[发明专利]一种智能变电站网络报文的裸盘存储方法

说明书

本发明提出了一种智能变电站网络报文的裸盘存储方法，包括以下步骤：硬盘划分步骤，将硬盘划分为若干个数据块；数据块功能划分步骤；将网络报文以其自身类型为划分依据，分别为各类型的网络报文分配与其占用空间相匹配的数据块；内存分配步骤，为每个类型的网络报文分配一个内存；网络报文存储步骤。本存储方法均衡利用硬盘，有利于硬盘系统的安全和稳定。网络报文按类型分开存储，减少了后期检索的遍历时间。独立的存储空间设计，容错性和安全性得到提升。

技术领域

本发明属于数据存储技术领域，具体的说，涉及一种智能变电站网络报文的裸盘存储方法。

背景技术

智能变电站的网络报文是7×24小时产生，因此变电站内相应的分析处理装置必须处在不间断运行的模式下。此外，网络报文的在线存储流量极大，而存储功能要求相对简单。在目前的技术条件下，这种海量数据的存储介质必须依赖于硬盘。在智能变电站，因为采用网络化和全数字化，电气设备以网络相连，电气设备的交互采用网络报文传递，而最常见的网络报文类型有五个：

1)SV网络报文，高频率不间断产生，约占总网络报文的95％多；

2)GOOSE网络报文，低频率间歇性产生，网络报文量受站内运行环境影响较大，约占总网络报文的约2％；

3)MMS网络报文，低频率间歇性产生，网络报文量受站内自动化运行环境影响较大，受约占总网络报文的2％；

4)PTP网络报文，低频率间歇性产生，用于对时，约占总网络报文的0.1％；

5)其它网络报文，网络间握手网络报文、随机网络报文等，网络报文量受站内网络环境影响较大，约占总网络报文的0.5％。

目前，智能变电站内的各种监测设备在处理网络报文存储时，有如下几个特征：鉴于网络报文的海量性，不可避免的采用硬盘作为存储介质，并采用操作系统默认控制硬盘的方式，存储策略为根据网络报文到达的时间，进行顺序存储；存储方式有两种，一种是固定时间。如10分钟，内存buffer连续填充10分钟网络报文数据，并每10分钟进行一次硬盘写入操作，同时清空内存buffer；另外一种是固定大小。如10兆字节，内存buffer连续填充10兆字节网络报文数据，并每10分钟进行一次硬盘写入操作，同时清空内存buffer。

上述方式的弊端有：

1、因为依赖于所用的操作系统及硬盘的文件系统，使得网络报文的实际写入时机不确定，无法直接判断本次网络报文写入操作是否成功；也可通过将写入数据进行一次读出校验，但这样做的代价很大；写入时机不确定造成的后果是，一旦系统掉电，无法给出真实写入到硬盘的数据，后续处理无法进行；

2、写入的位置无法确定，容易发生硬盘的某些磁道和扇区被高强度擦写，而其余磁道和扇区长期闲置，不仅造成资源利用不均，还容易导致硬盘损坏不可用，进而影响整个硬盘系统的安全和稳定；

3、网络报文采用的顺序存储方式，网络报文类型混合在一起没有区分，导致检索PPT等类型的稀少网络报文时，代价同检索SV类型的海量网络报文一样，效率大降；

4、固定时间式写硬盘方法没有考虑流量变化，如站内停电和设备检修时，可能没有任何网络报文产生，这时候将产生一系列长度为0的碎片文件；

5、固定大小式写硬盘方法也没有考虑流量变化，一旦站内网络报文流量很低，将导致数小时甚至数天都无法产生buffer所需大小的数据，此时如果发生停电事故，则buffer数据立即全部丢失，安全性和实时性均无法得到保障；

6、以文件为基本存储单元，每次检索特定时间段、特定类型网络报文时，都需要逐一打开一系列相应文件，读取文件内容到内存buffer后再顺序检索，花费时间较长。

发明内容