CN117650996A - 一种智能变电站csd交换机数据通道快速验证方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能变电站CSD交换机数据通道快速验证方法，包括解析CSD交换机配置描述文件，创建交换机端口数据收发关系；CSD交换机配置描述文件数据内部转发关系的自校验；将交换机与测试仪进行测试连接，创建控制块传输端口映射表；顺序从控制块传输端口映射表中选择一个未验证条目进行验证；正常数据的连通性验证；异常数据的阻断性验证；循环测试，自动选择未完成条目进行验证，直至所有条目验证完成；交换机数据通道量联通状态的测试结果展示；本发明通过自动计算出智能变电站过程层网络中各交换机端口数据收发关系，通过自动生成测试数据流自动验证交换机链路是否正确，测试准确度高，减少人工参与工作量，极大提高工作效率。

Description

一种智能变电站CSD交换机数据通道快速验证方法

技术领域

本发明属于智能变电站CSD交换机测试技术领域，尤其是涉及一种智能变电站CSD交换机数据通道快速验证方法。

背景技术

智能变电站CSD文件是交换机配置描述文件，其内容包括IED设备订阅关系和网络拓扑关系，基于SCD文件获取GOOSE/SV的订阅关系，结合网络拓扑关系生成CSD配置文件。在智能变电站过程层网络中，交换机通过导入CSD配置文件生成数据映射关系，端口内部的SV报文和GOOSE报文的数据流向是固定的，交换机链路只允许配置的SV报文或GOOSE报文通过。通过人工方式验证CSD交换机配置的链路是否正确，工作量巨大，通过手动梳理数据端口链路关系，不仅需要对端口间正常配置进行验证测试，还需要对端口间异常配置进行验证测试。这种通过人工手动，进行配置和验证的模式，工作量巨大。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在克服现有技术中上述问题的不足之处，提出一种智能变电站CSD交换机数据通道快速验证方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种智能变电站CSD交换机数据通道快速验证方法，包括如下步骤：

步骤1：解析CSD交换机配置描述文件，创建交换机端口数据收发关系，生成交换机数据收发关系基础表以及交换机数据收发关系验证表，并对交换机数据收发关系基础表以及交换机数据收发关系验证表进行自校验；

步骤2：将将交换机端口与测试仪端口一一对应连接，同时基于步骤1创建的交换机数据收发关系基础表，将具有相同属性的端口进行合并生成控制块传输端口映射表；

步骤3：基于步骤2的控制块传输端口映射表，顺序从控制块传输端口映射表中选择一个未验证条目进行验证；

步骤4：基于控制块传输端口映射表，自动生成正确的测试数据流，并开始测试；

步骤5：基于控制块传输端口映射表，自动生成异常数据的测试数据流，并开始测试；

步骤6、根据控制块传输端口映射表条目，当前测试项标记为完成状态，同时自动跳转到步骤3继续其它条目测试，直至完成所有的控制块传输端口映射表条目；

步骤7、基于控制块传输端口映射表条目，以及步骤5和步骤6各端口对控制块数据流联通状态判断结果，自动以图形化方式展示测试结果。

进一步的，所述步骤1中，

基于CSD交换机配置描述文件，解析“Topology”节点，生成交换机数据收发关系基础表；具体数据内容包括：数据类型、APPID、组播MAC地址、VLAN、优先级、confRev、数据集名称、控制块名称；数据类型包括：SV输入、SV输出、GOOSE输入、GOOSE输出；

基于CSD交换机配置描述文件，解析“SwConfig”节点，生成所有交换机数据收发关系验证表；具体数据内容包括：APPID、组播MAC地址、VLAN。

进一步的，所述步骤1中，对交换机数据收发关系基础表以及交换机数据收发关系验证表进行自校验包括：

通过判断交换机数据收发关系基础表中所有条目与交换机数据收发关系验证表中所有条目是否一致，如不一致，则给出告警提示。

进一步的，所述步骤2中，

相同属性包括：APPID、组播MAC地址、VLAN；

控制块传输端口映射表条目包括：交换机输入端口、交换机输出端口列表、数据类型、APPID、组播MAC地址、VLAN、优先级、confRev、数据集名称、控制块名。

进一步的，所述步骤4具体包括：

从控制块传输端口映射表中提取数据创建测试用例，提取的数据条目包括：APPID、组播MAC地址、VLAN、优先级、confRev、数据集名称、控制块名数据，基于IEC61850中SV与GOOSE报文创建规则，自动生成测试用例，通过从发送端口发送流量，在接收端口实时监视流量信息，判断端口间的连通性。

进一步的，通过从发送端口发送流量，在接收端口实时监视流量信息，判断端口间的连通性包括：

开始测试后，测试仪按照通道的最大负载(100％)持续加载流量；

实时监视与分析数据过程，通过实时分析测试仪的接收端口流量大小，判断出端口连通状态；

如果接收流量等于设定的最大负载，判断该条目状态正常；

如果接收流量不等于设定的最大负载，判断该条目异常。

进一步的，所述步骤5具体包括：

异常数据类型包括：APPID异常、VLAN异常、MAC地址异常，其中，

APPID异常是通过修改APPID值与控制块传输端口映射表中APPID值的不一致，形成测试用例；

MAC异常是通过修改MAC值与控制块传输端口映射表中MAC值的不一致，形成测试用例；

VLAN异常是通过修改VLAN值与控制块传输端口映射表中VLAN值的不一致，形成测试用例；

基于上述的APPID异常值、MAC异常值、VLAN异常值，再从控制块传输端口映射表中提取其他数据创建测试用例，提取的数据条目包括：优先级、confRev、数据集名称、控制块名数据，基于IEC61850中SV与GOOSE报文创建规则，自动生成测试用例；通过从发送端口发送流量，在接收端口实时监视流量信息，判断端口间的连通性。

进一步的，通过从发送端口发送流量，在接收端口实时监视流量信息，判断端口间的连通性包括：

开始测试后，测试仪按照通道的最大负载(100％)持续加载流量；

实时监视与分析数据过程，通过实时分析测试仪的接收端口流量大小，判断出端口连通状态；

如果接收流量等于零(不存在加载流量)，判断该条目状态正常；

如果接收流量不等于零(存在加载流量)，判断该条目异常。

相对于现有技术，本发明所述的一种智能变电站CSD交换机数据通道快速验证方法具有以下优势：

本发明通过自动计算出智能变电站过程层网络中各交换机端口数据收发关系，同时通过自动生成测试数据流，自动验证交换机链路是否正确，测试准确度高，减少人工参与工作量，极大提高工作效率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为一种智能变电站CSD交换机数据通道快速验证方法流程图；

图2为网络测试仪与交换机连接示意图；

图3为测试结果展示样式；

图4为CSD交换机配置描述文件的SwConfig节点结构图；

图5为CSD交换机配置描述文件的Topology节点结构图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，为本发明提供了一种智能变电站CSD交换机数据通道快速验证方法，包括以下步骤：

步骤1，解析CSD交换机配置描述文件，创建交换机端口数据收发关系。

基于CSD交换机配置描述文件，解析“Topology”节点，生成所有交换机数据收发关系基础表。如图5所示，解析“Topology”节点下的“Switch”节点，创建一台交换机端口数据收发关系基础表，

该基础表包含所有经过这台交换机端口的SV和GOOSE数据的接收和发送数据。

具体数据内容包括：数据类型、APPID、组播MAC地址、VLAN、优先级、confRev、数据集名称、控制块名称。

数据类型包括：SV输入、SV输出、GOOSE输入、GOOSE输出。

基于CSD交换机配置描述文件，解析“SwConfig”节点，生成所有交换机数据收发关系验证表。

如图4所示，解析“SwConfig”节点下的“SwitchPar”节点，创建一台交换机端口数据收发关系验证表，该验证表包含所有经过这台交换机端口转发数据信息，

具体数据内容包括：APPID、组播MAC地址、VLAN。

步骤2，CSD交换机配置描述文件数据内部转发关系的自校验。

由于CSD交换机配置描述文件的“Topology”节点和“SwConfig”节点数据都存在控制块数据转发关系，需要对基于步骤1创建的交换机数据收发关系基础表和交换机数据收发关系验证表,进行自校验。通过判断交换机数据收发关系基础表中所有条目与交换机数据收发关系验证表中所有条目是否一致，如果两张表条目中存在APPID、组播MAC地址、VLAN不一致情况，交换机可能存在错误配置情况，给出告警提示。

步骤3，将交换机与测试仪进行测试连接，同时创建控制块传输端口映射表。

如图2所示，将交换机端口与测试仪端口一一对应连接。

基于步骤1创建的交换机端口数据收发关系基础表，将具有相同属性的端口进行合并生成控制块传输端口映射表，相同属性包括:APPID、组播MAC地址、VLAN。

控制块传输端口映射表条目包括：交换机输入端口、交换机输出端口列表、数据类型、APPID、组播MAC地址、VLAN、优先级、confRev、数据集名称、控制块名。

步骤4，顺序从控制块传输端口映射表中选择一个未验证条目进行验证。

基于步骤3的控制块传输端口映射表，顺序从控制块传输端口映射表中选择一个未验证条目进行验证。

核对交换机输入端口与测试仪测试数据的输出端口相连，交换机输出端口与测试仪测试数据的输入端口相连。

如果连接异常，发出端口连接错误提示。

步骤5，正常数据的连通性验证

基于控制块传输端口映射表，自动生成正确的测试数据流，并开始测试。

从控制块传输端口映射表中提取数据创建测试用例，提取的数据条目包括：APPID、组播MAC地址、VLAN、优先级、confRev、数据集名称、控制块名数据，基于IEC61850中SV与GOOSE报文创建规则，自动生成测试用例。

通过从发送端口发送流量，在接收端口实时监视流量信息，判断端口间的连通性。具体为：

开始测试后，测试仪按照通道的最大负载(100％)持续加载流量。实时监视与分析数据过程，通过实时分析测试仪的接收端口流量大小，判断出端口连通状态。

如果接收流量等于设定的最大负载，判断该条目状态正常。

如果接收流量不等于设定的最大负载，判断该条目异常。

步骤6、异常数据的阻断性验证。

基于控制块传输端口映射表，自动生成异常数据的测试数据流，并开始测试。异常数据类型包括：APPID异常、VLAN异常、MAC地址异常，具体的：

APPID异常是通过修改APPID值与控制块传输端口映射表中APPID值的不一致，形成测试用例。

MAC异常是通过修改MAC值与控制块传输端口映射表中MAC值的不一致，形成测试用例。

VLAN异常是通过修改VLAN值与控制块传输端口映射表中VLAN值的不一致，形成测试用例。

基于上述的APPID异常值、MAC异常值、VLAN异常值，再从控制块传输端口映射表中提取其他数据创建测试用例，提取的数据条目包括：优先级、confRev、数据集名称、控制块名数据，

基于IEC61850中SV与GOOSE报文创建规则，自动生成测试用例。

通过从发送端口发送流量，在接收端口实时监视流量信息，判断端口间的连通性。具体为：

开始测试后，测试仪按照通道的最大负载(100％)持续加载流量。

实时监视与分析数据过程，通过实时分析测试仪的接收端口流量大小，判断出端口连通状态。如果接收流量等于零(不存在加载流量)，判断该条目状态正常。如果接收流量不等于零(存在加载流量)，判断该条目异常。

步骤7、循环测试，自动选择未完成条目进行验证，直至所有条目验证完成。

根据控制块传输端口映射表条目，当前测试项标记为完成状态，同时自动跳转到步骤4继续其它条目测试，直至完成所有的控制块传输端口映射表条目。

步骤8、交换机数据通道量联通状态的测试结果展示。

基于控制块传输端口映射表条目，以及步骤6和步骤7各端口对控制块数据流联通状态判断结果，自动以图形化方式展示测试结果。

如图3所示:

智能变电站过程层交换机端口间有控制块收发数据的，绘制一个控制块矩形，同时用APPID值表示，多个控制块信息并列排放。

基于步骤5所示的正常数据测试结果,将端口间收发异常的控制块数据及其端口信息显示在底部告警提示信息区。

基于步骤6所示的异常数据测试结果，将端口间异常数据可以通过的异常数据列表展示在底部告警提示信息区。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能变电站CSD交换机数据通道快速验证方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：解析CSD交换机配置描述文件，创建交换机端口数据收发关系，生成交换机数据收发关系基础表以及交换机数据收发关系验证表，并对交换机数据收发关系基础表以及交换机数据收发关系验证表进行自校验；

步骤2：将将交换机端口与测试仪端口一一对应连接，同时基于步骤1创建的交换机数据收发关系基础表，将具有相同属性的端口进行合并生成控制块传输端口映射表；

步骤3：基于步骤2的控制块传输端口映射表，顺序从控制块传输端口映射表中选择一个未验证条目进行验证；

步骤4：基于控制块传输端口映射表，自动生成正确的测试数据流，并开始测试；

步骤5：基于控制块传输端口映射表，自动生成异常数据的测试数据流，并开始测试；

步骤6、根据控制块传输端口映射表条目，当前测试项标记为完成状态，同时自动跳转到步骤3继续其它条目测试，直至完成所有的控制块传输端口映射表条目；

步骤7、基于控制块传输端口映射表条目，以及步骤5和步骤6各端口对控制块数据流联通状态判断结果，自动以图形化方式展示测试结果。

2.根据权利要求1所述的一种智能变电站CSD交换机数据通道快速验证方法，其特征在于：所述步骤1中，

基于CSD交换机配置描述文件，解析“Topology”节点，生成交换机数据收发关系基础表；具体数据内容包括：数据类型、APPID、组播MAC地址、VLAN、优先级、confRev、数据集名称、控制块名称；数据类型包括：SV输入、SV输出、GOOSE输入、GOOSE输出；

基于CSD交换机配置描述文件，解析“SwConfig”节点，生成所有交换机数据收发关系验证表；具体数据内容包括：APPID、组播MAC地址、VLAN。

3.根据权利要求1所述的一种智能变电站CSD交换机数据通道快速验证方法，其特征在于：所述步骤1中，对交换机数据收发关系基础表以及交换机数据收发关系验证表进行自校验包括：

通过判断交换机数据收发关系基础表中所有条目与交换机数据收发关系验证表中所有条目是否一致，如不一致，则给出告警提示。

4.根据权利要求1所述的一种智能变电站CSD交换机数据通道快速验证方法，其特征在于：所述步骤2中，

相同属性包括：APPID、组播MAC地址、VLAN；

控制块传输端口映射表条目包括：交换机输入端口、交换机输出端口列表、数据类型、APPID、组播MAC地址、VLAN、优先级、confRev、数据集名称、控制块名。

5.根据权利要求1所述的一种智能变电站CSD交换机数据通道快速验证方法，其特征在于：所述步骤4具体包括：

从控制块传输端口映射表中提取数据创建测试用例，提取的数据条目包括：APPID、组播MAC地址、VLAN、优先级、confRev、数据集名称、控制块名数据，基于IEC61850中SV与GOOSE报文创建规则，自动生成测试用例，通过从发送端口发送流量，在接收端口实时监视流量信息，判断端口间的连通性。

6.根据权利要求5所述的一种智能变电站CSD交换机数据通道快速验证方法，其特征在于：通过从发送端口发送流量，在接收端口实时监视流量信息，判断端口间的连通性包括：

开始测试后，测试仪按照通道的最大负载(100％)持续加载流量；

实时监视与分析数据过程，通过实时分析测试仪的接收端口流量大小，判断出端口连通状态；

如果接收流量等于设定的最大负载，判断该条目状态正常；

如果接收流量不等于设定的最大负载，判断该条目异常。

7.根据权利要求1所述的一种智能变电站CSD交换机数据通道快速验证方法，其特征在于：所述步骤5具体包括：

异常数据类型包括：APPID异常、VLAN异常、MAC地址异常，其中，

APPID异常是通过修改APPID值与控制块传输端口映射表中APPID值的不一致，形成测试用例；

MAC异常是通过修改MAC值与控制块传输端口映射表中MAC值的不一致，形成测试用例；

VLAN异常是通过修改VLAN值与控制块传输端口映射表中VLAN值的不一致，形成测试用例；

基于上述的APPID异常值、MAC异常值、VLAN异常值，再从控制块传输端口映射表中提取其他数据创建测试用例，提取的数据条目包括：优先级、confRev、数据集名称、控制块名数据，基于IEC61850中SV与GOOSE报文创建规则，自动生成测试用例；通过从发送端口发送流量，在接收端口实时监视流量信息，判断端口间的连通性。

8.根据权利要求7所述的一种智能变电站CSD交换机数据通道快速验证方法，其特征在于：通过从发送端口发送流量，在接收端口实时监视流量信息，判断端口间的连通性包括：

开始测试后，测试仪按照通道的最大负载(100％)持续加载流量；

实时监视与分析数据过程，通过实时分析测试仪的接收端口流量大小，判断出端口连通状态；

如果接收流量等于零(不存在加载流量)，判断该条目状态正常；

如果接收流量不等于零(存在加载流量)，判断该条目异常。