goose報文分析.doc

GOOSE報文詳解Goose報文在網絡上傳輸時采用的是OSI模型，但只用到OSI網絡模型七層中的四層，應用層、表示層、數據鏈路層和物理層，傳輸層和網絡層為空。應用層定義協(xié)議數據單元PDU，經過表示層編碼后，不采用TCP/IP協(xié)議，而是直接映射到數據鏈路層和物理層。這種映射方式的目的是避免通信堆棧造成傳輸延時，從而保證報文傳輸、處理的快速性。GOOSE報文在MAC層的幀結構包括：源MAC地址、目的地址即組播地址、報文類型、四字節(jié)Tag、APPID、報文長度、四字節(jié)的保留和GOOSEPDU。Goose具體報文格式如圖0所示0。圖0 Goose報文格式Goose舉例報文(十六進制)：01 0C CD 01 00 51 00 1E 4F D3 AE 41 81 00 80 42 88 B8 00 33 00 90 00 00 00 00 61 81 85 80 08 67 6F 63 62 52 65 66 31 81 05 00 00 00 27 10 82 07 64 61 74 53 65 74 31 83 05 67 6F 49 44 31 84 08 4E F2 85 E1 F7 CE D9 00 85 05 00 00 00 00 01 86 05 00 00 00 00 01 87 01 00 88 05 00 00 00 00 01 89 01 00 8A 05 00 00 00 00 09 AB 36 83 01 00 84 03 03 00 00 91 08 00 00 00 00 00 00 00 00 83 01 00 84 03 03 00 00 91 08 00 00 00 00 00 00 00 00 83 01 00 84 03 03 00 00 91 08 00 00 00 00 00 00 00 00分析如下(可結合Ethereal解析)：1、01 0C CD 01 00 51目的MAC地址2、00 1E 4F D3 AE 41源MAC地址3、81 00 80 42GOOSE報文支持IEEE 802.1Q/P優(yōu)先級技術，IEEE 802.1Q為VLAN技術的標準，IEEE 802.1P為報文優(yōu)先級標準。這4個字節(jié)共同組成goose報文的tag位。Tag是有兩個字節(jié)的TPID(標簽協(xié)議標識)和2個字節(jié)的TCI(標簽控制信息)組成。TPID配置為0x8100表示goose報文加入了優(yōu)先級標識。TPID和TCI組成如圖1所示：圖1：PID和TCI組成TCI中12位VID，1位CFI和3位Priority(優(yōu)先級)。12位VID可以配置4096個VLAN，CFI一般配置為0，3位Priority可以分為8個優(yōu)先級：其中只配置了0-4級，5、6、7及保留未來使用。4、88 B8 以太網類型值0x88 B8為goose，0x88 B9為GSE，0x88 BA為采樣值。如圖3所示圖3 以太網類型值分配5、00 33APPID兩字節(jié)的最高兩位對照圖3解釋。所以此處APPID=51(D)6、00 90長度=144(D)長度字節(jié)數包含從APPID開始以太網PDU頭和APDU(應用協(xié)議數據單元)的長度。長度是8+m，m是APDU的長度，m31是，此時TAG就要占2個字節(jié)(第1個字節(jié)后面的被稱為擴展字節(jié))。此時TAG編碼格式如圖6所示。圖6 大于31時TAG編碼對圖6解釋：此時字節(jié)1中Bit75不變，Bit40全為1，字節(jié)2表示真正的TAG值，可表示0255。LENGTH:緊跟TAG后面的length，它描述后續(xù)的VALUE值是由多少個字節(jié)數所構成。若VALUE長度127，則LENGTH占1個字節(jié)，字節(jié)最高位為Bit7=0；若VALUE長度127，則LENGTH第1個字節(jié)最高位Bit7=1，Bit60表示的是LENGTH本身所占的字節(jié)數，從第2個字節(jié)開始到最后1個字節(jié)表示的是VALUE的長度。如圖7所示。圖7 LENGTH編碼格式VALUE：值。實際所要傳遞的編碼內容，具體編碼規(guī)則，根據不同的標記類型，采用不用的編碼規(guī)范。因此，結合上述，對61 81 85解釋為：TAG=0x61，APPLICATION應用，復合結構，tag值為1。0x81最高位為1，表示VALUE長度127，LENGTH本身長度為1，即：0x85。后續(xù)VALUE長度為0x85=133(D)個字節(jié)。9、之后的字節(jié)排列順序如圖8所示圖8 IECGoosePDU報文格式10、80 08 67 6F 63 62 52 65 66 31 gocbRef字符串ASN.1編碼格式TLV。80為TAG，08為LENGTH，后面的為VALUE， 67 6F 63 62 52 65 66 31轉換成字符為gocbRef1。11、81 05 00 00 00 27 10 timeAllowedtoLive(報文存活時間，單位ms)ASN.1編碼格式TLV。81為TAG，05為LENGTH，后面的為VALUE，00 00 00 27 10轉成10進制為10000，即10s。Goose接收方的中斷時間一般定為大于2* timeAllowedtoLive即報Goose中斷告警。由于Goose報文的重要性，即使外部狀態(tài)不再變換，也應重發(fā)。此參數提示訂閱者等待下一報文到來的最長時間。當等待事件大于timeAllowedtoLive值仍未收到有效報文時，訂閱者認為通信聯系失去，采用預先定義的默認值取代。12、82 07 64 61 74 53 65 74 31 datSet字符串ASN.1編碼格式TLV。82為TAG，07為LENGTH，后面的為VALUE， 64 61 74 53 65 74 31轉換成字符為datSet1。13、83 05 67 6F 49 44 31 goID字符串ASN.1編碼格式TLV。83為TAG，05為LENGTH，后面的為VALUE， 67 6F 49 44 31轉換成字符為goID1。14、84 08 4E F2 85 E1 F7 CE D9 00t，stnum加1時的時間，精確到毫秒。Goose報文產生時的時標。通常作為驅動事件的發(fā)生時標(若有特殊要求，驅動事件的發(fā)生時標可另外包含在數據集中)。ASN.1編碼格式TLV。84為TAG，08為LENGTH，后面的為VALUE。第8個字節(jié)代表品質因數。15、85 05 00 00 00 00 01 86 05 00 00 00 00 01stnum值 85 05 00 00 00 00 01sqnum值 86 05 00 00 00 00 01裝置發(fā)送方：后面allData數據跟上一次的allData值不一致時stnum+1，sqnum=0。一致時stnum不變，sqnum+1。上電第1幀時stnum=1，sqnum=1。stnum、sqnum加到最大值時都從1開始。裝置接收方：上電時stnum=sqnum=0。16、87 01 00test位當裝置檢修壓板投入時，裝置發(fā)送的GOOSE報文中的test應置位。Goose接收裝置應將接收的Goose報文中的test位與裝置自身的檢修壓板狀態(tài)比較，只有兩者一致時才將信號作為有效進行處理或動作。17、88 05 00 00 00 00 01 confRev()配置版本號(配置次數)。表示Data-Set配置改變的計數器，例如當Data-Set里某個成員被刪除或成員重新排序等均會導致confRev數值改變。18、89 01 00 ndsCom表示此控制塊配置的必要性，當屬性dataset值為NULL時，ndsCom值應為TRUE，表示此控制塊需進一步配置。19、8A 05 00 00 00 00 09 numDatSetEntries表示allData中有多少個數據項，此處表示有9個20、AB 36 從這開始到結束為allData內容TAG=0xAB，上下文關聯，復合結構，即VALUE也是有TLV組成。LENGTH=0x36=54(D)21、83 01 00 84 03 03 00 00 91 08 00 00 00 00 00 00 00 00 時間t表示最后一次狀態(tài)變位