任务1.2 网络互联知识认知.pptx

;在工业互联网体系架构中，网络是基础，为人、机、物全面互联提供基础设施，促进各种工业数据的充分流动和无缝集成。

网络互联，包括工厂内网络和工厂外网络。;1.2.1 工厂内网;当前工厂内网络呈现“两层三级”的结构。“两层”是指存在“工厂IT网络”和“工厂OT网络”两层技术异构的网络；“三级”是指根据目前工厂管理层级的划分，网络也被分为“现场级”“车间级”“工厂级/企业级”三个层次，每层之间的网络配置和管理策略相互独立。

目前工业控制领域常用的通信协议分为三类：现场总线协议、工业以太网协议和工业无线网络协议。;工业互联网业务发展对网络基础设施提出了更高的要求和需求，工厂内网络呈现出融合、开放、灵活三大发展趋势。;有线网络是在工厂内最广泛使用的网络类型。近些年，随着工业互联网的日益剧增的需求，在不同的协议层，各种针对有线网络的创新技术迅速发展。

按照协议层次划分：在物理层，主要有单对双绞线以太网和工业无源光网络（PON）；在链路层，主要有时间敏感网络（TSN）；在网络层，主要有确定性网络（DetNet）。这些工作在不同协议层的技术，可以单独或者联合使用，满足不同场景下的特定需求。;目前，工业无线网络，主要用于工厂内部信息化、设备信息采集以及部分非实时控制等目的，采用Wi-Fi、ZigBee、无线HART、WIA-PA等技术。这些技术主要基于短距标准（如IEEE802.11）或者近距标准（如IEEE802.15），由于种种原因，尤其是在可靠性、数据传输速率、覆盖距离、移动性等方面的不足，导致在工业领域未能广泛应用。;工业生产中，智能化面临很多问题亟待解决，如资产定位和统计困难，物料与产品的精细化管理，生产安防能力不足等。定位技术实时提供人员、物品的位置信息，是生产智能化的重要使能技术之一。;目前的工厂内的信息网络（IT网络）和控制网络（OT网络）相互独立运行，网络拓扑刚性、跨网络的信息交互和管理十分困难。工业软件定义网络（SoftwareDefinedNetworking，SDN），就是借鉴了软件定义网络的思想，为实现IT网络与OT网络的深度融合，构建柔性、灵活和敏捷的工业网络而提出来的。

工业SDN??络由多种协议的终端设备、可编程的工业SDN交换机和集中式的工业SDN控制器构成。终端设备通过北向接口向工业SDN控制器提交数据的流量特征和传输需求，集中式的工业SDN控制器根据流量特征和传输需求，生成工业SDN网络的转发规则，通过标准化的南向接口下达到工业SDN交换机中执行。;1.2.2 工厂外网;由于工业不同行业和领域信息化发展水平不一，对工业化数据信息开发利用的广度、深度不尽相同，因此存在着工厂外网络建设和发展不均衡，部分工业企业仅申请了普通的互联网接入，部分工业企业的不同区域之间仍存在信息孤岛的现象。;随着工业网络化、智能化的发展，工厂内的系统与应用逐步向外扩展，工业互联网工厂外网络的服务呈现普遍化、精细化、灵活化趋势。

工厂外网络服务普遍化

工厂外网络服务精细化

工厂外网络服务灵活化;MPLSVPN虚拟专网，为用户在公共MPLS网络上构建企业的虚拟专网，满足其不同城市（国际、国内）分支机构间安全、快速、可靠的工业化通信需求，并能够支持办公、数据、语音、图像等高质量、高可靠性要求的多媒体业务。;CloudVPN是新一代企业专线网络解决方案，以云服务为中心重新定义了企业互联，将业务部署工作最大的进行简化。CloudVPN可以将传统上以周或者月为单位的开通及调整VPN的时间，降低到分钟级，从而可提供便捷灵活的业务选择，实现即需即用的企业互联。;SD-WAN是一种将新型SDN技术，应用于广域网场景所形成的一种外网互联服务。这种服务用于连接广阔地理范畴上的企业网络、数据中心、互联网应用及云服务。;随着工业互联网的发展，工业生产过程已不仅仅局限在工厂内，开始逐步通过工厂外网络，将工业生产与互联网业务模式、工厂和产品及客户之间进行深度融合。在一些生产过程中，工厂与厂外设备、传感器间的通信需求也大幅增长。

这些场景中，移动通信网络由于广覆盖、高速率、网络可靠性高和产业链成熟等特点，已经越来越多的用于工业生产中，极大拓展了传统工业网络的内涵和外延，为工业互联网的发展提供了良好基础。;1.2.3 工业互联网部署与演进;工业互联网的业务发展，对网络基础设施提出了更高的要求和需求。总体上，网络的部署与演进，需要匹配企业业务系统的部署与演进，需要遵循以下原则：

网络作为基础设施，需要与业务系统统一规划，同时需要考虑未来的演进

网络部署需要整体规划，避免传统的网络物理隔离及碎片化

工厂内、外网络需要统一协调，但可以技术解耦，分开演进;工厂内网的难点，在于工厂内边缘网络的演进，需要结合实际情况，制定针对性策略。总体而言，主要有两种模式：