一種網絡記錄分析裝置性能測試方法與流程

本發明涉及網絡記錄分析裝置領域，具體地，涉及一種網絡記錄分析裝置性能測試方法。

背景技術：

網絡記錄分析裝置是當今智能變電站兩種重要的運行輔助設備。網絡記錄分析裝置能記錄并解析全站完整過程層、站控層數據，實時跟蹤數據是否異常，對全站各種網絡報文進行實時監視、捕捉、存儲、分析和統計的能力。網絡記錄分析裝置能夠提高電力系統安全運行的重要自動化系統，能實時的偵測出問題環節所在。

網絡記錄分析裝置接入了本站所有過程層、站控層數據，本試驗方法需要驗證網絡記錄分析裝置透明性能力、數據采集能力、數據處理能力、報文異常處理、數據存儲能力。利用大流量大數據及不同類型數據對網絡記錄分析裝置進行相關干擾，分別對上述能力進行測試，從而檢驗智能變電站網絡記錄分析裝置安全穩定運行的可靠性。

在現有技術中，常規測試方法為現場接入數據對現場設備進行數據模擬，利用模擬的過程層數據進行測試，其過程簡單，測試不全面，并遺留許多未測試內容。導致可能在變電站真實發生事件時，網絡記錄分析裝置可能遭遇記錄不完整，出錯情況，也可能出現網絡風暴時，對網絡記錄分析裝置端口進行沖擊并造成運行異常。

技術實現要素：

本發明提供了一種網絡記錄分析裝置性能測試方法，解決現有測試不完整，測試不全面，覆蓋率低問題，提高測試效率及測試安全性，為基于iec61850通信協議下網絡記錄分析裝置安全、可靠、穩定的運行奠定基礎。

為達到上述技術問題，本申請一種基于智能變電站的多維度網絡記錄分析裝置性能測試方法，提供一種可靠、全面、安全的測試方法，所示方法包括：

將配置變電站智能設備與光交換機相連，建立變電站數據報文；

將數字式繼電保護測試儀b配置多個sv報文及goose數據幀，利用sv控制流量變化，利用goose數據對網絡記錄分析裝置進行干擾，分別注入光交換機；

將數字式繼電保護測試儀a配置單個或多個異常sv、goose報文并注入光交換機，通過流量逐步增加分別對網絡記錄分析裝置進行性能測試；

通過光交換機配置sv、goose發送，檢查網絡記錄分析裝置端口處理獨立性及端口處理分類明確性。端口處理獨立性是處理能力及處理方法僅在本端口獨立實現，不可在裝置內部交叉實現，不能在本端口遭受網絡風暴情況下波及其他端口。端口處理分類明確性是應當能把goose、sv報文進行分類，并通過各報文所攜帶變電站唯一標識(mac或appid)進行二次分類，并通過報文發送時間(或報文所攜帶時標)進行排序；

將光電轉換裝置接入網絡記錄分析裝置，通過電腦抓包軟件獲取報文并進行分析，同樣通過注入其他端口進行流量控制，檢查網絡記錄分析裝置的光電轉換裝置所接端口是否有報文輸出。

一、單端口測試方式

傳統單端口測試僅利用數字式測試儀進行端口測試，其測試結果不完整，測試儀本身單端口流量發出能力有限，測試無法達到變電站運行真實效果。本測試方法，可將端口流量加注至100％，在大流量情況下進行各項試驗，利于真實模擬裝置能否在突發網絡事件時，端口處理能力是否達到要求。其中，圖1為常規網絡記錄分析裝置測試原理圖。圖2為本發明的一種網絡記錄分析裝置單端口性能測試原理圖。

步驟1：將待入網變電站scd文件生成cid文件，配置至實際合變電站智能設備1……變電站智能設備n(變電站智能設備可以是合并單元、智能終端、保護裝置、測控裝置等，在此最好使用多種裝置接入進行測試)，便于模擬真實變電站事件。

步驟2：將完成配置的變電站智能設備1……變電站智能設備n接入光交換機；

步驟3：利用待入網變電站scd文件配置數字式繼電保護測試儀b，接至光交換機口，注入變電站事件goose干擾及變電站sv報文，用來控制流量變化，檢查不同流量網絡記錄分析裝置處理能力。

步驟4：利用scd文件配置數字式繼電保護測試儀a，接入光交換機，網絡記錄分析裝置需用繼電保護測試儀a對sv、goose報文數據進行異常處理，用以確網絡記錄分析裝置實際發生事件時處理能力。

步驟5：進行光交換機配置，將變電站智能裝置配置生成報文及數字式繼電保護測試儀b配置生成的sv報文全部接入光交換機，配置光交換機報文輸出端口，所有報文輸出端口為同一端口并將此輸出端口接入網絡記錄分析裝置；

步驟6：通過數字式繼電保護測試儀b，控制sv數據塊輸出多少，從而可對光交換機輸出端口流量進行控制，逐步放大流量，檢查網絡記錄分析裝置所接收數據，對比數字式繼電保護測試儀a所模擬內容是否符合要求；

步驟7：本端口測試完成之后，更換端口，重復進行相關性能測試。

二、多端口測試方式

多端口能力測試主要將變電站完全接入網絡記錄分析裝置，并對裝置所有端口加入流量，能夠反應變電站大數據流量情況下整個裝置處理能力，也能完全測試出端口采集能力，是諸如網絡風暴等情況下裝置極限處理能力。

多端口測試原理與單端口測試相似，但也有不同之處，多端口可將網絡記錄分析裝置多個端口接入光交換機，利用多端口流量進行控制，單獨測試另一端口模擬異常報文，故障信息。多端口能力測試，主要針對整個裝置cpu處理能力，所有端口采集能力進行全面測試。測試可將配置好的智能終端裝置加注至光交換機。用來模擬全站真實情況。

圖3為本發明的一種網絡記錄分析裝置多端口性能測試原理圖；

步驟1：將待入網變電站scd文件生成icd文件配置至實際變電站智能設備1……變電站智能設備n，便于模擬真實變電站事件。

步驟2：將完成配置的變電站智能設備1……變電站智能設備n接入光交換機；

步驟3：利用待入網變電站scd文件配置數字式繼電保護測試儀b，接至光交換機口，注入變電站事件goose干擾網絡記錄分析裝置認知及變電站sv報文，用來控制流量變化。檢查不同流量網絡記錄分析裝置處理能力。

步驟4：利用scd文件配置數字式繼電保護測試儀a，接入網絡記錄分析裝置。繼電保護測試儀a對sv、goose報文數據進行異常處理，用以檢驗網絡記錄分析裝置實際發生事件時處理能力。

步驟5：進行光交換機配置，將變電站智能裝置配置生成報文及數字式繼電保護測試儀b配置生成的sv報文全部接入光交換機，配置光交換機報文輸出端口。所有goose、sv報文配置從所有網絡記錄分析裝置所接入光交換機端口輸出；

步驟6：待所有設備全部完成布置后，即通過數字式繼電保護測試儀b，控制sv數據塊輸出多少，從而可對光交換機輸出端口流量進行控制，逐步放大流量，檢查網絡記錄分析裝置所接收數據，對比數字式繼電保護測試儀a所模擬內容是否符合要求。

步驟7：網絡記錄分析裝置端口數量為n，上訴方法第n端口測試完畢并達到要求后，變換端口分別按照步驟1-步驟7對每個端口的異常處理能力分別測試，循環測試直至n個端口均測試完成。

三、端口獨立性及端口處理分類明確性測試方式

端口獨立性能測試主要將變電站完全接入網絡記錄分析裝置，并對裝置端口注入流量(假設總端口數量為n，流量注入個數為n-1個)，剩余未注入流量端口利用網絡性能分析儀接入進行報文監視，觀察網絡性能分析儀數據端口的數據接收情況。流量注入端口采集應當獨立進行,并完成歸類，采集器不能采用光交換機相似處理機制，網絡記錄分析儀不能發出報文至網絡，網絡性能分析儀監視端口應無報文輸出.端口處理分類明確性應當能把goose、sv報文進行分類，并通過各報文所攜帶變電站唯一標識(mac或appid)進行二次分類，并通過報文發送時間進行排序；。

端口獨立并分類有助于幫助變電站監視光纖鏈路數據完整性并獨立處理，對網絡對某個端口沖擊能夠進行單獨處理，不影響其他采集端口，網絡性能分析儀偵聽應當無報文輸出，不應當摻雜網絡記錄分析裝置的雜亂報文，才能更好的幫助變電站網絡的正常運行。圖4為本發明的一種網絡記錄分析裝置端口獨立性及端口處理分類明確性試原理圖；

步驟1：將待入網變電站scd文件生成icd文件配置至實際變電站智能設備1……變電站智能設備n，便于模擬真實變電站事件。

步驟2：將完成配置的變電站智能設備1……變電站智能設備n接入光交換機；

步驟3：利用待入網變電站scd文件配置數字式繼電保護測試儀a，接至光交換機口，注入變電站sv、goose報文，盡量多組數據從多個端口發出，盡可能多的將sv數據和goose數據注入光交換機。檢查網絡記錄分析裝置處理能力。

步驟4：進行光交換機配置，將goose報文配置全部從光交換機所有口輸出，將所有接入光交換機的sv通過vlan配置分別進入不同端口，假設網絡記錄分析裝置有n個端口，將網絡記錄分析裝置n-1個端口接入交換機；

步驟5：將光電轉換裝置接入網絡記錄分析裝置端口n，通過電腦抓包軟件獲取報文并進行分析，同樣通過注入其他端口進行流量控制，檢查網絡記錄分析裝置的光電轉換裝置所接端口檢查網絡分析裝置分類及端口獨立測試是否正常；

步驟6：第n端口測試完畢并達到要求后，變換端口接入網絡性能分析儀分別循環進行上述步驟1-步驟6測試，分別對每個端口進行端口進行獨立性及端口處理分類明確性測試。

本發明主要目的是網絡記錄分析裝置入網前性能測試，利用變電站真實事件分別對其性能進行測試，對大流量，網絡風暴下網絡記錄分析裝置處理能力進行全面測試。核實網絡記錄分析裝置對數據處理及分析能力。

本發明技術方案是：基于智能變電站多維度和網絡記錄分析裝置性能測試方法，包括以下步驟：

將所有配置變電站智能設備與光交換機相連，建立真實變電站數據報文。

將數字式測試儀b配置多個sv報文及goose數據幀，利用sv控制流量變化，利用goose數據對網絡記錄分析裝置進行干擾。

將數字式測試儀a配置單個或多個異常sv、goose報文注入光交換機，通過流量逐步增加分別進行性能測試。

通過光交換機配置sv、goose發送，檢查網絡記錄分析裝置獨立性能及分類明確性。

將網絡性能測試儀接入網絡記錄分析裝置，同樣通過注入流量，檢查網絡記錄分析裝置是否有報文輸出。

本申請提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：

本發明通過對傳統測試進行升級改造，更加接近真實變電站事件并能全面測試網絡記錄分析裝置性能，降低安全隱患，提高工作效率；

本發明操作性強，可變換多種測試方式，對來自不同數據源注入網絡記錄分析裝置均能進行測試；

本發明測試方法能夠較大限度減少工作量，減少現場不可控因素造成網絡記錄分析裝置運行異常，實用范圍廣。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明實施例的限定；

圖1為常規網絡記錄分析裝置測試原理圖；

圖2為本發明的一種網絡記錄分析裝置單端口性能測試原理圖；

圖3為本發明的一種網絡記錄分析裝置多端口性能測試原理圖；

圖4為本發明的一種網絡記錄分析裝置端口獨立性及端口處理分類明確性測試原理圖；

圖5是本申請中智能變電站網絡記錄分析裝置單端口、多端口測試方法的總體測試流程示意圖；

圖6是本申請中網絡記錄分析裝置端口獨立性及處理分類明確性測試流程示意圖。

具體實施方式

本發明提供了一種網絡記錄分析裝置性能測試方法，解決現有測試不完整，測試不全面，覆蓋率低問題，提高測試效率及測試安全性，為基于iec61850通信協議下網絡記錄分析裝置安全、可靠、穩定的運行奠定基礎。

為了能夠更清楚地理解本發明的上述目的、特征和優點，下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在相互不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是，本發明還可以采用其他不同于在此描述范圍內的其他方式來實施，因此，本發明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。

請參考圖5-圖6，本實用常規測試方法為：利用數字式保護測試儀將報文直接加注至和網絡記錄分析裝置，利用加注報文直接模擬并進行測試。在網絡記錄分析裝置報文存儲性能測試中，傳統加注方式慢，試驗周期長；報文監視功能測試中，報文流量小，處理能力無法體現，無法真實再現網絡風暴情況下網絡記錄分析裝置處理能力；在解析功能測試中，報文解析針對性單一，流量小，無法監視在網絡流量較大情況下是否發生丟幀，當有異常報文時處理能力受流量限制；在端口獨立性能測試中，沒有注入足夠的流量，不能準確分析流量進入端口是否受其他端口流量限制或其他端口流量會對本端口流量進行沖擊。

提出的新方法為：將網絡記錄分析裝置接入光交換機端口，利用變電站智能設備(變電站合并單元、智能終端、保護裝置、測控裝置等)及數字式測試儀進行同時加注，此方法數據源多，測試內容全面。

網絡記錄分析裝置報文存儲能力性能試驗中，將所有設備全部發出報文，連續記錄所發出報文。根據發送報文的流量以及裝置的存儲介質容量計算記錄容量達到極限的時間，分別記錄存儲容量達到極限時前后記錄情況，根據記錄時間回溯裝置記錄的全過程，裝置應不發生報文丟失，并能實現循環記錄。流量過大情況下，更能測試出端口采集能力。

報文實時監視功能需要針對報文流量從0至100mb/s情況下，檢查異常報文處理分析能力。

sv數據需要模擬丟幀、錯序、重復、抖動等，檢查網絡記錄分析裝置是否正常處理并展示。

goose同樣模擬丟幀、超時、狀態改變、置檢修等，檢查網絡記錄分析處理能力。

解析數據能力是將智能變電站數據形式sv(包括61850-9-2報文、61850-9-1報文、60044-7/-8報文)、goose報文、mms報文等報文形式進行完整展示。變電站最常見數據為61850-9-2報文，報文解析能力需通道達到30通道。

同時，goose需能正常解析并展示。

此測試內容在上圖中進行測試，注入總計流量按sv數據塊一次從0開始增加至100mb/s，檢查在何時出現無法解析或出現異常情況。

表1為解析能力測試滿足條件。

記錄流量大小應至少達到80％流量，不產生異常，即為通過。

記錄端口的獨立性測試向被測裝置n-1個端口(假設裝置有n個采集端口)發送不同數據信息，查詢被測裝置的記錄文件，應只有相應端口的記錄文件，并記錄文件為光交換機配置發送的數據信息，第n口接收數據，為空文件，并在其他口進行網絡風暴模擬，準確檢查第n口接收數據情況，通過光電轉換裝置接入電腦進行軟件分析n口發送數據，發送為空文件，通過循環端口測試，將所有端口獨立性能測試完畢。

同樣將被測裝置n-1個端口(假設裝置有n個采集端口)發送不同數據信息，利用網絡性能分析儀接入第n口，監測網絡性能分析儀端口n數據的數據接收發送數據情況，并觀察其他端口數據流量及數據是否與發送一致并且能夠分類，按照發送時間順序(或報文攜帶時標)進行排序，網絡記錄分析裝置n端口本身無任何報文接收與發送并能分類排序為合格。通過端口進行循環測試，將所有端口分類明確性測試完畢。

本發明利用待入網變電站scd文件，通過全站sv，goose報文等進行配置，真實再現智能變電站可能在運行情況下所發生異常行為，更加準確反映真實狀況下待測裝置處理能力。

本發明測試方法操作性強，能夠較大限度減少工作量，實用范圍廣。

盡管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。