IEC61850網絡分析記錄系統數字化變電站專用
數字化變電站IEC61850通訊網絡
NKDL61850
網
絡
分
析
系
統
數字化變電站及IEC61850通訊體系的電力自動化系統,使計算機網絡的飛速發展給電力用戶帶來了高速的網絡通訊體系,但同時也對網絡管理也提出了嚴峻的挑戰。以太網內部過多的數據通信,使得網絡及網絡設備在負載、工作效率以及安全方面都承受著巨大的壓力。作為數字化電力系統管理、運行人員,必須有效地了解網絡中的通訊數據傳輸是否正常、IED以及網絡設備是否過載運行、局域網內部以及局域網與互聯網的連接是否正常、IED之間的數據傳輸是否正常(如:GOOSE信息、互操作信息、故障錄波信息、控制信息)等等,同時,在遇到網絡時斷時續、網絡內部站控層網絡、過程層網絡故障時,必須能快速定位故障點并將其排除。
² 分析網絡中的異常數據通訊;
² 分析網絡中的 TCP 通信;
² 分析網絡中IEC 61850通訊收發是否正常;
² 分析網絡中的 FTP 通信是否正常;
² 分析網絡中是否存在廣播/組播風暴; l
² 分析網絡中傳輸的GOOSE數據包是否正確; l
² 分析網絡的IEC 61850報告傳輸是否存在故障;
² 分析網絡內網上IED不能正常訪問故障;
² 分析查找網絡存在的環路故障;
² 分析查找網絡速度慢故障;
² 分析查找網絡時斷時續故障;
² 分析查找網絡中的網卡、線路以及對端設備速率故障;
網絡分析系統是一個讓IEC 61850數字網絡管理運行者,能夠在各種網絡問題中,對癥下藥的網絡時實運行管理方案,它對網絡中所有傳輸的數據進行檢測、分析、診斷、記錄,幫助用戶排除網絡事故,規避安全風險,提高網絡性能,增大網絡可用性價值。管理運行者不用再擔心網絡事故難以解決,網絡分析系統可以幫把網絡故障和安全風險會降到,網絡性能會逐步得到提升:
排查網絡故障,提高網絡性能,增強網絡安全性,需要網絡隨時能夠進行健康分析。網絡分析可以隨時了解網絡的使用狀況,網絡分析是網絡管理中基本和關鍵的工作,只有清楚網絡的最基本狀態和如何被使用,才能為網絡管理做出有力的決策支持。有了這樣的工具系統,可以幫助數字網絡完成以下工作:
² 全站到IED設備節點的網絡流量統計;
² 了解流量應用組成以及如何被利用;
² 監測網絡帶寬利用率;
² 網絡故障自動診斷,提供故障定位;
² 捕獲網絡數據包、檢測網絡傳輸的所有數據;
² 自動發現IP、端口、主機會話和物理端點;
² 監測內網IEC 61850文件傳輸內容;
² 提供數據過濾與篩選,來調節檢測范圍;
² 數據包解碼分析、深入的IEC61850數據分析;
² 彩色協議樹拓展、網絡應用分析;
² TCP數據流重建、跟蹤數據傳輸過程;
² 監測網絡連接情況、找出會話的IED;
² 監測網絡錯誤,進行網絡錯誤統計和定位;
² 詳細的網絡通訊報表和網絡數據日志記錄;
² 提供各種統計分析圖表、歷史采樣;
² 快照記錄網絡歷史數據、提供數據參照;
² 檢測潛在通訊安全漏洞、為安全防御提供決策依據;
² IEC61850通訊故障高清晰分析,查找問題根源。
網絡分析系統整合了以太網的專家分析技術,對當前復雜的IEC61850通訊網絡提供精確分析,在網絡安全、網絡性能、網絡故障方面提供面和深入的數據依據,是目前數字化電力系統所需要的關鍵性系統。
3.1.2 技術特點
在以太網絡中,所有通訊都是以廣播方式工作的,同一個網段內的所有網絡接口都可以訪問在物理媒體上傳輸的所有數據,而每一個網絡接口都有一個的硬件地址,即MAC地址。在正常的情況下,一個網絡接口只可能響應以下兩種數據幀:與自己MAC地址相匹配的數據幀和發向所有機器的廣播數據幀。但在實際的系統中,數據的收發一般都是由網卡完成的,而網卡的工作模式有以下4種:
l 廣播:這種模式下的網卡能接收發給自己的數據幀和網絡中的廣播數據幀。(默認)
l 組播:這種模式下的網卡只能夠接收組播數據幀。
l 直接:這種模式下的網卡只能接收發給自己的數據幀。
l 混雜:這種模式下的網卡能接收通過網絡設備上的所有數據幀。
從上面可知,雖然網卡在默認情況下僅能接收發給自己的數據和網絡中的廣播數據,可以強制將網卡置于混雜模式工作,那么此時該網卡便會接收所有通過網絡設備的數據,而不管該數據的目的地是誰。
網絡分析軟件系統的設計思想嚴格遵循以太網工作模式。在系統中,將網絡中的每一部分都抽象為一種對象,如IP地址、物理地址、協議、數據包,將這些對象有機地結合起來,就構成了系統中用到的術語“工程”,而工程文件中不斷變化的對象,則表示網絡中相應數據通訊的實時變化。網絡分析軟件系統基于以太網嗅探技術,以旁路接入的方式工作。系統首先將安裝設備上的網卡置為混雜模式,使其通過嗅探技術捕獲網絡中傳輸的所有數據包,然后將這些數據包傳遞到系統內部進行分析,再將分析結果實時顯示在系統界面中。