用于厂商无关网络装置配置的配置管理装置、配置接口装置和方法

摘要

用于厂商无关网络装置配置的配置管理装置(1)包括用于通过通信网络(4)与网络装置(5，6)进行通信的网络接口单元(2)以及数据存储单元(3)。数据存储单元(3)设置成存储包含对应网络装置类型的名称和厂商无关配置参数(7，8)的至少一个装置简档(17，18，19)，其中网络装置类型定义成提供通信网络(4)中的预定义功能性，网络接口单元(2)包括统一装置网络接口(9)和至少一个装置特定驱动器单元(10，11)，其中统一装置网络接口(9)设置成检索至少一个装置简档(17，18，9)，识别属于与至少一个装置简档(17，18，19)对应的网络装置类型的至少一个网络装置(5，6)，检索关于至少一个网络装置(5，6)的配置期间使用的装置特定配置协议(12，13)的信息，并且经由至少一个装置特定驱动器单元(10，11)中设置成应用装置特定配置协议(12，13)的对应驱动器单元来将厂商无关配置参数(7，8)的值下载到至少一个网络装置(5，6)。不是在配置管理装置中实现，统一装置网络接口(9)的下载功能性和一个或多个装置特定驱动器单元(10，11)可集成在配置接口装置(21)中。

说明书

技术领域

本发明涉及用于厂商无关网络装置配置的配置管理装置、配置接口装置和方法，其中配置管理装置包括用于通过通信网络与网络装置进行通信的网络接口单元以及数据存储单元。

背景技术

在当今工业中，网络通信越来越成为基本部分，因为车间或工厂中安装的或者属于分配网络的所有电子装置能够相互互连（如果不是直接互连则跨网络交换机或I/O装置互连）。术语“电子设备”包括具有通信接口(无论是数字还是模拟总线接口、无论是有线接合还是无线的)的每一种电子装置，并且它包括通过专用通信设备(例如交换机、路由器和/或I/O装置)从中央控制室的装置到分布式控制系统的控制装置和现场装置的所有方面。因此，现代工业设施的(一个或多个)通信网络可具有相当大的大小，并且可包含大量网络节点。网络节点可源自不同厂商，其中各厂商提供特定工具以配置和维护其网络设备。但是，工业设施的拥有者通常期望与任何特定厂商是无关的。因此，需要按照厂商无关方式来实现和操控工业设施中的工业通信网络的有效方式。

在EP 1468371 B1中，描述一种解决方案，其用于配置家庭或办公室网络以实现新应用或服务，例如万维网服务器托管、多玩家博弈、MP3文件共享、视频和语音会议等。首先，从多个服务模板中得到服务模板，其中该服务模板提供用于实现网络中的特定服务的厂商中性端对端要求。然后，所得到的服务模板用来调用配置生成器，其生成网络能够包括的装置类型的厂商中性装置配置设定。随后，在配置验证器模块验证了所请求服务的网络之后，适配器模块将厂商中性装置配置设定转化成厂商特定装置配置设定，并且将这些设定传递给网络中的特定装置。

在WO 2007/053113中，提出一种用于实现和管理厂商中性网络系统的系统，其包括模板生成器，以用于生成多个模板，包括描述现有网络设备和尚未存在的新选择网络设备的网络设备模板、采用关于线缆布线和连接器类型的细节来描述网络设备的连接和布置的物理网络设计模板以及描述关于网络的逻辑建立的信息的逻辑网络设计模板。此外，该系统包括用于基于多个模板自动配置网络设备的配置生成器。但是，没有描述如何执行自动配置。

从US 6349306 B1中已知用于通信网络中的配置管理的方法和设备，其中在已存在且完全配置的网络中，配置设定能够通过使用数据库来改变。在该数据库中，各网络装置由所谓的模型来表示，其中向所谓的模型类型指配各模型。各模型类型与属于相应模型类型的所有模型共同的属性关联，使得模型类型能够被理解为与面向对象的术语中的“类”相似。为了将新配置设定加载到一组网络装置，首先通过选择特定模型类型来创建模板。通过筛选数据库并且检索属于这种特定模型类型的网络装置的属性值，自动填充模型类型的属性，由此生成配置记录。然后，配置记录中的属性值可经过修改，以及将经修改的配置记录加载到数据库中属于特定模型类型的一个或多个模型。一旦配置记录加载到模型，网络管理系统将修改网络装置的参数，以符合模型中的配置数据。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于厂商无关网络装置配置的解决方案，其支持网络的规划和设计。

这个目的通过如独立权利要求所述的配置管理装置和方法来实现。

在按照本发明的配置管理装置中，数据存储单元设置成存储包含对应网络装置类型的厂商无关配置参数的至少一个装置简档，其中网络装置类型定义成提供通信网络中的预定义功能性。配置管理装置的网络接口单元包括统一装置网络接口和至少一个装置特定驱动器单元。统一装置网络接口设置成从数据存储单元中检索至少一个装置简档，以识别属于与所述至少一个装置简档对应的网络装置类型的至少一个网络装置，检索关于至少一个网络装置的配置期间将要使用的装置特定配置协议的信息，以及经由至少一个装置特定驱动器单元中设置成应用装置特定配置协议的对应驱动器单元来将厂商无关配置参数的值下载到至少一个网络装置。

配置管理装置的下载功能性也可在称作配置接口装置的外部装置中实现。配置接口装置包括：统一装置网络接口，其用于通过通信网络与适合存储厂商无关网络装置配置的数据的配置管理装置进行通信；以及装置特定驱动器单元，其用于通过通信网络与网络装置进行通信。配置接口装置的统一装置网络接口设置成从配置管理装置接收可适用于该网络装置的至少一个装置简档的名称，其中装置简档包含对应网络装置类型的厂商无关配置参数，其中网络装置类型定义成提供通信网络中的预定义功能性。统一装置网络接口还设置成从配置管理装置接收属于至少一个装置简档的厂商无关配置参数的值，并且向装置特定驱动器单元提供厂商无关配置参数。配置接口装置的装置特定驱动器单元设置成检索厂商无关配置参数的值，并且使用装置特定配置协议将它们下载到网络装置。

按照本发明、用于厂商无关网络装置配置的方法使用上述配置管理装置和/或配置接口装置，并且包括下列步骤：存储包含对应网络装置类型的厂商无关配置参数的至少一个装置简档，其中该网络装置类型定义成提供通信网络中的预定义功能性；检索至少一个装置简档；识别该通信网络的、属于与至少一个装置简档对应的网络装置类型的至少一个网络装置；检索关于至少一个网络装置的配置期间将要使用的装置特定配置协议的信息；以及使用装置特定配置协议来将厂商无关配置参数的值下载到至少一个网络装置。

相应地，本发明的主要思路是向各厂商特定网络装置指配至少一个装置简档，其中各装置简档对应于预定义网络装置类型，其定义成提供通信网络中的预定义功能性。装置简档包含用于配置对应网络装置类型的厂商无关配置参数。此外，装置简档包含装置简档的名称以及优选地包括对应网络装置类型的数个端口，其中这些端口是特定通信网络的网络端口。可能的网络装置类型的示例是“交换机”、“路由器”、“VLAN交换机”、“操作PC”、“现场控制器”、“I/O板”或“打印机”。厂商无关配置参数可以是例如DHCP设定(动态主机配置协议)、IP地址设定(因特网协议地址)、时间同步设定以及关于是启用还是禁用端口的信息(将该VLAN ID指配给特定端口)和网络装置的进一步用户管理配置。

在设置厂商无关配置参数的值之后，具有对应网络装置类型的那些网络装置的配置然后通过直接地或者经由配置接口装置将这些值从配置管理装置下载到特定网络装置来执行。因此，配置管理装置和配置接口装置分别配备有统一装置网络接口，其适合与配置管理装置的数据存储单元进行通信，以便接收和传送任何种类的数据，以及具体来说接收厂商无关配置参数。如名称已经指示，统一装置网络接口是厂商无关接口。它与装置特定驱动器单元(其也分别是配置管理装置和配置接口装置的一部分)协作，其中装置特定驱动器单元使用装置特定配置协议来直接地或者在转化为装置特定参数之后下载和实现网络装置中的厂商无关配置参数。统一装置网络接口与装置特定驱动器单元之间的协作能够实现为直接通信或者实现为分别对配置管理装置或配置接口装置中的相同数据存储单元的访问。

所提出对具有厂商无关参数的装置简档的用法允许只采用一个配置管理装置以及只采用一个配置软件工具而不是必须使用各种厂商特定配置装置和工具对通信网络的简化和更好的可控配置。因此，一个配置管理装置具有对所有配置设定的完全控制并且具有其历史，这实现一致的“完工资料”的创建。安装和调试通信网络的工程师能够集中于网络的正确参数化，而不是设法记住各种配置装置或工具的每个如何进行工作。网络的配置相应地能够集中于单个手中，这增加通信网络的安全性，这是因为对网络的未经授权访问是更易于可检测的，并且因为消除经由第三方工具的未经授权访问的可能性。

本发明的一个重要优点是将预定义网络装置类型用于通信网络的设计和规划的可能性。起初，仅需要已知粗略网络结构。对于借助于计算机工具而对网络的设计，可使用指配给预定义网络装置类型其中之一并且因此是厂商无关的装置占位符。结果是虚拟网络。然后，对于装置占位符的每个，设置对应装置简档或者装置简档的对应组合的厂商无关参数，以便互连装置占位符，使得虚拟网络充满活力。装置简档的组合由例如与“交换机”的基本功能性相关的基本装置简档以及至少一个专用装置简档(例如“安全交换机”或“VLAN交换机”)组成，其中专用装置简档用来进一步指定或具体化基本装置简档。厂商无关参数可通过人类网络设计人员经由用户接口或者通过例如运行于配置管理装置中的用于自动网络配置的工具或者通过两者的组合来设置。此后，对于装置占位符的每个，选择将要从特定厂商购买的具体物理网络装置，其中具体网络装置需要满足装置简档。这可再次通过用户或者通过例如运行于配置管理装置中的计算机实现工具进行，其中计算机实现工具例如可基于装置简档所定义的要求来过滤网络装置的目录。输出是电子预定列表，基于其，网络装置然后可排序、物理安装并且最终配置，如上所述。因此，变得有可能在进行实际硬件判定之前规划网络，这极大地简化规划阶段。

这样，作为异构系统的通信网络的不仅配置而且工程因同一个计算机装置(在这里为配置管理装置)中的所有必要步骤的集成而得到简化。因此，与各种厂商相关工具的使用相比，通信网络能够更快地并且以较少工作量和成本来进行工程设计。另一优点在于，整个通信网络的电子表示在配置管理装置中采取厂商无关形式成为可用，这还简化对网络的任何修正或变更的操控。

配置管理装置中的数据存储单元以及配置接口装置中可能实现的数据存储单元能够是易失性存储器或者非易失性存储器。

分别在配置管理装置或配置接口装置中用于实现厂商无关参数的装置特定配置协议能够基于例如SNMP(简单网络管理协议)、Netconf(网络配置协议)、TFTP(简单文件传输协议)、经由例如SSH(安全壳层)或Telnet(电信网络)的命令行接口、经由例如HTTP(超文本传输协议)的万维网浏览器接口或者如万维网论坛(W3C)所定义的万维网服务。在同一个通信网络中、第一网络装置可经由这些配置协议的第一个以及第二网络装置可经由这些配置协议的第二个进行通信的意义上，这些协议是装置特定的。正是由厂商来决定要应用哪一种配置协议。另外，在不同厂商通常具有实际应用同一个协议的配置功能的不同方式的意义上，不仅网络装置、而且网络装置中的装置特定协议的使用是厂商特定的。对于经由同一配置协议进行通信的两个不同网络装置，仅当配置功能的参数对于两种网络装置为相同时，即，仅当同一个配置功能的参数具有相同数据类型并且在功能中具有相同位置时，才实现厂商无关性。

在配置管理装置的一实施例中，统一装置网络接口设置成通过经由对应装置特定驱动器单元从至少一个网络装置接收或者从数据存储单元中检索可适用于至少一个网络装置的至少一个装置简档的名称，来识别至少一个网络装置。换言之，配置管理装置需要知道哪些网络装置将要被配置，即，哪些网络装置属于其厂商无关参数将要被下载的网络装置类型，并且(一个或多个)相应网络装置是否具有统一装置网络接口。这个信息能够由配置管理装置分别直接从数据存储单元或者通过扫描通信网络并且从已连接网络装置至少接收它们支持的装置简档的名称来得到。扫描可以是迭代扫描，因为在没有首先访问和/或配置网络装置的一部分(其然后建立到位置更远离配置管理装置的其他网络装置的连接)的情况下，也许并非能够达到整个通信网络。

相同概念针对关于网络装置的每个分别使用的装置特定协议的信息是可适用的。相应地，统一装置网络接口可设置成从数据存储单元中检索关于装置特定配置协议的信息或者经由对应装置特定驱动器单元从至少一个网络装置对它进行接收。

在一具体实施例中，统一装置网络接口可设置成将厂商无关配置参数的值同时下载到多个网络装置。例如，在冗余网络中，至少两个网络装置可属于具有完全相同厂商无关参数的相同网络装置类型。然后可一举配置这些冗余网络装置。

如上所述，网络装置简档可用来设计和规划通信网络。为了支持这个功能性，统一装置网络接口可设置成从现有通信网络自动提取装置简档，即，经由对应装置特定驱动器单元从至少一个网络装置检索包含装置参数的装置描述。配置管理装置、具体来说是配置管理装置的处理单元则设置成从装置描述中提取作为厂商无关配置参数的装置参数。在从至少两个网络装置来检索装置描述的情况下，配置管理装置设置成从至少两个网络装置的装置参数的交集或并集中或者从装置参数的名称的字符串的匹配中提取厂商无关配置参数。

配置管理装置还可设置成在实际开始通信网络的配置过程之前从至少一个网络装置的装置描述和通用配置驱动器自动生成统一装置网络接口，即，配置管理装置可设置成生成它自己的用于厂商无关配置的工具。

采取厂商无关形式的通信网络的上述数据表示可作为通用网络装置的互连存储在配置管理装置的数据存储单元中，其中通用网络装置各与装置简档其中之一或者组合相关，并且在装置简档的组合中，例如与“交换机”的基本功能性相关的基本装置简档通过添加一个或多个专用装置简档、例如“安全交换机”或“VLAN交换机”，由这个基本装置简档的另一指定或具体化来补充。从这个数据表示，配置管理装置的统一装置网络接口可检索关于在厂商无关参数的下一个下载期间将要配置哪些网络装置以及它们使用哪些装置特定协议的上述信息。

此外，统一装置网络接口可设置成经由对应装置特定驱动器单元从至少一个网络装置检索参数的当前实现集合，并且将参数集合与通信网络的表示中的对应通用网络装置的对应厂商无关配置参数进行比较。这意味着，将所规划配置与所实现配置进行比较，即，按规划对完工分析发生。

此外，配置管理装置可设置成从数据存储单元检索通信网络的表示，针对网络中的可能设计误差、例如网络装置的不可达性、网络装置的已连接但未配置端口的存在或者两个网络装置之间的连接的缺失冗余度对它进行分析。这个分析的输出然后可用来校正设计误差，和/或重新设计通信网络。

本发明的另一个重要优点是将中央可用厂商无关配置信息用于这个信息快速重新加载到网络装置的可能性，其在替换网络装置的硬件时是特别受关注的。相应地，配置管理装置的统一装置网络接口设置成识别替换先前安装网络装置的新安装网络装置，其中新安装网络装置可来自不同厂商，或者可以不具有完全相同而是仅相似的仪器类型。重要的唯一方面在于，新安装网络装置支持与先前安装网络装置中使用的相同的装置简档，以便能够履行网络中的相同功能。统一装置网络接口设置成将先前安装网络装置中实现的厂商无关配置参数的相同值下载到新安装网络装置。结果是用于通信网络的即插即用解决方案。

如已经所示，配置管理装置的统一装置网络接口的功能性的上述扩展可在统一装置网络接口中单独地或者结合另一处理单元来实现，其中另一处理单元也包含在配置管理装置中。

在并非网络装置所需的所有配置参数都可被建模并且指配给网络装置类型的情况下，配置管理装置或配置接口装置的装置特定驱动器单元可设置成检索没有被厂商无关配置参数所覆盖的装置特定参数的值，并且下载到和实现网络装置中的值。这些值可从配置管理装置或配置接口装置的数据存储单元中和/或经由用户接口或者从外部网络装置、例如在配置接口装置的情况下从配置管理装置来检索。

附图说明

通过以下结合附图所述的示例，本发明及其实施例也将变得显而易见，附图示出：

图1是结合两个网络装置的配置管理装置，

图2是装置占位符的图示，

图3是与两个网络装置的厂商无关配置过程结合的、图1的配置管理装置的更详细视图，

图4是具有配置接口装置的图3的视图。

具体实施方式

图1中，配置管理装置1示为包括数据存储单元3以及具有集成处理单元14的网络接口单元2。网络接口单元2连接到通信网络4。第一网络装置5和第二网络装置6连接到同一通信网络4。

网络装置5、6的每个能够由至少一个装置占位符来表示，其是已经指配厂商无关装置简档的通用网络装置20的表示。相应地，各装置占位符表示对于通信网络4提供特定功能性的一个特定网络装置类型。对于同一个物理网络装置，如果其硬件这样允许，则可使用一个以上装置占位符。换言之，同一个网络装置可按照不同方式来配置，使得它执行网络中的不同功能。图2示出可适用于属于种类“被管理交换机”并且具有六个网络端口A至F的同一个物理网络装置的两个可能装置占位符的示例。两个装置简档17和18是可用的，其中各装置简档包含名称、在这里为“交换机”和“VLAN交换机”以及与提供交换机或VLAN(虚拟局域网)交换机的相应功能性的网络装置类型对应的厂商无关参数7或8的集合。相应地，满足两种装置简档17和18的要求的物理网络装置是如下装置，其能够按照不同方式、作为经由通信网络4互连计算机或其他处理单元的普通网络交换机或者作为将六个网络端口A至F集中为至少两个小组以使得各小组属于通信网络4的分离子网络的VLAN交换机来操作。因此，第一装置占位符由通用装置20结合第一装置简档17来定义，以及第二装置占位符产生于向通用装置20指配第二装置简档18。在图2的示例中，第一装置简档17的厂商无关参数7的值设置成使得仅启用第六端口F以便连接到通信网络4，而禁用所有其他端口A至E。第二装置简档18的厂商无关参数8的值设置成将启用端口F指配给特定VLAN ID(VLAN标识符)。相应地，能够准备交换机或者VLAN交换机的厂商无关配置，而无需知道将从哪一个厂商购买被管理交换机。

借助于图3，现在说明如何基于上述装置简档、按照厂商无关方式配置网络装置5和6。三个厂商无关装置简档17、18和19存储在配置管理装置1的数据存储单元3中。第一装置简档17属于网络交换机，第二装置简档18属于VLAN交换机，以及第三装置简档19属于现场控制器。

配置管理装置1的网络接口单元2包括统一装置网络接口9以及第一装置特定驱动器单元10和第二装置特定驱动器单元11。统一装置网络接口9从数据存储单元3检索关于将要配置连接到通信网络4的哪一个网络装置并且采用哪些装置简档的信息。在图3的示例中，第一网络装置5将要配置为“交换机”，之后接着将要配置为“现场控制器”的第二网络装置6。在第一配置能够发生之前，必须确保或者统一装置网络接口9必须检验第一网络装置5实际上属于与预计用于下载的相应装置简档对应的网络装置类型。相应地，对其能够并且应当下载特定装置简档的网络装置的标识由统一装置网络接口2通过从数据存储单元3(其中在上述先决条件的检验之后存储这个信息)检索对应信息间接地执行或者通过扫描通信网络4直接执行。

网络接口2对下载过程所需的另一段信息是关于第一网络装置5的配置期间将要使用的装置特定配置协议12的信息。这个信息能够再次从数据存储单元3来检索或者向第一网络装置5来请求它。作为一备选方案，统一装置网络接口9可通过采用一种试错法探测第一网络装置5来识别装置特定配置协议12。第一网络装置5的装置特定配置协议12是基于万维网服务的协议，其然后被指配由第一装置特定驱动器单元10来使用。第二网络装置6的装置特定配置协议13是SNMP，其被指配由第二装置特定驱动器单元11来使用。

一旦所有必要信息是统一装置网络接口9已知的，则装置简档17的厂商无关配置参数7由统一装置网络接口9经由第一装置特定驱动器单元10、使用装置特定配置协议12、即基于万维网服务的协议下载到第一网络装置5。在下载期间，可执行厂商无关配置参数7的转化，以及在必要时可由装置特定驱动器单元10来添加其余装置特定参数。因此，第一网络装置5配置为网络交换机。

此后，同一过程由配置管理装置1的统一装置网络接口9与第二装置特定驱动器单元12协作执行，以便将第二网络装置6配置为现场控制器，使得它变成能够如通信网络4中所规划进行通信。配置期间使用的装置特定配置协议13是SNMP。

图4与图3的不同之处仅在于，统一装置网络接口9、装置特定驱动器单元10、11和数据存储单元15、16在配置接口装置21中实现。对于网络装置5、6的每个，对应配置接口装置21位于配置管理装置与对应网络装置5、6之间的通信网络4中。首先，各配置接口装置21是通用装置。一旦对应网络装置5、6的装置特定协议12、13被识别并且指配给内部装置特定驱动器单元10、11，则配置接口装置21经过个性化，并且变成能够配置对应网络装置5、6。装置特定协议12、13的识别能够通过在相应配置接口装置21的数据存储单元15、16中或者在经由网络接口2与配置接口装置21进行通信的配置管理装置1的数据存储单元3中或者在由统一装置网络接口9在每种情况下从其中检索信息的网络装置5、6的数据存储单元中存储这个信息来执行。

装置简档17、19的厂商无关配置参数的下载过程与如上所述相同，唯一差别在于，配置接口装置21的统一装置网络接口9从配置管理装置1接收将要下载的装置简档的名称以及其厂商无关配置参数的值。

在以上描述中，连接到通信网络的所有装置描述为物理硬件。但是，由于存在朝网络基础设施的虚拟化部分的趋势，所以要理解，配置管理装置、配置接口装置以及网络装置也可实现为减少数量的物理装置中的虚拟装置。