用于运行网络的方法技术

提出一种用于运行网络的方法，所述网络具有至少一个交换机、具有至少两个终端设备和控制器。所述控制器可以通过应用协议向终端设备发送数据，其中，所述数据在网络的数据链路层内通过数据包发送，如在传统的以太网网络中常见的那样。在数据链路层内向数据包添加(1)附加寻址手段，并且所述交换机通过寻址手段向被寻址的终端设备(2、6)发送传输。在传输到被寻址的终端设备之前于是移除(3)数据包的寻址手段。由此在以太网网络内创建一个虚拟的自动化网络。网络。网络。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运行网络的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于运行网络、特别是自动化网络的方法。

技术介绍

[0002]所述方法应适合于将自动化网络的组件集成到现有的多功能网络中、例如集成到以太网网络中、特别是集成到被设计为以太网总线的现场总线网络中。
[0003]在诸如SERCOS III的现有的自动化网络中通常存在局限，即，自动化网络中的设备是网络的仅有的用户。并且尽管自动化网络同样实施为以太网网络，但将这样的自动化网络集成到现有网络中并非易事。
[0004]这些困难包括限制、例如与网络拓扑结构相关的限制，所述限制相应地使得集成到其他网络中令人感到困难或不可能。
[0005]例如，SERCOS III自动化网络基于以无VLAN标签的以太网广播形式的总和帧电报。因此，该SERCOS III自动化网络需要具有稳定的参与者顺序的确定的网络拓扑结构、例如环型或线型拓扑结构。
[0006]由于在根据IEEE规范将这样的参与者集成到现有的以太网网络时无法保证维持这样的顺序，因此这样的集成变得更加困难或不可能。
[0007]例如，从WO 2018/215209 A1中已知自动化网络中的相应已知的通信。这里，各设备主要以线形拓扑结构连接并能通过数据电报实现相应的通信。
[0008]为了同样在自动化网络中设置数据节点，例如为了能够使参与者顺序更加可变，从DE 10 2018 129 809 A1中已知一种用于在自动化网络中传输电报的方法。不过，这里也固定地预先确定拓扑结构，借助所述拓扑结构将设备连接到自动化网络上。
[0009]最后，从DE 10 2019 114 309 A1中已知另一种用于在自动化网络中路由电报的方法，其中，能实现自动化网络中的节点的进一步多样化。不过，即使根据本公开，不同网络拓扑结构的任意组合以及自动化网络在现存网络中的集成也是不可能的。

技术实现思路

[0010]因此，本专利技术的任务是将自动化网络集成到现有网络中，并且简化多种网络拓扑结构的使用，网络中的设备或参与者借助于所述网络拓扑结构相互连接。
[0011]该任务利用主权利要求的特征来解决。
[0012]因此提出一种用于运行网络的方法，所述网络具有至少一个交换机。在此，交换机用作网络中的节点并且可以在节点的所有方向发送或接收数据。该交换机还包括可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件可以存储并使用与网络中的其他参与者的关系。
[0013]同样，所述网络还包括至少两个终端设备和一个控制器。控制器在自动化网络中也称为主站。
[0014]根据本专利技术，所述控制器可以通过应用协议向确定的终端设备发送数据以对其进行控制。在此，应用协议通过OSI网络模型的应用层实现。这意味着，所述通信是通过应用协
议在OSI第7层中实现。
[0015]以这种方式发送的数据根据用于因特网网络的规范被分成数据包并且通过网络的数据链路层发送。这意味着，各个数据包在数据链路层(即OSI模型的第2层)内作为帧传输。为此，根据本专利技术，在数据链路层内将附加寻址手段添加给数据包，以便数据包可以到达期望的目的地并且可以被寻址到所述目的地。
[0016]在此，所述交换机可以识别所述附加寻址手段和/或通过添加寻址手段来确保传输到被寻址的终端设备。可选地，所述控制器还可以识别和/或添加附加寻址手段。
[0017]在传输到被寻址的终端设备之前，又移除所述数据包的附加寻址手段，从而从最初发送到终端设备的数据恢复原始数据包。
[0018]通过添加附加寻址手段并且还通过在数据链路层内发送数据包，可以实施对被寻址的网络参与者的选择。由此，不必借助广播命令将数据包发送到所有设备，而是进行预选。借助这种预选，可以实现连接到交换机上的不同网络拓扑结构，并仍然确保自动化网络中的通信。
[0019]所述附加寻址手段的添加可以由所述控制器本身完成，但或者也可以通过网络中使用的交换机完成。于是，所述附加寻址手段的移除同样可以通过交换机或控制器完成。
[0020]所述附加寻址手段的一种可能性是通信关系的识别和VLAN的分配，例如根据“掩码与匹配(Mask&Match)”方法(IEEE 802.1CBdb)所使用的那样。通过该功能首先实施在被寻址的终端设备与控制器或交换机之间的通信关系的识别，从而限制所述被寻址的终端设备的数量。通过分配VLAN，请求于是仅被发送到网络中的有限部分的终端设备。
[0021]对于所述附加寻址手段的另一种可能性是仅对网络中的确定的MAC地址进行多播、单播或广播。为此，每个终端设备、每个交换机以及控制器都具有一个对于所述交换机已知的固定MAC地址。相应地，所述请求可以发送到仅仅有限数量的、具有特定MAC地址范围的终端设备。这种方法被称为“主动目标MAC(Active Destination MAC)”并且从IEEE 802.1CB中已知。
[0022]作为所述附加寻址手段的第三种选项，也可以使用VLAN标签，所述标签根据出端口邻居被分配。这些VLAN标签同样被添加给数据包。通过此选项将VLAN分配给确定的范围的终端设备并由此对其进行寻址。
[0023]除了对于所述附加寻址手段的这三种可能性之外，所述附加寻址手段同样可以通过源地址来执行。对此使用发送方(源)的地址。也可以使用如IEEE 802.3中定义的以太网类型。此外，可以设想位掩码作为附加寻址手段，所述位掩码被置于数据包的一部分上、优选置于数据包的第一字节上。
[0024]最后，上述各方法的组合可用于附加寻址手段。
[0025]通过这些实施方式可以为网络的自动化部分中的通信创建一个虚拟网络，该虚拟网络根据自动化网络的正常通信规则起作用。真实的网络可以是分支的，也可以由多个拓扑结构组成。自动化网络的通信协议于是与虚拟网络一起工作并且也可以仅对所述虚拟网络寻址。于是，通过这种实施方式可能的是，自动化网络作为另一网络的一部分运行，而不必限制或重新编程自动化网络的功能。
[0026]交换机应设置在网络的节点上、优选在控制器和终端设备之间。由此不同的拓扑结构可以从这些节点开始在网络中互连。
[0027]取决于拓扑结构以环形或线形，自动化网络的终端设备可以串联连接。这也符合自动化网络的正常功能。原则上，多个自动化网络因此可以通过交换机共同地互连在一个网络中，其中，不属于自动化网络的参与者也可以参与同一网络。
[0028]根据本专利技术的方法包括：所述终端设备还可以依照自动化网络和应用协议进行响应，从而所述响应可以从终端设备发送到相应的控制器。该方法与上述方法类似地起作用，从而也在这种情况下在数据链路层内向数据包添加附加寻址手段，并且经由数据链路层将数据包发送给终端设备、例如控制器。同样在这种情况下，附加寻址手段在传输到被寻址的终端设备之前又被移除。
[0029]此方法的优点是只有虚拟网络对应用协议可见，并且因此能实现对于自动化网络的正常应用命令。真实的网络可以通过交换机不同地搭建本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于运行网络的方法，所述网络具有至少一个交换机、具有至少两个终端设备和控制器，其特征在于，所述控制器通过应用协议向终端设备发送数据，所述数据在网络的数据链路层内通过数据包发送，在数据链路层内向数据包添加(1)附加寻址手段，并且所述交换机通过所述寻址手段向被寻址的终端设备发送(2、6)传输，其中，在传输到被寻址的终端设备之前移除(3)数据包的寻址手段。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述寻址手段通过识别通信关系和分配VLAN来实现。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述寻址手段实现为多播或广播地址。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述寻址手段实现为VLAN标签。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述寻址手段实现为源地址。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述寻址手段实现为以太网类型。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述寻址手段实现为数据包的一部分上的位掩码。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述交换机连接在控制器和终端设备之间。9.根据权利要求1至8中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：赫思曼自动化控制有限公司，
类型：发明
国别省市：