本發(fā)明涉及交換機的VLAN配置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于SCD文件的VLAN自動配置方法、裝置及交換機。

背景技術(shù)：

IEC61850標(biāo)準(zhǔn)是電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域全球唯一通用標(biāo)準(zhǔn)。IEC61850將變電站分成“三層兩網(wǎng)”的結(jié)構(gòu)，其中的“兩網(wǎng)”分別代表站控層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò)。過程層網(wǎng)絡(luò)包含變電站二次保護(hù)裝置，測量裝置，控制和信號裝置等。SCD(substation configuration description的縮寫，即全站系統(tǒng)配置文件)描述了全站二次裝置的通信關(guān)系以及發(fā)布訂閱關(guān)系，每一個發(fā)布裝置發(fā)布的GOOSE報文都有VLANID標(biāo)識，根據(jù)已有的信息，交換機根據(jù)VLAN標(biāo)識自動配置端口參數(shù)成為新一代智能交換機不可或缺的重要功能。

然而目前常用的VLAN(Virtual Local Area Network的縮寫，即虛擬局域網(wǎng))配置都是基于人工配置，工作量龐大，容易出現(xiàn)錯誤，與智能變電站發(fā)展趨勢相違背。而目前基于SCD自動配置VLAN的技術(shù)，無法從SCD中獲取自動分配的所有信息數(shù)據(jù)，需要人為的導(dǎo)入其它記錄數(shù)據(jù)表來輔助完成VLAN的配置，并沒有真正意義上的實現(xiàn)完全自動化的VLAN配置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于改善現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種基于SCD文件的VLAN自動配置方法、裝置及交換機，該方法可完全實現(xiàn)自動化的VLAN 配置。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明實施例提供了以下技術(shù)方案：

一種基于SCD文件的VLAN自動配置方法，包括以下步驟：

查詢FDB表，獲得端口號與MAC地址之間的對應(yīng)關(guān)系，所述端口號為交換機的端口的編號，所述MAC地址為與具有該端口號的端口相連的IED智能電子設(shè)備的MAC地址；

解析該端口接收到的GOOSE報文或SV報文，獲得發(fā)送該GOOSE報文或SV報文的IED的MAC地址及iedName，建立IED的MAC地址與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系；

根據(jù)所述端口號與MAC地址之間的對應(yīng)關(guān)系及所述IED的MAC地址與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系，建立端口號與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系；

解析SCD文件，獲得具有發(fā)布訂閱關(guān)系的發(fā)布者IED的iedName與訂閱者IED的iedName之間的對應(yīng)關(guān)系；

根據(jù)所述端口號與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系及具有發(fā)布訂閱關(guān)系的發(fā)布者IED的iedName與訂閱者IED的iedName之間的對應(yīng)關(guān)系，得到具有發(fā)布訂閱關(guān)系的端口號與端口號之間的對應(yīng)關(guān)系，將具有發(fā)布訂閱關(guān)系的端口號劃分在同一個VLAN中。

本發(fā)明實施例同時還提供了一種基于SCD文件的VLAN自動配置裝置，包括：

查表模塊，用于查詢FDB表，獲得端口號與MAC地址之間的對應(yīng)關(guān)系，所述端口號為交換機的端口的編號，所述MAC地址為與具有該端口號的端口相連的IED智能電子設(shè)備的MAC地址；

報文解析模塊，用于解析該端口接收到的GOOSE報文或SV報文，獲得發(fā)送該GOOSE報文或SV報文的IED的MAC地址及iedName，建立IED的MAC地址與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系；

對應(yīng)關(guān)系建立模塊，用于根據(jù)所述端口號與MAC地址之間的對應(yīng)關(guān)系及所述IED的MAC地址與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系，建立端口號與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系；

SCD文件解析模塊，用于解析SCD文件，獲得具有發(fā)布訂閱關(guān)系的發(fā)布者IED的iedName與訂閱者IED的iedName之間的對應(yīng)關(guān)系；

配置模塊，用于根據(jù)所述端口號與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系及具有發(fā)布訂閱關(guān)系的發(fā)布者IED的iedName與訂閱者IED的iedName之間的對應(yīng)關(guān)系，得到具有發(fā)布訂閱關(guān)系的端口號與端口號之間的對應(yīng)關(guān)系，將具有發(fā)布訂閱關(guān)系的端口號劃分在同一個VLAN中。

本發(fā)明實施例同時還提供了一種交換機，該交換機配置有上述基于SCD文件的VLAN自動配置裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)勢：

(1)交換機完成基于SCD文件的VLAN自動分配，以及根據(jù)SCD文件和獲取的報文的信息自動配置交換機端口參數(shù)，實現(xiàn)了從SCD文件的獲取到自動完成配置的自動化過程，符合智能變電站的發(fā)展趨勢，降低了人工工作量，降低了現(xiàn)有VLAN分配方法的復(fù)雜度。

(2)根據(jù)端口接收的報文獲取信息，與SCD文件信息相結(jié)合，無需給交換機導(dǎo)入其他數(shù)據(jù)列表信息，真正意義上實現(xiàn)了自動化配置。

(3)智能交換機的發(fā)展趨勢，包括二次回路可視化、IED自識別等技術(shù)的實現(xiàn)，都基于GOOSE/SV報文的解析以及SCD文件信息的解析，本發(fā)明實施例所述方法與其它技術(shù)的實現(xiàn)基于相同的數(shù)據(jù)源，與智能交換機的其它技術(shù)具有良好的相容性，高度符合智能交換機未來發(fā)展趨勢。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明較佳實施例提供的基于SCD文件的VLAN自動配置方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明較佳實施例提供的基于SCD文件的VLAN自動配置裝置的方框示意圖。

圖3為本發(fā)明較佳實施例中涉及的GOOSE報文的格式示意圖。

主要元件符號說明

查表模塊100；報文解析模塊200；對應(yīng)關(guān)系建立模塊300；SCD文件解析模塊400；配置模塊500。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本實施例中所述的智能電子設(shè)備，英文全稱Intelligent Electronic Device，簡稱為IED。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)對IED定義如下：由一個或多個處理器組成，具有從外部源接收和傳送數(shù)據(jù)或控制外部源的任何設(shè)備，即電子多功能儀表、微機保護(hù)、控制器，在特定的環(huán)境下、在接口所限定范圍內(nèi)能夠執(zhí)行一個或多個邏輯接點任務(wù)的實體。

VLAN劃分主要有基于交換機端口劃分，基于MAC地址劃分，基于IP組播劃分，基于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議劃分。根據(jù)變電站裝置實際情況以及工程應(yīng)用情況，本實施例中所述方法及裝置，選擇基于交換機端口劃分方式來配置VLAN。

請參閱圖1，本實施例提供的基于SCD文件的VLAN自動配置方法，包括以下步驟：

S101：查詢FDB表，獲得端口號與MAC地址之間的對應(yīng)關(guān)系，所述端口號為交換機的端口的編號，所述MAC地址為與具有該端口號的端口相連的IED的MAC地址。

當(dāng)一個IED連接到交換機的一個端口時，交換機會獲取IED的MAC(英文全拼為Media Access Control)地址，將MAC地址與所連接的端口的端口號進(jìn)行綁定。一個交換機的FDB列表(英文全拼為Forwarding DataBase)會得到所有端口的端口號與之相連的IED的MAC地址對應(yīng)關(guān)系。如果某一端口對應(yīng)多個IED的MAC地址，代表這個端口屬于級聯(lián)端口，該端口連接的裝置為交換機。

S102：解析該端口接收到的GOOSE報文或SV報文，獲得發(fā)送該GOOSE報文或SV報文的IED的MAC地址及iedName，建立IED的MAC地址與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系。

當(dāng)IED連接到交換機的某一端口時，根據(jù)GOOSE/SV通信機制，IED會周期性的發(fā)送報文。本實施例中，交換機端口接收到報文后解析該報文，提取VLAN分配的信息。GOOSE報文具體格式如圖3所示：

SV報文具體格式與GOOSE報文格式相同，只是GOOSE報文類型標(biāo)識為0x88B8，SV報文類型標(biāo)識為0x88BA。在交換機端口收到GOOSE/SV報文之后，解析報文，獲取源地址字段，APPID字段信息。GOOSE的APPID預(yù)留值范圍是0x0000到0x3fff，APPID在SCD文件中的Communication模塊中賦值，APPID全變電站標(biāo)識唯一，由配置系統(tǒng)強制實施，APPID對應(yīng)唯一cbName，通過cbName可以確定唯一IED,得到該IED的iedName，即根據(jù)解析得到的APPID可得到對應(yīng)的IED的iedName。源地址解析得到的MAC地址即是IED的MAC地址。

根據(jù)GOOSE報文的格式，解析GOOSE/SV報文還可以獲得VLANID字段信息，VLANID即是IED被劃分的VLAN標(biāo)識。通過解析GOOSE/SV報文，可以獲得連接交換機端口的IED的iedName、MAC地址以及該IED所在VLAN的標(biāo)識。

需要說明的是，步驟S101與S102之間的執(zhí)行順序沒有先后之分。

S103：根據(jù)S101中獲得的所述端口號與MAC地址之間的對應(yīng)關(guān)系，以及S102中獲得的所述IED的MAC地址與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系，建立端口號與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系。

例如，通過查詢FDB表有，端口號為001的端口連接的IED的MAC地址為11-01-01-01-00-00；通過解析接收到的GOOSE/SV報文有，MAC地址為11-01-01-01-00-00，iedName為Il2201A，VLANID為007，那么本步驟中可以建立001與Il2201A之間的對應(yīng)關(guān)系。

S104：解析SCD文件，獲得具有發(fā)布訂閱關(guān)系的發(fā)布者IED(作為發(fā)布者的IED)的iedName與訂閱者IED(作為訂閱者的IED)的iedName之間的對應(yīng)關(guān)系。

SCD文件包含全變電站中的IED的描述信息和通信信息，在Communication模塊中描述了所有發(fā)布的IED的通信信息參數(shù)描述，在每一個IED下的每一個LDevice的LN0下有一個Inputs模塊，根據(jù)Inputs數(shù)據(jù)可以得到全變電站中的IED之間的發(fā)布訂閱關(guān)系，即iedName與iedName之間的關(guān)系。

例如，一個智能電子設(shè)備IED1的iedName為Il2201A，另一個智能電子設(shè)備IED2的iedName為Il2201B，IED1與IED2之間具有發(fā)布訂閱關(guān)系，IED1為發(fā)布者，IED2為訂閱者，那么本步驟中，通過解析SCD文件，即可獲得Il2201A與Il2201B之間的對應(yīng)關(guān)系。

S105：根據(jù)S103中建立的所述端口號與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系，以及S104中建立的具有發(fā)布訂閱關(guān)系的發(fā)布者的iedName與訂閱者的iedName之間的對應(yīng)關(guān)系，得到具有發(fā)布訂閱關(guān)系的端口號與端口號之間的對應(yīng)關(guān)系，將具有發(fā)布訂閱關(guān)系的端口號劃分在同一個VLAN中。

例如，通過S103有端口號001對應(yīng)于Il2201A，端口號002對應(yīng)于Il2201B，通過S104有Il2201A對應(yīng)于Il2201B，那么通過本步驟可以獲得端口號001與端口號002之間的對應(yīng)關(guān)系，配置時，將端口號001與端口號002劃分為同一個VLAN中。

本步驟實現(xiàn)配置時，由于同一個IED可能具有不同的發(fā)布訂閱關(guān)系，可能處于多個VLAN中，因此連接設(shè)備的端口規(guī)定為工作于trunk模式(中繼模式)。將具有發(fā)布訂閱關(guān)系的端口劃分在一個VLAN中。為便于區(qū)分，可以給不同的VLAN進(jìn)行編號，當(dāng)步驟S102獲得有IED的VLANID時，VLAN編號可以依據(jù)發(fā)布者的VLANID設(shè)置，即將發(fā)布者的VLANID作為VLAN序號。例如前述，iedName為Il2201A的IED為發(fā)布者，其VLANID為007，那么端口號001與端口號002劃分在編號為007的同一個VLAN中。

當(dāng)步驟S102獲得有IED的VLANID時，發(fā)布者IED連接交換機的端口的permitVLAN的設(shè)置依據(jù)VLANID，即端口的permitVLAN設(shè)置為發(fā)布者的VLANID。

由于SCD文件的Communication模塊中只描述了發(fā)布者IED的VLANID，并沒有描述訂閱者IED的VLANID，所以在發(fā)布訂閱關(guān)系中，要根據(jù)發(fā)布者IED在SCD文件中規(guī)定的VLAN標(biāo)識確定訂閱者IED的VLAN標(biāo)識。例如設(shè)置訂閱者IED連接交換機的端口的untaggedVLAN為與其具有發(fā)布訂閱關(guān)系的發(fā)布者IED的VLANID。

本發(fā)明實施例提供的方法，迎合新一代智能交換機發(fā)展趨勢，通過解析SCD文件以及交換機端口接收到的GOOSE/SV報文信息，實現(xiàn)了自動化配置交換機VLAN；基于SCD文件較現(xiàn)有的解析發(fā)布訂閱關(guān)系的方法效率更高；根據(jù)端口接收GOOSE報文并解析，結(jié)合鏈路層協(xié)議，實現(xiàn)智能裝置與交換機端口的綁定，提高了自動配置的效率與簡易性；與其它技術(shù)的實現(xiàn)基于相同的數(shù)據(jù)源，與智能交換機的其它技術(shù)具有良好的相容性，高度符合智能交換機未來發(fā)展趨勢。

請參閱圖2，本發(fā)明實施例還提供了一種基于SCD文件的VLAN自動配置裝置，該裝置運行于交換機，該裝置包括：

查表模塊100，用于查詢FDB表，獲得端口號與MAC地址之間的對應(yīng)關(guān)系，所述端口號為交換機的端口的編號，所述MAC地址為與具有該端口號的端口相連的IED智能電子設(shè)備的MAC地址；

報文解析模塊200，用于解析該端口接收到的GOOSE報文或SV報文，獲得發(fā)送該GOOSE報文或SV報文的IED的MAC地址及iedName，建立IED的MAC地址與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系；還可以從解析后的報文中獲得發(fā)送該GOOSE報文或SV報文的IED的VLANID，建立VLANID與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系。

對應(yīng)關(guān)系建立模塊300，用于根據(jù)所述端口號與MAC地址之間的對應(yīng)關(guān)系及所述IED的MAC地址與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系，建立端口號與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系；

SCD文件解析模塊400，用于解析SCD文件，獲得具有發(fā)布訂閱關(guān)系的發(fā)布者的iedName與訂閱者的iedName之間的對應(yīng)關(guān)系；

配置模塊500，用于根據(jù)所述端口號與iedName之間的對應(yīng)關(guān)系及具有發(fā)布訂閱關(guān)系的發(fā)布者的iedName與訂閱者的iedName之間的對應(yīng)關(guān)系，得到具有發(fā)布訂閱關(guān)系的端口號與端口號之間的對應(yīng)關(guān)系，將具有發(fā)布訂閱關(guān)系的端口號劃分在同一個VLAN中，VLAN序號依據(jù)發(fā)布者的VLANID設(shè)置。

配置模塊500還可用于，具有發(fā)布訂閱關(guān)系的發(fā)布IED連接交換機的端口的permitVLAN的設(shè)置依據(jù)VLAN標(biāo)識；和/或，

具有發(fā)布訂閱關(guān)系的訂閱IED連接交換機的端口的untaggedVLAN的設(shè)置依據(jù)VLAN標(biāo)識；和/或，

不具有發(fā)布關(guān)系的獨立的訂閱IED連接交換機的端口的untaggedVLAN設(shè)置為訂閱的所有報文的VLAN標(biāo)識。

本裝置實施例與上述方法實施例相對應(yīng)，未涉及之處可參見上述方法實施例，此處不再贅述。

另外，本發(fā)明實施例還提供了一種交換機，該交換機配置有上述基于SCD 文件的VLAN自動配置裝置，可執(zhí)行上述方法，可實現(xiàn)自動化配置交換機VLAN。

本發(fā)明實施例提供的方法、裝置及交換機，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)勢：

(1)交換機完成基于SCD文件的VLAN自動分配，以及根據(jù)SCD文件和獲取的報文的信息自動配置交換機端口參數(shù)，實現(xiàn)了從SCD文件的獲取到自動完成配置的自動化過程，符合智能變電站的發(fā)展趨勢，降低了人工工作量，降低了現(xiàn)有VLAN分配方法的復(fù)雜度。

(2)根據(jù)端口接收的報文獲取信息，與SCD文件信息相結(jié)合，無需給交換機導(dǎo)入其他數(shù)據(jù)列表信息，真正意義上實現(xiàn)了自動化配置。

(3)智能交換機的發(fā)展趨勢，包括二次回路可視化、IED自識別等技術(shù)的實現(xiàn)，都基于GOOSE/SV報文的解析以及SCD文件信息的解析，本發(fā)明實施例所述方法與其它技術(shù)的實現(xiàn)基于相同的數(shù)據(jù)源，與智能交換機的其它技術(shù)具有良好的相容性，高度符合智能交換機未來發(fā)展趨勢。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。