一種電力系統中構造轉發路徑的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于利用電力系統的技術領域，涉及智能化變電站過程層通信系統與方法，尤其涉及一種電力系統中構造轉發路徑的方法。
【背景技術】
[0002]隨著智能化變電站實施技術的逐漸成熟和深入，智能化變電站的應用實施已經從最初面向站控層和間隔層發展到面向過程層，過程層的出現是智能化變電站區別于傳統變電站的重要特征，尤其是電子式互感器和智能開關的應用逐漸成熟，變電站裝置的設計、安裝、調試和運行維護都將產生深刻的變革，簡便快速地進行最終施工結果和預期圖紙的比對工作成為系統能否迅速交付使用的關鍵。
[0003]在智能化變電站所有裝置安裝完成后，需要檢查各個裝置是否準確安裝到位，這時需要試運行一段時間，出現問題再一步一步整改。在大型變電站中，網絡拓撲非常復雜，線纜異常之多，進入智能化時代后，交換機的加入引入了一系列新的問題，追查問題所花費的時間變得更長。
[0004]傳統的交換機在端口的入方向學習MAC地址，這一步可以準確定位出端口是否連接有裝置；然后在每個端口統計收發報文數量，這一步可以定位是否存在錯包等問題。但是在現實變電站的網絡拓撲中，實時流量不間斷的情況下，這些手段只能夠定位到很簡單的問題，對于丟包、錯包、延時較大等問題則無能為力了。
[0005]網采網跳環境下的電力系統中加入了交換機等網絡因素，數據的傳輸路徑沒有傳統電力系統下那么直觀，一旦鏈路出現故障，查找原因及故障比較困難。
【發明內容】
[0006]本發明為了克服上述技術存在的問題，提供一種電力系統中構造轉發路徑的方法；本發明是通過交換機對網絡數據報文的偵聽，提取每個端口的雙向數據流的裝置標識來構造轉發路徑，形成局域網拓撲圖，實時對網絡運行狀況進行檢測。
[0007]一種電力系統中構造轉發路徑的方法，所述方法包括:偵聽數據報文，提取雙向轉發表，構造轉發路徑，監測網絡運行狀況。
[0008]一種電力系統中構造轉發路徑的方法，其特征在于按以下步驟進行:
[0009]步驟一偵聽入方向的數據報文:交換機提取端口裝置標識，形成入包方向轉發表;
[0010]步驟二偵聽出方向的數據報文:交換機提取端口裝置標識，形成出包方向轉發表;
[0011]步驟三上報端口雙向轉發表:交換機將檢測到的入包方向轉發表和出包方向轉發表給網管軟件；
[0012]步驟四形成轉發路徑圖:網管軟件分析接收到的入包方向轉發表和出包方向轉發表，構造數據轉發路徑；
[0013]步驟五檢測網絡運行狀況:交換機將各個端口的實時報文數量統計發送給網管軟件，網管軟件據此分析網絡狀況，并且據此定位丟包位置。
[0014]交換機提取到端口出入雙向的裝置標識包括端口、源MAC、虛擬局域網編號(VLAN)和應用標識符(APPID)。
[0015]交換機依據裝置標識統計出入雙向報文數量，頻率為1Hz，同時頻率能動態配置。
[0016]本發明可以快速準備地定位到丟包及故障所在的位置，對于突變型時延可以快速定位。本發明提供一種在二層設備上構造轉發路徑的方法，不需要發送多余的檢測報文，就可以做到依據單個裝置來確定轉發路徑，而不是簡單的網絡拓撲圖。根據每個端口的實時網絡流量，快速準確地定位到丟包及故障所在的位置，并提供操作建議。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的構造轉發路徑的處理流程圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案進一步詳細闡述。
[0019]圖1為本發明構造轉發路徑的流程示意圖，所述方法包括按以下步驟進行:
[0020]步驟101:偵聽入方向的數據報文:交換機提取端口裝置標識，形成入包方向轉發表;
[0021]步驟:102:偵聽出方向的數據報文:交換機提取端口裝置標識，形成出包方向轉發表；
[0022]交換機依據以上兩步形成每個端口的入包方向轉發表和出包方向轉發表，轉發表中的每個節點屬性包括方向、端口、源MAC、虛擬局域網編號(VLAN)和應用標識符(APPID)。
[0023]步驟:103:上報端口入包方向轉發表和出包方向轉發表:交換機將檢測到的入包方向轉發表和出包方向轉發表給網管軟件；網管軟件定期向各個交換機發送入包方向轉發表和出包方向轉發表獲取消息，交換機將入包方向轉發表和出包方向轉發表封裝在正常的管理報文的數據字段，然后通過管理口上報。其他時間交換機不發送這個響應報文。
[0024]步驟:104:形成轉發路徑圖:
[0025]網管軟件分析接收到的入包方向轉發表和出包方向轉發表，構造數據轉發路徑；
[0026]網管軟件分析交換機的各個端口的入包方向轉發表和出包方向轉發表:如果一個端口入方向轉發表中所有的裝置標識都是同一個源MAC，則可以認為該端口直連該源MAC的裝置；否則則認定為級聯端口。如果端口 A入包方向的某條轉發表和端口 B出包方向某條轉發表相同，則在端口 A和端口 B之間存在一條路徑，路徑屬性為轉發表中該節點的三個裝置屬性:源MAC、虛擬局域網編號(VLAN)和應用標識符(APPID);依此形成交換機內部的轉發路徑。
[0027]然后分析各個交換機的級聯端口的入包方向轉發表和出包方向轉發表，如果發現一臺交換機端口C的入包方向的所有轉發表和另外一臺交換端口D的出包方向的所有轉發表一致，則認為這兩臺交換機的這兩個端口之間是互聯的，依此來形成所有交換機間的拓撲圖。
[0028]如果網管軟件發現裝置缺少目的端口、級聯端口是懸空的，則需要檢查網絡連接狀況。如果發現某個裝置未在最終拓撲圖中出現，則需要檢查該裝置是否存在異常或者連接上。
[0029]步驟:105:檢測網絡運行狀況:交換機將各個端口的實時報文數量發送給網管軟件，網管軟件據此分析網絡狀況，據此定位丟包位置。
[0030]交換機可以依據裝置標識統計端口入包方向轉發表和出包方向報文數量，頻率為IHz,同時頻率可以動態配置。網管軟件逐級確定每個裝置的報文是否依據轉發路徑全部完整地發送到了目的裝置，一旦發現丟包則進行提示，包括丟包位置，丟包前的網絡狀況。
[0031]然后依據單位時間內每個裝置和端口轉發報文數量，確定報文的發送間隔是否平穩，以此來確認裝置是否正常，或者交換機是否存在突變型時延等。
[0032]以上所述，僅為本發明的較佳實例而已，并非用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種電力系統中構造轉發路徑的方法，其特征在于按以下步驟進行: 步驟一偵聽入方向的數據報文:交換機提取端口裝置標識，形成入包方向轉發表； 步驟二偵聽出方向的數據報文:交換機提取端口裝置標識，形成出包方向轉發表； 步驟三上報端口雙向轉發表:交換機將檢測到的入包方向轉發表和出包方向轉發表給網管軟件； 步驟四形成轉發路徑圖:網管軟件分析接收到的入包方向轉發表和出包方向轉發表，構造數據轉發路徑； 步驟五檢測網絡運行狀況:交換機將各個端口的實時報文數量統計發送給網管軟件，網管軟件據此分析網絡狀況，并且據此定位丟包位置。
2.根據權利要求1所述的電力系統中構造轉發路徑的方法，其特征在于:交換機提取到端口出入雙向的裝置標識包括端口、源MAC、虛擬局域網編號(VLAN)和應用標識符(APPID)。
3.根據權利要求1所述的電力系統中構造轉發路徑的方法，其特征在于:交換機依據裝置標識統計出入雙向報文數量，頻率為1Hz，同時頻率能動態配置。
【專利摘要】本發明涉及一種電力系統中構造轉發路徑的方法，通過偵聽端口的入方向和出方向數據報文來構造端口雙向轉發表，然后通過網管系統構造交換機內部的轉發路徑，最后形成全網的網絡轉發路徑。本發明克服了拓撲構造需要較長時間才能穩定的不足，彌補了二層交換機不能實時監控報文轉發的缺陷，使得網絡故障和突變時延問題可以得到快速定位。
【IPC分類】H04L12-26
【公開號】CN104579834
【申請號】CN201410853776
【發明人】任波, 汪勇飛
【申請人】武漢中元華電科技股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月31日