專利名稱：網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在帶來便利的同時(shí)，也引出了網(wǎng)絡(luò)安全方面的問題。對于網(wǎng)絡(luò)安全問題， 國家保密局發(fā)布的《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)國際聯(lián)網(wǎng)保密管理規(guī)定》中第二章第六條內(nèi)容“涉及國 家秘密的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)，不得直接或間接地與國際互聯(lián)網(wǎng)或其它公共信息網(wǎng)絡(luò)相連接， 必須實(shí)行物理隔離。為了保證內(nèi)部數(shù)據(jù)安全的同時(shí)又能較方便獲取外網(wǎng)信息，正是基于這個(gè)的需求， 諸如電力、政府、軍隊(duì)、軍工、金融等重要行業(yè)、重要領(lǐng)域在內(nèi)外網(wǎng)間引入了專用的網(wǎng)絡(luò)隔離 設(shè)備。以電力行業(yè)為例，橫向隔離是電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)的總體原則之一，具體是說 采用安全設(shè)備隔離各安全區(qū)，在生產(chǎn)控制大區(qū)與管理信息大區(qū)之間必須設(shè)置經(jīng)國家指定部 門檢測認(rèn)證的電力專用橫向單向安全隔離設(shè)備，隔離強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)接近或達(dá)到物理隔離。按照 數(shù)據(jù)通信方向電力專用橫向單向安全隔離設(shè)備分為正向型和反向型。正向安全隔離設(shè)備置 用于生產(chǎn)控制大區(qū)到管理信息大區(qū)的非網(wǎng)絡(luò)方式的單向數(shù)據(jù)傳輸。反向安全隔離設(shè)備用于 從管理信息大區(qū)到生產(chǎn)控制大區(qū)單向數(shù)據(jù)傳輸，是管理信息大區(qū)到生產(chǎn)控制大區(qū)的唯一數(shù) 據(jù)傳輸途徑。請參考圖1和圖2，圖1和圖2是目前常見的兩種網(wǎng)絡(luò)隔離系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。從 圖1中可以看出，隔離設(shè)備一端與發(fā)送代理器連接，另一端與接收代理器連接。從圖2中可 以看出，隔離設(shè)備一端經(jīng)由交換機(jī)與發(fā)送代理器連接，另一端經(jīng)由交換機(jī)與接收代理器連 接。目前使用的隔離設(shè)備由于要進(jìn)行內(nèi)容過濾、有效性檢查等處理以保證網(wǎng)絡(luò)安全， 因而存在傳輸帶寬不夠高和突發(fā)性傳輸出錯(cuò)的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠提高數(shù)據(jù)傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系 統(tǒng)。一種網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)包括發(fā)送控制器、接收控制器和多個(gè)并行連接的隔離 設(shè)備，每個(gè)所述隔離設(shè)備的一端經(jīng)由發(fā)送代理器連接所述發(fā)送控制器，每個(gè)所述隔離設(shè)備 的另一端經(jīng)由接收代理器連接所述接收控制器。上述網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)優(yōu)選的一種技術(shù)方案，所述隔離設(shè)備為正向隔離設(shè)備。上述網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)優(yōu)選的一種技術(shù)方案，所述隔離設(shè)備為反向隔離設(shè)備。上述網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)優(yōu)選的一種技術(shù)方案，所述發(fā)送控制器將待傳輸數(shù)據(jù)分割處理成數(shù)據(jù)塊進(jìn)行并行傳輸，所述接收控制器接收所述并行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊，并合并處 理成所述待傳輸數(shù)據(jù)。上述網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)優(yōu)選的一種技術(shù)方案，所述發(fā)送控制器將待傳輸數(shù)據(jù) 鏡像復(fù)制處理，所述接收控制器接收所述鏡像數(shù)據(jù)，并根據(jù)多數(shù)原則獲得所述待傳輸數(shù)據(jù)。上述網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)優(yōu)選的一種技術(shù)方案，所述發(fā)送控制器將待傳輸數(shù)據(jù) 分割成多個(gè)數(shù)據(jù)塊并計(jì)算得出校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊，所述接收控制器接收所述數(shù)據(jù)塊和所述校驗(yàn)數(shù) 據(jù)塊，并根據(jù)所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊校驗(yàn)以獲得所述待傳輸數(shù)據(jù)。上述網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)優(yōu)選的一種技術(shù)方案，所述發(fā)送控制器將所述校驗(yàn)數(shù) 據(jù)塊進(jìn)行Base64編碼處理，形成所述隔離設(shè)備能夠傳輸?shù)男问?。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)通過讓多個(gè)隔離設(shè)備同時(shí) 并行進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在保證安全性的同時(shí)，以提高隔離設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)間的整體傳輸速度。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種網(wǎng)絡(luò)隔離系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)的另一種網(wǎng)絡(luò)隔離系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3所示的網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型 作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。請參閱圖3，圖3是本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。所述網(wǎng) 絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)10包括發(fā)送控制器11、多個(gè)發(fā)送代理器13、多個(gè)并行設(shè)置的隔離設(shè)備 15、多個(gè)接收代理器17以及接收控制器19。所述每個(gè)所述隔離設(shè)備15的一端經(jīng)由一個(gè)發(fā) 送代理器13連接所述發(fā)送控制器11，每個(gè)所述隔離設(shè)備15的另一端經(jīng)由一接收代理器17 連接所述接收控制器19。優(yōu)選的，每一個(gè)所述隔離設(shè)備15僅與一個(gè)發(fā)送代理器13和一個(gè) 接收代理器17連接。所述發(fā)送控制器11用于將待傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成并行傳輸?shù)亩嗦窋?shù)據(jù)。所述 隔離設(shè)備15用于傳輸所述需并行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。所述接收控制器19用于接收并處理所述并 行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，以獲得所述發(fā)送控制器11處理前的所述待傳輸數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，所述隔離設(shè) 備15為正向隔離設(shè)備或者反向隔離設(shè)備。請一并參閱圖4，圖4是圖3所示的網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)10的數(shù)據(jù)傳輸示意圖。 由圖可見，當(dāng)所述發(fā)送控制器11接收到數(shù)據(jù)(文件)A后，按照發(fā)送控制器11預(yù)選設(shè)定的
規(guī)則將數(shù)據(jù)A進(jìn)行處理，得出數(shù)據(jù)Al、數(shù)據(jù)A2.....數(shù)據(jù)An，這η個(gè)數(shù)據(jù)經(jīng)所述發(fā)送代理器
13、隔離設(shè)備15和接收代理器17進(jìn)行并行傳輸，然后由所述接收控制器19按照預(yù)先設(shè)定 的規(guī)則對這η個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，還原出數(shù)據(jù)(文件)Α。下面，分三種情況詳細(xì)介紹所述網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)10的運(yùn)作原理1.沒有容錯(cuò)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)10的運(yùn)作原理要發(fā)送數(shù)據(jù)A時(shí)，所述發(fā)送控制器11將數(shù)據(jù)A分割成多個(gè)數(shù)據(jù)塊，分別為數(shù)據(jù)塊Al、數(shù)據(jù)塊A2.....數(shù)據(jù)塊An，這里數(shù)據(jù)A =數(shù)據(jù)塊Al+數(shù)據(jù)塊A2+. . . +數(shù)據(jù)塊An，。優(yōu)選
的，所述隔離設(shè)備15的數(shù)量為η。所述數(shù)據(jù)塊Al、數(shù)據(jù)塊Α2.....數(shù)據(jù)塊An分別發(fā)送到所
述隔離設(shè)備15的發(fā)送代理器13中，然后經(jīng)由各隔離設(shè)備15進(jìn)行并行傳輸。所述并行傳輸
的數(shù)據(jù)塊Al、Α2.....An由所述隔離設(shè)備15的接收代理器17接收，然后由所述接收控制
器19將這些數(shù)據(jù)塊拼起來，還原出數(shù)據(jù)Α。數(shù)據(jù)A通過所述隔離設(shè)備15進(jìn)行并行傳輸，有 助于提高經(jīng)所述網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)10的網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。不過，由于本方法沒有傳輸冗 余數(shù)據(jù)(如校驗(yàn)數(shù)據(jù))，因此沒有數(shù)據(jù)容錯(cuò)能力。所述任何一個(gè)隔離設(shè)備15傳輸數(shù)據(jù)出錯(cuò) 就可能導(dǎo)致所述網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)10傳輸數(shù)據(jù)的出錯(cuò)。2.相互鏡像傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)10的運(yùn)作原理要發(fā)送數(shù)據(jù)A時(shí)，所述發(fā)送控制器11將數(shù)據(jù)A拷貝成多份，為了方便起見，定義為
數(shù)據(jù)Al、數(shù)據(jù)Α2.....數(shù)據(jù)An，這里數(shù)據(jù)A=數(shù)據(jù)Al=數(shù)據(jù)Α2 = ...=數(shù)據(jù)An。優(yōu)選的，
所述隔離設(shè)備15的數(shù)量為η。所述數(shù)據(jù)Al、數(shù)據(jù)Α2.....數(shù)據(jù)An分別發(fā)送到所述隔離設(shè)備
15的發(fā)送代理器13中，然后經(jīng)由各隔離設(shè)備15進(jìn)行并行傳輸。所述并行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)Al、
Α2.....An由所述隔離設(shè)備15的接收代理器17接收，然后由所述接收控制器19將這些數(shù)
據(jù)進(jìn)行比較。如果各數(shù)據(jù)均相同，則輸出數(shù)據(jù)A ；如果數(shù)據(jù)存在不同，則根據(jù)少數(shù)服從多數(shù) 原則輸出數(shù)據(jù)Α。本方法提供了數(shù)據(jù)傳輸上的容錯(cuò)能力，但不能提高所述網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列 系統(tǒng)10的傳輸帶寬和吞吐量。3.并行傳輸及校驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)10的運(yùn)作原理要發(fā)送數(shù)據(jù)A時(shí)，所述發(fā)送控制器11將數(shù)據(jù)A分割成m-1個(gè)數(shù)據(jù)塊，分別為數(shù)據(jù)塊
Al、數(shù)據(jù)塊A2.....數(shù)據(jù)塊Am-1，并根據(jù)數(shù)據(jù)塊Al、數(shù)據(jù)塊A2.....數(shù)據(jù)塊Am_l，計(jì)算得出校
驗(yàn)數(shù)據(jù)塊Am、數(shù)據(jù)塊Am+1.....數(shù)據(jù)塊An。這里數(shù)據(jù)A =數(shù)據(jù)塊Al+數(shù)據(jù)塊A2+. . . +數(shù)據(jù)
塊Am-1。優(yōu)選的，所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊Am、Am+l.....An的生成可采用漢明碼校驗(yàn)，或簡單的異
或邏輯運(yùn)算。若采用異或邏輯運(yùn)算，則校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊只需要一個(gè)即可。所述數(shù)據(jù)塊Al、數(shù)據(jù)塊
A2.....數(shù)據(jù)塊Am-I和所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊Am、Am+1.....An發(fā)送到所述隔離設(shè)備15的發(fā)送
代理器13中，然后經(jīng)由各隔離設(shè)備15進(jìn)行并行傳輸。所述并行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊A1、A2.....
Am-I和所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊Am、Am+1.....An由所述隔離設(shè)備15的接收代理器17接收，然后
由所述接收控制器19根據(jù)所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊Am、Am+1.....An對所述數(shù)據(jù)塊Al、A2.....
Am-I進(jìn)行校驗(yàn)。如所述數(shù)據(jù)塊A1、A2.....Am-I有錯(cuò)，則需根據(jù)預(yù)定規(guī)則對所述數(shù)據(jù)塊Al、
A2.....Am-I進(jìn)行糾錯(cuò)，最后根據(jù)規(guī)則將糾錯(cuò)后的數(shù)據(jù)塊拼起來，還原出數(shù)據(jù)A。本方法通
過使用多個(gè)隔離設(shè)備15并行來傳輸數(shù)據(jù)，提高了傳輸速率，提高了數(shù)據(jù)的吞吐量。同時(shí)借 用獨(dú)立冗余磁盤陣列(Redundant Array of Independent Disk，RAID)技術(shù)的思想，提出基 于冗余隔離設(shè)備陣列(RedundantArray of Network Isolation Device, RANID)的網(wǎng)絡(luò)隔 離設(shè)備陣列系統(tǒng)，通過在隔離設(shè)備15上傳輸冗余數(shù)據(jù)(如校驗(yàn)數(shù)據(jù))，將待傳輸數(shù)據(jù)和校驗(yàn) 數(shù)據(jù)一起并行傳輸，以確保傳輸過程的可容錯(cuò)性，從而大大提高了所述網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列 系統(tǒng)10的容錯(cuò)度，提高了所述網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)10的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。在一些情況下，如果經(jīng)過運(yùn)算得出的校驗(yàn)數(shù)據(jù)如果不能直接通過所述隔離設(shè) 備15，則所述發(fā)送控制器11在發(fā)送這些校驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，可通過對原數(shù)據(jù)的二進(jìn)制代碼進(jìn)行 Base64編碼改造，形成隔離設(shè)備可以通過的文本形式。Base64編碼要求把3個(gè)8位字節(jié) (3*8 = 24)轉(zhuǎn)化為4個(gè)6位的字節(jié)(4*6 = 24)，之后在6位的前面補(bǔ)兩個(gè)0，形成8位一個(gè)字節(jié)的形式。當(dāng)然在接收控制器19上也需做相應(yīng)的逆操作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)10采用多個(gè)隔離設(shè)備15 并行進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在保證安全性的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)間的整體傳輸速度可以成倍地提高。同時(shí)在 隔離設(shè)備15上傳輸冗余數(shù)據(jù)(如校驗(yàn)數(shù)據(jù))，從而具有糾錯(cuò)功能。如果網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列 系統(tǒng)10中有單個(gè)隔離設(shè)備15傳輸出錯(cuò)，不會影響到網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)10整體的數(shù)據(jù) 傳輸。在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下還可以構(gòu)成許多有很大差別的實(shí)施 例。應(yīng)當(dāng)理解，除了如所附的權(quán)利要求所限定的，本實(shí)用新型不限于在說明書中所述的具體 實(shí)施例。
權(quán)利要求一種網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)包括發(fā)送控制器、接收控制器和多個(gè)并行連接的隔離設(shè)備，每個(gè)所述隔離設(shè)備的一端經(jīng)由發(fā)送代理器連接所述發(fā)送控制器，每個(gè)所述隔離設(shè)備的另一端經(jīng)由接收代理器連接所述接收控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離設(shè)備為正向隔 離設(shè)備。
3.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離設(shè)備為反向隔 離設(shè)備。
4.如權(quán)利要求1到3中任意一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送 控制器將待傳輸數(shù)據(jù)分割處理成數(shù)據(jù)塊進(jìn)行并行傳輸，所述接收控制器接收所述并行傳輸 的數(shù)據(jù)塊，并合并處理成所述待傳輸數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1到3中任意一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送 控制器將待傳輸數(shù)據(jù)鏡像復(fù)制處理，所述接收控制器接收所述鏡像數(shù)據(jù)，并根據(jù)多數(shù)原則 獲得所述待傳輸數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求1到3中任意一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送 控制器將待傳輸數(shù)據(jù)分割成多個(gè)數(shù)據(jù)塊并計(jì)算得出校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊，所述接收控制器接收所述 數(shù)據(jù)塊和所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊，并通過所述校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊校驗(yàn)以獲得所述待傳輸數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送控制器將所述 校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行Base64編碼處理，形成所述隔離設(shè)備能夠傳輸?shù)男问健?br> 專利摘要本實(shí)用新型涉及一種網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)。所述網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)包括發(fā)送控制器、接收控制器和多個(gè)并行連接的隔離設(shè)備，每個(gè)所述隔離設(shè)備的一端經(jīng)由發(fā)送代理器連接所述發(fā)送控制器，每個(gè)所述隔離設(shè)備的另一端經(jīng)由接收代理器連接所述接收控制器。本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備陣列系統(tǒng)通過讓多個(gè)隔離設(shè)備同時(shí)并行、冗余地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在保證安全性的同時(shí)，以提高隔離設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)間的整體傳輸速度。
文檔編號H04L29/06GK201726423SQ20102028337
公開日2011年1月26日 申請日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月5日
發(fā)明者勵(lì)剛, 張亮, 張磊, 畢曉亮, 汪德星, 王亮, 葛敏輝 申請人:華東電網(wǎng)有限公司