新局勢下探討電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全防護(hù)設(shè)計

周亞維

摘 要：隨著我國電力系統(tǒng)水平的不斷提升，人們對電力系統(tǒng)的安全防護(hù)提出了更高的要求。電力系統(tǒng)的安全防護(hù)工作落實(shí)直接關(guān)系到人們的正常生活，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)安全問題較為嚴(yán)峻，制約著電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全性提升?；诖?，我們應(yīng)該采用科學(xué)的對策不斷提升電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全防護(hù)水平，推動電力調(diào)度的長遠(yuǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。下面該文主要論述了網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)在電力調(diào)度數(shù)據(jù)安全防護(hù)設(shè)計中的運(yùn)用，希望能夠有效提升電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全水平。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度;安全防護(hù);數(shù)據(jù)網(wǎng)

引言

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全性直接關(guān)系到我國電力調(diào)度各項工作的順利落實(shí)，由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜繁瑣，增加了電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全隱患?；诖?，工作人員應(yīng)該選擇科學(xué)的評估和安全管理方法，保障電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)工作的順利落實(shí)。多年以來，我國電網(wǎng)建設(shè)得到快速發(fā)展。在構(gòu)建大規(guī)模電網(wǎng)運(yùn)營系統(tǒng)的過程中，電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)需要滿足數(shù)據(jù)處理和采集的規(guī)定。電力部門調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)對于傳輸電力數(shù)據(jù)非常有效。利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，還應(yīng)處理好故障網(wǎng)絡(luò)信道的調(diào)度，以維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施信息和數(shù)據(jù)的高效傳遞。在電網(wǎng)建設(shè)的過程中，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的推廣應(yīng)用能夠確保電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

1 關(guān)于電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的相關(guān)研究

1.1 電力調(diào)度的組網(wǎng)分析

在電力調(diào)度過程中，通過IP技術(shù)構(gòu)成的組網(wǎng)能夠有效推動電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)工作的落實(shí)，還能推動多種業(yè)務(wù)，靈活、高效地分配帶寬，實(shí)現(xiàn)最大化的共享通道資源。新的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)形成以后，以往的 SCADA/EMS 系統(tǒng) 101 協(xié)議的數(shù)據(jù)采集模式將慢慢地轉(zhuǎn)移到基于 104 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模式，電能計量等業(yè)務(wù)也將會相應(yīng)地進(jìn)行過渡，以迎合各種業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)通道不斷增長的需求。

1.2 關(guān)于電力調(diào)度的技術(shù)分析

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)具有較為顯著的可靠性。通過調(diào)查不難看出，電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)的可靠性提升主要是借助通道的冗余度來完成的。因?yàn)?SCADA/EMS 系統(tǒng)前端機(jī)采用串口進(jìn)行通信，在 SDH 通道上專線采用脈沖編碼調(diào)制技術(shù)，對 SDH 環(huán)網(wǎng)進(jìn)行線路保護(hù)，然而還是不能避免其中的單點(diǎn)故障。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通過多節(jié)點(diǎn)、多路由和傳輸邏輯鏈路確保網(wǎng)絡(luò)的可靠性。如果其中任意鏈路出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡(luò)會由路由協(xié)議的收斂以繞過其他鏈路，并且用戶可以實(shí)時掌握過程進(jìn)度，所以不會出現(xiàn)單點(diǎn)故障?？蓴U(kuò)展性：專線網(wǎng)絡(luò)是由物理鏈路組成的覆蓋網(wǎng)絡(luò)，所以節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行全網(wǎng)狀通信時，一般會發(fā)生 N平方擴(kuò)展性的問題。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。基于路由協(xié)議的節(jié)點(diǎn)之間交換路由信息，并且任意節(jié)點(diǎn)之間都能夠建立 IP 邏輯鏈路，從而實(shí)現(xiàn)通信。靈活性：因?yàn)楣?jié)點(diǎn)屬于點(diǎn)對點(diǎn)連接方式，以往的專線網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不能進(jìn)行實(shí)時的調(diào)整，其維護(hù)工作量較繁瑣。通過調(diào)整鏈路，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可以輕松實(shí)現(xiàn)星形、全網(wǎng)格等多種形式的邏輯拓?fù)?，如圖1所示。

1.3 關(guān)于電力調(diào)度的經(jīng)濟(jì)性分析

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性的降低，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的功能越來越多元化，具有較為客觀的經(jīng)濟(jì)價值，能夠應(yīng)對擴(kuò)大的業(yè)務(wù)需求，提供較高的可擴(kuò)展性。調(diào)度業(yè)務(wù)采用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸定會得到廣泛的推廣和應(yīng)用。

2 電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)設(shè)計

2.1 電力調(diào)度系統(tǒng)的信息模型設(shè)計

通過相關(guān)調(diào)查研究不難發(fā)現(xiàn)，電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)安全得到了人們的重視和關(guān)注，電力調(diào)度系統(tǒng)的信息模型設(shè)計工作起到了關(guān)鍵性作用，系統(tǒng)的入侵檢測引擎和流量監(jiān)控引擎可以采用 pcap/tcpdump 抓包技術(shù)來收集網(wǎng)絡(luò)流量，從而根據(jù)協(xié)議解析和事件解析過濾、分析和存儲有用的數(shù)據(jù)信息。進(jìn)過存儲的流量數(shù)據(jù)可以直接用于流量入侵檢測管理功能和流量監(jiān)控管理功能。從設(shè)備安全的角度來看，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中的管理重點(diǎn)，主要包括路由器和交換機(jī)。系統(tǒng)通過 ssysiog、SNMP、文件訪問、SDK 調(diào)用、SMTP 郵件等路徑收集網(wǎng)絡(luò)裝置的原始日志。同時，對于缺少日志輸出功能的設(shè)備，系統(tǒng)會通過定期的查驗(yàn)方法，從而對該類設(shè)備獲取其狀態(tài)信息和日志信息。

2.2 電力調(diào)度系統(tǒng)技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計

電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)的組成較為繁瑣，主要組成部分有客戶端、Manager 和 Agent。要想進(jìn)一步滿足電力調(diào)度專用網(wǎng)的具體運(yùn)行和維護(hù)要求，網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)主要包含 Web 客戶端和 Java 應(yīng)用客戶端兩大類客戶端程序。用戶可以使用 WEB 訪問從網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)Manager Server 下載并運(yùn)行相關(guān)的 WEB Client 程序，這些程序能夠通過 http 請求 Manager jsp 提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，從而對系統(tǒng)WEB 訪問和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作;除此之外，用戶還可以通過安裝和運(yùn)行 Java 應(yīng)用客戶端來管理和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)，這是需要通過 rmi 訪問 Manager 的 ejb 接口得以實(shí)現(xiàn)。

2.3 電力調(diào)度系統(tǒng)邏輯架構(gòu)設(shè)計

第一，電力調(diào)度系統(tǒng)的邏輯設(shè)計主要是針對展示層的設(shè)計，展示曾主要是采用 Javascript完成對前端的組件庫。系統(tǒng)通過在后臺與服務(wù)器進(jìn)行有限的信息交換從而實(shí)現(xiàn)異步數(shù)據(jù)更新。而開發(fā)的 WEB 頁面可以兼容所有瀏覽器，如果路由可達(dá)，那么管理員可以順暢地通過 WEB 工具迅速訪問系統(tǒng)界面，節(jié)約了開發(fā)時間，也降低了代碼規(guī)模，為用戶帶來了簡潔的體驗(yàn)。第二，業(yè)務(wù)邏輯層。能夠達(dá)到對業(yè)務(wù)進(jìn)行安全管理的功能，采用 Struts+Spring+Hibernate 框架對資源進(jìn)行管理，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)分析管理、入侵檢測引擎管理和安全檢測引擎管理等多種功能。每個模塊都通過系統(tǒng)總線與數(shù)據(jù)庫相銜接，并依照系統(tǒng)發(fā)出的指令有針對性地處理所需的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)處理結(jié)束后，會對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行重新更新，并使數(shù)據(jù)顯示更加清晰，最終將數(shù)據(jù)輸送到服務(wù)器中。為了保障用戶能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)的各項功能，一定要制定高效的設(shè)計方案，保障網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)整體的設(shè)計合理性。第三，數(shù)據(jù)層。網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)設(shè)計需要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需要，合理地選擇 Java 語言來完成相應(yīng)的設(shè)計工作。系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲基于 Oracle 數(shù)據(jù)庫，可以存儲和管理用戶信息、日志信息、安全事件、設(shè)備配置、網(wǎng)絡(luò)流量等大量數(shù)據(jù)。

3 結(jié)語

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)直接關(guān)系到電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)安全水平的提升，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的作用能夠緩解網(wǎng)絡(luò)的安全問題，使電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的功能更加豐富，以滿足日益擴(kuò)大的業(yè)務(wù)需求，提供較高的可擴(kuò)展性。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)必定會成為今后電力行業(yè)發(fā)展的主流方向之一，一定會得到廣泛的推廣和應(yīng)用。

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