IEC61850網(wǎng)絡(luò)分析記錄系統(tǒng)數(shù)字化變電站專用
數(shù)字化變電站IEC61850通訊網(wǎng)絡(luò)
NKDL61850
網(wǎng)
絡(luò)
分
析
系
統(tǒng)
數(shù)字化變電站及IEC61850通訊體系的電力自動(dòng)化系統(tǒng)，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展給電力用戶帶來了高速的網(wǎng)絡(luò)通訊體系，但同時(shí)也對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理也提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。以太網(wǎng)內(nèi)部過多的數(shù)據(jù)通信，使得網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在負(fù)載、工作效率以及安全方面都承受著巨大的壓力。作為數(shù)字化電力系統(tǒng)管理、運(yùn)行人員，必須有效地了解網(wǎng)絡(luò)中的通訊數(shù)據(jù)傳輸是否正常、IED以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否過載運(yùn)行、局域網(wǎng)內(nèi)部以及局域網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的連接是否正常、IED之間的數(shù)據(jù)傳輸是否正常（如：GOOSE信息、互操作信息、故障錄波信息、控制信息）等等，同時(shí)，在遇到網(wǎng)絡(luò)時(shí)斷時(shí)續(xù)、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部站控層網(wǎng)絡(luò)、過程層網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，必須能快速定位故障點(diǎn)并將其排除。
² 分析網(wǎng)絡(luò)中的異常數(shù)據(jù)通訊；
² 分析網(wǎng)絡(luò)中的 TCP 通信；
² 分析網(wǎng)絡(luò)中IEC 61850通訊收發(fā)是否正常；
² 分析網(wǎng)絡(luò)中的 FTP 通信是否正常；
² 分析網(wǎng)絡(luò)中是否存在廣播/組播風(fēng)暴； l
² 分析網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)?/span>GOOSE數(shù)據(jù)包是否正確； l
² 分析網(wǎng)絡(luò)的IEC 61850報(bào)告?zhèn)鬏斒欠翊嬖诠收希?/span>
² 分析網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)上IED不能正常訪問故障；
² 分析查找網(wǎng)絡(luò)存在的環(huán)路故障；
² 分析查找網(wǎng)絡(luò)速度慢故障；
² 分析查找網(wǎng)絡(luò)時(shí)斷時(shí)續(xù)故障；
² 分析查找網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)卡、線路以及對(duì)端設(shè)備速率故障；
網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)是一個(gè)讓IEC 61850數(shù)字網(wǎng)絡(luò)管理運(yùn)行者，能夠在各種網(wǎng)絡(luò)問題中，對(duì)癥下藥的網(wǎng)絡(luò)時(shí)實(shí)運(yùn)行管理方案，它對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)、分析、診斷、記錄，幫助用戶排除網(wǎng)絡(luò)事故，規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)，提高網(wǎng)絡(luò)性能，增大網(wǎng)絡(luò)可用性價(jià)值。管理運(yùn)行者不用再擔(dān)心網(wǎng)絡(luò)事故難以解決，網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)可以幫把網(wǎng)絡(luò)故障和安全風(fēng)險(xiǎn)會(huì)降到，網(wǎng)絡(luò)性能會(huì)逐步得到提升：
排查網(wǎng)絡(luò)故障，提高網(wǎng)絡(luò)性能，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全性，需要網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)能夠進(jìn)行健康分析。網(wǎng)絡(luò)分析可以隨時(shí)了解網(wǎng)絡(luò)的使用狀況，網(wǎng)絡(luò)分析是網(wǎng)絡(luò)管理中基本和關(guān)鍵的工作，只有清楚網(wǎng)絡(luò)的最基本狀態(tài)和如何被使用，才能為網(wǎng)絡(luò)管理做出有力的決策支持。有了這樣的工具系統(tǒng)，可以幫助數(shù)字網(wǎng)絡(luò)完成以下工作：
² 全站到IED設(shè)備節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)流量統(tǒng)計(jì)；
² 了解流量應(yīng)用組成以及如何被利用；
² 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率；
² 網(wǎng)絡(luò)故障自動(dòng)診斷，提供故障定位；
² 捕獲網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包、檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)；
² 自動(dòng)發(fā)現(xiàn)IP、端口、主機(jī)會(huì)話和物理端點(diǎn)；
² 監(jiān)測(cè)內(nèi)網(wǎng)IEC 61850文件傳輸內(nèi)容；
² 提供數(shù)據(jù)過濾與篩選，來調(diào)節(jié)檢測(cè)范圍；
² 數(shù)據(jù)包解碼分析、深入的IEC61850數(shù)據(jù)分析；
² 彩色協(xié)議樹拓展、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用分析；
² TCP數(shù)據(jù)流重建、跟蹤數(shù)據(jù)傳輸過程；
² 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)連接情況、找出會(huì)話的IED；
² 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)和定位；
² 詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)通訊報(bào)表和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)日志記錄；
² 提供各種統(tǒng)計(jì)分析圖表、歷史采樣；
² 快照記錄網(wǎng)絡(luò)歷史數(shù)據(jù)、提供數(shù)據(jù)參照；
² 檢測(cè)潛在通訊安全漏洞、為安全防御提供決策依據(jù)；
² IEC61850通訊故障高清晰分析，查找問題根源。
網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)整合了以太網(wǎng)的專家分析技術(shù)，對(duì)當(dāng)前復(fù)雜的IEC61850通訊網(wǎng)絡(luò)提供精確分析，在網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)性能、網(wǎng)絡(luò)故障方面提供面和深入的數(shù)據(jù)依據(jù)，是目前數(shù)字化電力系統(tǒng)所需要的關(guān)鍵性系統(tǒng)。
3.1.2 技術(shù)特點(diǎn)
在以太網(wǎng)絡(luò)中，所有通訊都是以廣播方式工作的，同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)接口都可以訪問在物理媒體上傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)，而每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口都有一個(gè)的硬件地址，即MAC地址。在正常的情況下，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口只可能響應(yīng)以下兩種數(shù)據(jù)幀：與自己MAC地址相匹配的數(shù)據(jù)幀和發(fā)向所有機(jī)器的廣播數(shù)據(jù)幀。但在實(shí)際的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的收發(fā)一般都是由網(wǎng)卡完成的，而網(wǎng)卡的工作模式有以下4種：
l 廣播：這種模式下的網(wǎng)卡能接收發(fā)給自己的數(shù)據(jù)幀和網(wǎng)絡(luò)中的廣播數(shù)據(jù)幀。（默認(rèn)）
l 組播：這種模式下的網(wǎng)卡只能夠接收組播數(shù)據(jù)幀。
l 直接：這種模式下的網(wǎng)卡只能接收發(fā)給自己的數(shù)據(jù)幀。
l 混雜：這種模式下的網(wǎng)卡能接收通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的所有數(shù)據(jù)幀。
從上面可知，雖然網(wǎng)卡在默認(rèn)情況下僅能接收發(fā)給自己的數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)中的廣播數(shù)據(jù)，可以強(qiáng)制將網(wǎng)卡置于混雜模式工作，那么此時(shí)該網(wǎng)卡便會(huì)接收所有通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)，而不管該數(shù)據(jù)的目的地是誰。
網(wǎng)絡(luò)分析軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想嚴(yán)格遵循以太網(wǎng)工作模式。在系統(tǒng)中，將網(wǎng)絡(luò)中的每一部分都抽象為一種對(duì)象，如IP地址、物理地址、協(xié)議、數(shù)據(jù)包，將這些對(duì)象有機(jī)地結(jié)合起來，就構(gòu)成了系統(tǒng)中用到的術(shù)語(yǔ)“工程”，而工程文件中不斷變化的對(duì)象，則表示網(wǎng)絡(luò)中相應(yīng)數(shù)據(jù)通訊的實(shí)時(shí)變化。網(wǎng)絡(luò)分析軟件系統(tǒng)基于以太網(wǎng)嗅探技術(shù)，以旁路接入的方式工作。系統(tǒng)首先將安裝設(shè)備上的網(wǎng)卡置為混雜模式，使其通過嗅探技術(shù)捕獲網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)包，然后將這些數(shù)據(jù)包傳遞到系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行分析，再將分析結(jié)果實(shí)時(shí)顯示在系統(tǒng)界面中。
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