[发明专利]网络通信量监控设备

说明书

技术领域

本发明一般而言涉及计算机网络，更特别地涉及控制网络通信量。

背景技术

网络提供从位于网络上的一个节点到位于该网络上的其他节点的通信。所述节点通常是个人计算机、工作站、文件或打印服务器、或者任何其他合适设备，并且利用所述网络向该网络上的其他节点传送信息。例如，网络上的工作站可以通过该网络与服务器或打印机进行通信。在更基本的网络中，传感器可以向基础计算机传送信息，该基础计算机可以向机械致动器传送信息。该基础计算机可以与多种传感器和一个机械致动器通信，以便执行所期望的操作。

本领域技术人员将认识到，存在许多不同类型的网络。例如，所述网络可以是局域网(LAN)。所述LAN上的节点可以例如通过广域网(WAN)与其他LAN通信。为了提供网络内的数据路由以及到各种其他相连网络的数据路由，所述网络可以使用设备来促进数据路由。例如，可以使用交换机、路由器、集线器或者桥接器在各节点和各网络之间发送及传送数据。

所述网络可以使用一种或多种协议以允许所述节点接收及发送数据。其中一种最普遍使用的协议是以太网。以太网允许各节点打包数据并且将其发送到所期望的节点，以及一旦在所期望的该节点处接收到所述数据就拆包所述数据。

过程控制网络(PCN)是被用来在各控制和测量节点及设备之间发送指令和数据的通信网络。以太网交换机是过程控制网络的一部分，并且充当在各过程控制网络节点内传输数据分组的管道。以太网交换机在逻辑上分割这些分组以便在其源与其目的地之间直接传播。

网络上的每一个节点都具有唯一的网络地址，其被称作数据链路控制(DLC)地址或介质接入控制(MAC)地址。把分组直接发送到所期望的介质接入控制地址将会提高安全性，这是因为在不同节点处的用户较不可能访问其他用户的数据。通过把分组直接发送到所期望的位置并且减少其他段上的分组的数目，可以提高总体性能和效率。过程控制网络高度强调快速的、确定性的数据吞吐量，同时还使内部和外部干扰最小。例如在以下文献中公开了过程控制网络的细节：ANSI/ISA-95.00.01-2000 Enterprise-Control System Integration Part 1：Models(ANSI/ISA2000)；和ANSI/ISA-95.00.02-2001Enterprise-ControlSystem Integration Part2：Object Model Attributes：Object ModelAttributes(ANSI/ISA2001)；以及A Reference Model for ComputerIntegrated Manufacturing(CIM)(Theodore J.Williams等，第二版，Instrument Society of America1989)。

相应地，需要一种高效的系统和方法以确保所述过程控制网络不受内部或外部因素的干扰，以免妨碍关键数据的适时流动。另外，需要能够通过减少网络内的非关键数据的数量或者暂停该非关键数据的流动直到更合适的时间来提高网络的总体效率的系统和方法。

发明内容

因此，本发明的目的是提供用来监控过程控制网络内的网络通信量的设备、系统和方法。

在一个实施例中，一种网络通信量监控设备可以在满足以下条件的其中之一的情况下允许把网络分组传递到所述介质接入控制器：相关数据与预定标准相匹配；或者尚未达到预定分组阈值。在另一个实施例中，所述网络通信量监控设备是到第一层网络的入口，并且包含可以利用现场可编程门阵列实现的过滤器。在又一个实施例中，所述网络通信量监控设备可以从包括以下各项的组中选择相关数据：关键网络内务处理、网络冗余数据、以及过程控制任务数据。在又一个实施例中，如果相关数据与预定标准不匹配并且已经发送了预定数量的非关键分组，则所述网络通信量监控设备可以用信号通知管理员。

附图说明

通过考虑下面结合附图所做出的详细描述，本发明的上述和其他目的和优点将是显而易见的，其中相同的附图标记始终指代相同的部分，在附图中：

图1是根据本发明一个示例性实施例的示例性以太网通信网络的一般化示意图。

图2是根据本发明一个示例性实施例的以太网通信网络过滤器的方框图。

图3是示出本发明的第一示例性实施例的流程图。

图4是示出本发明的第二示例性实施例的流程图。

具体实施方式