DL∕T 1940-2018 智能变电站以太网交换机测试规范

智能变电站以太网交换机测试规范国家能源局发布I前言 Ⅱ 12规范性引用文件 13术语和定义 24缩略语 35测试条件 35.1测试环境 35.2仪器仪表 36测试方法 46.1电源影响测试 46.2温度影响测试 46.3气压影响测试 46.4盐雾影响测试 46.5接口测试 46.6结构及外观检查 66.7双电源测试 76.8功能测试 76.9性能测试 6.10通信安全测试 6.11功耗测试 6.12绝缘性能测试 6.14机械性能测试 206.15电磁兼容测试 217检验规则 27.1检验分类 27.2检验项目 2附录A(资料性附录)仪器仪表 附录B(资料性附录)SNMP管理信息(MIB) 26GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A:低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B:高温GB/T2423.3环境试验第2部分：试验方法试验Cab:恒定湿热试验GB/T2423.5电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击GB/T2423.8电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ed:自由跌落GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T2423.18环境试验第2部分：试验方法试验Kb:盐雾，交变(氯化钠溶液)GB/T2423.21电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验M:低气压GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T4208外壳防护等级(IP代码)GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验GB/T17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T17626.9电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验GB/T17626.10电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场GB/T17626.16电磁兼容试验和测量技术OHz～150Hz共模传导骚扰抗扰度试验GB/T17626.18电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡波抗扰度试验GB/T17626.29电磁兼容试验和测量技术直流电源输入端口电压暂降、短时中断和电压变化IEC62439-3工业通信网络一并行冗余协议(PRP)和高可靠性无缝冗余(HSR)(Industrial2IETFRFC2544-1999网络互联设备基准测试方法(BenchmarkingmethodologyfornetworkIETFRFC2889-2000局域网交换设备基准测试方法(BenchmarkingmethodoloryforLANIEEE802.1w局域网和城域网—通用规范第3部分：媒体访问控制(MAC)网桥—修订2:快速重配(Localandmetropolitanareanetworks—CommonspecificationsPart3:MediaAccessControl(MAC)Bridges—Amendment2[DL/T1241—2013,定义3.3]3ART:交换延时累加(accumulatedresidencetime)BC:边界时钟(boundaryclock)CSD:交换机配置描述(configuredswitchdescription)DDoS:分布式拒绝服务(distributeddeDUT:被测试设备(deviceundertest)FCS:帧校验序列(framechecksequence)GARP:通用属性注册协议(genericattributeregistrationprotocol)HSR:高可用性无缝冗余(high-availabilityMAC:介质访问控制(mediaaccesscontrol)MDI:介质有关接口(mediadependentMDIX:介质有关接口交叉(mediadepenRSTP:快速生成树协议(rapidspanningtreeprotocol)SNMP:简单网络管理协议(simplenetworktimeprTC:透明时钟(transparentclock)TCP:传输控制协议(transmissioncontrolprotocol)VLAN:虚拟局域网(virtuallocalareanetwork)——相对湿度：45%～75%;4交流或直流供电电压按DL/T1912—2018中5.1规定的工作范围进行试验。在-20%～+20%波动件下，高温室以不超过1℃/min变化率升温，待温度达到DL/T1912—2018中5.2.1规定的相应等1)按图1搭建测试环境，使用直通线进行连接；2)配置网络测试仪端口分别工作在100/1000Mbit/s强制半双工模式下，测试端口1向测试端口2发送数据，持续时间60s;3)使用交叉网线(568A)代替直通网线(568B)进行连接，重复测试步骤2);5b)预期结果：被测设备能够实现速率自协商、MDI/MDIX自协商，在各种模式下与网络测试仪1)按图2搭建测试环境；2)将光功率计设置到相应波长档位，在被测设备光接口输出端进行测量；3)重复测试步骤2)完成所有类型的光接口测试。b)预期结果：被测设备光接口的光功率应符合DL/T1912—2018中5.3.1的规定。图2光功率测试连接示意1)按图3搭建测试环境；2)将光功率计设置到相应波长档位；3)配置网络测试仪测试端口1发送数据，同时调整光衰减器，在网络测试仪测试端口2监视4)断开光衰减器与被测设备的连接，将光衰减器接上光功率计测量光功率，记录当前光功率5)重复测试步骤1)到4)完成所有类型的光接口测试。b)预期结果：被测设备光接口的光接收灵敏度应符合DL/T1912—2018中5.3.1的规定。图3光接口接收灵敏度测试连接示意61)按图4搭建测试环境；2)设置光谱仪测量范围为适当波长档位，与被测设备输出端口连接测量工作波长；3)重复步骤2)完成所有类型的光接口测试。b)预期结果：被测设备光接口的工作波长应符合DL/T1912—2018中5.3.1的规定。1)按图5搭建测试环境；2)配置网络测试仪，由测试端口2向测试端口3发送带有不同源MAC地址的数据帧；3)网络测试仪通过测试端口1向被测设备调试接口发送广播数据帧和目的MAC地址同测试步骤2)中源MAC地址的数据帧，观察测试端口2和测试端口3的数据接收情况；4)网络测试仪通过测试端口2向被测设备发送广播数据帧，观察测试端口1的数据接收情况。1)测试步骤2)中测试端口1接收不到数据；2)测试步骤3)中测试端口2与测试端口3均接收不到数据；3)测试步骤4)中测试端口1接收不到数据。图5调试接口测试连接示意1)按图6搭建测试环境；2)开启被测设备的供电电源，检查此时被测设备告警硬接点输出情况；3)断开被测设备的供电电源，检查此时被测设备告警硬接点输出情况。b)预期结果：测试步骤3)中，被测设备告警接点输出状态与测试步骤2)应不一致。检查被测设备的结构及外观，包括机箱尺寸、接地、防锈蚀措施、端口与接线说明及指示灯、散7检验项目1用标尺测量机箱的长度、宽度和深度标准19in(lin=2.54cm)机箱，高度采用1U的整数倍，测量误差应满足GB/T1804中公差等级的要求2交换机不带电的金属构件应在电气上连成一体，具备接地端子，并有相应标识3防锈蚀4外壳防护等级5端口与接线说明检查交换机端口、电源端子的标注信息电源端子上方应标注接线说明6指示灯7 按图7搭建测试环境，按DL/T860规定的一致性测试方法，用DL/T81)按图8搭建测试环境；2)网络测试仪测试端口1向测试端口2和测试端口3线速发送数据帧，记录测试端口2和测83)网络测试仪测试端口1向测试端口2线速发送数据流量，其中包括正常背景流量及非法数据流量(如FCS帧校验错误、超短帧、超长帧等);4)配置被测设备端口1的MAC地址绑定功能，测试端口1发送两条数据流到测试端口2,其中数据流1的MAC地址为绑定MAC,数据流2的MAC地址为非绑定MAC。1)测试步骤2)中网络测试仪测试端口2和测试端口3都接收到数据且数据帧无丢失；2)测试步骤3)中网络测试仪测试端口2接收不到非法数据流；3)测试步骤4)中网络测试仪测试端口2能接收到数据1,接收不到数据流2。端口1端口2端口3测试端口1测试端口2测试端口3RSTP测试1)按图9搭建测试环境；3)网络测试仪测试端口1与测试端口2双向发送测试数据，负载率设置为95%,查看数据帧4)分别中断和恢复路径A、路径B和路径C,查看数据帧的发送和接收5)设置环境交换机1为根节点，重复测试步骤3)和测试步骤4)。注：环网恢复时间(ms)=(帧丢失数/总发送帧数)×测试时间(ms)。1)测试步骤3)应无数据帧丢失；2)测试步骤4)、测试步骤5)各中断的路径恢复后数据可恢复传输。路径C环境交换机3路径D9HSR测试1)按图10搭建测试环境；2)网络损伤模拟器1和网络损伤模拟器2分别加入0ms～300ms的随机延时；3)被测设备开启HSR协议，网络测试仪测试端口1与测试端口2双向发送测试数据；5)依次中断和恢复环境交换机1和环境交换机2的供电电源，查看并记录数据帧的发送和接b)预期结果：测试步骤4)和测试步骤5)应无数据帧丢失。图10HSR单环测试连接示意1)按图11搭建测试环境，被测设备开启LLDP;3)通过被测设备调试口，分别利用SNMPV1、V2c、V3版本协议对被测设备进行网络5)更改被测设备配置信息(如VLAN,IP等),并导出配置；1)测试步骤2)能够对被测设备进行配置及管理，网管软件能够连接被测设备并进行信息管2)测试步骤3)能够对被测设备进行配置及管理，SNMP网管软件能信息管理，SNMP网络管理功能至少应支持装置基本信息、装置配置信息、工作状态识别、端口数据量统计、异常告警信息、网络拓扑发现及日志录B;3)测试步骤4)不能对被测设备进行配置及管理；4)测试步骤5)、测试步骤6)能够实现配置文件导出导入。DUT1)按图11搭建测试环境，被测设备开启LLDP;2)被测设备支持DL/T860时，通过被测设备调试接口，采用DL/T860协议对被测设备进行3)通过非调试接口连接被测设备，重复测试步骤2);4)更改被测设备配置信息(如VLAN,IP等),并导出配置；5)被测设备恢复出厂设置，查看并确认配置信息已恢复，导入测试步骤4)的配置。1)测试步骤2)能够对被测设备进行配置及管理，网管软件能够连接被测设备并进行信息管理，网络管理功能至少应支持装置基本信息、装置配置信息、工作状态识别、端口数据量2)测试步骤3)不能对被测设备进行配置及管理；3)测试步骤4)、测试步骤5)能够实现配置文件导出导入。1)按图12搭建测试环境；2)被测设备端口1分别开启广播风暴抑制、组播风暴抑制和未知单播风暴抑制功能；3)网络测试仪测试端口1构建4条数据流，分别为数据流1(广播帧)、数据流2(组播帧)、数据流3(未知单播帧),数据流4(已知单播帧);4)网络测试仪测试端口1按线速向测试端口2发送上述4条测试流，测试时间30s;图12网络风暴抑制测试连接示意b)预期结果：能够实现网络风暴抑制功能且已知单播帧不受影响，计算实际抑制结果应符合1)按图13搭建测试环境；2)测试帧长度为64B,测试时间为30s;3)配置被测设备端口1、端口2、端口3为不同VLAN,端口4、端口5设置成汇聚链接(trunk)端口，配置环境交换机的端口1为汇聚链接端口，端口2与被测设备端口2为同VLAN,并在网络测试仪测试端口4上相应构造不同VID(包括无VID标识)的数据4)测试端口4向测试端口1、测试端口2、测试端口3、测试端口5发送数据，判断VLAN5)网络测试仪测试端口1、测试端口2、测试端口3、测试端口5构造若干个不同VID的数1)测试步骤4)中测试端口1、测试端口2、测试端口3、测试端口5仅能收到包含各自对应2)测试步骤5)中端口4能收到所有VID的数据流。测试端口1测试端口2测试端口31)按图8搭建测试环境；2)设置被测设备为绝对优先级模式，测试帧长度为64B,测试时间为30s;3)网络测试仪测试端口1与测试端口2分别构造4个不同优先级的数据流，并同时以线速向1)按图13搭建测试环境；2)配置被测设备端口4为镜像端口，端口1和端口3为镜像源端口，镜像方式为输入和输出3)网络测试仪测试端口1与测试端口2双向发送负载为25%的数据帧，数据帧长度为64B,测试端口3与测试端口2双向发送负载为25%的数据帧，数据帧长度为128B,测试时间30s;b)预期效果：测试步骤4)中测试端口4收到数据帧长度为64B的流量为50%,数据帧长度为128B的流量为50%,且无丢帧、乱序、复制等现象。2)网络测试仪测试端口1按上述静态组播地址表建立组播组1,以及静态组播地址表之外的组播组2,并向测试端口2发送包含组播组1与组播组2的数据流，测试端口3作为监视3)记录测试端口2、测试端口3数据流的接收情况。1)按图14搭建测试环境；2)网络测试仪测试端口1、测试端口4作为加入端口，测试端口2、测试端口5作为组播源端口，测试端口3、测试端口6作为监视端口，被测设备与网络测试仪连接端口开启GMRP功能，被测设备1与被测设备2之间连接的端口开启GMRP功能；3)网络测试仪测试端口2与测试端口5分别发送组播流1与组播流2,负载流量各50%,且4)网络测试仪测试端口1发送组播流1的加入报文，测试端口4发送组播流1的加入报文与组播流加入离开5)网络测试仪测试端口1发送组播流1的离开报文，测试端口4发送组播流1的离开报文与1)测试步骤3)中，网络测试仪所有端口无法收到组播流2)测试步骤4)中，网络测试仪测试端口1应收到全部组播流1的流量，测试端口4应收到全部组播流1和组播流2的流量，测试端口3和测试端口6收不到数据；3)测试步骤5)中，网络测试仪所有端口应无法收到组播流量。4)被测设备时钟类型为TC时，按图16c)更改测试拓扑，被测设备时钟类型为BC时，按11)重复测试步骤8)～9)。1)测试步骤6)中|t₂-t₁|不应大于200ns;2)测试步骤9)中|t₃-t₁|不应大于200ns,且被测设备、PTP主时钟、PTP异常。PTP时钟(主)PTP时钟(从)a)PTP主、从时钟同步连接示意图(TC)b)PTP主、从时钟同步连接示意图(BC)PTPPTP时钟(从)PTP时钟(从)PTP时钟(主)c)PTP时间同步测试连接示意图(TC)d)PTP时间同步测试连接示意图(BC)流量控制测试步骤及预期结果如下：1)按图8搭建测试环境；控制阈值为2Mbit/s和15Mbit/s;3)网络测试仪测试端口1向测试端口3发送多路GOOSE报文，测试端口2向测试端口3发送多路SV报文，负载均不超过50%,且每路GOOSE、SV流量应超过设置的阈值，记录b)预期结果：测试步骤3)与测试步骤4)中网络测试仪测试端口3收到的每路GOOSE、SV流SV交换延时累加测试方法及判定如下：1)按图17搭建测试环境；2)网络测试仪自环，测试端口1向测试端口2发送随机帧长的SV报文，测得自环固有延时t₁(单位为ns);4)配置网络测试仪测试端口1发送SV报文，保留字段中ART的值ART₁为0x00;5)配置网络测试仪测试端口1向测试端口2发送SV数据流量，测试端口3、测试端口4和测试端口5向测试口2发送背景流量，背景流量报文长度为1500B,报文优先级高于SV6)记录被测设备转发SV报文的延时为t₂(单位为ns),解析接收的SV报文，根据保留字段7)配置网络测试仪测试端口1发送SV报文的ART值ART₁为0x001FFFFF,重复测试步骤8)配置网络测试仪测试端口1发送SV报文的ART值ART₁为0x00FFFFFE,重复测试步骤9)配置网络测试仪测试端口1发送SV报文的ART值ART₁为0x40FFFFFE,重复测试步骤10)配置网络测试仪测试端口1发送CRC错误的SV报文，记录网络测试仪测试端口2的接1)测试步骤6)、7)中交换延时累加精度t不应大于200ns,OVF为0;2)测试步骤8)、9)中ART应为0x40FFFFFF,且OVF为1;3)测试步骤10)、11)中测试端口5不应收到SV报文。网络测试仪自环延时t₁测试端口2测试端口3测试端口41)按图18搭建测试环境；4)将与DUT相同端口配置的单装置CSD配置文件(CSD配置文件配置正确)导入到1)测试步骤2)中DUT的配置应与CSD中的配置一致；2)测试步骤3)中导出的CSD文件应与全站CSD文件中该交换机的配置保持一致；3)测试步骤4)中DUT的配置应与CSD文件中的配置保持一致；4)测试步骤5)中导出的CSD配置文件配置应与测试步骤4)中的CSD配置文件一致；5)测试步骤6)中交换机应能正常工作且配置与CSD文件中的配置一致。(路由计算)1)按图19搭建测试环境；3)记录不同帧长的吞吐量。1)按图20搭建测试环境；1)按图8搭建测试环境；口1),测试端口(测试端口2)和监视端口(测试端口3);3)配置网络测试仪，由测试端口1向测试端口2发送带有不同源MAC地址的学习帧，学习4)配置网络测试仪，由测试端口2向测试端口1发送目的MAC地址为测试步骤2)中源MAC地址的数据帧，逐渐增大测试端口2向测试端口1发送带有不同MAC地址的数据1)按图8搭建测试环境；口1),测试端口(测试端口2)和监视端口(测试端口3);3)配置网络测试仪测试端口1向测试端口2发送带有不同源MAC地址的学习帧，发送数据帧长为64B;4)配置网络测试仪测试端口2向测试端口1发送目的MAC地址同步骤2)中源MAC地址1)按图20搭建测试环境；1)按图20搭建测试环境；1)按图20搭建测试环境；1)按图20搭建测试环境；长测试时间为2s,重复测试50次；1)按图13搭建测试环境。2)网络测试仪测试端口1与测试端口2以线速互相发送数据，测试端口3分别以50%的负载512B、1024B、1280B、1518B,每个帧长测试时间为30s。3)记录测试端口3向测试端口4发送数据帧丢失率及存储转发延时。1)按图21搭建测试环境；4)网络测试仪测试端口1向测试端口2线速发送数据流量，测试端口3向被测设备管理地1)测试步骤3)中被测设备应符合DL/T1912—2018的5.6中相应要求；2)测试步骤4)中恶性攻击流量不影响正常数据流量。测试端口1测试端口2测试端口3a)测试电压按照DL/T1912—2018中5.8的要求，频率应为50Hz的正弦波，也可采用直流电a)每个电路(或规定的冲击电压相同的每组电路)与外露导电部分之间，对该电路(或该组电b)调整试验箱内温度达到(40±2)℃,相对湿度达到(93±3)%,使被测设备达到温度稳定；c)根据GB/T2423.3的要求，试验持续时间为2d,试验结束前1h进行绝缘电阻应大于或等于1.5MQ。之后调整试验箱湿度为73%～77%,待湿度达到设定值后0.5h,再试验项目13级23级3级3电快速瞬变脉冲群抗扰度3级4浪涌(冲击)抗扰度3级53级3级65级5级75级5级8阻尼振荡磁场抗扰度3级3级9交流电源短时中断抗扰度0%,250周期0%,250周期阻尼振荡波抗扰度3级3级3级3级频率范围注1:在过渡频率处(230MHz)应采用较低的限表4检验项目出厂检验电源影响△△温度影响△△一OOOO接口△△△△△△△△OO △△组网△△ OO网络管理△△△网络风暴抑制△△ △△ △△表4(续)型式试验出厂检验△△△△时间同步△△—OO—流量控制O交换延时累加OOO△△—△△△地址缓存能力△△—△△△△△延时抖动△帧丢失率△△—△△队头阻塞△△△△△△△△△△△△△△△△△ 电磁兼容△△ 注：表中符号“△”表示该项为必检项目；符号“O”表示该项为可选项目；符号“—”表示该项目不要求。c)支持流量编辑功能，可任意设置每条流量的带宽、帧长和帧内容(如帧头类型、VLAN、“500kVG0OSE-Anetswitch2”生产厂商固件版本IP地址CPU使用率(乘100上送)板卡电压(单位：mV)板卡温度(乘100上送)CPU温度(乘100上送)端口索引1“Port1”10Mbits、100Mbit/s或1000Mbit/s32位整数，0～429496729532位整数，0～429496729532位整数，0～429496729532位整数，0～429496729532位整数，0～429496729532位整数，0～429496729532位整数，0～429496729532位整数，0～429496729532位整数，0～4294967295数据端口SFP模块温度(乘100上送)端口SFP模块电压(单位：mV)端口SFP模块发送光强(乘100上送)端口SFP模块接收光强(乘100上送)表B.3端口邻居信息表拓扑邻居索引1本地端口索引Port_20远方MAC地址Port_5“500kVG0OSE-Anetswitch2”数据15(bit0～bit23表示端口1～端口24,bit24～bit27表示端口G1～G4)(bit0～bit23表示端口1～端口24,bit24～bit27表示端口G1～G4)表B.5端口VLAN信息表“port_1”51组播MAC地址2(bit0～bit23表示端口1～端口24,bit24～bit27表示端口G1～G4)当前组播最大允许流量(单位：kbit/s)数据1镜像端口Ingress端口列表(bit0～bit23表示端口1～端口24,bit24～bit27表示端口G1～G4)(bit0～bit23表示端口1～端口24,bit24～bit27表示端口G1～G4)数据“disable”“disable”“port_1”延时时间(ns)端口索引1“port_1”输入端口速率限制值(单位：kbit/s)输入端口的缓冲区(单位：kbit)0输出端口速率限制值(单位：kbit/s)输出端口的缓冲区(单位：kbit)0数据风暴抑制设置值(单位：kbit/s)1001需要进行流量控制的报文类型5—DstMAC,6—L4SrcPort,2(根据选定的流控类型，设置指定值)“00”(范围：0～100000kbit/s)(范围：0～8000kbit)01报文中的优先级(取值范围：0～7)7交换机中的优先级队列(取值范围：0～7)7表B.14交换机SNMP信息表数据1(1—选项V1:开启SNMPV1版本；2—选项V2C:开启SNMPV2C版本；3—选项V3:开启SNMPV3版本；4—选项V1/V2C/V3:三个版本同时开启)2(表示不限制NMS管理站的IP地址，填写NMS管理站实际IP地址，则只允许指定IP访问)SNMP读团体名(1～31个可见字符)SNMP读写团体名(1～31个可见字符)用户名鉴权模式(1—NoAuth,2—HMACMD5)2加密协议(1—NoPriv,2—CBC-DES)2表B.15交换机GMRP配置参数数据1GMRP中的leave时间间隔(推荐值为18000ms,最小值600ms)(推荐值为20000ms,最小值为10000ms,且必须大于leave间隔)开启GMRP功能的端口(bit0～bit23表示端口1～端口24,bit24～bit27表示端口G1～G4)表B.16交换机组播信息表23静态配置端口(bit0～bit23表示端口1～端口24,bit24～bit27表示端口G1～G4)GMRP动态学习端口(bit0～bit23表示端口1～端口24,bit24～bit27表示端口G1～G4)表B.17交换机RSTP信