CN115277483A - 一种工控网络的监视方法、装置及存储介质 - Google Patents

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王文庆
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Abstract

本发明涉及一种工控网络的监视方法、装置及存储介质，属于工控系统领域，所述方法包括：接收管理平台发送的监视命令；根据所述监视命令确定目标监视器；控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包；获取所述工控网络响应于接收到所述目标数据包的反馈信息；根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况。能够有效地对工控网络实施监视，从而可以得知被测设备的网络是否出现异常，以使得工作人员能够在网络出现异常时及时地对该工控网络进行修复，避免工控系统因网络异常不能够正常工作造成损失。

Description

一种工控网络的监视方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及工控系统领域，尤其涉及一种工控网络的监视方法、装置及存储介质。
背景技术
工控网络就是工业控制系统中的网络部分，是一种把工厂中各个生产流程和自动化控制系统通过各种通信设备组织起来的通信网络。
若工控网络出现网络异常，则可能导致工控系统中的一些工控设备不能及时地进行控制，则可能造成无法估量的经济损失，因此，如何有效地对工控网络的工作状态进行监视是亟待解决的问题。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种工控网络的监视方法、装置及存储介质。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种工控网络的监视方法，包括：
接收管理平台发送的监视命令；
根据所述监视命令确定目标监视器；
控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包；
获取所述工控网络响应于接收到所述目标数据包的反馈信息；
根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况。
可选地，在所述目标监视器包括ARP监视器的情况下，所述控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包包括：
控制所述ARP监视器创建与所述工控网络的连接，并构建ARP数据包；
控制所述ARP监视器通过所述连接，按照第一预设周期向所述工控网络发送所述ARP数据包；
所述根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况包括：
在确定第一预设时长内未接收到所述反馈信息的情况下，确定所述工控网络异常；
响应于在所述第一预设时长内接收到所述反馈信息的情况下，确定所述反馈信息的应答时间，并根据所述应答时间确定所述工控网络的延时。
可选地，所述ARP数据包包括以太网首部以及以太网ARP字段；
所述以太网首部包括以太网目的地址、以太网源地址、帧类型；
所述以太网ARP字段包括ARP首部以及发送者硬件地址、发送者IP地址、目标硬件地址、目标IP地址；
所述ARP首部包括硬件类型、协议类型、硬件地址长度、协议地址长度。
可选地，在所述目标监视器包括ICMP监视器的情况下，所述控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包包括：
控制所述ICMP监视器创建与所述工控网络的连接，并构建ICMP数据包；
控制所述ICMP监视器通过所述连接，按照第二预设周期向所述工控网络发送所述ICMP数据包；
所述根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况包括：
在确定第二预设时长内未接收到所述反馈信息的情况下，确定对应当前周期的ICMP数据包丢包；
在确定预设周期数量内，若所述ICMP数据包丢包的次数超过预设次数阈值，则确定所述工控网络异常。
可选地，在所述目标监视器包括TCP端口监视器的情况下，所述控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包包括：
控制所述TCP端口监视器启动TCP线程，并构建TCP SYN数据包；
控制所述TCP端口监视器按照第三预设周期向所述工控网络的各个端口发送所述TCP SYN数据包，以使得各个端口响应于所述TCP SYN数据包创建TCP连接；
所述根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况包括：
在确定所述反馈信息表征所述工控网络的各个端口存在第一端口处于断开状态的情况下，确定所述工控网络异常。
可选地，所述TCP连接为Socket连接，所述获取所述工控网络响应于接收到所述目标数据包的反馈信息包括：
在确定Socket连接中有内容可读的情况下，将所述内容存入缓冲区；
通过链路层确定所述内容对应的协议类型是否为IP协议；
在确定所述内容对应的协议类型为IP协议的情况下，通过IP层确定所述内容对应的IP协议是否为第六代协议；
在确定所述内容对应的IP协议为第六代协议的情况下，通过TCP层基于TCP Flag确定开启的端口；
根据所述开启的端口，确定所述反馈信息。
可选地，所述方法还包括：
根据所述反馈信息以及所述目标数据包，生成监视数据；
响应于接收到导出指令，根据所述监视数据生成目标格式的文档；并，
将所述文档发送至目标终端。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种工控网络的监视装置，所述装置包括：
接收模块，用于接收管理平台发送的监视命令；
第一确定模块，用于根据所述监视命令确定目标监视器；
控制模块，用于控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包；
获取模块，用于获取所述工控网络响应于接收到所述目标数据包的反馈信息；
第二确定模块，用于根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种工控网络的监视装置，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
接收管理平台发送的监视命令；
根据所述监视命令确定目标监视器；
控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包；
获取所述工控网络响应于接收到所述目标数据包的反馈信息；
根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况。
根据本发明实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本发明第一方面中任一项所述方法的步骤。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本发明通过接收管理端发送的监视命令，并基于该监视命令选取监视器，并控制监视器发送用于监测该工控网络的数据包，并根据工控网络中的设备对于该数据包的响应情况，确定工控网络的工作状态，能够有效地对工控网络实施监视，从而可以得知被测设备的网络是否出现异常，以使得工作人员能够在网络出现异常时及时地对该工控网络进行修复，避免工控系统因网络异常不能够正常工作造成损失。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种工控网络的监视方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种ARP数据包以及反馈信息的协议结构的示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种基于ARP监视器的工控网络的监视方法的流程图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种基于TCP监视器的工控网络的监视方法的流程图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种工控网络的监视装置的框图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种工控网络的监视装置的另一框图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种工控网络的监视装置的又一框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
需要说明的是，本申请中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。本技术方案所涉及的数据(包括但不限于数据本身、数据的获取或使用)应当遵循相应法律法规及相关规定的要求。
应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。本发明实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
图1是根据一示例性实施例示出的一种工控网络的监视方法的流程图，该方法可以应用于所述工控网络，具体可以是该工控网络中的上位机，或者任意所述工控网络中的具备信息处理能力的电子设备，本发明对此不作限定，如图1所示，所述方法包括：
S101、接收管理平台发送的监视命令。
可以理解的是，该管理平台可以是与工控网络通信连接的服务器，也可以是高工控网络中用于管理该工控网络的上位机，与该方法的执行主体通信连接，以控制该方法的执行主体进一步控制工控网络中的监视器的工作以监视该工控网络的网络状态。
S102、根据所述监视命令确定目标监视器。
其中，工控网络中可以设置有多个网络监视器，例如可以包括ARP(AddressResolution Protocol，地址解析协议)监视器、ICMP(Internet Control MessageProtocol，Internet控制报文协议)监视器以及TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)监视器。
可以理解的是，目标监视器可以有多个，例如某监视命令表征需要同时开启ARP监视器以及TCP监视器，以监视该工控网络的网络状态，则此时的目标监视器则为ARP监视器以及TCP监视器。
S103、控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包。
其中，对应不同的监视器，目标数据包的类型以及包括的信息可以是不同的。例如，ARP监视器发送的ARP数据包可以包括以太网首部以及以太网ARP字段；所述以太网首部包括以太网目的地址、以太网源地址、帧类型；所述以太网ARP字段包括ARP首部以及发送者硬件地址、发送者IP地址、目标硬件地址、目标IP地址；所述ARP首部包括硬件类型、协议类型、硬件地址长度、协议地址长度等信息。
S104、获取所述工控网络响应于接收到所述目标数据包的反馈信息。
可以理解的是，该反馈信息可以是获取工控网络中的设备在接收到目标数据包后，主动向方法的执行主体发送的信息，也可以是该方法的执行主体在发送上述目标数据包后，通过检测接收到该数据包的工控设备的状态获取得到的，反馈信息的具体形式可以是根据目标监视器的类型确定的，本发明对此不作具体限定。
S105、根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况。
具体地，该反馈信息可以包括接收到目标数据包的工控设备响应于接收该目标数据包的响应时间、是否丢包、端口状态等信息。
在本发明实施例中，通过接收管理端发送的监视命令，并基于该监视命令选取监视器，并控制监视器发送用于监测该工控网络的数据包，并根据工控网络中的设备对于该数据包的响应情况，确定工控网络的工作状态，能够有效地对工控网络实施监视，从而可以得知被测设备的网络是否出现异常，以使得工作人员能够在网络出现异常时及时地对该工控网络进行修复，避免工控系统因网络异常不能够正常工作造成损失。
在一些可选地实施例中，在所述目标监视器包括ARP监视器的情况下，所述控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包包括：
控制所述ARP监视器创建与所述工控网络的连接，并构建ARP数据包；控制所述ARP监视器通过所述连接，按照第一预设周期向所述工控网络发送所述ARP数据包；
所述根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况包括：
在确定第一预设时长内未接收到所述反馈信息的情况下，确定所述工控网络异常；响应于在所述第一预设时长内接收到所述反馈信息的情况下，确定所述反馈信息的应答时间，并根据所述应答时间确定所述工控网络的延时。
其中，上述第一预设周期例如可以是一秒，第一预设时长可以是0.3秒，具体地第一预设周期以及第一预设时长可以根据实际的需求进行设定，本发明对其数值不作具体限定。可以理解的是，在一些可能的实施方式中，该第一预设周期以及第一预设时长可以是根据监视命令确定的，例如，监视命名包括设置信息，则可以根据该设置信息，设置ARP监视器对应的第一预设周期以及第一预设时长。此外，上述连接可以是Socket连接。
在一种可能的实施方式中，ARP监视器发送的ARP数据包可以包括以太网首部以及以太网ARP字段；所述以太网首部包括以太网目的地址、以太网源地址、帧类型；所述以太网ARP字段包括ARP首部以及发送者硬件地址、发送者IP地址、目标硬件地址、目标IP地址；所述ARP首部包括硬件类型、协议类型、硬件地址长度、协议地址长度等信息。
同样的，工控网络中的工控设备在接收到上述ARP数据包后，则可以向方法的执行主体发送与上述ARP数据包协议格式相同的反馈信息，该反馈信息也可以包括以太网首部以及以太网ARP字段；所述以太网首部包括以太网目的地址、以太网源地址、帧类型；所述以太网ARP字段包括ARP首部以及发送者硬件地址、发送者IP地址、目标硬件地址、目标IP地址；所述ARP首部包括硬件类型、协议类型、硬件地址长度、协议地址长度等信息。其中，上述以太网首部可以是预先配置好的，以太网ARP字段可以是根据监视的目标设置的。
具体地，在目标监视器包括ARP监视器的情况下，ARP数据包以及反馈信息的协议结构可以如图2所示，参照图2，以太网目的地址(ether_dhost)的长度可以是6比特，以太网源地址(ether_shost)可以占据6比特，帧类型(ether_type)可以占据2比特，APR首部(arphdr{})可以占据8比特，发送者硬件地址(arp_sha)可以占据6比特，发送者IP地址(arp_spa)可以是4比特，目标硬件地址(arp_tha)可以占据6比特，目标IP地址(arp_tpa)可以占据4比特，即，以太网首部(ether_header())可以占据14比特，以太网ARP字段(ether_arp{})可以占据28比特；APR首部中，硬件类型(ar_hrd(ARPHRD_ETHER))可以占据2比特，协议类型(ar_pro(ETHERTYPE_IP))可以占据2比特，硬件协议长度(ar_hln(6))可以占据1比特，协议地址长度(ar_pln(4))可以占据1比特，OP字段可以占据2比特，OP字段为1表示ARP请求，即ARP数据包，OP字段为2表示ARP应答，即反馈信息。
采用上述方案，通过控制ARP监视器，构造ARP协议的数据包，然后将其循环发送，同时根据应答时间与设定的第一预设时长进行比较判断该ARP应答是否超时，并在ARP应答即反馈信息超时时，确定工控网络出现异常，并且，还能够记录每一次检测的延时，能够有效地对工控网络的工作情况进行监视，在工控网络出现异常时能够及时地发现，有效地避免了损失。
在另一些可选地实施例中，在所述目标监视器包括ICMP监视器的情况下，所述控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包包括：
控制所述ICMP监视器创建与所述工控网络的连接，并构建ICMP数据包；
控制所述ICMP监视器通过所述连接，按照第二预设周期向所述工控网络发送所述ICMP数据包；
所述根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况包括：
在确定第二预设时长内未接收到所述反馈信息的情况下，确定对应当前周期的ICMP数据包丢包；在确定预设周期数量内，若所述ICMP数据包丢包的次数超过预设次数阈值，则确定所述工控网络异常。
其中，上述第二预设周期例如可以是一秒，第二预设时长可以是0.3秒，预设周期数可以是5次，预设次数阈值可以是3次，具体地预设次数阈值、预设周期数、第二预设周期以及第二预设时长可以根据实际的需求进行设定，本发明对其数值不作具体限定。可以理解的是，在一些可能的实施方式中，该预设次数阈值、预设周期数、第二预设周期以及第二预设时长可以是根据监视命令确定的，例如，监视命名可以包括设置信息，则可以根据该设置信息，设置ICMP监视器对应的预设次数阈值、预设周期数、第二预设周期以及第二预设时长。此外，上述连接可以是Socket连接。
示例地，若预设周期数为5、预设次数阈值为3、第二预设周期为1秒，第二预设时长为0.3秒，若5个监视周期内，在每个周期发送ICMP数据包后0.3内接收到反馈信息的次数为1次，则可以确定5秒内存在4次丢包，大于预设的次数阈值，则可以确定该工控网络存在异常。
采用上述方案，通过控制ICMP监视器，构造ICMP协议的数据包，然后将其循环发送，同时根据应答时间，即接收到反馈信息的时间，与设定的第一预设时长进行比较判断该ICMP应答是否丢包，并根据丢包率确定工控网络是否出现异常，能够有效地对工控网络的工作情况进行监视，在工控网络出现异常时能够及时地发现，有效地避免了损失。
在又一些可选地实施例中，在所述目标监视器包括TCP端口监视器的情况下，所述控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包包括：
控制所述TCP端口监视器启动TCP线程，并构建TCP SYN(TCP Synchronous建立联机)数据包；控制所述TCP端口监视器按照第三预设周期向所述工控网络的各个端口发送所述TCP SYN数据包，以使得各个端口响应于所述TCP SYN数据包创建TCP连接；
所述根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况包括：
在确定所述反馈信息表征所述工控网络的各个端口存在第一端口处于断开状态的情况下，确定所述工控网络异常。
可以理解的是，该TCP SYN数据包是用于建立TCP网络连接的数据包，TCP协议数据报头的格式可以包括：
源端口以及目的端口：16位长，用于标识出远端和本地的端口号。
顺序号：32位长，用于表征发送的数据包的顺序。
确认号：32位长，用于表征希望收到的下一个数据报的序列号。
TCP协议数据报头的头长：4位长，用于指出TCP报文段的数据起始处距离TCP报文段的起始处有多远，可以是32比特。
校验和：16位长，用于确保高可靠性而设置的，具体用于校验头部、数据和伪TCP头部之和。
采用上述方案，通过控制TCP端口监视器启动TCP线程，并通过发送TCP SYN数据包以实现为每一个开启的端口制造一个TCP连接，并检测各个TCP端口的状态以确定端口是否开启，若存在未开启的端口，则确定该工控网络存在异常，能够有效地对工控网络的工作情况进行监视，在工控网络出现异常时能够及时地发现，有效地避免了损失。
在一些可选地实施例中，所述TCP连接为Socket连接，所述获取所述工控网络响应于接收到所述目标数据包的反馈信息包括：
在确定Socket连接中有内容可读的情况下，将所述内容存入缓冲区；通过链路层确定所述内容对应的协议类型是否为IP协议；在确定所述内容对应的协议类型为IP协议的情况下，通过IP层确定所述内容对应的IP协议是否为第六代协议；在确定所述内容对应的IP协议为第六代协议的情况下，通过TCP层基于TCP Flag确定开启的端口；根据所述开启的端口，确定所述反馈信息。
可以理解的是，在目标监视器包括多个监视器的情况下，可能信息均是通过Socket连接传输的，因此，在Socket连接中存在内容可读的情况下，不一定是响应于TCP监视器的TCP SYN数据包发送的信息，因此，通过以上方案，能够对Socket连接中的内容进行校验，进而确定工控网络中的端口的开启情况下，进而更加准确的对工控网络的工作状态进行判断，避免误判浪费人力物力。
基于以上的各个可选地实施例，在确定工控网络存在异常的情况下，可以将监视到工控网络存在异常的监视器的状态设置为warning状态，以使得工作人员能够更加直观的确定工控网络是存在何种问题，例如，目标监视设备包括ARP监视器、ICMP监视器以及TCP监视器，在仅有ARP监视器监视到工控网络存在异常的情况下，则可以将ARP监视器的状态设置为warning状态，其他监视器的状态设置为正常状态，则工作人员可以根据各个监视器的状态信息，确定该工控系统中的基于ARP协议的网络存在问题。
在又一些可选地实施例中，所述方法还包括：
根据所述反馈信息以及所述目标数据包，生成监视数据；
响应于接收到导出指令，根据所述监视数据生成目标格式的文档；并，
将所述文档发送至目标终端。
其中，目标格式可以包括pdf、CVS、word等，本发明对此不作限定。目标终端可以是根据导出指令确定的，例如，发送上述导出指令的电子设备为第一终端，则该目标终端即可以是该第一终端。
示例地，以ARP监视器为例，在每一第一预设周期中，在根据应答时间与设定的第一预设时长进行比较判断该ARP应答是否超时之后，对超时应答的会话进行记录，同时记录所有未超时应答消息的延迟时间。在接收到工作人员针对ARP监视器的监视数据导出指令，则基于记录的信息，生成pdf文档，并将该文档发送至该工作人员的计算机设备，以使得该工作人员能够对ARP监视器的监视记录进行查看。
基于以上发明构思，为了使得本领域技术人员更加理解本发明提供的技术方案，本发明还提供基于各个监视器的工控网络的监视方法。
图3是根据一示例性实施例示出的一种基于ARP监视器的工控网络的监视方法的流程图，该方法的执行主体可以是ARP监视器，该方法中的各个步骤可以是ARP监视器响应于接收到工控网络中的上位机发送的控制指令执行的，如图3所示，该方法包括：
S301、创建Socket连接。
S302、构造ARP数据包。
S303、发送ARP数据包。
S304、判断应答时间是否大于TIMEOUT。
其中，该TIMEOUT可以是预设的一时间阈值，可以对应上文中的第一时间阈值。应答时间即ARP监视器在步骤S303执行后，接收到工控设备响应于接收到ARP数据包发送的应答数据的时间。该应答数据即反馈信息。
在确定应答时间大于TIMEOUT的情况下，执行步骤S309以及S308，以及步骤S303至步骤S304；在确定应答时间小于或等于TIMEOUT的情况下，执行步骤S305。
S305、判断应答数据的长度是否大于0。
在确定应答数据的长度大于0的情况下，执行步骤S306。
S306、判断应答数据是否为响应于ARP数据包的应答。
在确定应答数据是否为响应于ARP数据包的应答的情况下，执行步骤S307。
S307、计算延时。
S308、记录会话信息。
S309、确定工控网络异常。
其中，步骤S303可以是按照上述第一预设周期反复执行的，在未接收到停止执行的指令的情况下，步骤S303至步骤S309可以均按照上述第一预设周期执行。上述步骤的各个具体实施方式在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
可以理解的是，基于ICMP监视器的工控网络的监视方法的具体步骤与上述ARP监视器的工控网络的监视方法的步骤相似，仅在工控网络的异常判断的条件部分存在区别，因此不再详细阐述说明。
图4是根据一示例性实施例示出的一种基于TCP监视器的工控网络的监视方法的流程图，该方法的执行主体可以是TCP监视器，该方法中的各个步骤可以是TCP监视器响应于接收到工控网络中的上位机发送的控制指令执行的，如图4所示，该方法包括：
S401、启动TCP线程。
S402、构建TCP SYN包。
S403、发送TCP SYN包。
S404、判断Socket是否有内容可读。
在确定有内容可读的情况下，执行步骤S405以及步骤S406。
S405、将可读内容存入缓冲区。
可以理解的是，下述EthType、IpProto、TcpFlag等信息均是存至缓冲区的Socket中的内容包括的字段信息。
S406、判断EthType是否等于0x0800。
其中，步骤S406可以是通过链路层执行的，EthType用于表征协议类型，在EthType等于0x0800时，表征上述内容对应的协议类型为IP协议。
在确定EthType等于0x0800的情况下，执行步骤S407。
S407、判断IpProto是否等于6。
其中，步骤S407可以是通过IP层执行的，IpProto用于表征协议类型，在IpProto等于6时，表征上述内容对应的IP协议为第六代协议。
在确定IpProto等于6的情况下，执行步骤S408。
S408、判断TcpFlag的值。
其中，步骤S408可以是通过TCP层执行的，TcpFlag为TCP标志位。
在TcpFlag位0x12的情况下执行步骤S409；在TcpFlag位0x14的情况下执行步骤S410。
S409、工控网络异常。
S410、记录开启的端口。
其中，步骤S403可以是按照上述第一预设周期反复执行的，在未接收到停止执行的指令的情况下，步骤S403至步骤S410可以均按照上述第三预设周期执行。上述步骤的各个具体实施方式在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
基于相同的发明构思，本发明还提供一种工控网络的监视装置。
图5是根据一示例性实施例示出的一种工控网络的监视装置框图。参照图5，该装置包括：
接收模块51，用于接收管理平台发送的监视命令；
第一确定模块52，用于根据所述监视命令确定目标监视器；
控制模块53，用于控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包；
获取模块54，用于获取所述工控网络响应于接收到所述目标数据包的反馈信息；
第二确定模块55，用于根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况。
可选地，所述控制模块53具体用于：
控制所述ARP监视器创建与所述工控网络的连接，并构建ARP数据包；
控制所述ARP监视器通过所述连接，按照第一预设周期向所述工控网络发送所述ARP数据包；
所述第二确定模块55具体用于：
在确定第一预设时长内未接收到所述反馈信息的情况下，确定所述工控网络异常；
响应于在所述第一预设时长内接收到所述反馈信息的情况下，确定所述反馈信息的应答时间，并根据所述应答时间确定所述工控网络的延时。
可选地，所述ARP数据包包括以太网首部以及以太网ARP字段；
所述以太网首部包括以太网目的地址、以太网源地址、帧类型；
所述以太网ARP字段包括ARP首部以及发送者硬件地址、发送者IP地址、目标硬件地址、目标IP地址；
所述ARP首部包括硬件类型、协议类型、硬件地址长度、协议地址长度。
可选地，所述控制模块53具体用于：
控制所述ICMP监视器创建与所述工控网络的连接，并构建ICMP数据包；
控制所述ICMP监视器通过所述连接，按照第二预设周期向所述工控网络发送所述ICMP数据包；
所述第二确定模块55具体用于：
在确定第二预设时长内未接收到所述反馈信息的情况下，确定对应当前周期的ICMP数据包丢包；
在确定预设周期数量内，若所述ICMP数据包丢包的次数超过预设次数阈值，则确定所述工控网络异常。
可选地，所述控制模块53具体用于：
控制所述TCP端口监视器启动TCP线程，并构建TCP SYN数据包；
控制所述TCP端口监视器按照第三预设周期向所述工控网络的各个端口发送所述TCP SYN数据包，以使得各个端口响应于所述TCP SYN数据包创建TCP连接；
所述第二确定模块55具体用于：
在确定所述反馈信息表征所述工控网络的各个端口存在第一端口处于断开状态的情况下，确定所述工控网络异常。
可选地，所述获取模块54具体用于：
在确定Socket连接中有内容可读的情况下，将所述内容存入缓冲区；
通过链路层确定所述内容对应的协议类型是否为IP协议；
在确定所述内容对应的协议类型为IP协议的情况下，通过IP层确定所述内容对应的IP协议是否为第六代协议；
在确定所述内容对应的IP协议为第六代协议的情况下，通过TCP层基于TCP Flag确定开启的端口；
根据所述开启的端口，确定所述反馈信息。
可选地，所述装置50还包括：
第一生成模块，用于根据所述反馈信息以及所述目标数据包，生成监视数据；
第二生成模块，用于响应于接收到导出指令，根据所述监视数据生成目标格式的文档；并，
发送模块，用于将所述文档发送至目标终端。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本发明提供的工控网络的监视方法的步骤。
图6是根据一示例性实施例示出的一种工控网络的监视装置600的框图。例如，装置600可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图6，装置600可以包括以下一个或多个组件：处理组件602，存储器604，电力组件606，多媒体组件608，音频组件610，输入/输出(I/O)的接口612，传感器组件614，以及通信组件616。
处理组件602通常控制装置600的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件602可以包括一个或多个处理器620来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件602可以包括一个或多个模块，便于处理组件602和其他组件之间的交互。例如，处理组件602可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件608和处理组件602之间的交互。
存储器604被配置为存储各种类型的数据以支持在装置600的操作。这些数据的示例包括用于在装置600上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器604可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电力组件606为装置600的各种组件提供电力。电力组件606可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置600生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件608包括在所述装置600和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件608包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置600处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件610被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件610包括一个麦克风(MIC)，当装置600处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器604或经由通信组件616发送。在一些实施例中，音频组件610还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口612为处理组件602和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件614包括一个或多个传感器，用于为装置600提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件614可以检测到装置600的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置600的显示器和小键盘，传感器组件614还可以检测装置600或装置600一个组件的位置改变，用户与装置600接触的存在或不存在，装置600方位或加速/减速和装置600的温度变化。传感器组件614可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件614还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件614还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件616被配置为便于装置600和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置600可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件616经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件616还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，装置600可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述工控网络的监视方法。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器604，上述指令可由装置600的处理器620执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
在另一示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序，该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的工控网络的监视方法的代码部分。
图7是根据一示例性实施例示出的一种工控网络的监视装置700的框图。例如，装置700可以被提供为一服务器。参照图7，装置700包括处理组件722，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器732所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件722的执行的指令，例如应用程序。存储器732中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件722被配置为执行指令，以执行上述工控网络的监视方法。
装置700还可以包括一个电源组件726被配置为执行装置700的电源管理，一个有线或无线网络接口750被配置为将装置700连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口758。装置700可以操作基于存储在存储器732的操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM，LinuxTM，FreeBSDTM或类似。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本发明的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

Claims (10)

1.一种工控网络的监视方法，其特征在于，包括：
接收管理平台发送的监视命令；
根据所述监视命令确定目标监视器；
控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包；
获取所述工控网络响应于接收到所述目标数据包的反馈信息；
根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述目标监视器包括ARP监视器的情况下，所述控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包包括：
控制所述ARP监视器创建与所述工控网络的连接，并构建ARP数据包；
控制所述ARP监视器通过所述连接，按照第一预设周期向所述工控网络发送所述ARP数据包；
所述根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况包括：
在确定第一预设时长内未接收到所述反馈信息的情况下，确定所述工控网络异常；
响应于在所述第一预设时长内接收到所述反馈信息的情况下，确定所述反馈信息的应答时间，并根据所述应答时间确定所述工控网络的延时。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述ARP数据包包括以太网首部以及以太网ARP字段；
所述以太网首部包括以太网目的地址、以太网源地址、帧类型；
所述以太网ARP字段包括ARP首部以及发送者硬件地址、发送者IP地址、目标硬件地址、目标IP地址；
所述ARP首部包括硬件类型、协议类型、硬件地址长度、协议地址长度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述目标监视器包括ICMP监视器的情况下，所述控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包包括：
控制所述ICMP监视器创建与所述工控网络的连接，并构建ICMP数据包；
控制所述ICMP监视器通过所述连接，按照第二预设周期向所述工控网络发送所述ICMP数据包；
所述根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况包括：
在确定第二预设时长内未接收到所述反馈信息的情况下，确定对应当前周期的ICMP数据包丢包；
在确定预设周期数量内，若所述ICMP数据包丢包的次数超过预设次数阈值，则确定所述工控网络异常。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述目标监视器包括TCP端口监视器的情况下，所述控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包包括：
控制所述TCP端口监视器启动TCP线程，并构建TCP SYN数据包；
控制所述TCP端口监视器按照第三预设周期向所述工控网络的各个端口发送所述TCPSYN数据包，以使得各个端口响应于所述TCP SYN数据包创建TCP连接；
所述根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况包括：
在确定所述反馈信息表征所述工控网络的各个端口存在第一端口处于断开状态的情况下，确定所述工控网络异常。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述TCP连接为Socket连接，所述获取所述工控网络响应于接收到所述目标数据包的反馈信息包括：
在确定Socket连接中有内容可读的情况下，将所述内容存入缓冲区；
通过链路层确定所述内容对应的协议类型是否为IP协议；
在确定所述内容对应的协议类型为IP协议的情况下，通过IP层确定所述内容对应的IP协议是否为第六代协议；
在确定所述内容对应的IP协议为第六代协议的情况下，通过TCP层基于TCP Flag确定开启的端口；
根据所述开启的端口，确定所述反馈信息。
7.根据权利要求6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述反馈信息以及所述目标数据包，生成监视数据；
响应于接收到导出指令，根据所述监视数据生成目标格式的文档；并，
将所述文档发送至目标终端。
8.一种工控网络的监视装置，其特征在于，所述装置包括：
接收模块，用于接收管理平台发送的监视命令；
第一确定模块，用于根据所述监视命令确定目标监视器；
控制模块，用于控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包；
获取模块，用于获取所述工控网络响应于接收到所述目标数据包的反馈信息；
第二确定模块，用于根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况。
9.一种工控网络的监视装置，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
接收管理平台发送的监视命令；
根据所述监视命令确定目标监视器；
控制所述目标监视器向所述工控网络发送目标数据包；
获取所述工控网络响应于接收到所述目标数据包的反馈信息；
根据所述反馈信息，确定所述工控网络的工作情况。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该程序指令被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
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