CN111817889A - 一种智能变电站过程层端口连接错误定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能变电站过程层端口连接错误定位方法，设定IED设备与交换机连接的指定端口；在交换机对应的端口配置输入白名单；IED设备接入交换机端口后，向该端口发送报文，交换机对报文关键字与该端口白名单中条目进行比对；当有匹配条目时，则该报文正常进入交换机进行转发；当无匹配条目时，该报文在交换机输入端口丢弃，同时交换机上送告警信息通知用户。本发明有效提升了智能变电站过程层网络的运维管理水平，符合智能变电站自动运维的发展趋势。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能变电站过程层端口连接错误定位方法，属于智能变电站网络控制技术领域。
背景技术
智能变电站过程层网络采用星型网络结构，主要用于传输GOOSE、SV等组播报文，每个报文控制块的GOOSE、SV报文的组播MAC地址、APPID均在过程层网络中唯一。
在变电站规划设计阶段，会明确规划IED设备和交换机之间的连接端口，每个IED设备接入交换机的端口都是固定的，交换机按照规划好的网络拓扑进行VLAN或静态组播配置。
当IED设备接入到过程层交换机时，按照交换机规划好的VLAN或静态组播配置进行转发，当IED错误的接入到其他端口时，由于VLAN和静态组播技术均无法识别报文是否从指定的端口输入到交换机中，因此，无法有效的判断是否按照规定的设计进行了交换机端口和IED设备之间的连接。导致后续问题排查困难。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的智能变电站过程层网络组网中IED设备接入错误端口后发现困难的问题，本发明提供一种智能变电站过程层端口连接错误定位方法。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种智能变电站过程层端口连接错误定位方法，包括如下步骤：
设定IED设备与交换机连接的指定端口；
在交换机对应的端口配置输入白名单；
IED设备接入交换机端口后，向该端口发送报文，交换机对报文关键字与该端口白名单中条目进行比对；
当有匹配条目时，则该报文正常进入交换机进行转发；当无匹配条目时，该报文在交换机输入端口丢弃，同时交换机上送告警信息通知用户。
作为优选方案，所述白名单关键字为：组播MAC地址。
作为优选方案，所述白名单关键字为：APPID。
作为优选方案，所述白名单关键字为：组播MAC地址和APPID。
作为优选方案，所述告警信息至少包含：交换机名称，端口号，组播MAC地址、APPID其中一种。
作为优选方案，所述报文包括GOOSE报文、SV报文。
作为优选方案，所述报文中的目标MAC地址和APPID都是在变电站过程层网络全网唯一的。
有益效果：本发明提供的一种智能变电站过程层端口连接错误定位方法，在IED接入非指定交换机端口时，能够准确定位IED设备实际接入的端口、减少运维工作量，提高运维效率。本发明有效提升了智能变电站过程层网络的运维管理水平，符合智能变电站自动运维的发展趋势。
附图说明
图1是本发明的交换机和IED设备连接示意图。
图2是本发明的交换机和IED设备错误连接示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
首先，在过程层网络传输的每个虚拟链路的GOOSE(面向通用对象的变电站事件，Generic Object Oriented Substation Event)、SV(采样值，Sample Value)报文的目标MAC(媒体访问控制，Media Access Control)地址和APPID(应用标识，Applicationidentification)都是在变电站过程层网络全网唯一的。设定IED设备与交换机连接的指定端口，在交换机对应的端口配置输入白名单，IED设备接入交换机端口后，向该端口发送报文，交换机首先对报文关键字与该端口白名单中条目进行比对，当有匹配条目时，则该报文正常进入交换机进行转发；当无匹配条目时，该报文在交换机输入端口丢弃，同时交换机上送告警信息通知用户。
进一步的，白名单包含关键字为：组播MAC地址、APPID或组播MAC地址和APPID。
进一步的，上送告警信息包含：交换机名称，端口号，组播MAC地址、APPID。
实施例1
如图1所示，假设IED1发送报文的组播MAC地址和APPID分别是01-0C-CD-01-00-01和0x1001，IED4发送报文的组播MAC地址和APPID分别为01-0C-CD-01-00-04和0x1004，IED2接收IED1发送的组播报文，IED3接收IED4发送的组播报文。假设采用静态组播配置方式实现SWITCH的组播转发路径配置，因此在SWITCH中组播报文的转发情况为：
| 组播MAC地址 | APPID | 输入端口 | 输出端口 |
| 01-0C-CD-01-00-01 | 0x1001 | P1 | P2 |
| 01-0C-CD-01-00-04 | 0x1004 | P4 | P3 |
当图1的物理连接错误的连接成图2时，IED1和IED4接入到了错误的端口上，也就是两个IED接反了。由于静态组播无法识别组播报文的输入端口是否正确，组播报文依然会在SWITCH中进行转发，组播报文在SWITCH中的转发情况变成了如下情况：
| 组播MAC地址 | APPID | 输入端口 | 输出端口 |
| 01-0C-CD-01-00-01 | 0x1001 | P4 | P2 |
| 01-0C-CD-01-00-04 | 0x1004 | P1 | P3 |
在图2情况下，IED1和IED4未按照规划的接入方式接入到SWITCH的指定端口中，但是，该问题在交换机只做静态组播或VLAN配置时无法被发现，因此，在SWITCH的端口上配置输入白名单来对输入的报文进行匹配检查。白名单配置如下表：
即SWITCH交换机的端口P1配置了一个允许通过的白名单条目：01-0C-CD-01-00-01，0x1001。当然，该条目也可以只使用01-0C-CD-01-00-01或0x1001作为匹配的关键字。端口P4配置了一个允许通过的白名单条目：01-0C-CD-01-00-04，0x1004。同样的，该条目也可以指使用01-0C-CD-01-00-04或0x10041作为匹配的关键字。
配置白名单后，图2中IED1输入到SWITCH的P4端口的组播报文01-0C-CD-01-00-01，0x1001与SWITCH的P4白名单条目01-0C-CD-01-00-04，0x1004不匹配，所以报文将被丢弃，同时SWITCH将产生告警，告警信息包含内容为：交换机名称(SWITCH)，端口号(P4)，组播MAC地址(01-0C-CD-01-00-01)，APPID(0x1001)。IED4输入到SWITCH的P1端口的组播报文01-0C-CD-01-00-04，0x1004与SWITCH的P1白名单条目01-0C-CD-01-00-01，0x1001不匹配，所以报文将被丢弃，同时SWITCH将产生告警，告警信息包含内容为：交换机名称(SWITCH)，端口号(P1)，组播MAC地址(01-0C-CD-01-00-04)，APPID(0x1004)。用户通过告警信息可以快速的定位IED设备错误接入的位置，快速消除故障。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种智能变电站过程层端口连接错误定位方法，其特征在于：包括如下步骤：
设定IED设备与交换机连接的指定端口；
在交换机对应的端口配置输入白名单；
IED设备接入交换机端口后，向该端口发送报文，交换机对报文关键字与该端口白名单中条目进行比对；
当有匹配条目时，则该报文正常进入交换机进行转发；当无匹配条目时，该报文在交换机输入端口丢弃，同时交换机上送告警信息通知用户。
2.根据权利要求1所述的一种智能变电站过程层端口连接错误定位方法，其特征在于：所述白名单关键字为：组播MAC地址。
3.根据权利要求1所述的一种智能变电站过程层端口连接错误定位方法，其特征在于：所述白名单关键字为：APPID。
4.根据权利要求1所述的一种智能变电站过程层端口连接错误定位方法，其特征在于：所述白名单关键字为：组播MAC地址和APPID。
5.根据权利要求1所述的一种智能变电站过程层端口连接错误定位方法，其特征在于：所述告警信息至少包含：交换机名称，端口号，组播MAC地址、APPID其中一种。
6.根据权利要求1所述的一种智能变电站过程层端口连接错误定位方法，其特征在于：所述报文包括GOOSE报文、SV报文。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种智能变电站过程层端口连接错误定位方法，其特征在于：所述报文中的目标MAC地址和APPID都是在变电站过程层网络全网唯一的。
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