消除工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的“煙囪”SDN：工廠靈活組網(wǎng)的首選

譚倫

物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代將至，與所有網(wǎng)絡(luò)一樣，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正在沿著IP化、扁平化、無(wú)線化、靈活組網(wǎng)的方向演進(jìn)。

在這一背景下，能為傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)僵化架構(gòu)帶來(lái)新活力的SDN與NFV將成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的重要方向。

眾所周知，目前分層割裂的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)嚴(yán)重阻礙了信息的高效互聯(lián)，需要構(gòu)建新的扁平的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，同時(shí)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的工廠內(nèi)網(wǎng)正在向著一個(gè)IT與OT融合趨勢(shì)發(fā)展。因此，基于SDN的工業(yè)融合互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)憑借既能夠?qū)崿F(xiàn)扁平化，又能將IT與OT完美融合成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的首選。

未來(lái)工業(yè)SDN融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將包含三大特征。首先是融合接入，工業(yè)以太網(wǎng)的專有協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的通用協(xié)議都都可通過(guò)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一接入。第二是融合互聯(lián)，因?yàn)槟壳叭匀淮嬖诖罅楷F(xiàn)有工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而原有系統(tǒng)和原有生態(tài)里的專有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議仍會(huì)占有相當(dāng)大市場(chǎng)份額和空間。因此融合互聯(lián)將能夠支持標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)協(xié)議相互之間的互聯(lián)，也支持工業(yè)以太網(wǎng)專有之間的互聯(lián)。第三是融合管理，未來(lái)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)顯然將要求在一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)里進(jìn)行統(tǒng)一拓?fù)涔芾?、設(shè)備管理、策略管理、業(yè)務(wù)管理等功能。

工業(yè)SDN應(yīng)用正在形成。近日，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所借鑒SDN理念在網(wǎng)絡(luò)層成功構(gòu)建了一個(gè)扁平化架構(gòu)。在此架構(gòu)中，轉(zhuǎn)入、轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能以一個(gè)融合的形式連接在一起，并通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的ICT的控制器進(jìn)行整個(gè)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理和調(diào)度。未來(lái)，所有用于工業(yè)生產(chǎn)的IT和OT設(shè)備全都能接入這樣的網(wǎng)絡(luò)中來(lái)，并利用SDN的北向接口跟工業(yè)控制系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生什么樣的通訊的需求，有多大的通信量，有什么樣的實(shí)時(shí)和可靠性的要求，都可以通過(guò)北向接口送到控制器，然后由控制器掌握所有調(diào)度和管理，生成策略下發(fā)到扁平化的交換機(jī)中。通過(guò)這樣的架構(gòu)，能極大的提高網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性和靈活性，又能保證現(xiàn)有的ITOT業(yè)務(wù)的需求。

隨著國(guó)家對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略的進(jìn)一步推進(jìn)，未來(lái)我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)必將進(jìn)一步探索面向工業(yè)環(huán)境的有線無(wú)線融合組網(wǎng)以及工業(yè)制造領(lǐng)域SDN技術(shù)。

針對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)海量連接、安全可靠等新需求，加快5G、軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）等技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用，不斷提升網(wǎng)絡(luò)寬帶接入和傳輸速率，加大力度促進(jìn)標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)建設(shè)，構(gòu)建支撐跨工廠、跨企業(yè)全面信息互聯(lián)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。