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一、系统硬件设计

为更好诊断用电信息采集设备，本文采用分层方案设计诊断系统硬件，硬件结构如图1 所示。

图1 用电信息采集设备故障实时诊断系统硬件结构

观察图1 可知，本文设计的系统硬件结构主要包括3 个层次，位于最顶端的层次为应用层，位于中间的层次为控制层，最底层为数据基础层。硬件受网络操作系统控制。

数据基础层同时记录性能指标、扩展性指标、流条指标等多种指标数据，基础数据层中的缓冲区大小受流表影响，通常要将缓冲区大小控制在标准值之间，过大或过小都会降低吞吐率。

控制层具有较强的可扩展性。可扩展性越强，控制流表数量越多，更新速度越快。控制层共有12 个SDN 控制器，采用分布式部署方式。

（一）交换机设计

选用的交换机为OpenFlow 交换机，内部组成结构如图2 所示。

图2 OpenFlow交换机组成结构

由图2 可知，OpenFlow 交换机内部包含4 个组表、3 个流表，通过OpenFlow 协议连接。流表负责查找和转发电力用户用电信息，利用安全通道与外部控制器连接成多个信道，组表负责与外部进行信息交换，根据OpenFlow 协议查找、转发、删除信息。相较于其它转发设备，OpenFlow 交换机可以直接转发数据，不需要再加入MAC 地址或IP 地址，不需要更新路由表，这样的设定方式不仅降低了整个系统的复杂性，同时也缩短了设备的工作时间。

OpenFlow 交换机主要包括匹配、指示、限时和计时功能。匹配后的数据包需要被指示到不同的匹配区域。……