[发明专利]一种面向工业控制网络的集中式多控制器管理方法、装置和系统

说明书

技术领域

本申请涉及一种面向工业控制网络的集中式多控制器管理方法、装置和系统，属于工业网络控制领域。

背景技术

软件定义网络(Software Defined Network,，以下简称SDN)是目前一种新型网络创新架构，SDN将网络管理与物理网络拓扑分离，从而摆脱硬件对网络架构的限制，用户可以像升级、安装软件一样对网络进行调整、扩容或升级，而底层的数据层设备，如交换机、路由器等硬件则无需替换，节省大量的成本的同时，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。

SDN控制器通过OpenFlow协议对整个网络进行各种控制和管理。但由于工业网络的复杂性和异构性，工业网络可能划分为多个子网，而每个子网中都有一个负责对子网进行管理和控制的子控制器。而当前普通SDN及其控制器，并不能很好地满足工业网络中，网络情况复杂，多个控制器并存的情况。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种面向工业控制网络的集中式多控制器管理方法，该方法在工业网络中可以实现多个控制器的管理，保证了工业网络中实时性和可靠性高的需求。

一种面向工业控制网络的集中式多控制器管理方法，包括：

接收并存储数据包；

将存储的数据包发送给激活控制器群中的主控制器，然后将所述主控制器设置为第一从控制器；

判断多个从控制器中第二从控制器是否空闲，如果是，将所述第二从控制器设置为主控制器，执行所述将存储的数据包发送给激活控制器群中的主控制器的步骤；如果否，执行所述判断多个从控制器中第二从控制器是否空闲的步骤。

进一步地，将所述主控制器设置为第一从控制器之后，还包括：

所述第一从控制器根据收到的数据包生成流表，并将生成的流表发送给与数据包对应的网络节点；

与数据包对应的网络节点比较新收到的流表和之前的流表是否相同，如果是，将所述第一从控制器的状态设置为空闲；如果否，所述网络节点更新自身的流表。

其中，所述数据包为以太网帧或IP数据包。

其中，所述将存储的数据包发送给激活控制器群中的主控制器，具体为：

将存储的数据包按照先入先出的顺序发送给激活控制器群中的主控制器。

根据本申请的另一个方面，提供了一种面向工业控制网络的集中式多控制器管理装置，包括：第一接收模块、存储模块、主控制器和多个从控制器；

所述第一接收模块，用于接收数据包；

所述存储模块，用于存储所述第一接收模块存储的数据包，并将存储的数据包发送给所述主控制器；

所述主控制器，用于对所述存储模块发送的数据包进行处理，并在收到数据包后将其自身更改为第一从控制器；

所述从控制器，用于当其空闲时将其自身更改为主控制器，接收并处理数据包。

进一步地，所述第一从控制器还用于根据所述数据包生成流表，并将生成的流表发送给与所述数据包对应的网络节点。

其中，所述存储模块将存储的数据包按照先入先出的顺序发送给激活控制器群中的主控制器。

根据本申请的另一个方面，提供了一种面向工业控制网络的集中式多控制器管理系统，包括上述面向工业控制网络的集中式多控制器管理装置和网络节点；

所述面向工业控制网络的集中式多控制器管理装置包括：第一接收模块、存储模块、主控制器和多个从控制器；

所述第一接收模块，用于接收数据包；

所述存储模块，用于存储所述第一接收模块存储的数据包，并将存储的数据包发送给所述主控制器；

所述主控制器，用于对所述存储模块发送的数据包进行处理，并在收到数据包后将其自身更改为第一从控制器；所述第一从控制器还用于根据所述数据包生成流表，并将生成的流表发送给与所述数据包对应的网络节点；

所述从控制器，用于当其空闲时将其自身更改为主控制器，接收并处理数据包；

所述网络节点包括：第二接收模块、比较模块、通知模块和更新模块；

所述第二接收模块，用于接收所述第一从控制器发送的流表；

所述比较模块，用于比较所述第二接收模块接收的流表和之前的流表是否相同，如果是，触发通知模块；如果否，触发更新模块；

所述通知模块，用于通知所述第一从控制器将其状态设置为空闲；

所述更新模块，用于根据所述第二接收模块接收的流表更新自身的流表。

本申请能产生的有益效果包括：