过程层网络上传输的大部分数据都是组播，GOOSE报文和SV报文不属于IP组播，只是二层的MAC组播。

4、帧格式

4.1 GMRP帧格式

1）目的MAC地址：组播地址固定0x01-80-C2-00-00-20;

2）源MAC地址：产生GMRP报文的设备MAC地址；

3）长度：整个GMRP的数据帧长度；

4）LLC逻辑数据链路：DSAP目的地址,SSAP源地址都使用地址为0x42的LLC服务接入点。Ctl控制字段取值0x03，表明无连接服务。

5）协议ID：所有GARP都使用0x0001的协议ID，便于与其他LLC服务相区别。

6）信息字段可以包含多个信息

 a 、属性类型。0x01组成员属性，声明接收组播数据；0x02服务属性成员，兼容不支持GARP的设备。

   b、 属性长度。

c、 属性事件

0x00 Leave all 定时器超时后，注销所有属性;  （此处的属性即为 是否在组播组）

0x01 Join Empty  声明一个本身没有注册的属性

0x02 Join In         声明一个本身已经注册的属性;

0x03 Leave Empty  注销一个本身没有注册的属性;

0x04 Leave In         注册一个本身已经注册的属性;

0x05 Empty  不声明也未注册，单希望收到该属性 声明。通常用于监测报文的设备。

d、属性值 属性类型为组成员时，属性值为48位组播地址，010CCD010000~010CCD01FFFF间任意地址，通过此处地址区分不同的分组；

为服务属性时，属性值为0x00转发组播帧 、0x01转发所有未注册组播帧。

e、属性结束标志 0x00;

7)  报文结束标志 0x00。

4.2  定时器

GARP协议中用到了四个定时器，下面分别介绍一下它们的作用。

1. Join定时器

Join定时器是用来控制Join消息（包括JoinIn和JoinEmpty）的发送的。

为了保证Join消息能够可靠的传输到其它应用实体，发送第一个Join消息后将等待一个Join定时器的时间间隔，如果在一个Join定时器时间内收到JoinIn消息，则不发送第二个Join消息；如果没收到，则再发送一个Join消息。

每个端口维护独立的Join定时器。

2. Hold定时器

Hold定时器是用来控制Join消息（包括JoinIn和JoinEmpty）和Leave消息（包括LeaveIn和LeaveEmpty）的发送的。

当在应用实体上配置属性或应用实体接收到消息时不会立刻将该消息传播到其它设备，而是在等待一个Hold定时器后再发送消息，设备将此Hold定时器时间段内接收到的消息尽可能封装成最少数量的报文，这样可以减少报文的发送量。如果没有Hold定时器的话，每来一个消息就发送一个，造成网络上报文量太大，既不利于网络的稳定，也不利于充分利用每个报文的数据容量。

每个端口维护独立的Hold定时器。Hold定时器的值要小于等于Join定时器值的一半。

3. Leave定时器

Leave定时器是用来控制属性注销的。

每个应用实体接收到Leave或LeaveAll消息后会启动Leave定时器，如果在Leave定时器超时之前没有接收到该属性的Join消息，属性才会被注销。这是因为网络中如果有一个实体因为不存在某个属性而发送了Leave消息，并不代表所有的实体都不存在该属性了，因此不能立刻注销属性，而是要等待其他实体的消息。例如，某个属性在网络中有两个源，分别在应用实体A和B上，其他应用实体通过协议注册了该属性。当把此属性从应用实体A上删除的时候，实体A发送Leave消息，由于实体B上还存在该属性源，在接收到Leave消息之后，会发送Join消息，以表示它还有该属性。其他应用实体如果收到了应用实体B发送的Join消息，则该属性仍然被保留，不会被注销。只有当其它应用实体等待两个Join定时器以上仍没有收到该属性的Join消息时，才能认为网络中确实没有该属性了，所以这就要求Leave定时器的值大于2倍Join定时器的值。

每个端口维护独立的Leave定时器。

4. LeaveAll定时器

每个GARP应用实体启动后，将同时启动LeaveAll定时器，当该定时器超时后GARP应用实体将对外发送LeaveAll消息，随后再启动LeaveAll定时器，开始新的一轮循环。

接收到LeaveAll消息的实体将重新启动所有的定时器，包括LeaveAll定时器。在自己的LeaveAll定时器重新超时之后才会再次发送LeaveAll消息，这样就避免了短时间内发送多个LeaveAll消息。

如果不同设备的LeaveAll定时器同时超时，就会同时发送多个LeaveAll消息，增加不必要的报文数量，为了避免不同设备同时发生LeaveAll定时器超时，实际定时器运行的值是大于LeaveAll定时器的值，小于1.5倍LeaveAll定时器值的一个随机值。

一次LeaveAll事件相当于全网所有属性的一次Leave。由于LeaveAll影响范围很广，所以建议LeaveAll定时器的值不能太小，至少应该大于Leave定时器的值。

每个设备只在全局维护一个LeaveAll定时器。

4.3 GOOSE帧格式

1）目的MAC：010CCD010000~010CCD01FFFF间任意地址，此地址为组播地址，对应GMRP报文中的组成员属性的属性值；

2）源MAC。

3）TPID：0x8100;

4）TCI :0x4000;

5）以太网报文类型：0x88B8;

6）APPID：0x0000~0x3FFFF;

7）长度：8+M；

8）保留4字节：0x00000000;

9）ASDU：长度M。

4.4 SV帧格式

5 FPGA处理

     FPGA可只完成MAC层数据封包、CRC校验发送，由CPU处理具体协议数据。

6 参考文献

《GMRP组播功能测试-万方数据知识服务平台》，有详细测试方法介绍。

《浅谈GMRP在变电站中的应用 - 智能电网 - 电子发烧友网》

《GVRP技术_printf_mylife的专栏-CSDN博客_gvrp》csdn博文，详述了加入、退出的详细过程，GMRP可参考GVRP的过程。