一种以太环网业务及流量监控装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤矿安全生产信息化领域，尤其涉及一种以太环网业务及流量监控装置。
【背景技术】
[0002]近年来，大多数现代化矿井都进行了矿井综合自动化系统、数字矿山系统的建设或改造，这些系统显著的特点之一就是采用了工业以太环网作为基础传输平台。工业以太环网由工业网络核心交换机、节点交换机、单模光缆组成，形成了单个或多个冗余环。该网络建设的初衷是将其作为矿井安全生产信息(比如测控数据、语音、视频等)的基础传输平台，是一条“高速路”。但由于矿井安全生产的子系统较多，对网络占用需求不同，因此，目前大多采用VLANjg 口限制等技术对网络带宽进行了限制。
[0003]现有矿井工业以太环网是由地面环和井下环组成，井上井下各生产、安全子系统从就近的节点交换机接入。随着接入的子系统的增多，与网络带宽资源的有限的矛盾显现。而现有的网络监管系统不能对各个子系统的流量进行管理。只能以旁路方式接入网络、针对接入端口进行VLAN和带宽限制，不能满足安全生产的需要。特别是随着技术的发展，网络视频系统的接入需要更大的带宽，能否对重要的子系统(比如瓦斯监控子系统)给予带宽保证，以及如何合理分配、监控网络对于矿井安全生产来说尤为重要。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型针对上述问题，提出了一种以太环网业务及流量监控装置，针对矿井工业以太环网的结构，设置流控设备，对接入网络的各个子系统信息进行识别以及带宽、流速的控制，以满足安全生产的需要。
[0005]本实用新型提供了一种以太环网业务及流量监控装置，包括核心交换机、节点交换机和主服务器，所述核心交换机分别连接在主服务器两侧并通过网闸连接到管理网络；各节点交换机通过光纤相连并将各自的数据通过核心交换机流向主服务器，其特征在于，还包括流控设备，所述流控设备串接在所述核心交换机的两侧，所述流控设备的两端分别连接所述核心交换机以及节点交换机。
[0006]优选地，所述数据为语音数据或者视频数据。
[0007]优选地，所述流控设备根据数据携带的不同协议标识将所述数据按应用类别的不同进行归类。
[0008]优选地，所述流控设备对端口或者IP地址进行流量配置。
[0009]优选地，所述流控设备根据时间段、流量通道或者会话数进行流量配置。
[0010]优选地，所述流控设备还用于，当分类后的业务数据、端口或IP地址出现异常流量时触发告警，所述异常流量为一段时间内流量超过阈值或者重要业务的流量接近给定带宽。
[0011]优选地，所述流控设备还用于对数据进行统计并以图表形式显示。
[0012]采用本实用新型所提供的技术方案，针对矿井工业以太环网的结构，设置流控设备对接入网络的各个子系统信息进行识别以及带宽、流速的控制，以满足安全生产的需要。
【附图说明】
[0013]下面将参照附图描述本实用新型的具体实施例，其中:
[0014]图1为现有矿井工业以太环网结构示意图；
[0015]图2为现有矿井工业以太环网另一结构不意图；
[0016]图3为本实用新型实施例流量监控结构示意图；
[0017]图4为本实用新型实施例另一流量监控结构示意图；
[0018]其中，1、核心交换机；2、节点交换机；3、光纤；4、主服务器；5、网闸；6、流控设备。
【具体实施方式】
[0019]为了使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。
[0020]现有煤矿生产工业以太网为环形结构，其主要有两种结构，一种为地面一个环网、井下另一个环网，如图1所示，由地面环和井下环两部分组成；另一种是地面和井下是一个环网，如图2所示，由地面和井下组成一个环网的结构。
[0021]井上井下各生产子系统、安全子系统等从就近的节点交换机2接入，节点交换机2主要起到网络接入的作用。随着接入子系统的增多，所需要的带宽也就越来越多，这就与有限的网络带宽资源产生矛盾，且愈加突显。最终导致网速变慢，特别是对于一些关键应用网络传输不能得到保障。因此，如何合理分配和监控网络对矿井安全生产来说非常重要。
[0022]矿井工业以太网是环形结构，环网主要是环网交换机构成，各个节点交换机2之间通过光纤4相连接。其中，一般地面上的节点交换机之间采用单模光缆连接，而井下的节点交换机(一般采用隔爆交换机)之间则利用矿用阻燃光缆来连接。
[0023]在调度室机房中设有主服务器4，其中，主服务器4可以是一个服务器也可以是一个服务器群组，流向主服务器4的数据可以是人员定位系统或各种生产监控系统的数据，也可以是wifi通讯或3G通讯等语音数据，还可以是网络摄像头产生的视频数据。
[0024]通常把连接在主服务器4两侧的环网交换机称为核心交换机1，核心交换机I通过网闸5接入管理网络。另外，环网交换机中有一台作为主交换机，由其发送ring握手协议来判断环网各交换机的运行情况，以决定数据的流向。环网正常的情况下，主交换机其中一侧是逻辑断开的，环网各节点交换机数据从主交换机两侧分别走向核心交换机I。当环网上任意一台交换机出现故障时，与该故障交换机相邻的交换机的数据就会走向一侧正常的链路上，这就是工业环网的一个冗余机制。据此可以看出，根据矿井工业以太环网的拓扑结构和实际应用，主要流量是从各环网节点交换机2向主服务器7的数据，那么，流量最大的网段为连接主服务器7的交换机(也即核心交换机I)两侧。
[0025]本实用新型实施例提供了一种矿井工业以太环网业务及流量监控装置，包括核心交换机1、节点交换机2、主服务器4以及流控设备6，本实用新型实施例的流控设备6是一个硬件网络设备，串接在核心交换机I的两侧，用于配置、监控、管理环网中的数据流量。
[0026]对于地面环和井下环分开的这种以太环网结构，也即图1所示的环网结构。当需要对地面环进行监控时，则将流控设备6分别在A、B两点接入，通过A、B对地面环进行监控，如图3所示。同理，当需要对井下环网进行监控时，则需要在井下相应位置接入流控设备6，也即在C、D两点接入。
[0027]对于地面和井下共同组成一个环网的以太环网结构，也即图2所示的环网结构。当需要对环网进行监控时，则将流控设备6分别从E、F两点接入，如图4所示。
[0028]流控设备6用于抓取流经的数据包并进行数据分析，判断各数据包的应用归类。矿井工业以太环网随其交换机厂商不同采用了各自的私有协议，包括High speedRedundancy>Hiper Ring、Turbo Ring、N_Ring等，这些私有协议保证了环网的冗余运行、故障切换以及快速恢复。本实用新型的流控设备6在进行数据分析的过程中，由于根据业务不同各数据会有不同的协议标识，因此，本实用新型通过不同的协议标识才识别各类应用信息流。
[0029]不仅如此，本实用新型实施例中流控设备6既可以对分类业务数据进行流量配置，也可以对端口、IP地址进行流量配置，对主干网络的带宽进行合理分配。流量配置可以根据应用、IP地址、时间段、sess1n会话数、流量通道等条件组合，灵活分配网络带宽的同时严格控制带宽的使用。比如，针对视频监控系统、语音广播系统、安全监测监控系统等不同的业务应用系统实施不同的带宽策略，保障矿井以太环网内关键业务系统；或者，基于时间段的策略在用网高峰期对非关键网络进行管控，各网络之间进行优先级划分，灵活的动态分配带宽策略。对于带宽的分配还可以有其他分配策略，本实用新型对此不做限制。
[0030]其中，分类业务一般为视频系统或者语音系统可以识别的系统。流控设备6实时监测IP地址、分类业务的流量、流速，当出现异常流量时进行告警。其中，异常流量可以是突发流量，也即一段时间内流量较大或超过阈值，也可以是重要应用(比如瓦斯监控系统)的流量接近给定带宽。
[0031]流控设备6还用于，针对各应用、端口、IP地址、协议标识等进行数据统计，并以图表形式显示。
[0032]采用本实用新型所提供的以太环网业务及流量监控装置，针对矿井工业以太环网的结构，对接入网络的各个子系统信息进行识别以及带宽、流速的控制，以满足安全生产的需要。
[0033]以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制。因此，在不背离本实用新型的精神及其实质的情况下，本领域技术人员可作出各种改变、替换和变型。很显然，但这些改变、替换和变型都应涵盖于本实用新型权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种以太环网业务及流量监控装置，包括核心交换机(I)、节点交换机(2)和主服务器(4)，所述核心交换机(I)分别连接在主服务器(4)两侧并通过网闸(5)连接到管理网络；各节点交换机⑵通过光纤⑶相连并将各自的数据通过核心交换机⑴流向主服务器(4)，其特征在于，还包括流控设备￠)，所述流控设备(6)串接在所述核心交换机的两侧，所述流控设备￠)的两端分别连接所述核心交换机(I)以及节点交换机(2)。2.如权利要求1所述的以太环网业务及流量监控装置，其特征在于，所述数据为语音数据或者视频数据。3.如权利要求1所述的以太环网业务及流量监控装置，其特征在于，所述流控设备(6)根据数据携带的不同协议标识将所述数据按应用类别的不同进行归类。4.如权利要求1所述的以太环网业务及流量监控装置，其特征在于，所述流控设备(6)对端口或者IP地址进行流量配置。5.如权利要求1或4所述的以太环网业务及流量监控装置，其特征在于，所述流控设备(6)根据时间段、流量通道或者会话数进行流量配置。6.如权利要求1或4所述的以太环网业务及流量监控装置，其特征在于，所述流控设备(6)还用于，当分类后的业务数据、端口或IP地址出现异常流量时触发告警，所述异常流量为一段时间内流量超过阈值或者重要业务的流量接近给定带宽。7.如权利要求1所述的以太环网业务及流量监控装置，其特征在于，所述流控设备(6)还用于对数据进行统计并以图表形式显示。
【专利摘要】本实用新型提供了一种以太环网业务及流量监控装置，包括核心交换机、节点交换机、主服务器，环网各交换机通过光纤相连并通过核心交换机与主服务器相连接，还包括流控设备，流控设备串接在连接主服务器的交换机的两侧。本实用新型所提供的技术方案，针对矿井工业以太环网的结构，对接入网络的各个子系统信息进行识别以及带宽、流速的控制，以满足安全生产的需要。
【IPC分类】H04L12/42, H04L12/26
【公开号】CN204633789
【申请号】CN201320656329
【发明人】常进龙, 王兆宇, 张立
【申请人】天津德通电气有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年10月23日