一种三层以太网交换机过程层设备投退感知方法与流程

本发明涉及一种感知方法，具体是一种三层以太网交换机过程层设备投退感知方法。

背景技术

三层以太网交换机是具有部分路由器功能的交换机，目的是加快大型局域网内部的数据交换，能够做到一次路由，多次转发。对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现，而像路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能，由软件实现。三层交换技术就是二层交换技术+三层转发技术。传统交换技术是在osi网络标准模型第二层——数据链路层进行操作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发，既可实现网络路由功能，又可根据不同网络状况做到最优网络性能。

与二层交换设备相比，三层交换设备可以识别数据报文中的ip字段信息，可以实现跨网段的信息传递和交换。

现有二层交换机技术的缺点：

现有二层交换机不会解析goose、sv报文内容，并不能感知交换机每个业务端口相连接的ied设备。交换机业务配置完全依赖于手动配置，出错率高，而且相对繁琐。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种三层以太网交换机过程层设备投退感知方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种三层以太网交换机过程层设备投退感知方法，包括数据处理专用处理器a，所有的fe或者ge光电接口都从该处理器引出；专用以太网交换芯片b，用于以太网数据交换处理；管理专用处理器c，用于对数据处理专用处理器a和专用以太网交换芯片b进行配置管理，并且实现ieee1588v2协议过程处理，专用网络处理单元d，用于scd文件分析、ied设备识别、业务自动化配置；ied设备产生的goose、sv报文由某个端口输入，经数据专用处理器a处理识别报文、appid，数据专用处理器a建立该端口和appid的存储表；专用网络处理单元d导入智能变电站scd文件，建立ied设备以及设备相关appid的存储表，将两张存储表对应比较合并完成专用交换机端口和ied设备之间连接绑定关系。

作为本发明进一步的方案：采用专用网络处理单元d分析scd文件，得出ied设备和appid之间的对应关系。

作为本发明进一步的方案：专用网络处理单元d解析communication部分，得出ied设备和appid之间的对应表。

作为本发明再进一步的方案：数据处理专用处理器a识别goose、sv业务，建立交换机端口和appid的存储表。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用本发明的专用交换机在传输链路中增加了数据处理专用处理器(fpga)，用于对进入交换机中的goose、sv报文进行智能识别。增加了专用网络处理单元d，用于分析智能变电站描述文件(scd)，完成专用交换机端口和ied设备之间连接绑定关系，实现了对ied设备接入专用交换机端口的智能识别。

附图说明

图1为本发明的原理框图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的技术方案是在交换机中增加了数据处理专用处理器(fpga)和专用网络处理单元d来实现的。需要说明的是，专用网络处理单元d可存在但不限于存在于交换机中。

一种三层以太网交换机过程层设备投退感知方法，包括数据处理专用处理器a，所有的fe或者ge光电接口都从该处理器引出；专用以太网交换芯片b，用于以太网数据交换处理；管理专用处理器c，用于对数据处理专用处理器a和专用以太网交换芯片b进行配置管理，并且实现ieee1588v2协议过程处理，专用网络处理单元d，用于scd文件分析、ied设备识别、业务自动化配置；ied设备产生的goose、sv报文由某个端口输入，经数据专用处理器a处理识别报文、appid，数据专用处理器a建立该端口和appid的存储表；专用网络处理单元d导入智能变电站scd文件，建立ied设备以及设备相关appid的存储表，将两张存储表对应比较合并完成专用交换机端口和ied设备之间连接绑定关系。

ied设备产生的goose、sv报文由某个端口输入，经数据专用处理器a处理识别报文、appid，数据专用处理器a建立该端口和appid的存储表；专用网络处理单元d导入智能变电站scd文件，建立ied设备以及设备相关appid的存储表。将两张存储表对应比较合并即可以完成专用交换机端口和ied设备之间连接绑定关系。

本方案中专用网络处理单元d分析scd文件，特别是communication部分，得出ied设备和appid之间的对应关系是设计的关键，具体的方案原理如下所述。

communication部分具体指ied如何通过访问点连接到网络。

过程1，专用网络处理单元d解析communication部分，得出ied设备和appid之间的对应表：

过程2，专用网络处理单元d感知ied设备。数据处理专用处理器a识别goose，sv业务，建立交换机端口和appid的存储表：

某一时刻t，专用网络处理单元d通过管理通道读取此表，以此表为基础，以appid为关键词查询“设备与appid表”得出对应ied设备。

由此，基于某一时刻t，专用网络处理单元d可建立“设备与端口表”，识别ied设备和交换机端口之间的连接绑定关系，专用交换机将在特定端口感知ied设备上线。

过程3，专用网络处理单元d感知设备退出。

专用网络处理单元d设定一定时器，周期20秒。定时器某一周期内执行过程2，在专用网络处理单元d端将生成并“设备与端口表”保存为表1，数据处理专用处理器a将清空“端口和appid的存储表”；定时器下一个周期内再次执行过程2，在专用网络处理单元d端将生成并“设备与端口表”保存为表2。

ied设备出现在表1但并没有出现在表2(所有端口)中，那么可以感知ied设备离线。

对于sv报文，定时器可以设置为10秒。sv消息采样点不低于4000点，传输间隔不大于250μs，延时10个采样点出错保护设备将会告警报sv断链，并在1s后返回，通道延时超过3ms，保护将会告警报延时异常，连续10s延时恢复则告警消除，因而如果交换机未收到sv消息的时间大于10s，则认为相关ied离线。

对于goose报文，定时器可以设置为20秒。对于一个重发的goose报文，会在报文中附带一个timeallowedtolive(一般为10s)的参数，该参数告知接收方等待下一个重发的goose报文的最长时间，如果在该时间内，接收方没有收到重发的报文，就可以认为是发生了通讯中断。在2倍的timeallowedtolive时间(即20秒)内未收到下一帧报文，接收方即发出goose断链告警。因而如果交换机未收到goose消息的时间大于20s，则认为相关ied离线，将ied设备设置为ied装置离线。

综上，定时器设置为20秒是合理的。

sv报文:

智能变电站过程层网络模拟量(电流电压采样值)传送所采用的一种报文格式。

goose报文:

是iec61850标准定义的一种通用的以对象为中心的变电站事件抽象模型，提供(如

命令、告警等)快速传输的机制，可用于跳闸和故障录波启动等。

ied设备:

iec61850标准定义，应用于数字化变电站。由一个或多个处理器组成，具有从外部源接收和传送数据或控制外部源的任何设备，即电子多功能仪表、微机保护、控制器，在特定的环境下在接口所限定范围内能够执行一个或多个逻辑接点任务的实体

ied设备：

scd为变电站iec61850标准中substationconfigurationdescription的缩写，即全站系统配置文件。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。