【技术实现步骤摘要】
一种时间敏感网络中确定性故障检测与定位方法及系统
本说明书涉及工业控制中的时间敏感网络领域，具体而言，涉及一种时间敏感网络中确定性故障检测与定位方法及系统。
技术介绍
随着工业网络技术的发展，确定性传输已成为工业控制中的关键技术之一。时间敏感网络(Time-SensitiveNetwork，TSN)作为提供可靠确定性传输的代表，正在被业界采纳、并将成为标准化的工业网络通信技术。时间敏感网络主要通过时间同步和实时数据调度来保证可靠的确定性传输，时间同步机制由802.1AS标准实现，实时数据调度由802.1Qbv标准实现。全局统一的时间和预先规划的调度表保证了在规定的时间内进行消息转发，确保了实时数据流端到端的确定性时延，使关键性任务和非关键性任务的传输时间能在同一个网络中收敛，达到了可靠确定性传输的目的。为保证复杂工况下的可靠确定性传输，时间敏感网络必须提供实时、可靠的网络调度策略，网络调度的计算则依靠全局的网络拓扑。网络故障引发的网络拓扑变化可能导致调度策略不再适用。为了避免严重的丢包造成重大损失，必须实时的监控网络...
【技术保护点】
1.一种时间敏感网络中确定性故障检测与定位方法，适于在时间敏感网络中的控制器上执行，其特征在于，包括：/n获取时间敏感网络中的全局网络拓扑，根据所述全局网络拓扑确定最少流覆盖的探测流路径；/n根据所述探测流路径生成调度表，并将所述调度表发送至所述时间敏感网络中的每个交换机，以使得所述时间敏感网络中的交换机按照所述调度表中对应的时刻发送探测流；/n接收所述时间敏感网络中的交换机发送的探测流，并根据所接收到的探测流的到达状态，确定对应的探测流路径包含的链路是否出现故障以及故障链路的具体位置，所述链路是指每条探测流路径中相邻交换机或相邻的交换机和控制器之间的路径。/n
【技术特征摘要】
1.一种时间敏感网络中确定性故障检测与定位方法，适于在时间敏感网络中的控制器上执行，其特征在于，包括：
获取时间敏感网络中的全局网络拓扑，根据所述全局网络拓扑确定最少流覆盖的探测流路径；
根据所述探测流路径生成调度表，并将所述调度表发送至所述时间敏感网络中的每个交换机，以使得所述时间敏感网络中的交换机按照所述调度表中对应的时刻发送探测流；
接收所述时间敏感网络中的交换机发送的探测流，并根据所接收到的探测流的到达状态，确定对应的探测流路径包含的链路是否出现故障以及故障链路的具体位置，所述链路是指每条探测流路径中相邻交换机或相邻的交换机和控制器之间的路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述全局拓扑结构确定最少流覆盖的探测流路径，包括：
将获取的所述全局网络拓扑进行点边转换构建新的拓扑结构，将新的拓扑结构作为最小流覆盖问题的模型；
根据启发式算法求解最少流覆盖问题的模型求得最小代价树；
将位于所述最小代价树的单儿子节点和叶子节点处的交换机作为初始发送探测流的交换机；
将所述最小代价树中的初始发送探测流的交换机到控制器的路径作为对应的探测流路径。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述探测流路径生成调度表，包括：
根据探测流遵守链路无冲突约束、路径依赖约束、传输时延约束，调用SMT求解器进行求解得到调度表，所述调度表包括：
初始发送探测流的交换机发送探测流的时间、每个交换机发送探测流的端口号和该探测流对应到达的交换机的端口号以及探测流到达交换机或控制器的时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在生成调度表时，若至少两个初始发送探测流的交换机对应的探测流路径有重合链路，则在调度表中为对应有重合链路的探测流添加聚合调度约束，以使得具有重合链路的至少两个探测流通过第一个共同通过的交换机时进行聚合：
其中，聚合后新的探测流携带有聚合前每条探测流依次经过的交换机端口号以及新的探测流每经过一个交换机所添加的交换机端口号。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所接收到的探测流的到达状态，确定对应的探测流路径包含的链路是否出现故障以及故障链路的具体位置，包括：
生成一个用二位数组表示的故障表，所述故障表的第j行第i列元素表示第j个初始发送探测流的交换机发送的探测流经过第i条链路的情况，将每条初始发送探测流的交换机发送的探测流流过的链路对应在故障表中的元素初始化为1，其表示每个探测流均能正常流过对应的探测流路径所包含的全部链路，i、j均为正整数；
将每个探测流未经过的链路对应在故障表中的元素置为无效元素；
记录所有初始发送探测流的交换机发送的不能正常到达控制器的探测流，并将该未正...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。