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2023-11-20
现场总线网络管理：基于FMSVFD模型的虚拟通信关系
【摘要】：网络管理代理是一个设备应用进程，它由一个FMS的VFD模型表示。基金会现场总线为网络管理者及其网络管理代理之间的通信规定了标准的虚拟通信关系。网络管理代理VCR含有所有设备都熟知的NMA链路连接端点地址的形式，存在于含有NMA的所有设备中。网络管理信息库NMIB的内容是借助虚拟现场设备管理和对象字典来描述的。
为了把设备通信模型中的通信协议集成起来，并监督其运行，基金会现场总线采用网络管理代理（Network Management Agent，NMA）和网络管理者的工作模式。网络管理者的实体在相应的网络管理代理的协同下，完成网络的通信管理。
每个设备都有一个网络管理代理，负责管理其通信栈。通过网络管理代理支持组态管理、运行管理和监视判断通信差错。网络管理代理是一个设备应用进程，它由一个FMS的VFD模型表示。在NMA的虚拟现场设备中的对象是关于通信栈整体或者各层管理实体的信息。这些网络管理对象集合在网络管理信息库（NMIB）中，可由网络管理者使用一些FMS服务，通过与网络管理代理NMA建立虚拟通信关系VCR进行访问。
基金会现场总线为网络管理者及其网络管理代理之间的通信规定了标准的虚拟通信关系。网络管理者及其网络管理代理之间的虚拟通信关系总是VCR列表中的第1个VCR。它提供了可用时间、排队式、用户触发和双向的网络访问。网络管理代理VCR含有所有设备都熟知的NMA链路连接端点地址的形式，存在于含有NMA的所有设备中。通过其他VCR也可以访问NMA，但是只允许通过它们进行监视。
1.网络管理概述
为了在设备中提供集成的第2～7层协议（通信栈协议）并控制和监视它们的操作，FF系统结构定义：在每个设备中都包含一个网络管理代理（NMA）。网络管理代理提供支持组态管理，执行管理和错误管理的能力。这些能力可以通过与访问其他设备应用程序一样的通信协议来访问，从而代替请求特殊网络管理协议的使用。
使用NMA的组态管理能力，在通信栈中设置的参数支持在系统中同其他设备的数据交换。这些过程一般涉及在设备之间定义传输，然后选择需要的通信特征来支持这些传输。这些特征是使用NMA的组态管理能力装载到设备中的。
作为这个组态的一部分，NMA可以被配置成收集已选择的VCR的执行和出错信息。这些信息在运行期间是可以访问的，这使得对设备通信行为的观察和分析成为可能。如果检测到问题，执行将被优化，或者设备通信将被改变，然后设备仍在操作状态时可以进行重新组态。重新组态的实际情况依赖于是否与其他设备的通信被打断了。
这些组态、执行和错误信息包含于网络管理信息库（NMIB）中，实际上驻留在它们自己的通信栈中。像功能块应用信息一样，NMIB由管理VFD说明，由OD描述。虽然在图上没有显示，但系统管理信息库也由该VFD来说明，它提供了访问设备中管理信息的中心点。网络管理信息库是网络管理的重要组成部分，它是被管理变量的集合，包含了设备通信系统中的组态、运行和差错管理的信息。网络管理信息库NMIB的内容是借助虚拟现场设备管理和对象字典来描述的。网络管理代理的虚拟现场设备NMA VFD是网络上可以看到的网络管理代理，也就是FMS看到的网络管理代理。
2.网络管理代理（NMA）
NMA提供对通信栈的组态和统计信息的网络访问。这些信息被描述为NMIB。它们有一部分被系统管理规范定义为可写的；另一部分是只读的。网络只读信息是指从网络方面看是只读的，在操作期间，由通信实体动态设置，它也可以由厂家定义。(www.chuimin.cn)
NMA提供3种信息的访问：
1）关于通信实体的整体信息，例如NMA版本。
2）关于VCR的扩展协议层信息。
3）关于单个协议层的信息。
通过管理VFD支持对NMA的远程访问，其方法同支持对SMK SMIB的访问一样。使用同样的标准VCR。为管理VFD，可以定义附加的VCR，但是它们必须定义为只读访问的。
NMA怎样访问协议信息，以及它怎样生成协议所知的构造参数，通过网络是不可见的。虽然在概念上通过层管理实体支持访问，但是对于一个通信实体的实现者来说，没有必要提供单独的具有外部可见界面层管理实体。因此，在NMA与协议实体之间的界面没有被规定。
NMIB的两个元素是值得注意的。VCR列表中包含有设备中的每一个VCR的描述。VCR列表中的每一条都被说明为一个FMS记录对象（由数据结构定义），并含有一个VCR描述。VCR描述包含有FMS、FAS和DLL的映射信息。FMS写服务可以被用来一个个写它们，或装载整个表。当整个列表被装载时，一个特殊的用来控制整个装载过程的变量首先被写入，引起所有在设备中的VCR终止，NMA和SMK VCR除外。然后使用一系列的FMS写服务装载VCR，每一个服务写一个VCR。当装载完成时，新装载的VCR就可以被使用了。
NMIB的第2个元素是LAS调度表。调度表存在于链路主设备中，它被说明为一个FMS域。它的内容通过NMA仅能看作一个二进制串。FMS的上传和下载能够为这个目的提供服务。
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