智能变电站交换机及组网技术.ppt

智能变电站交换机及组网方案 典型智能变电站结构 智能变电站概念 智能变电站是采用先进 可靠 集成 低碳 环保的智能设备 以全站信息数字化 通信平台网络化 信息共享标准化为基本要求 自动完成信息采集 测量 控制 保护 计量和监测等基本功能 并可根据需要支持电网实时自动控制 智能调节 在线分析决策 协同互动等高级功能的变电站 变电站智能化的基础是信息化信息采集数字化信息封装标准化信息传输网络化信息处理智能化 学习目的对智能变电站规程中相关网络技术概念和术语有所了解学习内容智能站网络拓扑结构以太网的工作原理交换机的工作原理交换机的增强功能 学习目的和内容 智能变电站技术导则 智能变电站技术导则 智能变电站网络交换机技术规范 智能变电站网络交换机技术规范 智能变电站网络交换机技术规范 智能变电站网络交换机技术规范 智能变电站网络交换机技术规范 智能变电站网络交换机技术规范 智能站网络拓扑结构 多台交换机的简单串接 易于布线没有冗余能力 任一电缆 交换机的故障可能导致多个IED与站控级断开 总线形 智能站网络拓扑结构 最小延迟 从IED到IED之间只有三跳没有冗余能力 但故障的影响面可能比总线型要小一些 星形 智能站网络拓扑结构 N 1网络冗余容错能力采用RSTP自动重新组态 需要采用RSTP实现备用连接 环形 智能站网络拓扑结构 冗余星形 智能站网络拓扑结构 双倍的设备和线路 双网结构 双星形 智能站网络拓扑结构 双网结构 双环形 网络通信交换技术 交换 switching 按照某种方式动态地分配传输线路的资源电路交换 交换机 交换机 交换机 交换机 用户线 用户线 中继线 中继线 B D C A 网络通信交换技术 报文交换 存储转发器 B A 存储转发器 存储转发器 存储转发器 存储转发器 网络通信交换技术 分组交换 路由器 存储转发器 路由器 B A 存储转发器 存储转发器 存储转发器 存储转发器 网络通信交换技术 分组交换 路由器 存储转发器 路由器 B A 存储转发器 存储转发器 存储转发器 存储转发器 存储转发器 网络通信交换技术 分组的称谓数据包 Packet 在网络层的称谓数据帧 Frame 在数据链路层的称谓 网络通信交换技术 以太网帧格式 数据链路层 IP层 MAC地址为48位二进制数 例如 00 30 67 3F 9D DF 以太网工作原理 CSMA CD 载波监听多路接入 冲突检测 协议一点发送 多点接收 广播方式 发送规则 先听后说 边说边听接收规则 接收目的地址是自己的帧和广播帧 其他帧则丢弃冲突处理 采用退避算法术语 广播域 冲突域 以太网工作原理 集线器 网卡 工作站 网卡 工作站 网卡 工作站 双绞线 交换机工作原理 交换机基本结构 交换机工作原理 结点A 结点D交换机接收到来自结点A的数据帧 解析出源地址和目标地址在地址表中查找目的地址 若匹配 则将帧转发到对应的端口 若不匹配 则转发到所有端口判断源地址是否在地址表中 不在的话 将源地址及其对应的端口号加入到地址表中 交换机工作原理 交换机中的地址表是怎样建立的 自学习机制 使用接收帧的源地址假如地址表已满 交换机如何处理接收到的新MAC帧 不会将新的MAC加入到地址表中智能电网交换机要求地址表长度大于4096个针对交换机的溢出攻击是怎么回事 攻击计算机向交换机发送大量的伪造MAC地址数据帧 导致交换机地址表溢出 这样交换机不能正常转发数据帧 而是将所有接收的帧以广播方式转发 攻击计算机就可截获整个网络中的数据帧 从中窃取私密数据 账号 密码等 交换机性能取决于哪些因素 地址表的大小地址匹配的速度帧转发的方式和速度 交换机工作原理 转发方式存储转发 Store and Forwardswitching 直通转发 cut throughswitching 无碎片转发 segment freeswitching 交换机工作原理 帧类型单播帧 广播帧 组播帧广播帧目的地址全为1的帧 即 FF FF FF FF FF FF交换机对接收到的广播帧转发到除源端口以外的所有端口组播帧目的地址为 01 00 5E 00 00 00 01 00 5E 7F FF FF不支持组播的交换机将组播帧转发到除源端口以外的所有端口支持组播的交换机则将组播帧转发到对应的一组端口单播帧具有有效目的MAC地址的帧地址表中有对应的目的地址 则转发到对应的端口 否则转发到除源端口以外的所有端口 交换机的增强功能 VLAN VLAN 虚拟局域网 交换机的增强功能 VLAN VLAN帧格式 802 3MAC帧 字节 6 6 2 46 1500 4 目地地址 源地址 长度 类型 数据 FCS 802 1Q标记类型标记控制信息1000000100000000VID 2字节 2字节 插入4字节的VLAN标记 4 用户优先级 CFI 交换机的增强功能 VLAN VLAN划分的几种模式静态VLAN基于端口划分VLAN动态VLAN基于MAC地址划分VLAN基于网络层协议划分VLAN按策略划分VLAN智能变电站中使用VLAN使用VLAN技术 将局域网内的设备逻辑地划分成不同网段 广播风暴 提高数据传输的实时性 时延小 正确性 不丢包 使用VLAN帧中的优先级设置 可保证重要数据的优先传输 交换机的增强功能 STP 生成树协议 STP RSTP MSTP 自动阻塞某些端口 消除环路当链路出现故障时 自动启用被阻塞端口 恢复数据链路 交换机的增强功能 端口聚合 端口聚合 链路聚合 交换机的增强功能 端口镜像 端口镜像 portMirroring 将一个或多个源端口的数据帧转发到某一个指定