智能变电站交换机及组网技术解题.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-Forward switching） 直通转发（cut-through switching ） 无碎片转发（segment-free switching） 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