CN113810250B - 一种消息跟踪方法、系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消息跟踪方法、系统及设备,包括,获取上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态;若上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态为断连状态,则ping上位机的网卡的IP地址与断连的下位机的网络端口的IP地址;若ping通,则抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,得到消息跟踪文件,并保存至预设路径;本发明通过抓取上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络通信消息;实现在链路层对上位机与下位机之间的消息交互的抓取,获取瞬间断连后上位机与下位机之间的信息交互,以对下位机与上位机之间的断连原因的准确定位。
Description
技术领域
本发明属于分散控制系统技术领域,涉及分散控制系统传输数据的处理,特别涉及一种消息跟踪方法、系统及设备。
背景技术
分散控制系统(DCS)是利用计算机技术对工业生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种新型控制设备,其广泛的应用于电力等工业生产领域;随着电力系统的规模越来越大,结构越来越复杂,对电力设备的管理也日趋重要。
在电厂中,分散控制系统的上位机会与下位机之间通过多种协议进行通信;分散控制系统运行过程,当遇到上位机与下位机断开连接又瞬间恢复连接的情况下,运维人员仅能获取告警信息,未能及时利用抓包软件对告警内容进行抓取,进而无法获取瞬间断连后上位机与下位机之间的信息交互。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题,本发明提供了一种消息跟踪方法、系统及设备,以解决现有的分散控制系统中,当上位机与下位机发生瞬间断连的情况下,无法获取上位机与下位机之间在瞬间断连后的信息交互的技术问题。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
本发明提供了一种消息跟踪方法,包括以下步骤:
获取上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态;
若上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态为断连状态,则ping上位机的网卡的IP地址与断连的下位机的网络端口的IP地址;
若ping通,则抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,得到消息跟踪文件,并保存至预设路径。
进一步的,获取上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态的过程,具体如下;
利用上位机的dpu_monitor程序,向下位机的每个网络端口发送心跳消息;下位机的每个网络端口接收心跳消息后,分别向上位机的dpu_monitor程序回复心跳响应消息;若上位机的dpu_monitor程序在预设时间周期内,未收到下位机的某个网络端口的心跳响应消息,则上位机的网卡与所述下位机的网络端口的网络连接状态为断连状态。
进一步的,ping上位机网卡的IP地址与断连的下位机的网络端口的IP地址的过程中,若上位机的网卡的IP地址与下位机的某个网络端口的IP地址ping不通,则上位机的网卡与所述下位机的网络端口之间存在物理故障,并发送告警信息。
进一步的,抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息的过程,具体如下:
采用上位机的Tcpdump程序,定时抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,并发送系统告警信息。
进一步的,所述系统告警信息的内容为DPU+IP_SRC+IP_DST+时间。
进一步的,所述消息跟踪文件的格式为pcap格式文件,所述消息跟踪文件的文件名为:DPU+IP_SRC+IP_DST+时间文件。
进一步的,采用wireshark工具对所述消息跟踪文件进行解析,得到解析后的跟踪消息,并将解析后的跟踪消息进行展示。
进一步的,若上位机的网卡与下位机的多个网络端口之间的网络连接状态为断连状态,则采用多线程,分别ping上位机的网卡的IP地址与断连的下位机的网络端口的IP地址;若ping通,则采用多线程,分别抓取上位机的网卡与每个断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息。
本发明还提供了一种消息跟踪系统,包括:
状态获取模块,用于获取上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态;
ping模块,用于若上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态为断连状态,则ping上位机的网卡的IP地址与断连的下位机的网络端口的IP地址;
抓取模块,用于若ping通,则抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,得到消息跟踪文件,并保存至预设路径。
本发明还提供了一种消息跟踪设备,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现所述的消息跟踪方法的步骤。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供了一种消息跟踪方法,通过根据上位机与下位机的网络连接状态,ping上位机网卡的IP地址与下位机的网络端口的IP地址,若ping通,抓取上位机网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息;实现在链路层对上位机与下位机之间的消息交互的抓取,获取瞬间断连后上位机与下位机之间的信息交互,以对下位机与上位机之间的断连原因的准确定位。
进一步的,通过在上位机的网卡与下位机的网络端口之间,利用上位机的dpu_monitor程序与下位机之间的心跳检测,实现对上位机的网卡与下位机的网络端口之间网络连接状态的检测,心跳检测精准的较高。
进一步的,采用上位机的Tcpdump程序,定时抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息;实现抓取链路层上位机与下位机之间的消息交互,满足在上下位机断连时,利用Tcpdump程序自动开启消息跟踪去抓取上下位机间的通信消息,实现对下位机与上位机断连原因的准确定位。
附图说明
图1为本发明所述的消息跟踪方法的流程图;
图2为本发明所述的消息跟踪系统的结构框图;
图3为本发明所述的消息跟踪设备的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题,技术方案及有益效果更加清楚明白,以下具体实施例,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如附图1所示,本发明提供了一种消息跟踪方法,包括以下步骤:
步骤1、获取上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态。
获取过程具体包括以下步骤:
利用上位机的dpu_monitor程序,向下位机的每个网络端口发送心跳消息;
下位机的每个网络端口接收心跳消息后,分别向上位机的dpu_monitor程序回复心跳响应消息;
若上位机的dpu_monitor程序在预设时间周期内,未收到下位机的某个网络端口的心跳响应消息,则上位机的网卡与所述下位机的网络端口的网络连接状态为断连状态,则执行步骤2;
若上位机的dpu_monitor程序在预设时间周期内,收到下位机的每个网络端口的心跳响应消息,则上位机的网卡与下位机的每个网络端口的网络连接状态均为连通状态,则结束本方法。
步骤2、若上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态为断连状态,则ping上位机的网卡的IP地址与断连的下位机的网络端口的IP地址。其中,若上位机的网卡与下位机的多个网络端口之间的网络连接状态为断连状态,则采用多线程,分别ping上位机的网卡的IP地址与断连的下位机的网络端口的IP地址。
步骤3、若ping通,则抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,得到消息跟踪文件,并保存至预设路径。若ping不通,则上位机的网卡与所述下位机的网络端口之间存在物理故障,并发送告警信息,以提示运维人员检测交换机或上位机与下位机之间的网络配置。
本发明中,抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息的过程,具体如下:
采用上位机的Tcpdump程序,定时抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,并发送系统告警信息;所述系统告警信息的内容为DPU+IP_SRC+IP_DST+时间;其中,抓取上位机的网卡与多个断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息时,采用多线程分别抓取。
所述消息跟踪文件的格式为pcap格式文件,消息跟踪文件的文件名为:DPU+IP_SRC+IP_DST+时间文件;采用wireshark工具对以pcap格式文件保存的消息跟踪文件进行解析,得到解析后的跟踪消息,并将解析后的跟踪消息进行展示;本发明中,所述消息跟踪文件保存在上位机的预设固定路径中,所述消息跟踪文件的保持路径及路径容量通过配置文件设置,当消息跟踪文件的保持路径容量超过预设路径容量的预设上限后,则对根据时间顺序对旧文件进行删除,以释放存储空间。
步骤4、当上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络连接状态恢复正常后,即上位机的dpu_monitor程序与断连的下位机的网络端口之间的心跳恢复,则结束本方法。
如附图2所示,本发明还提供了一种消息跟踪系统,包括状态获取模块、ping模块及抓取模块;
状态获取模块,用于获取上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态;
ping模块,用于若上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态为断连状态,则ping上位机的网卡的IP地址与断连的下位机的网络端口的IP地址;
抓取模块,用于若ping通,则抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,得到消息跟踪文件,并保存至预设路径。
如附图3所示,本发明还提供了一种消息跟踪设备,存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于执行所述计算机程序时实现所述的消息跟踪方法的步骤;其中,附图3中的通讯接口,用于接入外部设备,以获取数据。
所述处理器执行所述计算机程序时实现所述消息跟踪方法的步骤,例如:获取上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态;若上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态为断连状态,则ping上位机的网卡的IP地址与断连的下位机的网络端口的IP地址;若ping通,则抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,得到消息跟踪文件,并保存至预设路径。
或者,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述消息跟踪系统中各模块的功能,例如:状态获取模块,用于获取上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态;ping模块,用于若上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态为断连状态,则ping上位机的网卡的IP地址与断连的下位机的网络端口的IP地址;抓取模块,用于若ping通,则抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,得到消息跟踪文件,并保存至预设路径。
示例性的,所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中,并由所述处理器执行,以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序在所述消息跟踪设备中的执行过程。
例如,所述计算机程序可以被分割成状态获取模块、ping模块及抓取模块;状态获取模块,用于获取上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态;ping模块,用于若上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态为断连状态,则ping上位机的网卡的IP地址与断连的下位机的网络端口的IP地址;抓取模块,用于若ping通,则抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,得到消息跟踪文件,并保存至预设路径。
所述消息跟踪设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述消息跟踪设备可包括,但不仅限于,处理器、存储器。
本领域技术人员可以理解,所述附图3仅仅是消息跟踪设备的示例,并不构成对所述消息跟踪设备的限定,可以包括比图示更多的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件;例如所述消息跟踪设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,所述处理器是所述消息跟踪设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个消息跟踪设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块,所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,实现所述消息跟踪设备的各种功能。
所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(SmartMediaCard,SMC),安全数字(SecureDigital,SD)卡,闪存卡(FlashCard)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
实施例
本实施例以某电厂的分散控制系统的上位机与某下位机之间通信消息跟踪过程为例;其中,上位机与下位机相连,每个下位机默认配置四个网络端口,即默认配置四个端口IP;本实施例提供了一种消息跟踪方法,具体包括以下步骤:
步骤1、获取上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态;获取过程具体包括以下步骤:
利用上位机的dpu_monitor程序,分别向下位机的每个网络端口发送心跳消息;其中,上位机的dpu_monitor程序按周期分别向下位机的每个网络端口发送心跳消息。
下位机的每个网络端口接收心跳消息后,分别向上位机的dpu_monitor程序回复心跳响应消息。
若上位机的dpu_monitor程序在预设时间周期内,未收到下位机的某个网络端口的心跳响应消息,则上位机的网卡与所述下位机的网络端口的网络连接状态为断连状态,则执行步骤2。
若上位机的dpu_monitor程序在预设时间周期内,收到下位机的每个网络端口的心跳响应消息,则上位机的网卡与下位机的每个网络端口的网络连接状态均为连通状态,即上位机与下位机之间的通信保持正常,则结束本方法。
步骤2、若上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态为断连状态,则ping上位机的网卡的IP地址与断连的下位机的网络端口的IP地址;其中,若上位机的网卡与下位机的多个网络端口之间的网络连接状态为断连状态,则采用多线程,分别ping上位机的网卡的IP地址与断连的下位机的各网络端口的IP地址。
步骤3、若ping通,则抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,得到消息跟踪文件,并保存至预设路径;若ping不通,则上位机的网卡与所述下位机的网络端口之间存在物理故障,并发送告警信息,以提示运维人员检测交换机或上位机与下位机之间的网络配置。
抓取网络通信消息的过程,具体如下:
采用上位机的Tcpdump程序,每半个小时,抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,并发送系统告警信息;其中,所述系统告警信息的内容为DPU+IP_SRC+IP_DST+时间;其中,抓取上位机的网卡与多个断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息时,采用多线程分别抓取。
所述消息跟踪文件的格式为pcap格式文件,所述消息跟踪文件的文件名为:DPU+IP_SRC+IP_DST+时间文件;采用wireshark工具对以pcap格式文件保存的消息跟踪文件进行解析,得到解析后的跟踪消息,并将解析后的跟踪消息进行展示;利用解析后的跟踪消息对上位机与下位机断连原因的定位。
本实施例中,所述消息跟踪文件保存在上位机的预设固定路径中,所述消息跟踪文件的保持路径及路径容量通过配置文件设置,当消息跟踪文件的保持路径容量超过预设路径容量的80%后,则对根据时间顺序对旧文件进行删除,以释放存储空间。
本实施例中,利用上位机的Tcpdump程序,抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息;利用Linux的Tcpdump命令,能够根据预设定义对网络上的数据包进行截获的包分析工具,Tcpdump命令可以将网络中传送的数据包的“头”完全截获下来提供分析;所述Tcpdump命令支持针对网络层、协议、主机、网络或端口的过滤,并提供and、or或not等逻辑语句去掉无用的信息;
步骤4、当上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络连接状态恢复正常后,即上位机的dpu_monitor程序与断连的下位机的网络端口之间的心跳恢复,则结束本方法。
本实施例所述的消息跟踪方法,用于上位机的后台程序与下位机断连后,提供在链路层上抓取上位机的后台程序与下位机之间的信息交互,用于定位下位机的断连原因;利用上位机的dpu_monitor程序与下位机的网络端口保持心跳检测,根据心跳检测结果,判断上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态;当dpu_monitor程序与下位机的某个网络端口的心跳断连,将发送告警信息,下位机通信故障;并同时启动消息跟踪线程;利用消息跟踪线程发送ping包至下位机,并利用上位机的Tcpdump程序,定时抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,根据对上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息的解析,实现对下位机通信故障的定位。
本实施例提供的一种消息跟踪系统及设备中相关部分的说明可以参见本实施例所述的消息跟踪方法中对应部分的详细说明,在此不再赘述。
上述实施例仅仅是能够实现本发明技术方案的实施方式之一,本发明所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制,还包括在本发明所公开的技术范围内,任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。
Claims (8)
1.一种消息跟踪方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态;
若上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态为断连状态,则ping上位机的网卡的IP地址与断连的下位机的网络端口的IP地址;
若ping通,则抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,得到消息跟踪文件,并保存至预设路径;
获取上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态的过程,具体如下;
利用上位机的dpu_monitor程序,向下位机的每个网络端口发送心跳消息;下位机的每个网络端口接收心跳消息后,分别向上位机的dpu_monitor程序回复心跳响应消息;若上位机的dpu_monitor程序在预设时间周期内,未收到下位机的某个网络端口的心跳响应消息,则上位机的网卡与所述下位机的网络端口的网络连接状态为断连状态;
抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息的过程,具体如下:
采用上位机的Tcpdump程序,定时抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,并发送系统告警信息。
2.根据权利要求1所述的一种消息跟踪方法,其特征在于,ping上位机网卡的IP地址与断连的下位机的网络端口的IP地址的过程中,若上位机的网卡的IP地址与下位机的某个网络端口的IP地址ping不通,则上位机的网卡与所述下位机的网络端口之间存在物理故障,并发送告警信息。
3.根据权利要求1所述的一种消息跟踪方法,其特征在于,所述系统告警信息的内容为DPU+IP_SRC+IP_DST+时间。
4.根据权利要求1所述的一种消息跟踪方法,其特征在于,所述消息跟踪文件的格式为pcap格式文件,所述消息跟踪文件的文件名为:DPU+IP_SRC+IP_DST+时间文件。
5.根据权利要求4所述的一种消息跟踪方法,其特征在于,采用wireshark工具对所述消息跟踪文件进行解析,得到解析后的跟踪消息,并将解析后的跟踪消息进行展示。
6.根据权利要求1所述的一种消息跟踪方法,其特征在于,若上位机的网卡与下位机的多个网络端口之间的网络连接状态为断连状态,则采用多线程,分别ping上位机的网卡的IP地址与断连的下位机的网络端口的IP地址;若ping通,则采用多线程,分别抓取上位机的网卡与每个断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息。
7.一种消息跟踪系统,其特征在于,包括:
状态获取模块,用于获取上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态;
ping模块,用于若上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态为断连状态,则ping上位机的网卡的IP地址与断连的下位机的网络端口的IP地址;
抓取模块,用于若ping通,则抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,得到消息跟踪文件,并保存至预设路径;
获取上位机的网卡与下位机的网络端口之间的网络连接状态的过程,具体如下;
利用上位机的dpu_monitor程序,向下位机的每个网络端口发送心跳消息;下位机的每个网络端口接收心跳消息后,分别向上位机的dpu_monitor程序回复心跳响应消息;若上位机的dpu_monitor程序在预设时间周期内,未收到下位机的某个网络端口的心跳响应消息,则上位机的网卡与所述下位机的网络端口的网络连接状态为断连状态;
抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息的过程,具体如下:
采用上位机的Tcpdump程序,定时抓取上位机的网卡与断连的下位机的网络端口之间的网络通信消息,并发送系统告警信息。
8.一种消息跟踪设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6任一项所述的消息跟踪方法的步骤。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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