1.3.2 工厂外网关键技术概述

工厂外网指以支撑工业全生命周期各项活动为目的，用于连接企业上下游、企业多个分支机构、企业与云应用/云业务、企业与智能产品、企业与用户之间的网络。企业通过IT系统与互联网融合、OT系统与互联网融合、服务与互联网融合、企业专网与互联网融合4种模式上云。企业信息化典型场景对于工厂外网的技术需求，包含工业实体的互联网接入需求、跨区域之间的互联与隔离需求、工业网络与混合云互联的需求、工业互联网对广域承载网络的差异化服务需求（QoS、安全/保护等）。工业互联网技术体系如图1-10所示。

图1-10 工业互联网技术体系

为实现网络多租户及用户资源定制能力，基础设施/设备需要支持网络功能虚拟化（NFV），从设备层面实现资源虚拟化；网络层面需要通过软件定义网络（SDN）技术，实现控制和承载分离；网络控制与编排层面需要支持通过API向用户开放网络能力。为支持海量设备接入（多为无线方式），需要部署5G网络，并支持IPv6接入。

SDN将控制平面与数据平面分离，将逻辑集中在基于软件的控制器。SDN能够随时监视网络的状态，方便在动态环境中及时决策。

工业领域中业务场景复杂多样，需要具有海量连接、低时延的网络连接技术来实现“人、机、物”之间的互联互通。5G作为新一代蜂窝移动技术，具有海量连接、高可靠、低时延等特点，是工业互联网实现全面连接的基础，能够应用于增强移动宽带（eMBB）、大规模机器通信（mMTC）、超可靠低时延通信（uRLLC）三大场景。而5G + SDN/NFV的骨干网络则是工业互联网外网技术的发展方向。

目前，工业控制网络主要局限在局域网（LAN）的范围，不能满足跨局域网、多实时边缘网络互联的确定性业务传输需求，而传统的MPLS VPN专线与基于OTN的光网专线仅仅能够满足一般性的业务需求。IETF的DetNet工作组当下正在解决这个问题。确定性网络（DetNet）目标是在第二层桥接和第三层路由段上实现确定传输路径，这些路径可以提供时延、丢失分组和抖动的最坏情况界限，以此提供确定时延。与TSN相比， DetNet的工作范围更加广泛，通过MPLS/IP技术，以期实现三层的确定性传输。