CN106776164B - 一种智能变电站监控后台主机cpu占用测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能变电站监控后台主机CPU占用测试方法，并基于此占用率下对事件分辨可靠性进行检测，所述方法包括：步骤1：将计算机和站控层中心交换机的备用网口相连，利用计算机获取站控层报文；步骤2：将获取的数据包复制到网络测试仪，利用网络测试仪分析数据包中数据帧，获得数据帧信息；步骤3：记录未进行测试时，监控后台主机CPU占用率信息；步骤4：对数据帧信息进行筛选分析，选取出最佳的数据帧经网络测试仪放大至交换机端口满载；步骤5：进行分析观察，获得监控后台主机CPU占用率信息，实现了测试效率和安全性较高，能够对变电站监控后台主机CPU占用进行测试的技术效果。

Description

一种智能变电站监控后台主机CPU占用测试方法

技术领域

本发明涉及计算机信息处理领域，具体地，涉及一种智能变电站监控后台主机CPU占用测试方法，并基于此占用率下对事件分辨可靠性进行检测。

背景技术

站控层交换机是一种连接后台主机及间隔层设备并负责它们之间数据接收和转发的枢纽。当一个数据帧到达交换机后，交换机首先通过查找MAC地址表来决定如何转发该数据帧。如果目的地址在MAC地址表中有映射，它被转发到连接目的节点的端口，否则将数据帧向除源端口以外的所有端口转发。一般智能变电站中未对站控层交换机进行设置，当它检测到以太网口来的数据帧后直接进行转发。

智能变电站中通信网络是变电站智能化的关键依托，而以太网交换机又是整个网络中的枢纽，为保证智能变电站网络系统的安全可靠运行，验证智能变电站网络系统中站控层交换机在网络压力条件对主机CPU占用率的影响，以检验智能变电站网络系统中各设备、回路的安全稳定运行的可靠性。

在现有技术中，常规的CPU占用率测试方法为：将网络测试仪的网口通过网线接入站控层中心交换机备用网口，需要大量接线，效率低和安全性较差，加入百兆广播报文，后台主机CPU占用率较未加报文前未有变化，CPU对这些广播报文未作处理，此方法无法完成智能变电站站控层网络负载下主机CPU占用测试。

综上所述，本申请发明人在实现本申请发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

在现有技术中，现有的变电站监控后台主机CPU占用测试方法，存在测试效率和安全性较差，无法准确进行测试的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种智能变电站监控后台主机CPU占用测试方法，解决了现有的变电站监控后台主机CPU占用测试方法，存在测试效率低和安全性较差，无法准确进行测试的技术问题，有效提高测试效率和测试安全性，能够达到对变电站监控后台主机CPU占用进行有效测试的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种智能变电站监控后台主机CPU占用测试方法，并基于此占用率下对事件分辨可靠性进行检测，所述方法包括：

步骤1：将计算机和站控层中心交换机的备用网口相连，利用计算机获取站控层报文；

步骤2：将获取的数据包复制到网络测试仪，利用网络测试仪分析数据包中数据帧，获得数据帧信息；

步骤3：记录未进行测试时，主机CPU占用率信息，便于与测试结果作对比；

步骤4：对数据帧信息进行筛选分析，选取出最佳的数据帧经网络测试仪放大至交换机端口满载；

步骤5：进行分析观察，获得主机CPU占用率信息。

步骤6：在实时监控主机CPU占用满足测试要求后，利用变电站综合智能检测系统(变电站综合智能检测系统为现有技术中的系统，如北京博电新力电气股份有限公司一款型号为PM6400的产品，在此主要使用其手动测试中的SOE测试单元)，在智能终端侧模拟硬接点信号输出，变电站监控后台获得事件报文及报文时间间隔。

进一步的，所述利用网络测试仪分析数据包中数据帧，获得数据帧信息，具体包括：

首先，利用网络测试仪分析数据包中数据帧，获得数据帧的源MAC、目的MAC、协议信息；

然后，将序号与数据帧的源MAC、目的MAC、协议对应，建立数据帧格式表。

进一步的，所述对数据帧信息进行筛选分析，选取出最佳的数据帧，具体包括：

首先，基于数据帧格式表的序号，逐一对数据帧进行放大，放大后传输至中心交换机备用端口进行最大负载测试；

然后，通过分析观察，测试比较选取出最佳的数据帧。

进一步的，所述测试比较选取出最佳的数据帧具体为：当加载数据帧后，主机CPU占用率较未加报文前及其他数据帧时有明显上升，则该数据帧为最佳的数据帧。

进一步的，所述利用计算机获取站控层报文具体包括：

步骤1：将计算机和站控层中心交换机的备用网口通过网线相连；

步骤2：打开计算机上抓包软件，在软件中选取对应的网卡；

步骤3：启动此网卡对应的开始按钮进行抓包，20秒后停止抓包；

步骤4：保存此包并关闭抓包软件，此时已完成对站控层报文的获取。

进一步的，利用网络测试仪分析数据包中数据帧，获得数据帧信息，具体包括：

首先，将获取的数据包复制到网络测试仪中，打开网络测试仪测试软件；

然后，通过运用测试仪的网络压力测试中的流量机制测试项，通过用户定义选取报文类型为“PCAP”模式，从“PCAP”文件中导入此数据包，此时完成对此数据包的解析。

进一步的通过变电站综合智能检测系统及模拟智能终端信号输出，并在变电站监控后台主机获得硬接点信息，具体包括：

首先，在变电站内选取某一间隔智能终端，将便携式网络分析仪、变电站综合智能检测系统分别与该智能终端相连:；

然后，选取智能终端的硬开入接收点，利用变电站综合智能检测系统模拟硬接点信号输出并按预设事件间隔传输一次；

然后，记录便携式网络分析仪、站内网络分析仪及监控系统后台获得事件报文及报文时间间隔，分别比较报文名称及报文时间间隔。

本发明主要目的是测试智能变电站监控系统后台主机在运行过程中,站控层网络负荷突然增加时，网络风暴对主机CPU占用率的影响，核实后台主机应对站控层网络风暴的能力。

本发明采用的技术方案是：智能变电站站控层网络负载下主机CPU占用测试方法，包括以下步骤：

将计算机与站控层中心交换机备用网口相连，通过抓包软件抓取站控层报文；

将此数据包复制到网络测试仪，分析数据包中数据帧；

选取合适的数据帧经网络测试仪放大至交换机端口满载。

进一步的分析，主机CPU处理的报文格式；

进一步的观察，主机CPU占用率的变化。

本发明的有益效果是：

本发明通过从站控层交换机备用端口抓取报文，减少接线及安全措施，降低安全隐患，提高工作效率；

本发明从站控层交换机直接抓取真实报文，并分析数据包中数据帧，通过网络测试仪放大有效数据帧，模拟网络风暴，与实际运行突发网络风暴时状况接近；

本发明测试方法操作性强，能够较大限度减少工作量，实用范围广。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；

图1是本申请中智能变电站监控后台主机CPU占用测试方法的流程示意图；

图2是本申请中CPU占用测试方法基于此占用率下对事件分辨可靠性进行检测的接线示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种智能变电站监控后台主机CPU占用测试方法，解决了现有的变电站监控后台主机CPU占用测试方法，存在测试效率低和安全性较差，无法准确进行测试的技术问题，有效提高测试效率和测试安全性，能够达到对变电站监控后台主机CPU占用进行有效测试的技术效果。

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

智能变电站站控层网络负载下主机CPU占用测试方法具体实施方式如图1所示。

本实用常规测试方法为：将网络测试仪的网口通过网线接入站控层中心交换机备用网口，加入百兆广播报文，后台主机CPU占用率较未加报文前未有变化，CPU对这些广播报文未作处理，此方法无法完成智能变电站站控层网络负载下主机CPU占用测试。

经改进后方法为：将计算机与站控层中心交换机备用网口相连，通过抓包软件获取站控层报文。将此包复制到网络测试仪，利用此测试仪具有的功能打开此报文，报文中所含数据帧格式如表1所示：

表1

序号	源MAC	目的MAC	协议
				1	00-60-0F-0F-0E-E4	FF-FF-FF-FF-FF-FF	ARP
2	90-E2-71-71-C0-1E	FF-FF-FF-FF-FF-FF	ARP
				3	00-0B-77-77-5B-64	FF-FF-FF-FF-FF-FF	ARP
4	90-E2-71-71-C0-1E	01-00-0B-0B-0B-4B	IP
				5	00-0E-B7-B7-C0-1E	01-00-0B-0B-0B-4B	IP
6	90-E2-71-71-C0-1E	01-00-00-00-01-81	IP
				7	00-A1-IF-1F-95-A1	FF-FF-FF-FF-FF-FF	IP

(一)按照图2接线方式选取表1所示的第一帧、第二帧、第三帧，依次通过网络测试仪将此数据帧放大至备用端口最大负载(百兆)，观察监控系统后台CPU占用率变化，后台主机CPU占用率较未加报文前未有变化，此数据帧无法完成智能变电站站控层网络负载下主机CPU占用测试。

(二)按照图2接线方式选取表1所示的第四帧、第五帧、第七帧，依次通过网络测试仪将此数据帧放大至备用端口最大负载(百兆)，观察监控系统后台CPU占用率变化，后台主机CPU占用率较未加报文前未有变化，此数据帧无法完成智能变电站站控层网络负载下主机CPU占用测试。

(三)按照图2接线方式选取表1所示的第六帧，通过网络测试仪将此数据帧放大至备用端口最大负载(百兆)，后台主机CPU占用率较未加报文前有明显上升，后台主机显示器界面CPU disk控制台有IP地址为10.100.100.XXX的报文，此数据帧已完成智能变电站站控层网络负载下主机CPU占用测试。

(四)继续加载报文，按照图2接线方式选取某一间隔智能终端，将便携式网络分析仪、变电站综合智能检测系统分别与该智能终端相连，通过变电站综合智能检测系统模拟4个硬接点信号输出按事件间隔2ms传输一次，记录便携式网络分析仪、站内网络分析仪及监控系统后台获得事件报文及报文时间间隔，分别比较报文及报文时间间隔与所加报文名称及时间一致，此时完成基于此CPU占用下SOE事件分辨可靠性检测。具体测试结果如表2所示：

表2

监控系统后台主机处理站控层报文需判有效的源MAC地址，目的MAC地址以及IP地址，当端口有大量有效报文存在时，CPU能够处理这些报文，CPU的占用率也会有一定程度的上升。此次试验在测试端口未加负载报文时CPU占用率为3％-5％，在测试端口加满负载报文后CPU占用率为8％-12％。本发明改变常规加载报文测试方法，通过从站控层交换机备用端口抓取报文，减少接线及安全措施，降低安全隐患，提高工作效率；从站控层交换机直接抓取真实报文，并分析数据包中数据帧，通过网络测试仪放大有效数据帧，模拟网络风暴，与实际运行突发网络风暴时状况接近；测试方法科学合理，能够较大限度减少工作量，实用性强，使智能变电站站控层交换机网络负载下主机CPU占用测试更适合现场应用。

本申请中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

本发明通过从站控层交换机备用端口抓取报文，减少接线及安全措施，降低安全隐患，提高工作效率；

本发明从站控层交换机直接抓取真实报文，并分析数据包中数据帧，通过网络测试仪放大有效数据帧，模拟网络风暴，与实际运行突发网络风暴时状况接近；

本发明测试方法操作性强，能够较大限度减少工作量，实用范围广。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种智能变电站监控后台主机CPU占用测试方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：将计算机和站控层中心交换机的备用网口相连，利用计算机获取站控层报文；

步骤2：将获取的数据包复制到网络测试仪，利用网络测试仪分析数据包中数据帧，获得数据帧信息；

步骤3：记录未进行测试时，监控后台主机CPU占用率信息；

步骤4：对数据帧信息进行筛选分析，选取出最佳的数据帧经网络测试仪放大至交换机端口满载；

步骤5：进行分析观察，获得监控后台主机CPU占用率信息；

所述利用网络测试仪分析数据包中数据帧，获得数据帧信息，具体包括：

首先，利用网络测试仪分析数据包中数据帧，获得数据帧的源MAC、目的MAC、协议信息；

然后，将序号与数据帧的源MAC、目的MAC、协议对应，建立数据帧格式表；

所述对数据帧信息进行筛选分析，选取出最佳的数据帧，具体包括：

首先，基于数据帧格式表的序号，逐一对数据帧进行放大，放大后传输至中心交换机备用端口进行最大负载测试；

然后，通过分析观察，测试比较选取出最佳的数据帧。

2.根据权利要求1所述的智能变电站监控后台主机CPU占用测试方法，其特征在于，所述方法还包括步骤6：在实时监控主机CPU占用满足测试要求后，通过变电站综合智能检测系统在智能终端侧模拟硬接点信号输出，变电站监控后台获得事件报文及报文时间间隔。

3.根据权利要求1所述的智能变电站监控后台主机CPU占用测试方法，其特征在于，所述测试比较选取出最佳的数据帧具体为：当加载数据帧后，主机CPU占用率较未加报文前及其他数据帧时有上升，则该数据帧为最佳的数据帧。

4.根据权利要求1所述的智能变电站监控后台主机CPU占用测试方法，其特征在于，所述利用计算机获取站控层报文具体包括：

首先，将计算机和站控层中心交换机的备用网口通过网线相连；

然后，打开计算机上抓包软件，在软件中选取对应的网卡；

然后，启动此网卡对应的开始按钮进行抓包，预设时间后停止抓包；

然后，保存此包为PCAP格式的数据包并关闭抓包软件，此时已完成对站控层报文的获取。

5.根据权利要求1所述的智能变电站监控后台主机CPU占用测试方法，其特征在于，利用网络测试仪分析数据包中数据帧，获得数据帧信息，具体包括：

首先，将获取的数据包复制到网络测试仪中，打开网络测试仪测试软件；

然后，通过运用网络测试仪的网络压力测试中的流量机制测试项，通过用户定义选取报文类型为 PCAP模式，从PCAP文件中导入此数据包，完成对此数据包的解析。

6.根据权利要求1所述的智能变电站监控后台主机CPU占用测试方法，其特征在于，基于获得的占用率对事件分辨可靠性进行检测，变电站综合智能检测系统及模拟智能终端信号输出，并在监控后台主机获得硬接点信息，具体包括：

首先，在变电站内选取某一间隔智能终端，将便携式网络分析仪、变电站综合智能检测系统分别与该智能终端相连；

然后，选取智能终端的硬开入接收点，利用变电站综合智能检测系统模拟硬接点信号输出并按预设事件间隔传输一次；

然后，记录便携式网络分析仪、站内网络分析仪及监控系统后台获得事件报文及报文时间间隔，分别比较报文名称及报文时间间隔。