电力调度自动化主站系统中的计算机网卡状态快速诊断.PDF

620 2004 全国电力系统自动化学术交流研讨大会论文集 电力调度自动化主站系统中的计算机网卡状态快速诊断 1 2 2 鸿 , 董张卓 , 唐 明 (1. 西安科技大学, 陕西省西安市 710054; 2. 陕西银河电力自动化股份有限公司, 陕西省西安市 710075) 摘要：电力调度自动化系统在电力生产过程中得到了广泛的应用，普遍采用分布式的计算机系统， 需要对计算机系统进行有效的诊断管理,采用 ICMP 方式执行效率低，采用 NDIS 协议能实现快速 捕获计算机网卡状态。文中首先介绍了 NDIS 的架构，然后给出了驱动程序的模型以及程序执行 泳道图，编写NDIS 协议驱动程序及应用程序，测试结果说明：用NDIS 驱动程序方式对网卡的工 作状态进行诊断效率很高，能够满足要求。 关键词：网络驱动程序接口规范(NDIS); 协议驱动程序; 网卡状态 0 引言 电力调度自动化系统是电力生产过程中监视控制电力系统的系统，它在电力生产过程中得到了广泛的 [1] 应用。目前的调度自动化系统普遍采用分布式的双机双网或单网计算机系统 。对计算机系统进行有效的 诊断管理,是保证调度自动化系统安全稳定运行的基本条件。 调度主站系统软件中，计算机之间的通讯采用TCP 或UDP 协议, 用套接字(Socket)建立通讯，但是用 套接字建立通讯链路，不能及时得到网络或网卡的通讯状态。计算机网络状态的诊断一般的做法是用ICMP 报文来对计算机网络通讯状态进行探测和诊断，根据ICMP 协议的特点, 网络管理诊断软件运行时,只能采 [2] 用轮询方式，因此,按此原理设计的网络诊断软件,运行时将占用较多的计算机CPU 资源, 且实时性较差 。 因此我们需要研究采用一个高效的方法来对计算机网络的运行状态进行诊断。 实现对调度主站网络的诊断的关键点之一是,能够快速准确的对网卡的状态进行诊断。应用网络驱动 [3] 程序接口规范(NDIS)能够解决问题 。计算机的网络驱动程序接口规范(Network Driver Interface Standard,NDIS) 过对其库函数的调用,能够高效的对计算机的网卡进行管理,从而实现网卡状态的诊断， 提高系统的效率。因此我们采用编写NDIS 驱动程序来获知网卡的状态。 本文首先介绍NDIS 网络接口规范的架构，在此基础上采用UML 技术建立了网卡驱动程序的模型，并 编制了网卡驱动程序和诊断验证程序，结果表明此方法是高效可靠的,能够方便的嵌入调度自动化软件系 统中。 1 NDIS 网络接口规范[3] NDIS 是Microsoft 和3COM 于1989 年设计的，定义网卡驱动程序与上层协议驱动程序之间的 信接口 规范， 过 NDIS 规范协议层和物理层的接口，使上层的协议驱动程序可以和底层任何类型的网卡 信。 实现传输驱动程序和网卡驱动程序之间的相互 信,实现网卡驱动程序在逻辑上与传输驱动程序之间的接 电力调度自动化主站系统中的计算机网卡状态快速诊断 621 口。按照NDIS 接口标准,任何与NDIS 兼容的传输驱动程序都能 应用层 够和与NDIS 兼容的网络适配器驱动程序进行信息交换。 用户 式 内核 式 NDIS 架构如图 1 所示，分三个层次：网卡驱动 （微端口驱 LAN Protocols [4] 动）、中间驱动、协议驱动 。