[发明专利]用于对不同技术领域的信息物理网络、特别是工业自动化网络进行软件定义联网的方法、软件代理、联网设备和SDN控制器

摘要

为了扩展信息物理、相应地工业自动化网络的“软件定义联网”，使得联网的质量被改善高达工业级，并且其解决了在本申请的引言部分中所讨论的一堆问题，所提出的是：将在包括信息物理网络（NW）中的操作系统（OPS）的联网设备（NWD）上运行/由该联网设备（NWD）托管的App和/或虚拟机的操作系统资源的使用控制与控制经修改的SDN系统（SDNS）合并，从而将常规的SDN系统扩展到在每个应用基础上提供的信息物理网络内的“端到端”通信；以及从适配于这些环境和要求的SDN控制器（SDNC）来控制所有这些。该合并由软件代理（SWA）实现，该软件代理（SWA）作为被分配给联网设备（NWDD）中的操作系统（OPS）的附加逻辑和配置元件，从而管理联网设备以及在联网设备上运行/由联网设备托管的App和/或虚拟机的属性，这允许引入灵活数据模型，并且除了由转发规则管理协议所提供的所有特征外，还使得能够实现与App和/或虚拟机、容器实例化、信息物理网络相关的电器的配置等有关的远程访问管理。

主权项

1.一种用于对不同技术领域（TD）的信息物理网络（NW）、特别是工业自动化网络进行软件定义联网的方法，其中a）所述网络（NW）包括a1）至少一个联网设备（NWDD），诸如计算机、服务器、服务器群、可编程逻辑控制器（PLC）等，所述至少一个联网设备：包括具有其系统资源的操作系统（OPS），所述系统资源诸如中央处理单元（CPU）和存储器（MEM）；控制技术领域（TD）的至少一个物理机（PHM）；关于所述网络（NW）作为端节点而起作用；并且不托管或托管至少一个“应用软件（App）”（ASl...ASn）和至少一个嵌入式虚拟机（VMl...VMn）中的至少一个，以及a2）多个网络组件（NWC），其中所述网络组件（NWC）的数量至少等于所述联网设备（NWDD）的数量，所述网络组件（NWC）关于所述网络（NW）作为中间节点而起作用，并且所述网络组件（NWC）被至少部分地分配给所述联网设备（NWDD），使得a21）所述网络组件（NWC）是所述至少一个嵌入式虚拟机（VM1...VMn）中的一个虚拟机（VM），诸如虚拟交换机、虚拟路由器或虚拟网关，或者a22）所述网络组件（NWC）是所述网络（NW）内的网络设备（NWD），诸如物理交换机、物理路由器或物理网关，所述网络设备（NWD）可与所述联网设备（NWDD）和具有其系统资源的操作系统（OPS）连接，b）关于所述“软件定义联网（SDN）”的目的b1）在所述网络（NW）内对数据分组和路由或控制决策的处理是分离的，使得数据分组处理、特别是由所述中间节点转发的数据分组和由所述端节点传输的数据分组的处理是经由数据路径完成的，并且路由或控制决策的处理是经由控制路径（CP）完成的，所述控制路径（CP）涉及至少一个所述网络组件（NWC）并且由至少一个SDN控制器（SDNC）使用通信协议（COP）来远程控制，根据所述通信协议（COP），发送和接收基于PUSH/PULL的命令和基于PUSH/PULL的消息中的至少一个，b2）所述联网设备（NWDD）、相应地所述网络设备（NWD）包括通信接口（COI），经由所述通信接口（COI）b21）所述联网设备（NWDD）、相应地所述网络设备（NWD）可与所述SDN控制器（SDNC）连接，以及b22）所述通信协议（COP）被处理，其特征在于c）通过实现对数据进行建模的灵活数据模型并将其涉及到所述联网设备（NWDD）的操作系统（OPS）中，来修改基于扩展的控制路径（ECP）、关于扩展的“软件定义联网（SDN）”的所述联网设备（NWDD）或者所述联网设备（NWDD）和所述网络设备（NWD），与所述控制路径（CP）相比，所述扩展的控制路径（ECP）在所述联网设备（NWDD）与所述SDN控制器（SDNC）之间的信息物理网络（NW）内的“端到端”通信上被扩展，以用于使得能够实现c1）鉴于所述联网设备特定的能力而对所述联网设备（NWDD）、所述联网设备托管的App（ASl...ASn）和所述联网设备托管的虚拟机（VM、VM1...VMn）中的至少一个的远程访问管理，特别地包括所提供的操作系统（OPS）资源以及由所述联网设备（NWDD）所支持的网络功能或服务，以及c2）所述联网设备（NWDD）的远程配置功能；d）基于所述通信接口（COI）来部署嵌入控制信道（CC）的逻辑管理接口（LMI），所述控制信道（CC）用于所述联网设备（NWDD）与所述SDN控制器（SDNC）之间的基于协议和基于数据模型的交互；以及e）通过在所述通信协议（COP）的命令和消息与建模数据之间进行双向转换来将所述建模数据封装到服务列表中，所述建模数据用于使得能够实现鉴于所述联网设备特定的能力而对所述联网设备（NWDD）、所述联网设备托管的App（AS1...ASn）和所述联网设备托管的虚拟机（VM、VM1...VMn）中的至少一个的远程访问管理以及远程配置；f）将被嵌入在所述通信协议（COP）中的服务列表传送到所述SDN控制器（SDNC），以用于控制路由或控制决策的处理。