本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析領(lǐng)域，尤其涉及到變電站內(nèi)的goose、sv、mms、104通訊報(bào)文抓取及分析技術(shù)。

背景技術(shù)：

隨著電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展進(jìn)程，查詢網(wǎng)絡(luò)故障原因就需要網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀長期高效穩(wěn)定運(yùn)行，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生時(shí)，可以提供現(xiàn)場證據(jù)和問題分析的依據(jù)，所以提供長期高效穩(wěn)定運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)分析儀非常有必要。

目前，電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析多采用fpga進(jìn)行報(bào)文抓取，并需要進(jìn)行從fpga到內(nèi)核，內(nèi)核到應(yīng)用進(jìn)程，應(yīng)用進(jìn)程內(nèi)的多次拷貝過程，導(dǎo)致報(bào)文記錄和分析的效率下降，報(bào)文流量大時(shí)容易丟包，并且長時(shí)間運(yùn)行不穩(wěn)定，容易形成過多內(nèi)存碎片，導(dǎo)致記錄裝置故障的問題。解決以上問題的關(guān)鍵就在于提供一種可以解決上述問題的長期高效穩(wěn)定運(yùn)行的報(bào)文處理方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有處理方式的不足，提供一種電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文處理方法，提高處理的效率和長期運(yùn)行穩(wěn)定性，為網(wǎng)絡(luò)故障分析提供可靠依據(jù)。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

基于二級緩存的報(bào)文記錄分析方法，包含以下步驟：

步驟1：分配一級緩存、二級緩存，設(shè)置物理網(wǎng)卡進(jìn)入監(jiān)聽模式；

步驟2：物理網(wǎng)卡接收到報(bào)文數(shù)據(jù)后，直接dma方式將報(bào)文數(shù)據(jù)拷貝到一級緩存，并通知協(xié)議解析模塊，將報(bào)文數(shù)據(jù)首地址傳遞給協(xié)議解析模塊；

步驟4：協(xié)議解析模塊接收到報(bào)文數(shù)據(jù)首地址后，進(jìn)行協(xié)議解析，并將解析結(jié)果組織成業(yè)務(wù)邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)壓入二級緩存，同時(shí)通知業(yè)務(wù)邏輯模塊；

步驟5：業(yè)務(wù)邏輯模塊接收到協(xié)議解析模塊的通知后，直接彈出二級緩存內(nèi)緩存的業(yè)務(wù)邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯處理。

進(jìn)一步的，步驟1中一級緩存分配于內(nèi)核高端內(nèi)存區(qū)域，并映射成共享區(qū)域，按照2048字節(jié)為單位的報(bào)文數(shù)據(jù)塊進(jìn)行組織。

進(jìn)一步的，步驟2中當(dāng)物理網(wǎng)卡接收到報(bào)文數(shù)據(jù)后，物理網(wǎng)卡觸發(fā)硬件中斷激活內(nèi)核網(wǎng)卡數(shù)據(jù)中斷處理函數(shù)，處理函數(shù)在一級緩存中尋找空閑報(bào)文數(shù)據(jù)塊，并啟動dma方式將報(bào)文數(shù)據(jù)從物理網(wǎng)卡緩存拷貝到一級緩存空閑的報(bào)文數(shù)據(jù)塊中。

進(jìn)一步的，步驟3中協(xié)議解析模塊直接獲取報(bào)文數(shù)據(jù)首地址而不進(jìn)行報(bào)文數(shù)據(jù)的拷貝。

進(jìn)一步的，步驟3中協(xié)議解析模塊在完成協(xié)議解析后立即釋放掉報(bào)文數(shù)據(jù)對應(yīng)的一級緩存。

進(jìn)一步的，步驟3中的二級緩存分配于操作系統(tǒng)應(yīng)用空間，采用隊(duì)列實(shí)現(xiàn)，由協(xié)議解析模塊向隊(duì)列壓入數(shù)據(jù)，由業(yè)務(wù)邏輯模塊從隊(duì)列彈出數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，協(xié)議解析模塊和業(yè)務(wù)邏輯模塊相互獨(dú)立，當(dāng)二級緩存沒有數(shù)據(jù)時(shí)，業(yè)務(wù)邏輯模塊將進(jìn)入睡眠狀態(tài)。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

降低了報(bào)文數(shù)據(jù)拷貝次數(shù)，增加系統(tǒng)處理效率，降低內(nèi)存碎片率，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；二級緩存增加了大流量數(shù)據(jù)的處理能力，避免因?yàn)闃I(yè)務(wù)邏輯處理緩慢導(dǎo)致的丟包。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的報(bào)文處理方法示意圖；

圖2是二級緩存的結(jié)構(gòu)；

圖3是一級緩存的結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于兩級緩存的報(bào)文處理方法，包括以下步驟：

步驟1：內(nèi)核在啟動時(shí)，劃分出一塊高端內(nèi)存空間作為一級緩存，將該內(nèi)存空間映射成共享區(qū)域，并以2048字節(jié)的報(bào)文數(shù)據(jù)塊進(jìn)行組織，如圖3所示；內(nèi)核初始化物理網(wǎng)卡進(jìn)入監(jiān)聽模式，同時(shí)設(shè)置網(wǎng)卡數(shù)據(jù)中斷處理程序，并初始化dma控制器；

步驟2：協(xié)議解析模塊和業(yè)務(wù)邏輯模塊在啟動時(shí)，初始化二級緩存，并打開內(nèi)核提供的報(bào)文通知接口，監(jiān)聽內(nèi)核的報(bào)文數(shù)據(jù)通知；二級緩存采用隊(duì)列實(shí)現(xiàn)，如圖2所示；

步驟3：當(dāng)物理網(wǎng)卡接收到報(bào)文數(shù)據(jù)，物理網(wǎng)卡觸發(fā)硬件中斷激活內(nèi)核網(wǎng)卡數(shù)據(jù)中斷處理函數(shù)，處理函數(shù)在一級緩存中尋找空閑報(bào)文數(shù)據(jù)塊，并啟動dma（直接內(nèi)存存?。┲苯訉?bào)文數(shù)據(jù)從物理網(wǎng)卡緩存拷貝到空閑一級緩存報(bào)文數(shù)據(jù)塊；

步驟4：dma完成報(bào)文數(shù)據(jù)拷貝后，內(nèi)核通知協(xié)議解析模塊收到報(bào)文數(shù)據(jù)，并將一級緩存報(bào)文數(shù)據(jù)塊首地址傳遞給協(xié)議解析模塊；

步驟5：協(xié)議解析模塊收到報(bào)文數(shù)據(jù)塊首地址后，解析報(bào)文數(shù)據(jù)形成業(yè)務(wù)邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并將業(yè)務(wù)邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)壓入二級緩存，同時(shí)釋放一級緩存報(bào)文數(shù)據(jù)塊，并通知業(yè)務(wù)邏輯模塊；

步驟6：業(yè)務(wù)邏輯模塊接收到協(xié)議分析模塊的通知后，從二級緩存彈出業(yè)務(wù)邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯處理；當(dāng)二級緩存為空時(shí)，業(yè)務(wù)邏輯模塊將進(jìn)入睡眠狀態(tài)。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出一種基于兩級緩存的報(bào)文處理方法，通過物理網(wǎng)卡采用DMA方式將報(bào)文數(shù)據(jù)拷貝到一級緩存并通知協(xié)議解析模塊，協(xié)議解析模塊直接獲取報(bào)文數(shù)據(jù)首地址并進(jìn)行協(xié)議解析，將協(xié)議解析結(jié)果組織成業(yè)務(wù)邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)壓入二級緩存，再由業(yè)務(wù)邏輯模塊彈出二級緩存中的緩存數(shù)據(jù)，直接處理業(yè)務(wù)邏輯，實(shí)現(xiàn)報(bào)文解析、業(yè)務(wù)邏輯處理的分層緩存策略。本發(fā)明的方法適用于大流量通信情況下的報(bào)文分析，避免了報(bào)文數(shù)據(jù)的拷貝，不丟包，且易于實(shí)現(xiàn)、簡單、可靠。

技術(shù)研發(fā)人員：蔣玉柱;劉明慧;胡紹謙
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.27
技術(shù)公布日：2017.09.26