在工业自动化系统中提供名称服务的方法和交换机技术方案

为了在工业自动化系统内提供名称服务，该工业自动化系统包括多个分别具有多个自动化设备(202)和小区交换机(201)的小区(200)，由小区交换机(201)接收到的路由器公告消息(110)被转发给相应的小区交换机(201)的分发单元(212)，并且通过分发单元(212)添加关于配属于相应小区(200)的名称服务服务器(214)的内容。小区交换机(201)将由其分发单元(212)添加的路由器公告消息(220)传播给其相应小区(200)中的自动化设备(202)。自动化设备(202)的名称解析请求通过相应的名称服务功能单元被传输给配属于相应小区(200)的名称服务服务器(214)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在工业自动化系统中提供名称服务的方法和交换机
技术介绍
工业自动化系统用于监视、控制和调节工艺过程，尤其是在制造、过程和楼宇自动化领域中，并使控制装置、传感器、机器和工业设施的运行尽可能独立且不依赖于人工干预。由于信息技术对包括众多联网的控制或计算机单元的自动化系统的重要性不断提高，可靠地提供分布在自动化系统上的、用于提供监视、控制和调节功能的方法变得越来越重要。工业自动化系统中的一个特殊问题通常是由于包括相对大量但相对较短的消息的信息交换造成的，由此加剧了上述问题。EP2940926B1描述了一种用于在工业自动化系统中配置通信设备的方法，其中，通信设备的配置单元将包括配置请求的数据报发送给配置服务器。配置服务器根据配置请求将至少一个第一拓扑设备名称成分配属于通信设备，该第一拓扑设备名称成分配属给配置服务器的空间或分层结构。通过每个进行转发的分发单元添加另外的拓扑设备名称成分，该拓扑设备名称成分被配属于相应的进行转发的分发单元的空间或分层结构。通信设备的配置单元从拓扑设备名称成分和其子网内明确的名称成分中生成其设备名称。从EP2940972B1中已知一种用于在工业通信系统内提供名称服务的方法，其中，IPv6前缀由路由器借助于具有路由器通告的消息在各个下级子网中传播。在此，路由器通告包括相应路由器的拓扑或层级名称成分，该名称或名称被配属于相应路由器的空间或层次结构。相对地，具有来自上层子网的名称信息的路由器通告由配属于下层子网的路由器接收，并被添加配属于相应路由器的拓扑或层级名称成分，并且在相应下层子网中传播。通信终端由拓扑或层级名称成分以及在其相应子网中明确的名称成分自动地生成其设备名称。EP2955904B1涉及一种用于为具有多个子网的分段网络的网络用户分配通信网络地址的方法。子网分别通过子网路由器连接到将它们连接起来的集合网络上。子网路由器通过交换分布在集合网络上的路由器消息来分散地求得公共的地址范围，并且在该地址范围内确定了网络用户的通信网络地址。从EP3062490AI中已知，为了在包括具有一组通信设备的至少一个子网和子网控制设备的工业自动化系统中进行数据传输，配属于子网控制设备的名称或配置服务组件为这组通信设备获取IPv4地址和配属的设备名称。对于该组通信设备，从通信设备的配属于子网的IPv6前缀和IPv4地址中分别计算出IPv6地址。从通信设备的IPv4地址和计算出的IPv6地址中求出地址转换规则，这些规则被配属于子网控制设备的地址转换小区用在IPv4地址和IPv6地址之间以进行地址转换。计算出的IPv6地址和分配的设备名称存储在上级的名称服务服务器中。EP3076636B1描述了，工业自动化系统的名称服务服务器为了提供名称服务发送包括路由器通告的消息，其包括关于名称服务服务器的IPv6地址的信息。通信终端设备由借助于路由器通告在其子网中传播的IPv6前缀自动生成其IPv6地址。另外，通信终端由拓扑或层级名称成分以及在其相应子网内的明确的名称成分自动地生成其设备名称。通信设备各自包括用于动态DNS(域名系统)的名称服务客户端，借助于该名称服务客户端基于名称服务服务器的IPv6地址来请求在名称服务服务器中存储IPv6地址和相应通信设备的所配属的设备名称。为了在工业自动化系统内提供名称服务，根据EP3091714AI，工业自动化系统的通信设备分别借助于名称服务组件来检验：是否为相应的通信设备配属有包括拓扑或层级名称成分(其基本上完整地说明了各个通信设备的空间或层次相关性)的设备名称。在检验结果为肯定的情况下，通信设备分别将其所配属的设备名称视为完整的设备名称。在检验结果为否定的情况下，通信设备相应地由借助具有路由器通告的信息来传播的拓扑或层级名称成分以及在其相应的子网内明确的名称成分，自动地生成它们的完整的设备名称。在许多应用情况中，公司或办公室通信网络(IT网络)与工业自动化系统的通信网络分开管理。这里的问题是，当自动化小区通过配属于公司或办公室通信网络的路由器连接并进行相应管理时，同时希望为自动化小区提供自身的DNS服务器(DomainNameSystem)。在IPv6(Internet协议版本6)的背景下，这使得自动配置自动化小区的DNS服务器更加困难。尤其地，自动化小区应更多地作为统一的安全层广播域来运行，并且具有关于DNS服务器的信息的IPv6路由器通告应被分配给该广播域中的所有通信或自动化设备。但是，这在基本上要求用于上层路由器的自动化小区的DNS服务器的地址和名称空间是已知的。原理上，可以通过路由器管理与自动化小区管理之间的人工调整，或者通过为每个自动化小区各使用一个额外的、大多情况下不必要的路由器来解决由此产生的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种用于在工业自动化系统中高效地提供简单且少出错地进行配置的名称服务的方法，以及一种适合于执行该方法的装置。根据本专利技术，所述目的通过一种具有权利要求1中所述特征的方法和一种具有权利要求15中给出的特征的交换机得以实现。本专利技术的有利改进方案在从属权利要求中给出。按照这种根据本专利技术的、用于在工业自动化系统中提供名称服务的方法，工业自动化系统包括分别包括多个自动化设备和小区交换机的多个小区，小区交换机将在其小区内的自动化设备至少间接地相互连接。在这里，小区交换机可以分别直接地或者经由其他的交换机将其小区内的自动化设备相互连接。小区交换机与配属的路由器相连，其将IPv6前缀通过路由器公告消息、尤其是符合IETFRFC4861的路由器通告在下层的子网中进行传播。优选地，小区交换机分别是与配属的路由器分离的通信设备。所述小区交换机或自动化设备基于由包括在路由器公告消息中的IPv6前缀自动地确定它们各自的IPv6地址。根据本专利技术，所配属的路由器的由小区交换机接收的路由器公告消息被转发给相应的小区交换机的分发单元、尤其是路由器通告中继装置，并且通过分发单元添加关于配属于相应小区的名称服务服务器的内容。优选地，小区转换器分别包括配属于它们的小区的名称服务服务器。在这种情况下，小区转换器有利地分别包括用于处理IPv6通信协议栈的功能单元，在该功能单元上耦联有相应的名称服务服务器。根据本专利技术，小区转换器将由其分发单元添加的路由器公告消息传播给其相应小区中的自动化设备，其中，小区优选地分别作为统一的安全层广播域运行。尤其地，关于配属于相应小区的名称服务服务器的内容在此可以通过递归DNS服务器选项按照IETFRFC8106进行传播。由自动化设备将包括在接收到的路由器公告消息中的、关于配属于相应小区的名称服务服务器的内容转发给相应的自动化设备的名称服务功能单元，并且被名称服务功能单元用于对其的配置。名称服务功能单元例如可以是DNS客户端。自动化设备的名称解析请求借助于相应的名称服务功能单元按照其配置被传输给所配属的名称服务服务器。因为小区交换机可以被实施为与配属的IPv6路由器分离的设备，所以当自动化网络和上级的IPv6路由器或者公司或办公室通信网络的运行落在不同的职责范围内时，利用根据本专利技术的方法便实现了高度简化的管理。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在工业自动化系统中提供名称服务的方法，其中/n-所述工业自动化系统包括多个小区(200)，所述小区分别具有多个自动化设备(202)和小区交换机(201)，所述小区交换机将该小区交换机的小区内的自动化设备至少间接地相互连接，/n-所述小区交换机(201)与配属的路由器(101)连接，所述路由器借助于路由器公告消息(110)将IPv6前缀传播到下层的子网(110)中，/n-所述小区交换机(201)和/或所述自动化设备(202)基于包括在所述路由器公告消息(110、220)内的IPv6前缀来确定所述小区交换机和/或所述自动化设备的相应IPv6地址，/n-配属的所述路由器(101)的由所述小区交换机(201)接收到的所述路由器公告消息(110)被转发给相应的所述小区交换机(201)的分发单元(212)，并且由所述分发单元(212)添加关于配属于相应小区(200)的名称服务服务器(214)的内容，/n-所述小区交换机(201)将由所述小区交换机的所述分发单元(212)添加的路由器公告消息(220)传播给所述小区交换机的相应小区(200)内的所述自动化设备(202)，/n-通过所述自动化设备(202)将包括在接收到的所述路由器公告消息(220)中的、关于配属于相应小区(200)的所述名称服务服务器(214)的内容转发给相应的自动化设备的名称服务功能单元，并且所述内容由所述名称服务功能单元用于对自身的配置，/n-所述自动化设备(202)的名称解析请求通过相应的所述名称服务功能单元、按照对所述名称服务功能单元的配置被传输给配属的所述名称服务服务器(214)。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 EP 17194062.01.一种用于在工业自动化系统中提供名称服务的方法，其中
-所述工业自动化系统包括多个小区(200)，所述小区分别具有多个自动化设备(202)和小区交换机(201)，所述小区交换机将该小区交换机的小区内的自动化设备至少间接地相互连接，
-所述小区交换机(201)与配属的路由器(101)连接，所述路由器借助于路由器公告消息(110)将IPv6前缀传播到下层的子网(110)中，
-所述小区交换机(201)和/或所述自动化设备(202)基于包括在所述路由器公告消息(110、220)内的IPv6前缀来确定所述小区交换机和/或所述自动化设备的相应IPv6地址，
-配属的所述路由器(101)的由所述小区交换机(201)接收到的所述路由器公告消息(110)被转发给相应的所述小区交换机(201)的分发单元(212)，并且由所述分发单元(212)添加关于配属于相应小区(200)的名称服务服务器(214)的内容，
-所述小区交换机(201)将由所述小区交换机的所述分发单元(212)添加的路由器公告消息(220)传播给所述小区交换机的相应小区(200)内的所述自动化设备(202)，
-通过所述自动化设备(202)将包括在接收到的所述路由器公告消息(220)中的、关于配属于相应小区(200)的所述名称服务服务器(214)的内容转发给相应的自动化设备的名称服务功能单元，并且所述内容由所述名称服务功能单元用于对自身的配置，
-所述自动化设备(202)的名称解析请求通过相应的所述名称服务功能单元、按照对所述名称服务功能单元的配置被传输给配属的所述名称服务服务器(214)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，配属的所述路由器(101)的、由所述小区交换机(201)接收的所述路由器公告消息(110)包括配属于该路由器的域名后缀，并且通过所述分发单元(212)相应地添加关于配属于相应小区的名称的内容，并且其中，所述小区交换机(201)将由该小区交换机的分发单元(212)添加的所述域名后缀通过所述路由器公告消息(220)传播给所述小区交换机的相应小区(200)的所述自动化设备(202)。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述自动化设备(202)将包括在接收到的所述路由器公告消息(220)中的所述域名后缀分别转发给所述自动化设备的名称服务功能单元，其中，所述域名后缀被所述名称服务功能单元分别用于对所述名称服务功能单元的名称服务配置，并且其中，所述名称服务功能小区从相应的所述域名后缀和相应的所述自动化设备(202)的主机名称中分别为了相应的所述自动化设备生成完全合格的域名。


4.根据权利要求3中所述的方法，其中，所述自动化设备(202)分别通过所述自动化设备的所述名称服务功能单元请求将所述自动化设备的通信网络地址以及所述自动化设备的完全合格的域名存储到配属于所述自动化设备的所述小区(200)的所述名称服务服务器(214)中。


5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，由所述小区交换机(201)的分发单元(212)添加的所述域名后缀分别被用于配置配属于各个小区(200)的名称服务服务器(214)。


6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中，所述域名后缀通过DNS搜索列表选项按照IETFRFC8...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈拉尔德·阿尔布雷克特，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE