【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统过程层网络通信，更具体的，涉及一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法、系统、装置及计算机可读存储介质。
技术介绍
1、iec61850系列标准将数字化变电站通信网络分为站控层、间隔层和过程层，采用交换机网络实现通信。
2、智能变电站点对点传输组网方式中，光纤直连方式实现的保护电压电流、跳合闸命令或一次设备状态等信息传输到相应的智能设备上的过程为站控层的网络传输过程。而专门设置的过程层交换机对各间隔的设备之间实现联通，推送goose/sv报文的过程为过程层功能。过程层网络设计的合理性在很大程度上决定了变电站运行的可靠性，其组网方案也直接影响保护、控制等功能的实现和数据传输的效率与安全。
3、当前变电站采用的过程层网络设备为普通的工业级以太网交换机，该交换机emc(electromagnetic compatibility，电磁兼容性)性能等方面性能优于商业交换机，对故障监控只能精确到端口：如端口crc(cyclic redundancy check，循环冗余校验)错误、端口的流量统计异常等等。目前使用的过程层交换机对出现业务故障，无法直接定位，只能通过智能录波器有故障结果倒退故障源，这个过程需要花费大量精力，通常需要几个不同部门、甚至是公司间的拉通，无法满足变电站过程层网络的故障分析需求。本专利就是专注解决过程层网络中出现上述故障的快速、可视化的一种方法。例如：定位一条goose、sv报文超速；定位交换机存在的一条非法的goose、sv报文特征、出入端口和丢包信息；找到交换机中存
4、为了解决业务量故障缺乏定位手段问题，就需要解决故障报文定位、故障报文特征采集的问题。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法及系统，通过预先向过程层交换机下发业务流量分类规则，以控制报文组播流量的转发方式，并监测报文组播流量从而提取故障诊断数据并实现可视化的故障诊断业务。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术第一方面，涉及一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，方法包括以下步骤：步骤1，预先向所述过程层交换机下发业务流量分类规则，并控制所述过程层交换机实现对报文组播流量的许可转发配置、流控动作配置和统计计数配置；步骤2，基于步骤1中的配置，对所述过程层交换机的报文组播流量进行监测，当分析出所述过程层交换机存在流量过速或丢包时，对故障报文中的故障信息进行提取；步骤3，分析所述典型字段以获取所述故障诊断数据，并通过snmp或mms将所述故障诊断数据上送并输出可视化故障表。
4、优选的，业务流量分类规则包括白名单规则、灰名单规则和黑名单规则；业务流量分类规则指示所述过程层交换机接收并转发所述白名单规则中通信设备的报文组播流量，指示所述过程层交换机丢弃所述黑名单规则中通信设备的报文组播流量，同时指示所述过程层交换机基于灰名单规则选择配置对所述灰名单规则中通信设备的报文组播流量的操作方式；选择配置对所述灰名单规则中通信设备的报文组播流量的操作方式为：接收并转发、丢弃或者选择性接收并转发所述灰名单规则中通信设备的报文组播流量。
5、优选的，许可转发配置基于所述白名单规则、灰名单规则和黑名单规则分别配置所述通信设备的接收并转发、丢弃或者选择性接收；流控动作配置用于配置所述过程层交换机及其各个端口的流量控制动作；统计计数配置用于计量所述过程层交换机及其各个端口的报文收发数量。
6、优选的，步骤2中，对所述过程层交换机的报文组播流量进行监测，还包括：分别计量所述过程层交换机上各端口的白名单流量、灰名单流量和黑名单流量；当所述白名单流量超过相应端口的白名单流量阈值时，判断所述端口存在故障报文；当所述灰名单流量超过当前操作方式下的灰名单流量阈值时，判断所述端口存在故障报文；当所述黑名单流量不为零时，判断所述端口存在故障报文。
7、优选的，监测所述过程层交换机中各端口的白名单流量丢包和灰名单流量丢包，若出现丢包则判断出现故障报文，通知故障诊断模块分析故障原因；所述原因包括：vlan配置错误、组播复制丢包、配置错误导致的流量风暴。
8、优选的，对故障报文中的故障信息进行提取，还包括：所述提取基于预先配置的可视化模板中的典型字段实现；所述典型字段为源mac地址、目的mac地址、源ip、目的ip、ethertype、协议类型、报文入端口、报文出端口、丢包个数、丢包原因、首包时间戳、最近包时间戳中的部分或全部。
9、优选的，分析所述典型字段以获取所述故障诊断数据，还包括：根据所述过程层交换机所接收和转发的报文组播流量中的报文类型，定义所述故障诊断数据中故障诊断数据中所包括的典型字段；其中，不同的报文类型中具备的字段信息与所述典型字段一一对应。
10、优选的，报文类型至少包括goose和sv。
11、优选的，分析所述典型字段以获取所述故障诊断数据，还包括：初始化当前一次的所述故障诊断数据中所包含的故障项；若当前一次的所述故障诊断数据中所包含的故障项无法获得所述过程层交换机的最新硬件配置状态的响应，则从所述故障诊断数据中删除所述故障项。
12、优选的，步骤3根据轮询机制或查询方式启动，并将获取到的所述故障诊断数据通过snmp或mms协议组装后上送；上层设备接收到所述故障诊断数据后，根据所述故障诊断数据中的典型字段，生成可视化故障表；所述可视化故障表根据部分典型字段的内容实现对多个故障项的组合，所述组合至少包括将处于同一个vlan中的端口号组合为同一端口。
13、本专利技术第二方面，涉及一种利用本专利技术第一方面中方法的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化系统，系统包括配置模块、监测模块和输出模块；其中，配置模块，用于预先向所述过程层交换机下发业务流量分类规则，并控制所述过程层交换机实现对报文组播流量的许可转发配置、流控动作配置和统计计数配置；监测模块，用于基于所述配置模块的配置，对所述过程层交换机的报文组播流量进行监测，当分析出所述过程层交换机存在流量过速或丢包时，对故障报文中的故障信息进行提取；输出模块，用于分析所述典型字段以获取所述故障诊断数据，并通过snmp或mms将所述故障诊断数据上送并输出可视化故障表。
14、本专利技术第三方面，涉及一种终端，包括处理器及存储介质；存储介质用于存储指令；处理器用于根据所述指令进行操作以执行本专利技术第一方面中方法的步骤。
15、本专利技术第四方面，涉及计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现本专利技术第一方面中方法的步骤。
16、本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术中的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法及系统，通过预先向过程层交换机下发业务流量分类规则，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，其特征在于：
9.根据权利要求1所述的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，其特征在于：
10.根据权利要求1所述的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，其特征在于：
11.一种利用权利要求1-8任
12.一种终端，包括处理器及存储介质；其特征在于：
13.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-10任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可视化方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种过程层交换机故障诊断业务的故障可...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文德，郑浩，韩亮，肖远清，蒋军，付东，孙云洋，王华，
申请(专利权)人：北京四方继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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