CN116074159A - 工业pon系统中基于设备映射表实现业务隔离的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离的方法及装置，涉及工业互联网技术领域。该方法包括：由ONU接收来自不同业务流的数据帧；对于IRT数据帧，为每个IRT数据帧设置相应的VLAN ID，并将每个IRT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到ONU内部的MAC‑VLAN映射表中；对于RT数据帧，直接根据每个RT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，更新ONU内部的MAC‑VLAN映射表；OLT在接收到来自各个ONU的数据帧时，读取各个ONU的ONU ID和对应的MAC‑VLAN映射表，在OLT中生成用于区分各个ONU中不同业务流的MAC‑VLAN映射表，在上联口发送数据前，基于该MAC‑VLAN映射表，剥离分配过的VLAN ID字段信息。本公开能在不改变工业PON系统中RT数据帧中VLAN ID的前提下，实现对不同IRT业务流的区分和隔离。
Description
背景技术
在工业PON(Passive Optical Network，无源光网络)系统中，当OLT(OpticalLine Terminal，光线路终端)对接工业控制设备(例如，PLC设备)时，所承载业务流主要为工业协议报文，且Profinet协议为主流工业协议。Profinet协议标准中的IRT数据帧未携带VLAN字段信息，RT数据帧则携带VLAN字段信息并固定设置为0。当同一个ONU(OpticalNetwork Unit，光网络单元)接入多条IRT业务流时，且OLT设备接入来自于多个ONU的众多IRT数据流时，无法在不改变工业PON系统中RT数据帧中VLAN ID的前提下，实现对不同IRT业务流的区分和隔离。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供一种工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离的方法及装置，至少在一定程度上克服相关技术中无法在不改变工业PON系统中RT数据帧中VLAN ID的前提下，实现对不同IRT业务流的区分和隔离的技术问题。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开的一个方面，提供了一种工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离方法，应用于工业PON系统中的任意一个光网络单元ONU，该方法包括：接收来自不同业务流的数据帧，其中，所述数据帧包括：未携带VLAN字段信息的IRT数据帧和/或携带VLAN字段信息的RT数据帧；若接收到的数据帧为IRT数据帧，则为每个IRT数据帧设置相应的VLANID，并将每个IRT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到所述ONU内部的MAC-VLAN映射表中；若接收到的数据帧为RT数据帧，则根据每个RT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，更新所述ONU内部的MAC-VLAN映射表；将所述ONU接收到的不同业务流的数据帧发送至光线路终端OLT，其中，所述OLT在接收到来自各个ONU的数据帧时，读取各个ONU的ONU ID和各个ONU内部的MAC-VLAN映射表，在OLT中生成用于区分各个ONU中不同业务流的MAC-VLAN映射表，在上联口发送数据前，基于生成的MAC-VLAN映射表，剥离分配过VLANID的数据帧中的VLAN字段信息。
在一些实施例中，所述方法还包括：获取所述OLT预先为每个ONU分配的VLAN ID范围，其中，不同的ONU对应不同的VLAN ID范围；基于每个ONU的VLAN ID范围，为每个ONU接收到的IRT数据帧设置相应的VLAN ID。
在一些实施例中，所述IRT数据帧为基于Profinet协议的IRT数据帧，所述RT数据帧为基于Profinet协议的RT数据帧。
根据本公开的另一个方面，还提供了一种工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离方法，应用于工业PON系统中的光线路终端OLT，该方法包括：接收来自各个光网络单元ONU的数据帧，其中，每个ONU在接收到未携带VLAN字段信息的IRT数据帧后，为每个IRT数据帧设置相应的VLAN ID，将每个IRT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到每个ONU内部的MAC-VLAN映射表中；每个在接收到未携带VLAN字段信息的RT数据帧后，直接将每个RT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到每个ONU内部的MAC-VLAN映射表中；读取各个ONU的ONU ID和各个ONU内部的MAC-VLAN映射表，在所述OLT中生成用于区分各个ONU中不同业务流的MAC-VLAN映射表。
在一些实施例中，所述方法还包括：为每个ONU分配不同的VLAN ID范围，使得每个ONU基于分配的VLAN ID范围，为每个ONU接收到的IRT数据帧添加相应的VLAN ID。
在一些实施例中，所述IRT数据帧为基于Profinet协议的IRT数据帧，所述RT数据帧为基于Profinet协议的RT数据帧。
根据本公开的另一个方面，还提供了一种工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离装置，应用于工业PON系统中的任意一个光网络单元ONU，该装置包括：ONU数据接收模块，用于接收来自不同业务流的数据帧，其中，所述数据帧包括：未携带VLAN字段信息的IRT数据帧和/或携带VLAN字段信息的RT数据帧；第一数据处理模块，用于若接收到的数据帧为IRT数据帧，则为每个IRT数据帧设置相应的VLAN ID，并将每个IRT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到所述ONU内部的MAC-VLAN映射表中；第二数据处理模块，用于若接收到的数据帧为RT数据帧，则根据每个RT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，更新所述ONU内部的MAC-VLAN映射表；ONU数据发送模块，用于将所述ONU接收到的不同业务流的数据帧发送至光线路终端OLT，其中，所述OLT在接收到来自各个ONU的数据帧时，读取各个ONU的ONU ID和各个ONU内部的MAC-VLAN映射表，在OLT中生成用于区分各个ONU中不同业务流的MAC-VLAN映射表，在上联口发送数据前，基于生成的MAC-VLAN映射表，剥离分配过VLAN ID的数据帧中的VLAN字段信息。
根据本公开的另一个方面，还提供了一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离方法。
根据本公开的另一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离方法。
本公开的实施例所提供的工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离的方法及装置，利用不同业务流对应不同接入设备的MAC地址这一特点，在OLT、ONU内部建立不同业务流MAC地址与相应数据帧VLAN ID之间映射关系的映射表，能够实现不同业务流的隔离和区分，对于每个ONU中未携带VLAN字段信息的数据帧，为每个数据帧设置相应的VLAN ID，能够在不改变工业PON系统中RT数据帧中VLAN ID的前提下，实现工业PON系统中不同IRT业务流的区分与隔离。
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，并不能限制本公开。
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，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本公开实施例中一种工业PON系统架构示意图；
图2示出本公开实施例中一种RT数据帧结构示意图；
图3示出本公开实施例中一种IRT数据帧结构示意图；
图4示出本公开实施例中一种应用于ONU的业务隔离方法流程图；
图5示出本公开实施例中一种应用于OLT的业务隔离方法流程图；
图6示出本公开实施例中一种工业PON系统中对不同IRT业务流进行隔离的实现流程图；
图7示出本公开实施例中一种应用于ONU的业务隔离装置示意图；
图8示出本公开实施例中一种应用于OLT的业务隔离装置示意图；
图9示出本公开实施例中一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和处理器装置和微控制器装置中实现这些功能实体。
为便于理解，在介绍本公开实施例之前，首先对本公开实施例中涉及到的几个名词进行解释如下：
OLT：英文全称为Optical Line Terminal，中文名称为“光线路终端”，是光接入网的核心部件。
ONU：英文全称为Optical Network Unit，中文名称为“光网络单元”，分为有源光网络单元和无源光网络单元。
PON：英文全称为Passive Optical Network，中文名称为“无源光网络”，使用单光纤连接到OLT，一个OLT下通过分光器挂多个ONU。
RT：英文全称为Real Time，实时通信。
IRT：英文全称为Isochronous Real Time，等时同步通信。
下面结合附图及实施例对本公开的具体实施方式进行详细说明。
首先，图1示出本公开实施例中一种工业PON系统架构，如图1所示，该系统架构包括：工业控制设备(如图1中所示的PLC设备)、OLT、多个ONU(图1中示出两个，分别为ONU1和ONU2)以及与每个ONU连接的现场I/O设备。
需要说明的是，每个现场I/O设备接入的业务流可以是相同类型的业务流，也可以是不同类型的业务流。例如，图1中所示的与ONU1连接的现场I/O设备接入的IRT1和IRT2为相同类型的业务流；图1中所示的与ONU2连接的现场I/O设备接入的RT1、普通上网流和IRT3为不同类型的业务流。
本领域技术人员可以知晓，图1中的工业控制设备、OLT、ONU、现场I/O设备的数量仅仅是示意性的，根据实际需要，可以具有任意数目的工业控制设备、OLT、ONU、现场I/O设备。本公开实施例对此不作限定。
Profinet是一种工业总线标准，设计用于在工业系统中收集并传输数据，并且可以实现实时数据的发送和接收(反应时长为1ms或者更短)。
Profinet定义了以下三种的通讯协定等级：
1)TCP/IP是针对PROFINET CBA及工厂调试用，其反应时长约为100ms。
2)RT(实时)通讯协定是针对PROFINET CBA及PROFINET IO的应用，其反应时长小于10ms。
3)IRT(等时实时)通讯协定是针对驱动系统的PROFINET IO通讯，其反应时长小于1ms。
RT通信不仅使用了带有优先级的以太网报文帧，而且优化掉了OSI协议栈的三层和四层层，从而大大缩短了实时报文在协议栈的处理时长，提高了实时性能。RT数据帧的帧结构如图2所示。
IRT通信能够满足最高的实时要求，特别是针对于等时同步的应用。在RT数据帧的基础上，IRT进一步简化了数据帧的帧结构，IRT数据帧的帧结构如图3所示。与RT数据帧相比，IRT数据帧少了vlan tpid这个字段，没有位置添加vlanid这一标识。对于图1所示的工业PON系统，如果OLT下挂的单个I/O设备采用Profinet协议，对于RT帧有固定的VLAN ID(数值为0)便于区分；但IRT数据帧由于精简了VLAN层，没有位置填VLAN信息，导致ONU无法将VLAN信息通过IRT数据帧传递给OLT，从而OLT无法对ONU接入的多个IRT业务流进行区分和隔离。
发明人经研究发现，不同的业务流对应不同的MAC地址，因而，考虑在OLT、ONU内部建立不同业务流对应MAC地址与VLAN ID的映射表，以实现对不同业务流的隔离和区分。
本公开实施例中提供了一种应用于工业PON系统中光网络单元ONU的业务隔离方法，该方法可以由任意具备计算处理能力的电子设备执行。
如图4所示，本公开实施例中提供的应用于工业PON系统中ONU的业务隔离方法可包括如下步骤：
步骤S402，接收来自不同业务流的数据帧，其中，数据帧包括：未携带VLAN字段信息的IRT数据帧和/或携带VLAN字段信息的RT数据帧。
需要说明的是，上述步骤S402中接收的不同业务流的数据帧可以是但不限于现场I/O设备发送的不同业务流的数据帧。通常情况下，现场I/O设备发送的业务流可以是IRT业务流、RT业务流或普通上网流，其中，IRT业务流的数据帧为未携带VLAN字段信息的IRT数据帧；RT业务流或普通上网流的数据帧为携带VLAN字段信息的RT数据帧。
若步骤S402中接收到的数据帧中携带有VLAN字段信息，可直接根据RT数据帧中携带的VLAN ID，建立不同业务流MAC地址与VLAN ID之间的映射关系；若步骤S402中接收到的数据帧中未携带有VLAN字段信息，需要先为数据帧设置一个VLAN ID，然后建立不同业务流MAC地址与VLAN ID之间的映射关系。
步骤S404，若接收到的数据帧为IRT数据帧，则为每个IRT数据帧设置相应的VLANID，并将每个IRT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到ONU内部的MAC-VLAN映射表中。
需要说明的是，本公开实施例中的源MAC地址是指发送数据帧的源设备的MAC地址；本公开实施例中的目的MAC地址是指接收数据帧的目的设备的MAC地址。在工业PON系统中，现场I/O设备需要将接入的业务流数据帧经ONU、OLT发送给工业控制设备，此时每个数据帧的源MAC地址为发送业务流的设备的MAC地址，每个数据帧的目的MAC地址为工业控制设备的MAC地址。
当ONU接收到未携带VLAN字段信息的IRT数据帧后，为每个IRT数据帧设置一个VLAN ID，以便将每个数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到ONU内部的MAC-VLAN映射表中，得到不同业务流MAC地址与VLAN ID的映射关系。
步骤S406，若接收到的数据帧为RT数据帧，则根据每个RT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，更新ONU内部的MAC-VLAN映射表。
当ONU接收到携带VLAN字段信息的RT数据帧后，直接将每个RT数据帧携带的VLANID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到ONU内部的MAC-VLAN映射表中，得到不同业务流MAC地址与VLAN ID的映射关系。
步骤S408，将ONU接收到的不同业务流的数据帧发送至光线路终端OLT，其中，OLT在接收到来自各个ONU的数据帧时，读取各个ONU的ONU ID和各个ONU内部的MAC-VLAN映射表，在OLT中生成用于区分各个ONU中不同业务流的MAC-VLAN映射表，在上联口发送数据前，基于生成的MAC-VLAN映射表，剥离分配过VLAN ID的数据帧中的VLAN字段信息。
当每个ONU在内部建立不同业务流MAC地址与VLAN ID的映射关系后，根据每个ONU的ONU ID和各个ONU内部的MAC-VLAN映射表，可在OLT中生成用于区分各个ONU中不同业务流的MAC-VLAN映射表，在上联口发送数据前，基于生成的MAC-VLAN映射表，剥离分配过VLANID的数据帧中的VLAN字段信息。
在一些实施例中，本公开实施例中提供的上述业务隔离方法还包括如下步骤：获取OLT预先为每个ONU分配的VLAN ID范围，其中，不同的ONU对应不同的VLAN ID范围；基于每个ONU的VLAN ID范围，为每个ONU接收到的IRT数据帧设置相应的VLAN ID。本公开实施例中，针对不同的ONU，分配不同的VLAN ID范围，使得各个ONU基于分配的VLAN ID范围，为各自内部的业务流分配对应的VLAN ID，能够避免不同ONU之间的VLAN ID不发生冲突。
在一些实施例中，IRT数据帧为基于Profinet协议的IRT数据帧，RT数据帧为基于Profinet协议的RT数据帧。
其次，本公开实施例中提供了一种应用于工业PON系统中光线路终端OLT的业务隔离方法，该方法可以由任意具备计算处理能力的电子设备执行。
如图5所示，本公开实施例中提供的应用于工业PON系统中光线路终端OLT的业务隔离方法包括如下步骤：
步骤S502，接收来自各个光网络单元ONU的数据帧，其中，每个ONU在接收到未携带VLAN字段信息的IRT数据帧后，为每个IRT数据帧设置相应的VLAN ID，将每个IRT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到每个ONU内部的MAC-VLAN映射表中；每个在接收到未携带VLAN字段信息的RT数据帧后，直接将每个RT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到每个ONU内部的MAC-VLAN映射表中；
步骤S504，读取各个ONU的ONU ID和各个ONU内部的MAC-VLAN映射表，在OLT中生成用于区分各个ONU中不同业务流的MAC-VLAN映射表，在上联口发送数据前，基于生成的MAC-VLAN映射表，剥离分配过VLAN ID的数据帧中的VLAN字段信息。
当工业PON系统中的各个ONU为未携带VLAN字段信息的数据帧设置相应的VLAN ID后，将每个数据帧设置或携带的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到每个ONU内部的MAC-VLAN映射表中；当工业PON系统中的OLT接收到来自各个ONU的数据帧后，读取各个ONU的ONU ID和各个ONU内部的MAC-VLAN映射表，根据各个ONU的ONU ID和各个ONU内部MAC-VLAN映射表记录的不同业务流MAC地址与VLAN ID之间的映射关系，在OLT中生成用于区分各个ONU中不同业务流的MAC-VLAN映射表，在上联口发送数据前，基于生成的MAC-VLAN映射表，剥离分配过VLAN ID的数据帧中的VLAN字段信息。
在一些实施例中，本公开实施例中提供的上述业务隔离方法还包括：为每个ONU分配不同的VLAN ID范围，使得每个ONU基于分配的VLAN ID范围，为每个ONU接收到的IRT数据帧添加相应的VLAN ID。本公开实施例中，由OLT根据不同的ONU ID为不同的ONU自动分配不同的VLAN ID范围，能够保证不同ONU之间的VLAN ID不发生冲突。
在一些实施例中，上述IRT数据帧为基于Profinet协议的IRT数据帧，上述RT数据帧为基于Profinet协议的RT数据帧。
图6示出本公开实施例中一种工业PON系统中对不同IRT业务流进行隔离的实现流程图，如图6所示，具体包括：
步骤S601：ONU1和ONU2接收到I/O设备发送的不同业务的流(IRT业务流、RT业务流、普通上网流)。
步骤S602：ONU1和ONU2接收到业务流后，且网络类型为8892(Profinet协议)，记录数据帧的源MAC地址和目的MAC地址，并对于未携带VLAN字段信息的数据帧(IRT1和IRT2)在ONU内部的映射表中设置相应的VLAN ID数值101和102，对于已携带VLAN字段信息的数据帧不做处理(RT＝0,普通上网流＝X)并记录在ONU内部的映射表中。
步骤S603：当OLT在接收到来自不同ONU的数据帧时，会读取相应的ONU ID和各ONU内部的映射表，并在OLT建立一张新的映射表。对于ONU1则会分配101-199的VLAN ID字段，对于ONU2分配201-299的VLAN ID字段，以此类推。OLT根据不同的ONU ID自动分配不同的VLAN ID字段，保证不同ONU之间不冲突。对于已经携带VLAN ID的帧不做处理。在上联口发送数据前只剥离OLT参与分配过的VLAN ID字段(101，102，201)，保持IRT数据帧的一致性。
步骤S604：当OLT接收到来自工业控制设备(例如PLC设备)的数据帧时，根据之前保存的MAC-VLAN映射表，对于未携带VLAN ID字段的数据帧打上对应的VLAN ID，并在发送到相应的ONU前剥离VLAN字段。
由上可知，本公开实施例基于不同业务流对应的不同的MAC地址，在OLT、ONU内部建立不同业务流MAC地址与相应数据帧VLAN ID之间映射关系的映射表，实现不同业务流的隔离和区分，能够在Profinet工业网络中引入PON网络传输IRT业务且不改变Profinet数据帧和帧结构。借助OLT内部MAC地址表，通过不同ONU ID自动分配相应的VLAN ID进行同一终端下不同业务的区分和隔离。通过设定的VLAN ID也可以使得OLT下挂不同终端时，即使传输同一业务流也可以做到相互之间的隔离。
基于同一发明构思，本公开实施例中还提供了一种工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离装置，可以应用但不限于工业PON系统中的光网络单元ONU。如下面的实施例。由于该装置实施例解决问题的原理与上述方法实施例相似，因此该装置实施例的实施可以参见上述方法实施例的实施，重复之处不再赘述。
如图7所示，本公开实施例中的提供的应用于光网络单元ONU的业务隔离装置包括：ONU数据接收模块71、第一数据处理模块72、第二数据处理模块73和ONU数据发送模块74。
其中，ONU数据接收模块71，用于接收来自不同业务流的数据帧，其中，数据帧包括：未携带VLAN字段信息的IRT数据帧和/或携带VLAN字段信息的RT数据帧；第一数据处理模块72，用于若接收到的数据帧为IRT数据帧，则为每个IRT数据帧设置相应的VLAN ID，并将每个IRT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到ONU内部的MAC-VLAN映射表中；第二数据处理模块73，用于若接收到的数据帧为RT数据帧，则根据每个RT数据帧的VLANID、源MAC地址和目的MAC地址，更新ONU内部的MAC-VLAN映射表；ONU数据发送模块74，用于将ONU接收到的不同业务流的数据帧发送至光线路终端OLT，其中，OLT在接收到来自各个ONU的数据帧时，读取各个ONU的ONU ID和各个ONU内部的MAC-VLAN映射表，在OLT中生成用于区分各个ONU中不同业务流的MAC-VLAN映射表，在上联口发送数据前，基于生成的MAC-VLAN映射表，剥离分配过VLAN ID的数据帧中的VLAN字段信息。
在一些实施例中，上述第一数据处理模块72还用于：获取OLT预先为每个ONU分配的VLAN ID范围，其中，不同的ONU对应不同的VLAN ID范围；基于每个ONU的VLAN ID范围，为每个ONU接收到的IRT数据帧设置相应的VLAN ID。
在一些实施例中，上述ONU数据接收模块71接收到的IRT数据帧可以是基于Profinet协议的IRT数据帧，上述ONU数据接收模块71接收到的RT数据帧可以是基于Profinet协议的RT数据帧。
基于同一发明构思，本公开实施例中还提供了一种工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离装置，可以应用但不限于工业PON系统中的光线路终端OLT。如下面的实施例。由于该装置实施例解决问题的原理与上述方法实施例相似，因此该装置实施例的实施可以参见上述方法实施例的实施，重复之处不再赘述。
如图8所示，本公开实施例中提供的应用于光线路终端OLT的业务隔离装置该装置包括：OLT数据接收模块81和OLT映射表生成模块82。
其中，OLT数据接收模块81，用于接收来自各个光网络单元ONU的数据帧，其中，每个ONU在接收到未携带VLAN字段信息的IRT数据帧后，为每个IRT数据帧设置相应的VLANID，将每个IRT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到每个ONU内部的MAC-VLAN映射表中；每个在接收到未携带VLAN字段信息的RT数据帧后，直接将每个RT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到每个ONU内部的MAC-VLAN映射表中；OLT映射表生成模块82，用于读取各个ONU的ONU ID和各个ONU内部的MAC-VLAN映射表，在OLT中生成用于区分各个ONU中不同业务流的MAC-VLAN映射表，在上联口发送数据前，基于生成的MAC-VLAN映射表，剥离分配过VLAN ID的数据帧中的VLAN字段信息。
在一些实施例中，如图8所示，本公开实施例中提供的上述业务隔离装置还包括：VLAN字段范围分配模块83，用于为每个ONU分配不同的VLAN ID范围，使得每个ONU基于分配的VLAN ID范围，为每个ONU接收到的IRT数据帧添加相应的VLAN ID。
在一些实施例中，上述IRT数据帧为基于Profinet协议的IRT数据帧，上述RT数据帧为基于Profinet协议的RT数据帧。
所属技术领域的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照图9来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备900。图9显示的电子设备900仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图9所示，电子设备900以通用计算设备的形式表现。电子设备900的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元910、上述至少一个存储单元920、连接不同系统组件(包括存储单元920和处理单元910)的总线930。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元910执行，使得所述处理单元910执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元910可以执行上述方法实施例的如下步骤：接收来自不同业务流的数据帧，其中，所述数据帧包括：未携带VLAN字段信息的IRT数据帧和/或携带VLAN字段信息的RT数据帧；若接收到的数据帧为IRT数据帧，则为每个IRT数据帧设置相应的VLAN ID，并将每个IRT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到所述ONU内部的MAC-VLAN映射表中；若接收到的数据帧为RT数据帧，则根据每个RT数据帧的VLANID、源MAC地址和目的MAC地址，更新所述ONU内部的MAC-VLAN映射表；将所述ONU接收到的不同业务流的数据帧发送至光线路终端OLT，其中，所述OLT在接收到来自各个ONU的数据帧时，读取各个ONU的ONU ID和各个ONU内部的MAC-VLAN映射表，在OLT中生成用于区分各个ONU中不同业务流的MAC-VLAN映射表，在上联口发送数据前，基于生成的MAC-VLAN映射表，剥离分配过VLAN ID的数据帧中的VLAN字段信息。
存储单元920可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)9201和高速缓存存储单元9202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)9203。
存储单元920还可以包括具有一组(至少一个)程序模块9205的程序/实用工具9204，这样的程序模块9205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线930可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备900也可以与一个或多个外部设备940(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备900交互的设备通信，和与使得该电子设备900能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口950进行。并且，电子设备900还可以通过网络适配器960与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器960通过总线930与电子设备900的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备900使用其它硬件和软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。其上存储有能够实现本公开上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。
本公开中的计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
在本公开中，计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可选地，计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
在具体实施时，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
通过以上实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
Claims (10)
1.一种工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离方法，其特征在于，应用于工业PON系统中的任意一个光网络单元ONU，该方法包括：
接收来自不同业务流的数据帧，其中，所述数据帧包括：未携带VLAN字段信息的IRT数据帧和/或携带VLAN字段信息的RT数据帧；
若接收到的数据帧为IRT数据帧，则为每个IRT数据帧设置相应的VLAN ID，并将每个IRT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到所述ONU内部的MAC-VLAN映射表中；
若接收到的数据帧为RT数据帧，则根据每个RT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，更新所述ONU内部的MAC-VLAN映射表；
将所述ONU接收到的不同业务流的数据帧发送至光线路终端OLT，其中，所述OLT在接收到来自各个ONU的数据帧时，读取各个ONU的ONU ID和各个ONU内部的MAC-VLAN映射表，在OLT中生成用于区分各个ONU中不同业务流的MAC-VLAN映射表，在上联口发送数据前，基于生成的MAC-VLAN映射表，剥离分配过VLAN ID的数据帧中的VLAN字段信息。
2.根据权利要求1所述的工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述OLT预先为每个ONU分配的VLAN ID范围，其中，不同的ONU对应不同的VLAN ID范围；
基于每个ONU的VLANID范围，为每个ONU接收到的IRT数据帧设置相应的VLAN ID。
3.根据权利要求1或2所述的工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离方法，其特征在于，所述IRT数据帧为基于Profinet协议的IRT数据帧，所述RT数据帧为基于Profinet协议的RT数据帧。
4.一种工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离方法，其特征在于，应用于工业PON系统中的光线路终端OLT，该方法包括：
接收来自各个光网络单元ONU的数据帧，其中，每个ONU在接收到未携带VLAN字段信息的IRT数据帧后，为每个IRT数据帧设置相应的VLAN ID，将每个IRT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到每个ONU内部的MAC-VLAN映射表中；每个在接收到未携带VLAN字段信息的RT数据帧后，直接将每个RT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到每个ONU内部的MAC-VLAN映射表中；
读取各个ONU的ONU ID和各个ONU内部的MAC-VLAN映射表，在所述OLT中生成用于区分各个ONU中不同业务流的MAC-VLAN映射表。
5.根据权利要求4所述的工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离方法，其特征在于，所述方法还包括：
为每个ONU分配不同的VLAN ID范围，使得每个ONU基于分配的VLANID范围，为每个ONU接收到的IRT数据帧添加相应的VLANID。
6.根据权利要求4或5所述的工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离方法，其特征在于，所述IRT数据帧为基于Profinet协议的IRT数据帧，所述RT数据帧为基于Profinet协议的RT数据帧。
7.一种工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离装置，其特征在于，应用于工业PON系统中的任意一个光网络单元ONU，该装置包括：
ONU数据接收模块，用于接收来自不同业务流的数据帧，其中，所述数据帧包括：未携带VLAN字段信息的IRT数据帧和/或携带VLAN字段信息的RT数据帧；
第一数据处理模块，用于若接收到的数据帧为IRT数据帧，则为每个IRT数据帧设置相应的VLAN ID，并将每个IRT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到所述ONU内部的MAC-VLAN映射表中；
第二数据处理模块，用于若接收到的数据帧为RT数据帧，则根据每个RT数据帧的VLANID、源MAC地址和目的MAC地址，更新所述ONU内部的MAC-VLAN映射表；
ONU数据发送模块，用于将所述ONU接收到的不同业务流的数据帧发送至光线路终端OLT，其中，所述OLT在接收到来自各个ONU的数据帧时，读取各个ONU的ONU ID和各个ONU内部的MAC-VLAN映射表，在OLT中生成用于区分各个ONU中不同业务流的MAC-VLAN映射表，在上联口发送数据前，基于生成的MAC-VLAN映射表，剥离分配过VLAN ID的数据帧中的VLAN字段信息。
8.一种工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离装置，其特征在于，应用于工业PON系统中的光线路终端OLT，该装置包括：
OLT数据接收模块，用于接收来自各个光网络单元ONU的数据帧，其中，每个ONU在接收到未携带VLAN字段信息的IRT数据帧后，为每个IRT数据帧设置相应的VLANID，将每个IRT数据帧的VLANID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到每个ONU内部的MAC-VLAN映射表中；每个在接收到未携带VLAN字段信息的RT数据帧后，直接将每个RT数据帧的VLAN ID、源MAC地址和目的MAC地址，记录到每个ONU内部的MAC-VLAN映射表中；
OLT映射表生成模块，用于读取各个ONU的ONU ID和各个ONU内部的MAC-VLAN映射表，在所述OLT中生成用于区分各个ONU中不同业务流的MAC-VLAN映射表。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1～6中任意一项所述工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～6中任意一项所述的工业PON系统中基于设备映射表实现业务隔离方法。
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