一种基于SDN的变电站站内通信引流系统技术方案

一种基于SDN的变电站站内通信引流系统，包括至少一台控制器，用于确定需要引流的业务数据和发送控制信息；若干台第一交换机，用于接收业务数据和所述控制信息，并对业务数据中需要引流的业务数据进行镜像，并发送镜像的业务数据；至少一台第二交换机，用于接收所述镜像的业务数据，并将镜像的业务数据转发至分析终端。本实用新型专利技术提供的通信引流系统，在业务交换机(即第一交换机)上划分镜像端口，并将镜像端口连接至汇聚交换机(即第二交换机)，通过控制器的集中控制，进行数据流的镜像操作和引流路径的指定操作，实现变电站站内通信细粒度的业务服务，提高变电站的自动化程度和智能化程度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SDN的变电站站内通信引流系统
本技术涉及变电站自动化
，具体涉及一种基于SDN的变电站站内通信引流系统。
技术介绍
在智能变电站中，由于利用过程层网络执行传输和交互采样数据及控制数据的工作，使得过程层网络的安全性和可靠性日益受到重视。为保证过程层数据传输不受其它数据的干扰，变电站的站内通信网络设计普遍采用“三层两网”结构，实现站控层和过程层数据传输的分离。“三层”指的是变电站内的过程层、间隔层和站控层；“两网”指的是过程层-间隔层网络(又称过程层-间隔层域，简称P-B域)和站控层-间隔层网络(又称站控层-间隔层域，简称B-S域)，P-B域和B-S域之间物理隔离。数据的网络化传输节约了大量二次电缆，但错综复杂的网络连线大幅增加了变电站二次系统运维难度，同时为适应复杂的网络拓扑，通信接口配置数量难以压缩，制约了经济性和可靠性指标的提升。另一方面，随着过程层数据在站域、广域应用需求的不断提升，在既有通信网络上扩大数据传输与共享范围，势必加剧网络结构复杂程度，增加设备投资。为了实现变电站中过程层数据的共享，需要在避免大幅扩建站内通信网络结构和避免大量设备投资的前提下，对这类数据进行通信引流，以满足站域及广域对这类数据日益增加的应用需求。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术难以在既有通信网络上进一步扩大变电站的业务数据的传输与共享范围的缺陷，从而提供一种基于SDN(SoftwareDefinedNetworking软件定义网络,简称SDN)的变电站站内通信引流系统。本技术实施例提供一种基于SDN的变电站站内通信引流系统，包括至少一台控制器，用于确定需要引流的业务数据和发送控制信息；若干台第一交换机，用于接收业务数据和所述控制信息，并对业务数据中需要引流的业务数据进行镜像，并发送镜像的业务数据；至少一台第二交换机，用于接收所述镜像的业务数据，并将镜像的业务数据转发至分析终端。进一步的，每个所述第一交换机均设有业务端口和镜像端口，所述第一交换机通过业务端口接收业务数据，通过所述镜像端口向所述第二交换机发送所述需要引流的业务数据。进一步的，每个所述第二交换机均设有镜像接收端口和汇聚端口，所述第二交换机通过镜像接收端口接收所述第一交换机发送的镜像的业务数据，通过所述汇聚端口向所述分析终端发送所述镜像的业务数据。进一步的，第二交换机的汇聚端口被分配在同一个虚拟局域网中。进一步的，控制器用于向所述第一交换机发送第一控制信息，以及向所述第二交换机发送第二控制信息，其中所述第一控制信息包括引流识别标识和镜像规则，所述第二控制信息包括第二交换机的输入端口与输出端口的匹配规则。进一步的，每个所述第一交换机和所述至少一个第二交换机均设有带外管理端口，并通过所述带外管理端口与所述控制器连接，所述带外管理端口用于接收所述第一控制信息和第二控制信息。进一步的，当在多个相互物理隔离的通信网络中进行通信引流操作时，所述控制器包括主控制器和若干台域控制器；所述主控制器用于确定每台所述第一交换机所在的通信网络；所述域控制器用于确定对应的通信网络中需要引流的业务数据并向对应的通信网络中的所述第一交换机发送用于识别所述业务数据的控制信息。本技术技术方案，具有如下优点：本技术提供的基于SDN的变电站站内通信引流系统，在业务交换机(即第一交换机)上划分镜像端口，并将镜像端口连接至汇聚交换机(即第二交换机)，通过控制器的集中控制，进行数据流的镜像操作和引流路径的指定操作，实现变电站站内通信细粒度的业务服务，提高变电站的自动化程度和智能化程度。传统的变电站站内通信网络对于业务流的操作是以设备为单位，通信细粒度可以使业务流的操作单位缩小到设备中的某一个端口。现有的变电站通信网络和设备采用软硬件垂直一体化的架构，即设备的转发功能和控制功能都集成在设备中，这种架构无法对设备中的某一种业务进行差异化的操作。比如，某一个交换机设备中有10个业务在传输，现在其中的2个业务需要经过防火墙处理，现有的做法是要么这10个业务全都经过防火墙，要么全都不经过，无法做到2个业务经过，剩下8个不经过。本技术提出的站内通信的精细化引流方法和系统，一方面可以降低站内通信的成本；另一方面可以对不同的业务，根据重要程度，实现区别操作，对高优先级业务有更好的保障能力。首先，本技术的通信引流系统将原本逐个设备中的控制功能集中上收到控制器中，从控制器的视角就可以控制整个站内通信网络，而不是单个设备；其次，控制器与设备之间能够进行交互，可以指定每跳业务流的端到端路径，即业务传输过程中经过哪些设备、哪些端口全部可以由控制器来决定，实现了变电站的通信细粒度。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例1中基于SDN的变电站站内通信引流方法的一个具体示例的流程图；图2为本技术实施例3中基于SDN的变电站站内通信引流系统的一个具体示例的原理框图；图3为本技术实施例3中基于SDN的变电站站内通信引流系统的一个具体实施方式的结构示意图；图4为本技术实施例4中基于SDN的变电站站内通信引流系统的一个具体实施方式的结构示意图。附图标记：1—控制器，11—主控制器，12—域控制器，2—第一交换机，21—业务端口，22—镜像端口，23—第一交换机的带外管理端口，3—第二交换机，31—镜像接收端口，32—汇聚端口，33—第二交换机的带外管理端口，4—站控层，5—间隔层，6—过程层，7—站控层-间隔层网络，8—过程层-间隔层网络，9—分析终端。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例1实施例1提供一种基于SDN的变电站站内通信引流方法，如图1所示，包括如下步骤：步骤S1：确定需要引流的业务数据所要经过的第一交换机。步骤S2：控制第一交换机对需要引流的业务数据进行镜像。步骤S3：控制第一交换机将镜像的业务数据传输至第二交换机。步骤S4：控制第二交换机将镜像的业务数据发送至分析终端。步骤S1—S4中，第一交换机还可称为业务交换机，第二交换机还可称为汇聚交换机。为了实现步骤S2控制第一交换机对需要引流的业务数据进行镜像，在一具体实施方式中，向第一交换机发送第一控制信息，第一控制信息至少应当包括引流识别标识和镜像规则。识别标识用于识别变电站中哪些业务数据需要进行引流，对于识别出的需要引流的业务数据执行镜像操作。由于变电站中不存在端口复用情况，确定了变电站本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SDN的变电站站内通信引流系统，其特征在于，包括：至少一台控制器，用于确定需要引流的业务数据和发送控制信息；若干台第一交换机，用于接收业务数据和所述控制信息，并对业务数据中需要引流的业务数据进行镜像，并发送镜像的业务数据；至少一台第二交换机，用于接收所述镜像的业务数据，并将镜像的业务数据转发至分析终端；每个所述第一交换机均设有业务端口和镜像端口，所述第一交换机通过业务端口接收业务数据，通过所述镜像端口向所述第二交换机发送所述需要引流的业务数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于SDN的变电站站内通信引流系统，其特征在于，包括：至少一台控制器，用于确定需要引流的业务数据和发送控制信息；若干台第一交换机，用于接收业务数据和所述控制信息，并对业务数据中需要引流的业务数据进行镜像，并发送镜像的业务数据；至少一台第二交换机，用于接收所述镜像的业务数据，并将镜像的业务数据转发至分析终端；每个所述第一交换机均设有业务端口和镜像端口，所述第一交换机通过业务端口接收业务数据，通过所述镜像端口向所述第二交换机发送所述需要引流的业务数据。2.根据权利要求1所述的基于SDN的变电站站内通信引流系统，其特征在于，每个所述第二交换机均设有镜像接收端口和汇聚端口，所述第二交换机通过镜像接收端口接收所述第一交换机发送的镜像的业务数据，通过所述汇聚端口向所述分析终端发送所述镜像的业务数据。3.根据权利要求2所述的基于SDN的变电站站内通信引流系统，其特征在于，所述第二交换机的汇聚端口被分配在同一个虚拟局域网中。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘川，黄在朝，陶静，陈磊，郭经红，李炳林，喻强，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国网江苏省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：北京,11