【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及軟件安全，尤其是涉及一種基于軟件定義的tsn管理方法、裝置、介質和設備。
技術介紹
1、隨著電力互聯網和工業4.0的深入發展，網絡基礎設施面臨著前所未有的挑戰與機遇，電力物聯網架構正逐步向融合化、開放性和靈活性三大方向演進。這意味著，未來的網絡互聯不僅需要解決現有標準間的互操作性問題，促進不同網絡技術的無縫對接，還需在保障確定性的同時，大幅提升數據處理能力和帶寬資源，以應對電力、工業等互聯網業務中涌現的海量數據和高性能要求。
技術實現思路
1、基于此，有必要提供基于軟件定義的tsn管理方法、裝置、介質和設備，以解決現為網絡互聯中不同標準間的互操作性問題，及確定性、數據處理能力和帶寬資源不足的問題。
2、一種基于軟件定義的tsn管理方法，應用于tsn管理系統，所述tsn管理系統包括tsn集中控制器、至少一個tsn交換機及至少一個實時終端，tsn集中控制器與所述至少一個tsn交換機耦接，所述方法包括：
3、所述tsn集中控制器通過北向接口和南向接口集中配置所述至少一個tsn交換機的軟件定義功能；其中，所述北向接口用于允許用戶遠程訪問和修改軟件定義置參數，以生成配置指令和調度策略，所述南向接口用于向所述至少一個tsn交換機下發配置指令和調度策略，所述軟件定義功能包括時鐘同步、網絡狀態監控及轉發與控制分離；
4、配置后的tsn交換機與所述實時終端進行通訊。
5、在其中一個實施例中，所述tsn集中控制器對通過北向接口和南向接口集中
6、通過gptp協議在所有tsn交換機中的時鐘中，選擇精度值最高的時鐘作為主時鐘，并設定其余時鐘為從時鐘；
7、下發配置指令，觸發所述主時鐘通過gptp協議向所有從時鐘發送同步報文和跟隨報文，以使得所有從時鐘根據接收到的報文計算時鐘偏差和鏈路延時之間的第一對應關系；
8、向所有從時鐘下發延時請求報文，以使得每一從時鐘反饋延時響應報文并計算時鐘偏差和鏈路延時之間的第二對應關系；
9、根據所述第一對應關系和所述第二對應關系，確定時鐘偏差和鏈路延時之間的計算結果，并計算每一從時鐘的時鐘偏差值；
10、配置每一從時鐘根據對應的時鐘偏差值進行修正，以使得與所述主時鐘時間同步。
11、在其中一個實施例中，所述tsn集中控制器對通過北向接口和南向接口集中配置所述至少一個tsn交換機的軟件定義功能，包括：
12、建立網絡狀態監控模型；其中，在所述網絡狀態監控模型中，周期t內的業務流量dt表示為：
13、
14、平均隊列長度ls與數據到達率λ的關系為:
15、
16、數據平均等待時間ws與λ的關系為：
17、
18、因隊列緩存不足導致的丟包概率dl與λ的關系為：
19、
20、上式中，網絡狀態監控模型中保持連通的節點總數為n、周期為t，數據量為d0，節點層數為i，第i層節點的數量為ni，l為隊列的層級數，最大層數為m，第i層節點的數據將由前i-1層節點進行轉發，第i-1層的數據會傳輸i次，平均服務速率為1個每秒。
21、在其中一個實施例中，所述tsn集中控制器對通過北向接口和南向接口集中配置所述至少一個tsn交換機的軟件定義功能，包括：
22、所述tsn集中控制器作為控制平面，通過所述北向接口允許用戶通過標準協議使用rest風格的api遠程訪問和修改軟件定義參數，以生成配置指令和調度策略，且通過所述南向接口向所述至少一個tsn交換機下發配置指令和調度策略；
23、所述至少一個tsn交換機作為轉發平面，按照所述配置指令和所述調度策略進行數據包的轉發。
24、在其中一個實施例中，所述至少一個tsn交換機配置有數據加密模塊，所述方法還包括：
25、所述數據加密模塊用于基于源地址、目標地址及協議類型配置安全策略規則，若所述tsn集中控制器下發的數據包匹配所述安全策略規則，則執行第一加密策略或第二加密策略；
26、所述第一加密策略為生成一個隨機的加密密鑰，基于esp協議使用所述加密密鑰對所述數據包的內容進行加密并封裝在一個新的ip頭之后，且添加esp頭和esp尾；
27、所述第二加密策略為基于sha-1算法對所述數據包的內容進行哈希處理，以得到對應的哈希值，并將所述哈希值添加到預設的認證頭中。
28、在其中一個實施例中，所述方法還包括：所述數據加密模塊在加密過程中啟用nat穿越功能，且采用ecmp多路徑路由技術優化網絡連通性，且生成的密鑰標識符設置了定期更新機制。
29、在其中一個實施例中，所述tsn集中控制器配置有狀態呈現模塊，所述方法還包括：所述狀態呈現模塊用于提供管理過程中的可視化監控界面。
30、一種計算機可讀存儲介質，存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時，使得所述處理器執行如上述基于軟件定義的tsn管理方法的步驟。
31、一種終端設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執行時，使得所述處理器執行上述基于軟件定義的tsn管理方法的步驟。
32、本專利技術提供了基于軟件定義的tsn管理方法、裝置、介質和設備，通過集中控制器和tsn交換機的協調，利用北向接口和南向接口實現對tsn交換機的集中配置和調度。集中控制器通過北向接口允許遠程訪問和修改配置參數，以生成具體的配置指令和調度策略，確保網絡按照實時需求進行高效調度和帶寬分配；而南向接口則用于將這些配置指令下發到交換機，執行時鐘同步、網絡狀態監控及轉發與控制分離等功能。通過這一方式，不同網絡技術之間的無縫對接得以實現，保障了數據傳輸的確定性，同時提升了數據處理能力和帶寬資源的利用效率。
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1.一種基于軟件定義的TSN管理方法，其特征在于，應用于TSN管理系統，所述TSN管理系統包括TSN集中控制器、至少一個TSN交換機及至少一個實時終端，TSN集中控制器與所述至少一個TSN交換機耦接，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述TSN集中控制器對通過北向接口和南向接口集中配置所述至少一個TSN交換機的軟件定義功能，包括：
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述TSN集中控制器對通過北向接口和南向接口集中配置所述至少一個TSN交換機的軟件定義功能，包括：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述TSN集中控制器對通過北向接口和南向接口集中配置所述至少一個TSN交換機的軟件定義功能，包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一個TSN交換機配置有數據加密模塊，所述方法還包括：
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：所述數據加密模塊在加密過程中啟用NAT穿越功能，且采用ECMP多路徑路由技術優化網絡連通性，且生成的密鑰標識符設置了定期更新機制。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述TSN集中控制器配置有狀態呈現模塊，所述方法還包括：所述狀態呈現模塊用于提供管理過程中的可視化監控界面。
8.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時，使得所述處理器執行如權利要求1至7中任一項所述方法的步驟。
9.一種終端設備，其特征在于，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執行時，使得所述處理器執行如權利要求1至7中任一項所述方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種基于軟件定義的tsn管理方法，其特征在于，應用于tsn管理系統，所述tsn管理系統包括tsn集中控制器、至少一個tsn交換機及至少一個實時終端，tsn集中控制器與所述至少一個tsn交換機耦接，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述tsn集中控制器對通過北向接口和南向接口集中配置所述至少一個tsn交換機的軟件定義功能，包括：
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述tsn集中控制器對通過北向接口和南向接口集中配置所述至少一個tsn交換機的軟件定義功能，包括：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述tsn集中控制器對通過北向接口和南向接口集中配置所述至少一個tsn交換機的軟件定義功能，包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一個tsn交...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊政，蘇蒙，朱華，
申請(專利權)人：云南電網有限責任公司電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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