羅振

【摘 要】交換機作為地鐵電力監(jiān)控系統(tǒng)中重要的通訊設(shè)備，其運行情況的好壞將直接影響整個電力監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的通訊架構(gòu)，從而間接影響地鐵列車的平安運營。本文利用網(wǎng)絡(luò)分析軟件針對地鐵電力監(jiān)控系統(tǒng)運行中的交換機進行深度測試，通過對結(jié)果數(shù)據(jù)的分析對交換機的運行情況作出直觀判斷。

【關(guān)鍵詞】交換機 電力監(jiān)控 數(shù)據(jù)分析

1實施方法

將移動工作站與正在運行的交換機空余端口進行連接；通過IE瀏覽器進入交換機內(nèi)部配置界面，設(shè)置鏡像將交換機其他正在運行端口的通訊數(shù)據(jù)全部映射到該端口；打開網(wǎng)絡(luò)分析軟件，設(shè)置對該端口的數(shù)據(jù)進行實時分析。

2結(jié)果分析

2.1總體分析

（1） 查詢結(jié)果：截取了1分30秒內(nèi)交換機端口總體通訊的實時流量，結(jié)果如圖一所示。

（2）數(shù)據(jù)分析：分析圖一可知，在此時間段內(nèi)端口最大通訊流量未超過33.5KB，而該交換機端口采用的為10M端口，其最大通訊流量為10M=10240KB；由此可知，在此時間段交換機整個運行的利用率接近0.3%。

（3）分析小結(jié)：通過對交換機端口實時流量分析可得出結(jié)論：交換機在運行過程中端口負(fù)載較低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到其最大帶寬，說明交換機實時通訊整體運行平穩(wěn)，網(wǎng)絡(luò)通訊中不存在異常大數(shù)據(jù)包和病毒攻擊等現(xiàn)象。

2.2網(wǎng)絡(luò)分析

（1）查詢結(jié)果：截取整個測試22分鐘內(nèi)交換機端口與各設(shè)備實時通訊流量，結(jié)果如圖二所示。

（2）數(shù)據(jù)分析：分析圖二可知，在此時間段內(nèi)通過交換機進行傳輸?shù)脑O(shè)備均產(chǎn)生了不同程度的流量，占用了一定的網(wǎng)絡(luò)帶寬。其中兩臺通訊控制器（172.20.1.130為A網(wǎng)通訊控制器；172.20.1.131為B網(wǎng)通訊控制器）的流量最高，分別為21.79MB和11.70MB。通過命令查詢發(fā)現(xiàn)，大部分通訊任務(wù)在A網(wǎng)通訊控制器上運行，因此兩臺通訊控制器在交換機網(wǎng)絡(luò)實時通訊中存在較大流量差距是正?，F(xiàn)象。

除通訊控制器外，主要產(chǎn)生較高流量的設(shè)備為間隔層通訊設(shè)備（172.20.1.140），在測試時間段內(nèi)總流量為4.01MB，這與該設(shè)備下掛兩條包括35KV1、2段通訊鏈路，通訊數(shù)據(jù)量較大相符合。其余記錄的通過小交換機連接和直連交換機的設(shè)備流量相差不大，總體流量較小，幾乎都不到1MB。

（3）分析小結(jié)：通過對交換機網(wǎng)絡(luò)流量的結(jié)果分析可知：交換機網(wǎng)絡(luò)通訊中，主要的帶寬用于與通訊控制器的通訊中，其次為與間隔層通訊設(shè)備的通訊，真實反映了各設(shè)備通訊所占的比重。

2.3事件分析

（1） 查詢結(jié)果：整個測試22分鐘內(nèi)產(chǎn)生了位于傳輸層的“TCP 重復(fù)連接嘗試”和位于數(shù)據(jù)鏈路層的“ARP掃描”兩種事件。

（2）數(shù)據(jù)分析：在進行測試期間，兩臺通訊控制器不停地嘗試與間隔層通訊設(shè)備建立TCP連接。登陸間隔層通訊設(shè)備查詢系統(tǒng)日志后發(fā)現(xiàn)，其3#串口與通訊控制器通訊存在異?，F(xiàn)象。而現(xiàn)場間隔層通訊設(shè)備僅使用了1#、2#串口進行通訊，3#、4#串口未進行接線。查看通訊控制器配置發(fā)現(xiàn)，存在多余的與間隔層通訊設(shè)備3#串口的鏈路通訊配置。因此，“TCP 重復(fù)連接嘗試”診斷事件反映了因通訊控制器存在多余鏈路配置，導(dǎo)致通訊控制器不停嘗試與未進行物理連接的設(shè)備建立連接。

通訊控制器作為主機服務(wù)端，一定時間內(nèi)會發(fā)出ARP掃描包，將下位機客戶端的MAC地址轉(zhuǎn)換為IP地址進行通訊。根據(jù)“ARP掃描”事件可知，在進行測試期間，兩臺通訊控制器共計進行了54次APR掃描，約為一臺交換機49秒進行一次ARP掃描。此訪問頻率符合通訊控制器正常ARP地址掃描包的發(fā)送范圍，且共計占用流量僅為102.95KB，對交換機的正常通訊不會造成任何不良影響。

（3）分析小結(jié)：通過對交換機診斷事件的結(jié)果分析可知：軟件所記錄的事件能直觀地反映網(wǎng)絡(luò)通訊中存在的現(xiàn)象，未發(fā)現(xiàn)影響網(wǎng)絡(luò)正常通訊的事件。

3測評總結(jié)

本次開展交換機在地鐵電力監(jiān)控系統(tǒng)中的深度測評工作，旨在進一步對交換機的運行狀態(tài)進行更深層次的解析，提前預(yù)判交換機可能存在的網(wǎng)絡(luò)安全隱患，避免造成更大的危害。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)通訊分析結(jié)果，可得出結(jié)論：電力監(jiān)控系統(tǒng)交換機在地鐵網(wǎng)絡(luò)中整體運行平穩(wěn)、安全，未發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)包或網(wǎng)絡(luò)病毒攻擊的現(xiàn)象；同時通過交換機進行轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到其端口的最大訪問量，表明交換機帶寬完全能滿足運營需求。

4結(jié)語

目前地鐵電力監(jiān)控系統(tǒng)中運行的交換機完全滿足運營的需求，通訊網(wǎng)絡(luò)中不存在病毒或異常數(shù)據(jù)包。此次測評的方法可以作為交換機常態(tài)檢修的方法，有效地對交換機的運行狀態(tài)進行定期檢查。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉世泰.《交換機/路由器配置與管理》.人民郵電出版社，2010.

[2]徐國天，段嚴(yán)兵.《網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)》.清華大學(xué)出版社，2014.