CN117596121A - Apl网络设备管理***及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种APL网络设备管理***及方法。其中，该***包括：云端侧的管理设备、现场侧的控制器和多个APL网络设备，多个APL网络设备中包括：级联的一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备，控制器与管理设备和一级APL网络设备连接，每个APL网络设备周期性将自身设备信息发送至与自身连接的邻居APL网络设备；管理设备周期性通过控制器获取各APL网络设备的设备信息和它们之间的邻接关系；依据设备信息和邻接关系生成APL网络设备拓扑图，并依据该拓扑图、设备信息和邻接关系对多个APL网络设备进行监测管理。本申请解决了相关技术中人工检查、维护APL网络设备的成本高且效率低下的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉工业控制技术领域，具体而言，涉及一种APL网络设备管理***及方法。
背景技术
工业以太网在自动化领域已得到相当广泛的应用，然而由于环境、历史诸多原因，在工业控制***现场侧工业以太网并不适用。但随着APL(Advanced Physical Layer，高级物理层)标准的正式推出，使得工业控制***现场侧使用以太网物理层所涉及到的诸多问题得到了解决。APL技术其独特的优势，可以给流程工业创造更高的价值，其可以逐渐替代现场侧传统通讯技术。
在工业网络中，出于网络安全考虑，现场侧与控制侧网络是隔离的，工业网络管理***只能管理到控制器这层，而对控制器以下的网络无法管理。在控制器之下的APL网络内的设备和网络连接众多，并且设备物理位置分散，如果想要管理众多控制器下的APL网络，就需要定期去现场进行人工梳理、检查和维护，这不仅成本高、效率低，而且也无法及时内发现网络中的问题。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种APL网络设备管理***及方法，以至少解决相关技术中人工检查、维护APL网络设备的成本高且效率低下的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种APL网络设备管理***，包括：云端侧的管理设备、现场侧的控制器和多个APL网络设备，多个APL网络设备中包括：级联的一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备，控制器与管理设备和一级APL网络设备连接，其中，每个APL网络设备，用于周期性将自身设备信息发送至与自身连接的邻居APL网络设备；管理设备，用于周期性通过控制器获取各个APL网络设备的设备信息，并获取各个APL网络设备之间的邻接关系；依据设备信息和邻接关系生成APL网络设备拓扑图，并依据设备信息、邻接关系和APL网络设备拓扑图对多个APL网络设备进行监测管理。
可选地，一级APL网络设备的类型包括：APL电源交换机；二级APL网络设备的类型包括：APL现场交换机、APL通用输入输出设备、APL无线网关；三级APL网络设备的类型包括：APL终端。
可选地，每个APL网络设备，用于依据预设时间间隔，周期性向与自身连接的邻居APL网络设备发送LLDP消息，其中，LLDP消息中包括APL网络设备的设备信息，设备信息中至少包括：APL网络设备的设备IP、设备端口号、设备标识。
可选地，每个一级APL网络设备和每个二级APL网络设备，用于依据自身接收到的LLDP消息构建自身的邻居表，其中，邻居表中存储有一级APL网络设备或二级APL网络设备自身的设备端口号，以及一级APL网络设备或二级APL网络设备的邻居APL网络设备的设备信息。
可选地，每个一级APL网络设备和每个二级APL网络设备，用于在初次接收到邻居APL网络设备发送的LLDP消息时，将LLDP消息中邻居APL网络设备的设备信息***自身的邻居表；在后续接收到邻居APL网络设备发送的LLDP消息时，依据新的LLDP消息中邻居APL网络设备的设备信息更新自身的邻居表；若超过预设时长未接收到邻居APL网络设备发送的LLDP消息，删除自身的邻居表中邻居APL网络设备的设备信息。
可选地，管理设备，用于向控制器发送封装有SNMP消息的管理型命令，其中，SNMP消息用于指示接收设备反馈各个APL网络设备的邻居表；控制器，用于响应SNMP消息，读取控制器中通讯卡槽的检测信息，并从检测信息中确定各个一级APL网络设备的第一IP；依据第一IP将SNMP消息转发至各个一级APL网络设备；每个一级APL网络设备，用于依据自身邻居表中邻居APL网络设备的设备IP将SNMP消息转发至自身的邻居APL网络设备；邻居APL网络设备，用于依据自身邻居表中邻居APL网络设备的设备IP将SNMP消息转发至自身的邻居APL网络设备；SNMP消息转发流程重复执行直至每个一级APL网络设备和每个二级APL网络设备均收到SNMP消息；每个一级APL网络设备和每个二级APL网络设备，用于响应SNMP消息，将自身的邻居表和接收到的邻居APL网络设备反馈的邻居表统一反馈至向自身发送SNMP消息的设备；控制器，还用于将接收到的各个APL网络设备的邻居表统一反馈至管理设备。
可选地，管理设备，用于汇总各个一级APL网络设备和各个二级APL网络设备的设备IP，得到第一清单；汇总各个APL网络设备的邻居表，得到第二清单；依据各个APL网络设备的设备标识确定各个APL网络设备的设备类型和设备型号，并依据各个APL网络设备的目标设备信息生成第三清单，其中，目标设备信息中包括：设备IP、设备端口号、设备标识、设备类型和设备型号。
可选地，管理设备，用于依据第三清单逐级绘制各个一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备对应的设备控件；依据第二清单确定各个APL网络设备之间的邻接关系，并依据邻接关系连接各个APL网络设备对应的设备控件，得到APL网络设备拓扑图。
可选地，管理设备，用于周期性将当前周期的第三清单与上一周期的第三清单进行比较，依据比较结果确定离线APL网络设备，生成设备离线告警信息，并将离线APL网络设备在APL网络设备拓扑图中标注显示；将当前周期的第二清单与上一周期的第二清单进行比较，依据比较结果确定离线APL网络链路，生成链路离线告警信息，并将离线APL网络链路在APL网络设备拓扑图中标注显示。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种APL网络设备管理方法，包括：周期性通过控制器获取各个APL网络设备的设备信息，并获取各个APL网络设备之间的邻接关系，其中，多个APL网络设备中包括：一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备，每个APL网络设备用于周期性将自身设备信息发送至与自身连接的邻居APL网络设备，控制器与管理设备和一级APL网络设备连接；依据设备信息和邻接关系生成APL网络设备拓扑图；依据设备信息、邻接关系和APL网络设备拓扑图对多个APL网络设备进行监测管理。
可选地，一级APL网络设备的类型包括：APL电源交换机；二级APL网络设备的类型包括：APL现场交换机、APL通用输入输出设备、APL无线网关；三级APL网络设备的类型包括：APL终端。
可选地，周期性通过控制器获取各个APL网络设备的设备信息，并获取各个APL网络设备之间的邻接关系，包括：向控制器发送封装有SNMP消息的管理型命令，其中，SNMP消息用于指示接收设备反馈各个APL网络设备的邻居表，接收设备包括：一级APL网络设备和二级APL网络设备，邻居表中存储有接收设备自身的设备端口号和接收设备的邻居APL网络设备的设备信息，设备信息中至少包括：设备IP、设备端口号、设备标识；接收控制器统一反馈的各个APL网络设备的邻居表。
可选地，依据设备信息和邻接关系生成APL网络设备拓扑图，包括：汇总各个APL网络设备的邻居表，得到第二清单；依据各个APL网络设备的设备标识确定各个APL网络设备的设备类型和设备型号，并依据各个APL网络设备的目标设备信息生成第三清单，其中，目标设备信息中包括：设备IP、设备端口号、设备标识、设备类型和设备型号依据第三清单逐级绘制各个一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备对应的设备控件；依据第二清单确定各个APL网络设备之间的邻接关系，并依据邻接关系连接各个APL网络设备对应的设备控件，得到APL网络设备拓扑图。
可选地，依据设备信息、邻接关系和APL网络设备拓扑图对多个APL网络设备进行监测管理，包括：周期性将当前周期的第三清单与上一周期的第三清单进行比较，依据比较结果确定离线APL网络设备，生成设备离线告警信息，并将离线APL网络设备在APL网络设备拓扑图中标注显示；周期性将当前周期的第二清单与上一周期的第二清单进行比较，依据比较结果确定离线APL网络链路，生成链路离线告警信息，并将离线APL网络链路在APL网络设备拓扑图中标注显示。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，该非易失性存储介质包括存储的计算机程序，其中，非易失性存储介质所在设备通过运行该计算机程序执行上述的APL网络设备管理方法。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，该电子设备包括：存储器和处理器，其中，存储器中存储有计算机程序，处理器被配置为通过计算机程序执行上述的APL网络设备管理方法。
在本申请实施例中，APL网络设备管理***中包括云端侧的管理设备、现场侧的控制器和多个APL网络设备，多个APL网络设备中包括：级联的一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备，控制器与管理设备和一级APL网络设备连接，其中，每个APL网络设备可以周期性将自身设备信息发送至与自身连接的邻居APL网络设备；管理设备可以周期性通过控制器获取各个APL网络设备的设备信息，并获取各个APL网络设备之间的邻接关系；依据设备信息和邻接关系生成APL网络设备拓扑图，并依据设备信息、邻接关系和APL网络设备拓扑图对多个APL网络设备进行监测管理。其中，通过控制器进行信息中转，可以集中管理APL网络内的APL设备，打破工业控制网络与APL网络的隔离限制；通过APL网络设备拓扑图即可以对APL网络中的全部APL设备的状态进行监测，可以实时监控及时发现网络异常问题，有效解决了相关技术中人工检查、维护APL网络设备的成本高且效率低下的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的一种可选的APL网络设备管理***的结构示意图；
图2是根据本申请实施例的一种可选的计算机终端的结构示意图；
图3是根据本申请实施例的一种可选的APL网络设备管理方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了更好地理解本申请实施例，首先对本申请实施例描述过程中出现的部分名词或术语翻译解释如下：
APL：是专为过程工业设计的双线以太网物理层，具有长桥接距离、可用于防爆区、互操作性高等优点。
LLDP(Link Layer Discovery Protocol，链路层发现协议)：是一种标准的二层发现方式，可以将本端设备的管理地址、设备标识、接口标识等信息发送给自己的邻居设备，邻居设备收到相关信息后保存起来，以供管理***查询及判断链路通信状况。
SNMP(Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议)：是由互联网工程任务组定义的一套网络管理协议，利用SNMP管理***可以远程管理所有支持该协议的网络设备。
实施例1
在传统工业网络APL设备管理***中，工业网络管理***只能管理到控制器这层，而对控制器以下的网络无法管理，在控制器之下的APL网络内的设备和网络连接众多，并且设备物理位置分散，如果想要管理众多控制器下的APL网络，就需要定期去现场进行人工梳理、检查和维护，这不仅成本高、效率低，而且也无法及时内发现网络中的问题，为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种APL网络设备管理***，如图1所示，该***包括：云端侧的管理设备11、现场侧的控制器12和多个高级物理层APL网络设备13(1～n)，多个APL网络设备中包括：级联的一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备，控制器与管理设备和一级APL网络设备连接，其中，
每个APL网络设备13(1～n)可以周期性将自身设备信息发送至与自身连接的邻居APL网络设备；
管理设备11可以周期性通过控制器获取各个APL网络设备的设备信息，并获取各个APL网络设备之间的邻接关系；依据设备信息和邻接关系生成APL网络设备拓扑图，并依据设备信息、邻接关系和APL网络设备拓扑图对多个APL网络设备进行监测管理。
以下结合具体的实施过程对APL网络设备管理***各模块的功能进行说明。
可选地，一级APL网络设备的类型可以是APL电源交换机；二级APL网络设备的类型可以是APL现场交换机、APL通用输入输出设备、APL无线网关；三级APL网络设备的类型可以是APL终端。
需要说明的是，多个一级APL网络设备之间可以互相连接，二级APL网络设备中的多个APL现场交换机也可以互相连接，进而可以实现APL电源交换机之间的数据传输和通信以及APL现场交换机之间的传输和通信。
每个APL网络设备可以依据预设时间间隔，周期性向与自身连接的邻居APL网络设备发送LLDP消息，其中，LLDP消息中包括APL网络设备的设备信息，设备信息中至少包括：APL网络设备的设备IP、设备端口号、设备标识。
其中，预设时间间隔可以根据实际需求设定，APL网络设备的设备IP可以是诸如192.168.1.1的地址，设备端口号即是设备在网络通信中使用的端口，例如，80(用于超文本传输协议的通信)或443(用于超文本传输安全协议的通信)，设备标识是设备的唯一标识符，通常由设备制造商分配或设备自动生成，例如设备的MAC地址(Media Access ControlAddress，局域网地址)或者设备的序列号。
相应地，每个一级APL网络设备和每个二级APL网络设备可以依据自身接收到的LLDP消息构建自身的邻居表，其中，邻居表中存储有一级APL网络设备或二级APL网络设备自身的设备端口号，以及一级APL网络设备或二级APL网络设备的邻居APL网络设备的设备信息。
具体地，设备端口号为本地端口号和远端端口号，而设备信息即为远端IP和远端***名称。
每个一级APL网络设备和每个二级APL网络设备可以在初次接收到邻居APL网络设备发送的LLDP消息时，将LLDP消息中邻居APL网络设备的设备信息***自身的邻居表；在后续接收到邻居APL网络设备发送的LLDP消息时，依据新的LLDP消息中邻居APL网络设备的设备信息更新自身的邻居表；若超过预设时长未接收到邻居APL网络设备发送的LLDP消息，删除自身的邻居表中邻居APL网络设备的设备信息。
通过上述方案，可以实时更新每个一级APL网络设备和二级APL网络设备的邻居设备信息，避免因邻居APL网络设备故障或移动导致的邻居信息不准确的问题，从而确保邻居设备及其设备信息的准确性。
可选地，管理设备可以向控制器发送封装有SNMP消息的管理型命令，其中，SNMP消息用于指示接收设备反馈各个APL网络设备的邻居表。
控制器在收到管理设备发送的装有SNMP消息的管理型命令后，可以响应SNMP消息，读取控制器中通讯卡槽的检测信息，并从检测信息中确定各个一级APL网络设备的第一IP；依据第一IP将SNMP消息转发至各个一级APL网络设备。
一级APL网络设备在收到控制器发送的SNMP消息后，每个一级APL网络设备可以依据自身邻居表中邻居APL网络设备的设备IP将SNMP消息转发至自身的邻居APL网络设备。
邻居APL网络设备在收到一级APL网络设备转发的SNMP消息后，可以依据自身邻居表中邻居APL网络设备的设备IP将SNMP消息转发至自身的邻居APL网络设备。
SNMP消息转发流程重复执行直至每个一级APL网络设备和每个二级APL网络设备均收到SNMP消息。
每个一级APL网络设备和每个二级APL网络设备在收到SNMP消息后，可以响应SNMP消息，将自身的邻居表和接收到的邻居APL网络设备反馈的邻居表统一反馈至向自身发送SNMP消息的设备。
之后，控制器可以将接收到的各个APL网络设备的邻居表统一反馈至管理设备。
可以理解的是，控制器在收到管理设备发送的装有SNMP消息的管理型命令后，可以通过控制器的点对点通讯命令，读取控制器中通讯卡槽的检测信息，确定各个卡槽是否有对应的一级APL网络设备***，如果有一级APL网络设备***则获取其对应的卡槽号，利用预设的IP地址计算规则根据卡槽号即可计算出一级APL网络设备的第一IP地址，之后即可根据其IP地址将SNMP消息转发至对应的一级APL网络设备。
管理设备在接受到控制器发送的各个APL网络设备的邻居表之后，管理设备可以汇总各个一级APL网络设备和各个二级APL网络设备的设备IP，得到第一清单；汇总各个APL网络设备的邻居表，得到第二清单；依据各个APL网络设备的设备标识确定各个APL网络设备的设备类型和设备型号，并依据各个APL网络设备的目标设备信息生成第三清单，其中，目标设备信息中包括：设备IP、设备端口号、设备标识、设备类型和设备型号。
需要说明的是，管理设备在汇总各个一级APL网络设备和各个二级APL网络设备的设备IP时，会剔除重复的APL网络设备的设备IP，即对于重复的设备IP不会重复放入第一清单，保证第一清单中各设备IP的唯一性，有利于后续网络设备管理和维护工作的进行。
之后，管理设备可以依据第三清单逐级绘制各个一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备对应的设备控件；依据第二清单确定各个APL网络设备之间的邻接关系，并依据邻接关系连接各个APL网络设备对应的设备控件，得到APL网络设备拓扑图。
APL网络设备拓扑图的具体拓扑结构为：顶点为控制器，第一层是各个一级APL网络设备即APL电源交换机，第二层是多个二级APL网络设备即APL现场交换机、APL通用输入输出设备、APL无线网关，第三层是多个三级APL网络设备即APL终端。
需要注意的是，在绘制APL网络设备拓扑图的设备控件时，对于一个APL电源交换机具有A，B网络的两个不同的IP地址的情况，需要绘制两个IP地址不同的APL电源交换机控件，但在其IP地址分别为172.25.X.Y和172.26.X.Y时，即其前两位固定只能为172.25和172.26，同时其后两位均相同时，需要对其IP地址进行合并，具体可以合并为172.25/26.X.Y的形式，此时只需要绘制一个APL电源交换机控件即可。
在绘制出APL网络设备拓扑图之后，管理设备可以周期性将当前周期的第三清单与上一周期的第三清单进行比较，依据比较结果确定离线APL网络设备，生成设备离线告警信息，并将离线APL网络设备在APL网络设备拓扑图中标注显示；将当前周期的第二清单与上一周期的第二清单进行比较，依据比较结果确定离线APL网络链路，生成链路离线告警信息，并将离线APL网络链路在APL网络设备拓扑图中标注显示。
其中，离线APL网络设备可以在APL网络设备拓扑图中以高亮、闪烁、不同颜色等标注方式显示，离线告警信息可以通过短信、邮件、微信、电话等方式告知工作人员，以便工作人员可以及时收到告警信息，并及时对离线设备进行处理。
在本申请实施例中，APL网络设备管理***中包括云端侧的管理设备、现场侧的控制器和多个APL网络设备，多个APL网络设备中包括：级联的一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备，控制器与管理设备和一级APL网络设备连接，其中，每个APL网络设备可以周期性将自身设备信息发送至与自身连接的邻居APL网络设备；管理设备可以周期性通过控制器获取各个APL网络设备的设备信息，并获取各个APL网络设备之间的邻接关系；依据设备信息和邻接关系生成APL网络设备拓扑图，并依据设备信息、邻接关系和APL网络设备拓扑图对多个APL网络设备进行监测管理。其中，通过控制器进行信息中转，可以集中管理APL网络内的APL设备，打破工业控制网络与APL网络的隔离限制；通过APL网络设备拓扑图即可以对APL网络中的全部APL设备的状态进行监测，可以实时监控及时发现网络异常问题，有效解决了相关技术中人工检查、维护APL网络设备的成本高且效率低下的技术问题。
实施例2
在上述APL网络设备管理***的基础上，本申请实施例提供了一种由管理设备实现的APL网络设备管理方法，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请实施例所提供的管理设备可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。图2示出了一种用于实现APL网络设备管理方法的计算机终端(或移动设备)的硬件结构框图。如图2所示，计算机终端20(或移动设备20)可以包括一个或多个(图中采用202a、202b，……，202n来示出)处理器202(处理器202可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器204、以及用于通信功能的传输装置206。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出接口(I/O接口)、通用串行总线(USB)端口(可以作为BUS总线的端口中的一个端口被包括)、网络接口、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解，图2所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，计算机终端20还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。
应当注意到的是上述一个或多个处理器202和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到计算机终端20(或移动设备)中的其他元件中的任意一个内。如本申请实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择)。
存储器204可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中的APL网络设备管理方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器202通过运行存储在存储器204内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的应用程序的漏洞检测方法。存储器204可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器204可进一步包括相对于处理器202远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端20。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输装置206用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端20的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置206包括一个网络适配器(Network Interface Controller，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置206可以为射频(Radio Frequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
显示器可以例如触摸屏式的液晶显示器(LCD)，该液晶显示器可使得用户能够与计算机终端20(或移动设备)的用户界面进行交互。
在上述运行环境下，本申请实施例提供了一种APL网络设备管理方法，如图3所示，该方法包括如下步骤：
步骤S302，周期性通过控制器获取各个APL网络设备的设备信息，并获取各个APL网络设备之间的邻接关系，其中，多个APL网络设备中包括：一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备，每个APL网络设备用于周期性将自身设备信息发送至与自身连接的邻居APL网络设备，控制器与管理设备和一级APL网络设备连接；
步骤S304，依据设备信息和邻接关系生成APL网络设备拓扑图；
步骤S306，依据设备信息、邻接关系和APL网络设备拓扑图对多个APL网络设备进行监测管理。
以下结合具体的实施过程对APL网络设备管理方法的各步骤进行说明。
可选地，一级APL网络设备的类型可以是APL电源交换机；二级APL网络设备的类型可以是APL现场交换机、APL通用输入输出设备、APL无线网关；三级APL网络设备的类型可以是APL终端。
需要说明的是，多个一级APL网络设备之间可以互相连接，二级APL网络设备中的多个APL现场交换机也可以互相连接，进而可以实现APL电源交换机之间的数据传输和通信以及APL现场交换机之间的传输和通信。
作为一种可选的实施方式，周期性通过控制器获取各个APL网络设备的设备信息，并获取各个APL网络设备之间的邻接关系，可以通过如下方式进行：向控制器发送封装有SNMP消息的管理型命令，其中，SNMP消息用于指示接收设备反馈各个APL网络设备的邻居表，接收设备包括：一级APL网络设备和二级APL网络设备，邻居表中存储有接收设备自身的设备端口号和接收设备的邻居APL网络设备的设备信息，设备信息中至少包括：设备IP、设备端口号、设备标识；接收控制器统一反馈的各个APL网络设备的邻居表。
其中，APL网络设备的设备IP可以是诸如192.168.1.1的地址，设备端口号即是设备在网络通信中使用的端口，例如，80(用于超文本传输协议的通信)或443(用于超文本传输安全协议的通信)，设备标识是设备的唯一标识符，通常由设备制造商分配或设备自动生成，例如设备的MAC地址或者设备的序列号。设备端口号为本地端口号和远端端口号，而设备信息即为远端IP和远端***名称。
可以理解的是，控制器在收到管理设备发送的装有SNMP消息的管理型命令后，可以通过控制器的点对点通讯命令，读取控制器中通讯卡槽的检测信息，确定各个卡槽是否有对应的一级APL网络设备***，如果有一级APL网络设备***则获取其对应的卡槽号，利用预设的IP地址计算规则根据卡槽号即可计算出一级APL网络设备的第一IP地址，之后即可根据其IP地址将SNMP消息转发至对应的一级APL网络设备。
可选地，可以通过如下方式依据设备信息和邻接关系生成APL网络设备拓扑图：汇总各个APL网络设备的邻居表，得到第二清单；依据各个APL网络设备的设备标识确定各个APL网络设备的设备类型和设备型号，并依据各个APL网络设备的目标设备信息生成第三清单，其中，目标设备信息中包括：设备IP、设备端口号、设备标识、设备类型和设备型号依据第三清单逐级绘制各个一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备对应的设备控件；依据第二清单确定各个APL网络设备之间的邻接关系，并依据邻接关系连接各个APL网络设备对应的设备控件，得到APL网络设备拓扑图。
需要说明的是，管理设备在汇总各个一级APL网络设备和各个二级APL网络设备的设备IP时，会剔除重复的APL网络设备的设备IP，即对于重复的设备IP不会重复放入第一清单，保证第一清单中各设备IP的唯一性，有利于后续网络设备管理和维护工作的进行。
APL网络设备拓扑图的具体拓扑结构为：顶点为控制器，第一层是各个一级APL网络设备即APL电源交换机，第二层是多个二级APL网络设备即APL现场交换机、APL通用输入输出设备、APL无线网关，第三层是多个三级APL网络设备即APL终端。
需要注意的是，在绘制APL网络设备拓扑图的设备控件时，对于一个APL电源交换机具有A，B网络的两个不同的IP地址的情况，需要绘制两个IP地址不同的APL电源交换机控件，但在其IP地址分别为172.25.X.Y和172.26.X.Y时，即其前两位固定只能为172.25和172.26，同时其后两位均相同时，需要对其IP地址进行合并，具体可以合并为172.25/26.X.Y的形式，此时只需要绘制一个APL电源交换机控件即可。
之后，可以通过如下方式依据设备信息、邻接关系和APL网络设备拓扑图对多个APL网络设备进行监测管理：周期性将当前周期的第三清单与上一周期的第三清单进行比较，依据比较结果确定离线APL网络设备，生成设备离线告警信息，并将离线APL网络设备在APL网络设备拓扑图中标注显示；周期性将当前周期的第二清单与上一周期的第二清单进行比较，依据比较结果确定离线APL网络链路，生成链路离线告警信息，并将离线APL网络链路在APL网络设备拓扑图中标注显示。
其中，离线APL网络设备可以在APL网络设备拓扑图中以高亮、闪烁、不同颜色等标注方式显示，离线告警信息可以通过短信、邮件、微信、电话等方式告知工作人员，以便工作人员可以及时收到告警信息，并及时对离线设备进行处理。
在本申请实施例中，周期性通过控制器获取各个APL网络设备的设备信息，并获取各个APL网络设备之间的邻接关系，其中，多个APL网络设备中包括：一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备，每个APL网络设备用于周期性将自身设备信息发送至与自身连接的邻居APL网络设备，控制器与管理设备和一级APL网络设备连接；依据设备信息和邻接关系生成APL网络设备拓扑图；依据设备信息、邻接关系和APL网络设备拓扑图对多个APL网络设备进行监测管理。其中，通过控制器进行信息中转，可以集中管理APL网络内的APL设备，打破工业控制网络与APL网络的隔离限制；通过APL网络设备拓扑图即可以对APL网络中的全部APL设备的状态进行监测，可以实时监控及时发现网络异常问题，有效解决了相关技术中人工检查、维护APL网络设备的成本高且效率低下的技术问题。
实施例3
根据本申请实施例，还提供了一种非易失性存储介质，该非易失性存储介质包括存储的计算机程序，其中，非易失性存储介质所在设备通过运行该计算机程序执行实施例2中的APL网络设备管理方法。
具体地，非易失性存储介质所在设备通过运行该计算机程序执行实现以下步骤：周期性通过控制器获取各个APL网络设备的设备信息，并获取各个APL网络设备之间的邻接关系，其中，多个APL网络设备中包括：一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备，每个APL网络设备用于周期性将自身设备信息发送至与自身连接的邻居APL网络设备，控制器与管理设备和一级APL网络设备连接；依据设备信息和邻接关系生成APL网络设备拓扑图；依据设备信息、邻接关系和APL网络设备拓扑图对多个APL网络设备进行监测管理。
根据本申请实施例，还提供了一种处理器，该处理器用于运行计算机程序，其中，计算机程序运行时执行实施例1中的APL网络设备管理方法。
具体地，计算机程序运行时执行实现以下步骤：周期性通过控制器获取各个APL网络设备的设备信息，并获取各个APL网络设备之间的邻接关系，其中，多个APL网络设备中包括：一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备，每个APL网络设备用于周期性将自身设备信息发送至与自身连接的邻居APL网络设备，控制器与管理设备和一级APL网络设备连接；依据设备信息和邻接关系生成APL网络设备拓扑图；依据设备信息、邻接关系和APL网络设备拓扑图对多个APL网络设备进行监测管理。
根据本申请实施例，还提供了一种电子设备，该电子设备包括：存储器和处理器，其中，存储器中存储有计算机程序，处理器被配置为通过计算机程序执行实施例1中的APL网络设备管理方法。
具体地，计算机程序运行时执行实现以下步骤：周期性通过控制器获取各个APL网络设备的设备信息，并获取各个APL网络设备之间的邻接关系，其中，多个APL网络设备中包括：一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备，每个APL网络设备用于周期性将自身设备信息发送至与自身连接的邻居APL网络设备，控制器与管理设备和一级APL网络设备连接；依据设备信息和邻接关系生成APL网络设备拓扑图；依据设备信息、邻接关系和APL网络设备拓扑图对多个APL网络设备进行监测管理。
上述实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (16)
1.一种APL网络设备管理***，其特征在于，包括：云端侧的管理设备、现场侧的控制器和多个高级物理层APL网络设备，多个所述APL网络设备中包括：级联的一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备，所述控制器与所述管理设备和所述一级APL网络设备连接，其中，
每个所述APL网络设备，用于周期性将自身设备信息发送至与自身连接的邻居APL网络设备；
所述管理设备，用于周期性通过所述控制器获取各个所述APL网络设备的设备信息，并获取各个所述APL网络设备之间的邻接关系；依据所述设备信息和所述邻接关系生成APL网络设备拓扑图，并依据所述设备信息、所述邻接关系和所述APL网络设备拓扑图对多个所述APL网络设备进行监测管理。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，
所述一级APL网络设备的类型包括：APL电源交换机；
所述二级APL网络设备的类型包括：APL现场交换机、APL通用输入输出设备、APL无线网关；
所述三级APL网络设备的类型包括：APL终端。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，
每个所述APL网络设备，用于依据预设时间间隔，周期性向与自身连接的邻居APL网络设备发送链路层发现协议LLDP消息，其中，所述LLDP消息中包括所述APL网络设备的设备信息，所述设备信息中至少包括：所述APL网络设备的设备IP、设备端口号、设备标识。
4.根据权利要求3所述的***，其特征在于，
每个所述一级APL网络设备和每个所述二级APL网络设备，用于依据自身接收到的所述LLDP消息构建自身的邻居表，其中，所述邻居表中存储有所述一级APL网络设备或所述二级APL网络设备自身的设备端口号，以及所述一级APL网络设备或所述二级APL网络设备的邻居APL网络设备的设备信息。
5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，
每个所述一级APL网络设备和每个所述二级APL网络设备，用于在初次接收到邻居APL网络设备发送的所述LLDP消息时，将所述LLDP消息中所述邻居APL网络设备的设备信息***自身的邻居表；在后续接收到所述邻居APL网络设备发送的所述LLDP消息时，依据新的LLDP消息中所述邻居APL网络设备的设备信息更新自身的邻居表；若超过预设时长未接收到所述邻居APL网络设备发送的所述LLDP消息，删除自身的邻居表中所述邻居APL网络设备的设备信息。
6.根据权利要求4所述的***，其特征在于，
所述管理设备，用于向所述控制器发送封装有简单网络管理协议SNMP消息的管理型命令，其中，所述SNMP消息用于指示接收设备反馈各个所述APL网络设备的邻居表；
所述控制器，用于响应所述SNMP消息，读取所述控制器中通讯卡槽的检测信息，并从所述检测信息中确定各个所述一级APL网络设备的第一IP；依据所述第一IP将所述SNMP消息转发至各个所述一级APL网络设备；
每个所述一级APL网络设备，用于依据自身邻居表中邻居APL网络设备的设备IP将所述SNMP消息转发至自身的邻居APL网络设备；所述邻居APL网络设备，用于依据自身邻居表中邻居APL网络设备的设备IP将所述SNMP消息转发至自身的邻居APL网络设备；SNMP消息转发流程重复执行直至每个所述一级APL网络设备和每个所述二级APL网络设备均收到所述SNMP消息；
每个所述一级APL网络设备和每个所述二级APL网络设备，用于响应所述SNMP消息，将自身的邻居表和接收到的邻居APL网络设备反馈的邻居表统一反馈至向自身发送所述SNMP消息的设备；
所述控制器，还用于将接收到的各个所述APL网络设备的邻居表统一反馈至所述管理设备。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，
所述管理设备，用于汇总各个所述一级APL网络设备和各个所述二级APL网络设备的设备IP，得到第一清单；汇总各个所述APL网络设备的邻居表，得到第二清单；依据各个所述APL网络设备的设备标识确定各个所述APL网络设备的设备类型和设备型号，并依据各个所述APL网络设备的目标设备信息生成第三清单，其中，所述目标设备信息中包括：设备IP、设备端口号、设备标识、设备类型和设备型号。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，
所述管理设备，用于依据所述第三清单逐级绘制各个所述一级APL网络设备、所述二级APL网络设备和所述三级APL网络设备对应的设备控件；依据所述第二清单确定各个所述APL网络设备之间的邻接关系，并依据所述邻接关系连接各个所述APL网络设备对应的设备控件，得到所述APL网络设备拓扑图。
9.根据权利要求7所述的***，其特征在于，
所述管理设备，用于周期性将当前周期的第三清单与上一周期的第三清单进行比较，依据比较结果确定离线APL网络设备，生成设备离线告警信息，并将所述离线APL网络设备在所述APL网络设备拓扑图中标注显示；将当前周期的第二清单与上一周期的第二清单进行比较，依据比较结果确定离线APL网络链路，生成链路离线告警信息，并将所述离线APL网络链路在所述APL网络设备拓扑图中标注显示。
10.一种APL网络设备管理方法，应用于管理设备，其特征在于，包括：
周期性通过控制器获取各个APL网络设备的设备信息，并获取各个所述APL网络设备之间的邻接关系，其中，多个所述APL网络设备中包括：一级APL网络设备、二级APL网络设备和三级APL网络设备，每个所述APL网络设备用于周期性将自身设备信息发送至与自身连接的邻居APL网络设备，所述控制器与所述管理设备和所述一级APL网络设备连接；
依据所述设备信息和所述邻接关系生成APL网络设备拓扑图；
依据所述设备信息、所述邻接关系和所述APL网络设备拓扑图对多个所述APL网络设备进行监测管理。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
所述一级APL网络设备的类型包括：APL电源交换机；
所述二级APL网络设备的类型包括：APL现场交换机、APL通用输入输出设备、APL无线网关；
所述三级APL网络设备的类型包括：APL终端。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，周期性通过控制器获取各个APL网络设备的设备信息，并获取各个所述APL网络设备之间的邻接关系，包括：
向所述控制器发送封装有SNMP消息的管理型命令，其中，所述SNMP消息用于指示接收设备反馈各个所述APL网络设备的邻居表，所述接收设备包括：所述一级APL网络设备和所述二级APL网络设备，所述邻居表中存储有所述接收设备自身的设备端口号和所述接收设备的邻居APL网络设备的设备信息，所述设备信息中至少包括：设备IP、设备端口号、设备标识；
接收所述控制器统一反馈的各个所述APL网络设备的邻居表。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，依据所述设备信息和所述邻接关系生成APL网络设备拓扑图，包括：
汇总各个所述APL网络设备的邻居表，得到第二清单；
依据各个所述APL网络设备的设备标识确定各个所述APL网络设备的设备类型和设备型号，并依据各个所述APL网络设备的目标设备信息生成第三清单，其中，所述目标设备信息中包括：设备IP、设备端口号、设备标识、设备类型和设备型号
依据所述第三清单逐级绘制各个所述一级APL网络设备、所述二级APL网络设备和所述三级APL网络设备对应的设备控件；
依据所述第二清单确定各个所述APL网络设备之间的邻接关系，并依据所述邻接关系连接各个所述APL网络设备对应的设备控件，得到所述APL网络设备拓扑图。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，依据所述设备信息、所述邻接关系和所述APL网络设备拓扑图对多个所述APL网络设备进行监测管理，包括：
周期性将当前周期的第三清单与上一周期的第三清单进行比较，依据比较结果确定离线APL网络设备，生成设备离线告警信息，并将所述离线APL网络设备在所述APL网络设备拓扑图中标注显示；
周期性将当前周期的第二清单与上一周期的第二清单进行比较，依据比较结果确定离线APL网络链路，生成链路离线告警信息，并将所述离线APL网络链路在所述APL网络设备拓扑图中标注显示。
15.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的计算机程序，其中，所述非易失性存储介质所在设备通过运行所述计算机程序执行权利要求10至14中任意一项所述的APL网络设备管理方法。
16.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，其中，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被配置为通过所述计算机程序执行权利要求10至14中任意一项所述的APL网络设备管理方法。
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