的业务流量信息，将业务流量信息传送给集中式网络配置CNC；
集中式网络配置CNC中TSN配置系统接收业务流量信息并对业务流量信息进行业务流量信息建模；
TSN配置系统根据业务流量模型，调用TSN配置系统的调度计算模块进行调度计算，得到调度计算结果；
若调度计算结果满足业务流量需求，则TSN配置系统根据调度计算结果进行配置信息建模；若调度计算结果不满足业务流量需求，则结束统一配置；
依据TSN配置系统根据调度计算结果进行配置信息建模获得的配置信息，实现网络设备以及现场设备的统一配置；
所述TSN配置系统根据调度计算结果进行配置信息建模包括NETCONF配置方法和OPCUA配置方法，对于支持NETCONF/YANG模型的TSN网络设备，采用NETCONF配置方法，依据IEEE802.1Qcc标准，采用NETCONF网络管理协议来对TSN网络设备进行配置管理，通过YANG数据模型进行数据建模；对于不支持NETCONF/YANG模型的TSN网络设备，采用OPC UA配置方法，通过OPC UA对TSN网络设备进行信息建模，并进行数据传输，实现TSN配置系统和TSN网络设备的信息交互；
所述依据TSN配置系统根据调度计算结果进行配置信息建模获得的配置信息，实现网络设备以及现场设备的统一配置具体为：
对于支持NETCONF/YANG模型的TSN网络设备，TSN网络设备使用YANG模型，即可对获取的XML配置信息进行校验，解析出数据，并根据解析的数据进行相应的功能配置，并返回配置信息及TSN网络设备状态信息至TSN配置系统；通过OPC UA配置方法进行管理配置的TSN网络设备中，OPC UA客户端对TSN网络设备中部署的OPC UA服务器进行读写，将OPC UA配置模块中的配置信息写入到OPC UA服务器中，以实现OPC UA信息模型中配置信息的更新，实现TSN网络设备的统一配置。
2.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络设备的统一配置方法，其特征在于，所述业务流量信息传送给集中式网络配置CNC是通过北向接口进行传输。
3.根据权利要求2所述的一种时间敏感网络设备的统一配置方法，其特征在于，所述北向接口采用Restful风格进行设计，通过统一资源标识符URI实现对资源的管理及访问，TSN配置系统在接收到北向接口请求后，会解析出接口请求行中的URI资源标识，对所需访问的功能模块进行定位，并返回状态响应报文到集中式用户配置CUC。
4.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络设备的统一配置方法，其特征在于，所述对业务流量信息进行业务流量信息建模具体为，TSN配置系统利用JSON格式对业务流量信息构建业务流量信息模型，TSN配置系统对业务流量信息模型进行数据封装，通过分析TSN网络中业务流量信息，定义将业务流量信息中的业务流量标识、业务流量帧长、业务流量周期、抖动和延迟约束这些流量信息为“Key”，对流量信息的属性值“Value”进行赋值。
5.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络设备的统一配置方法，其特征在于，所述NETCONF配置方法具体为，在TSN配置系统中部署NETCONF客户端，在TSN网络设备中部署NETCONF服务器，并针对TSN网络设备进行YANG模型建模，建立网络设备的配置模型，TSN网络的调度计算结果对YANG模型进行数据填充，TSN配置系统将数据填充后的YANG模型，使用XML语言进行数据存储和NETCONF传输，NETCONF客户端将XML配置信息发送到NETCONF服务器，NETCONF服务器校验并解析XML配置信息，完成相应的操作，完成TSN网络设备配置，并将返回消息发送到NETCONF客户端。
6.根据权利要求1所述的一种时间敏感网络设备的统一配置方法，其特征在于，所述OPC UA配置方法具体为，在TSN配置系统建立OPC UA客户端，在TSN网络设备建立OPC UA服务器，对TSN网络设备进行OPC UA信息建模，OPC UA服务器以服务的形式为OPC UA客户端提供访问接口，利用TCP协议建立连接，进行信息交互，OPC UA服务器部署完成之后，OPC UA客户端通过OPC UA协议与OPC UA服务器进行信息交换，即可将TSN配置系统中的配置信息发送至TSN网络设备。
7.一种时间敏感网络设备的统一配置系统，其特征在于，包括，
集中式用户配置CUC（1），所述集中式用户配置CUC（1）通过用户配置协议发现TSN终端站（9），并收集TSN终端站（9）业务流量信息；
所述集中式用户配置CUC（1）将业务流量信息通过北向接口（4）传送给集中式网络配置CNC（2），所述集中式网络配置CNC（2）包括TSN配置系统（5），所述TSN配置系统（5）包括NETCONF配置模块（6）以及OPC UA配置模块（7），NETCONF配置模块（6）使用NETCONF网络配置协议对TSN网络设备（8）进行配置，对于不支持NETCONF网络配置协议的TSN网络设备（8），选择OPC UA配置模块（7）进行TSN网络设备（8）配置，TSN网络设备（8）构建成TSN网络（3）。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有程序代码，所述程序代码被处理器执行时，实现如权利要求1至6任一项所述的时间敏感网络设备的统一配置方法的步骤。
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