[发明专利]一种网络资源的管理方法

说明书

本发明公开了一种基于SDN的时间敏感网络设备及网络资源管理方法，包括设备上线自动注册配置和设备下线自动注销。由SDN网络控制器进行终端设备入网管理。入网设备将业务需求发送至SDN网络控制器。SDN网络控制器根据业务请求预留资源并配置相应的参数，并将结果发送至网络交换机。网络交换机根据配置信息对业务数据进行转发。终端设备下线前，向SDN网络控制器提出注销，SDN控制器控制交换机释放该设备的相关资源。当预留资源长期未被使用时，交换机自动释放资源并通知SDN控制器注销设备。本发明将SDN架构与时间敏感网络融合，即实现了终端设备在上述网络系统中的即插即用功能，又有效的保证了网络系统资源的有效利用。

技术领域

本发明属于数据通信技术领域，是软件定义网络的可靠传输方法，具体涉及一种基于SDN的时间敏感网络设备及网络资源管理方法。

背景技术

随着工业控制系统的发展，其对设备互联互通的需求越来越旺盛。基于IP 的以太网技术采用标准化的通信接口，同时可以满足设备在局域和广域范围的互联，而且传输带宽大，因此在工业领域应用的越来越广泛。

然而，工业业务对时延要求较高，标准以太网采用的CSMA/CD机制以及交换机采用的Best Effort的转发模式无法提供可靠的实时性保障。为此，工业设备制造厂商根据自己的业务需求研发了一系列基于标准以太网的改进版本。由于改进版本用于设备厂商的不同需求，因此各个厂家采用独立的网络设备，配置方法各异，且互不兼容，给实际工业应用带来不便。

针对这一问题，时间敏感网络的概念被提出。这一技术采用时分的形式，为上层业务提供时延保障，满足不同应用的时延需求。但是其网络参数配置复杂，不便系统级应用。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种基于SDN的时间敏感网络设备及网络资源管理方法，采用SDN架构与时间敏感网络结合，根据业务的实际需求计算网络配置参数，并采用统一网管的形式对时间敏感网络交换机进行配置。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种基于SDN的时间敏感网络设备及网络资源管理方法，包括设备上线自动注册配置和设备下线注销。

所述的设备上线自动注册配置，由SDN网络控制器进行终端设备入网管理，根据业务请求预留资源并配置相应的调度策略及参数发送至网络交换机节点，由交换机执行数据调度；

所述的设备下线注销，由终端设备下线前向SDN网络控制器提出注销，SDN 控制器控制交换机释放与该设备相关的网络资源；或当预留资源长期未被使用时，交换机通知SDN控制器资源闲置，由SDN控制器判断终端设备是否仍然在线，并将不在线设备注销并控制交换机释放与该设备相关的网络资源。

所述设备上线自动注册配置包括以下步骤：

(1)待入网终端设备发送DHCP请求，SDN控制器的DHCP服务模块向该终端设备分配IP地址；

(2)SDN控制器的拓扑管理模块采用LLDP协议获取入网终端设备的位置信息，并更新网络拓扑；

(3)SDN控制器的设备管理模块向入网终端设备发送设备配置文件请求信息，获取该设备的配置文件；

(4)SDN控制器的设备管理模块将该终端设备的配置文件解析成配置信息再更新至设备库，并将配置信息发送给SDN控制器的应用管理模块；

(5)SDN控制器的应用管理模块根据配置信息匹配相关的在网终端设备，并确定业务通信关系形成待更新业务组合；

(6)SDN控制器的应用管理模块解析待更新业务组合的需求，并更新至业务关系库；

(7)SDN控制器的应用管理模块针对网络状态能够满足业务需求的情况，生成网络设备配置参数，并进行步骤(8)，针对不能满足业务需求的情况向相关终端设备发送失败信息；