專利名稱：跨安全區(qū)的正向通信方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的信息安全技術(shù)，特別是涉及跨安全區(qū)的正向通信方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著電力自動(dòng)化水平的提高，為保障網(wǎng)絡(luò)的安全，許多信息安全技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中得到了應(yīng)用，如在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置防火墻、防病毒系統(tǒng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行入侵檢測(cè)、漏洞掃描等。然而此類保護(hù)是一種邏輯機(jī)制，必須有一道絕對(duì)安全的大門，保證不同安全區(qū)之間的安全強(qiáng)度。針對(duì)電力信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全性的要求，電力專用網(wǎng)絡(luò)隔離裝置已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到電力信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中。
隔離裝置在確實(shí)保障電力信息網(wǎng)絡(luò)安全的同時(shí)，也在某種程度上給網(wǎng)絡(luò)通信帶來(lái)了不便。在實(shí)現(xiàn)高安全級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)隔離的同時(shí)，隔離裝置自身的功能特性也決定了它會(huì)給網(wǎng)絡(luò)通信帶來(lái)一定的延時(shí)和帶寬限制。相關(guān)測(cè)試表明，傳統(tǒng)的通信方法存在如下問(wèn)題首先，大量的正向隔離裝置和網(wǎng)絡(luò)通道維護(hù)困難，使得故障的定位和排除難以及時(shí)完成；然后，新建設(shè)的系統(tǒng)需要設(shè)置相應(yīng)的正向隔離裝置以滿足跨安全區(qū)網(wǎng)絡(luò)通信的需求，無(wú)法利用已有的設(shè)備資源；其次，受限于正向隔離裝置的性能，不同系統(tǒng)或新舊系統(tǒng)之間難以實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信，限制了數(shù)據(jù)資源的有效利用；最后，由于正向隔離裝置往往會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)性能的瓶頸，因此部署了正向隔離裝置的系統(tǒng)往往難以滿足系統(tǒng)升級(jí)、擴(kuò)容、業(yè)務(wù)范圍擴(kuò)展的需求，也使得系統(tǒng)的可靠性受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種跨安全區(qū)的正向通信方法、裝置及系統(tǒng)，能夠簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高設(shè)備資料的利用率，進(jìn)而提升系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)展性。一種跨安全區(qū)的正向通信方法，包括向各個(gè)隔離裝置發(fā)送探測(cè)包，通過(guò)所述探測(cè)包的回應(yīng)包獲取各個(gè)隔離裝置的工作狀態(tài)信息；比較各個(gè)隔離裝置的所述工作狀態(tài)信息，根據(jù)比較的結(jié)果選擇其中一個(gè)隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包。相應(yīng)地,一種跨安全區(qū)的正向通信裝置,包括鏈路探測(cè)單元，用于向各個(gè)隔離裝置發(fā)送探測(cè)包；與所述鏈路探測(cè)單元相連的狀態(tài)獲取單元，用于通過(guò)所述探測(cè)包的回應(yīng)包獲取各個(gè)隔離裝置的工作狀態(tài)信息；與所述狀態(tài)獲取單元相連的比較分析單元，用于比較各個(gè)隔離裝置的所述工作狀態(tài)息;與所述比較分析單元相連的選擇發(fā)送單元，用于根據(jù)比較的結(jié)果選擇其中一個(gè)隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包。
相應(yīng)地，一種跨安全區(qū)的正向通信系統(tǒng)，包括如前所述的跨安全區(qū)的正向通信裝置；以及與所述跨安全區(qū)的正向通信裝置相連的隔離裝置陣列；其中，所述隔離裝置陣列包括預(yù)設(shè)數(shù)個(gè)在線工作的隔離裝置。實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果本發(fā)明的跨安全區(qū)的正向通信方法及裝置，通過(guò)在統(tǒng)一的隔離網(wǎng)關(guān)一端與各個(gè)隔離裝置建立有效通信連接及信息交換關(guān)系，搭建跨安全區(qū)通信的通信總線，從而簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。根據(jù)各個(gè)隔離裝置的工作狀態(tài)選擇其一，協(xié) 調(diào)傳輸通信數(shù)據(jù)包，提高設(shè)備資源利用率。便于跨安全區(qū)系統(tǒng)之間的信息傳輸，以及提升了系統(tǒng)性能、擴(kuò)展性和可靠性。本發(fā)明的跨安全區(qū)的正向通信系統(tǒng)，采用并聯(lián)式的系統(tǒng)架構(gòu)，相比于傳統(tǒng)技術(shù)僅是對(duì)單體隔離設(shè)備性能的改進(jìn)，本發(fā)明將隔離裝置進(jìn)行并聯(lián)，能夠使數(shù)個(gè)隔離裝置同時(shí)在線工作。這對(duì)于業(yè)內(nèi)是一次影響較大的變革。


圖1為本傳統(tǒng)的正向隔離裝置的通信示意圖；圖2為本發(fā)明一種跨安全區(qū)的正向通信方法的流程圖；圖3為本發(fā)明一種跨安全區(qū)的正向通信方法的實(shí)施例示意圖；圖4為本發(fā)明一種跨安全區(qū)的正向通信方法的實(shí)施例流程圖；圖5為本發(fā)明一種跨安全區(qū)的正向通信裝置的示意圖；圖6為本發(fā)明一種跨安全區(qū)的正向通信裝置的實(shí)施例示意圖；圖7為本發(fā)明一種跨安全區(qū)的正向通信系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。圖1為本傳統(tǒng)的正向隔離裝置的通信示意圖。隨著電力自動(dòng)化水平的提高，通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)越來(lái)越依賴電力信息網(wǎng)絡(luò)來(lái)保障其安全、可靠和高效的運(yùn)行，信息網(wǎng)絡(luò)的安全直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全，因此對(duì)電力系統(tǒng)信息安全關(guān)鍵技術(shù)的研究就顯得尤為重要。根據(jù)《全國(guó)電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)總體方案》的要求，電力二次系統(tǒng)劃分為不同的安全工作區(qū)，反映了各區(qū)中業(yè)務(wù)系統(tǒng)重要性的差別。不同的安全區(qū)確定了不同的安全防護(hù)要求，從而決定了不同的安全等級(jí)和防護(hù)水平。系統(tǒng)整體分為三個(gè)安全區(qū):安全I(xiàn)區(qū)(控制區(qū))，安全I(xiàn)I區(qū)(非控制區(qū))、安全I(xiàn)II區(qū)(管理信息區(qū))。其中安全I(xiàn)區(qū)和安全I(xiàn)I區(qū)與生產(chǎn)相關(guān)，因此二者統(tǒng)稱為生產(chǎn)控制區(qū)。由于生產(chǎn)控制區(qū)和管理信息區(qū)的安全強(qiáng)度要求差異較大，信息跨區(qū)域的傳遞有嚴(yán)格的限制，因此區(qū)域之間需要采用電力專用網(wǎng)絡(luò)隔離裝置，以達(dá)到最高的安全強(qiáng)度。如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)是指內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)不直接或間接地連接外部網(wǎng)絡(luò)。只有使內(nèi)部網(wǎng)和公共網(wǎng)隔離裝置，保證內(nèi)部信息網(wǎng)絡(luò)不受來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)的黑客攻擊。同時(shí)，隔離裝置也為內(nèi)部網(wǎng)劃定了明確的安全邊界，使得網(wǎng)絡(luò)的可控性增強(qiáng)，便于內(nèi)部管理。在電力信息網(wǎng)絡(luò)中，正向隔離裝置和反向隔離裝置是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)的典型設(shè)備。其中，安全隔離裝置(正向)用于安全區(qū)I/II到安全區(qū)III的單向數(shù)據(jù)傳遞，其具體功能如下(I)實(shí)現(xiàn)不同安全區(qū)之間的非網(wǎng)絡(luò)方式的安全的數(shù)據(jù)交換，并且保證安全隔離裝置內(nèi)外兩個(gè)處理系統(tǒng)不同時(shí)連通；(2)表示層與應(yīng)用層數(shù)據(jù)完全單向傳輸，即從安全區(qū)III到安全區(qū)I/II的TCP應(yīng)答禁止攜帶應(yīng)用數(shù)據(jù)；(3)透明工作方式虛擬主機(jī)IP地址、隱藏MAC地址；(4)基于MAC、IP、傳輸協(xié)議、傳輸端口以及通信方向的綜合報(bào)文過(guò)濾與訪問(wèn)控制；(5)支持網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT, Network Address Translation)；(6)防止穿透性TCP聯(lián)接禁止兩個(gè)應(yīng)用網(wǎng)關(guān)之間直接建立TCP聯(lián)接，將內(nèi)外兩個(gè)應(yīng)用網(wǎng)關(guān)之間的TCP聯(lián)接分解成內(nèi)外兩個(gè)應(yīng)用網(wǎng)關(guān)分別到隔離裝置內(nèi)外兩個(gè)網(wǎng)卡的兩個(gè)TCP虛擬聯(lián)接。隔離裝置內(nèi)外兩個(gè)網(wǎng)卡在裝置內(nèi)部是非網(wǎng)絡(luò)連接，且只允許數(shù)據(jù)單向傳輸;(7)具有可定制的應(yīng)用層解析功能，支持應(yīng)用層特殊標(biāo)記識(shí)別；安全、方便的維護(hù)管理方式基于證書的管理人員認(rèn)證，使用圖形化的管理界面。在實(shí)際生產(chǎn)中，往往會(huì)遇到新建的系統(tǒng)需要調(diào)用已有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的場(chǎng)景。如圖1，一方面需要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的跨安全區(qū)通信，另一方面還需要與新增系統(tǒng)跨安全區(qū)通信。為此需要在系統(tǒng)之間建立網(wǎng)絡(luò)通道，如圖中虛線部分所示。這種方式存在著兩點(diǎn)問(wèn)題在不同系統(tǒng)之間建立網(wǎng)絡(luò)通道會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度，降低網(wǎng)絡(luò)的可維護(hù)性和安全性。而且隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)的快速發(fā)展，原有系統(tǒng)中數(shù)據(jù)等資源的重用和新系統(tǒng)的大量建設(shè)無(wú)法避免，這一問(wèn)題將更加的突出。原有系統(tǒng)可能受限于正向隔離裝置性能，無(wú)法為更多的系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。此種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)二有相似之處，不同之處在于結(jié)構(gòu)二是系統(tǒng)內(nèi)部的通信，只是共用了正向隔離裝置；結(jié)構(gòu)三則是不同系統(tǒng)之間的通信，必須共用正向隔離裝置。圖2為本發(fā)明一種跨安全區(qū)的正向通信方法的流程圖，包括SlOl :向各個(gè)隔離裝置發(fā)送探測(cè)包，通過(guò)所述探測(cè)包的回應(yīng)包獲取各個(gè)隔離裝置的工作狀態(tài)信息；S102:比較各個(gè)隔離裝置的所述工作狀態(tài)信息，根據(jù)比較的結(jié)果選擇其中一個(gè)隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包。圖3為本發(fā)明一種跨安全區(qū)的正向通信方法的實(shí)施例示意圖，以下結(jié)合圖2、圖3對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖3所示，本發(fā)明的系統(tǒng)采用正向隔離裝置陣列代替原有獨(dú)立的正向隔離裝置，并在安全I(xiàn)/II區(qū)和安全I(xiàn)II區(qū)內(nèi)分別設(shè)置統(tǒng)一的隔離網(wǎng)關(guān)。其中，所述正向隔離裝置陣列包括至少一個(gè)隔離裝置。本發(fā)明利用可靠連接將隔離網(wǎng)關(guān)與正向隔離裝置陣列相連接，形成跨安全區(qū)正向通信的總線結(jié)構(gòu)。對(duì)于需要跨安全區(qū)進(jìn)行正向通信的系統(tǒng)，則直接連接至本安全區(qū)內(nèi)相應(yīng)的隔離網(wǎng)關(guān)，也即連接至跨安全區(qū)正向通信總線。通過(guò)該總線完成與其他安全區(qū)之間的通信。正向隔離裝置陣列即將若干臺(tái)正向隔離裝置進(jìn)行相同或類似的配置，組成并行傳輸?shù)倪\(yùn)行模式，構(gòu)建正向隔離陣列網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需區(qū)別對(duì)待不同廠家生產(chǎn)的隔離裝置的配置問(wèn)題，從而擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信流量，解決網(wǎng)絡(luò)流量的瓶頸。
具體地，通過(guò)統(tǒng)一的隔離網(wǎng)關(guān)，向正向隔離裝置陣列中的各個(gè)隔離裝置發(fā)送探測(cè)包，所述探測(cè)包經(jīng)過(guò)各個(gè)隔離裝置，再通過(guò)統(tǒng)一的隔離網(wǎng)關(guān)接收，分配至目標(biāo)系統(tǒng)。通過(guò)目標(biāo)系統(tǒng)對(duì)所述探測(cè)包返回的回應(yīng)包，獲取各個(gè)隔離裝置的工作狀態(tài)信息。其中，所述工作狀態(tài)信息主要包括當(dāng)前的流量負(fù)擔(dān)信息。不同的廠家、不同型號(hào)的隔離裝置，在傳輸帶寬、運(yùn)算速度方面可能有所不同，但本發(fā)明無(wú)需考慮其具體的性能參數(shù)，根據(jù)實(shí)際的工作狀態(tài)信息進(jìn)行協(xié)調(diào)。比較各個(gè)隔離裝置的所述工作狀態(tài)信息，根據(jù)比較的結(jié)果選擇其中一個(gè)隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包。只要正向隔離裝置陣列中的所有設(shè)備不同時(shí)發(fā)生故障，則系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)正?？绨踩珔^(qū)通信并確保隔離裝置功能的實(shí)現(xiàn)，從而提高了系統(tǒng)的可靠性；對(duì)于安全I(xiàn)II區(qū)內(nèi)的原有或新增系統(tǒng)，無(wú)需感知正向隔離裝置陣列內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和具體設(shè)備狀態(tài)，也無(wú)需知道具體的數(shù)據(jù)傳輸路徑，即可需要，從正向隔離裝置陣列中選擇其中合適的隔離裝置網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，從而增強(qiáng)了系統(tǒng)的擴(kuò)展 性。綜上所述，便于跨安全區(qū)系統(tǒng)之間的信息傳輸。為了提供一種請(qǐng)求失敗的處理方案，本實(shí)施例還包括，當(dāng)選擇所述隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的請(qǐng)求失敗時(shí)，或當(dāng)傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包的通信過(guò)程中斷時(shí)，向所述隔離裝置再次發(fā)送所述傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的請(qǐng)求。圖4為本發(fā)明一種跨安全區(qū)的正向通信方法的實(shí)施例流程圖。與圖2相比，圖4為具體實(shí)施例的示意圖。S201 :向各個(gè)隔離裝置發(fā)送探測(cè)包，通過(guò)所述探測(cè)包的回應(yīng)包獲取各個(gè)隔離裝置的工作狀態(tài)信息；S202:比較各個(gè)隔離裝置的所述工作狀態(tài)信息，根據(jù)所述設(shè)備正常工作信息比較的結(jié)果，從在線正常工作的隔離裝置中選擇其中一個(gè)隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包；S203:根據(jù)所述設(shè)備流量負(fù)載信息比較的結(jié)果，選擇當(dāng)前通信流量最小的隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包；S204:根據(jù)所述工作狀態(tài)信息設(shè)置各個(gè)隔離裝置的傳輸優(yōu)先級(jí)別，選擇當(dāng)前所述傳輸優(yōu)先級(jí)別最高的隔離裝置傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包；S205:根據(jù)所述工作狀態(tài)信息判定隔離裝置離線或不正常工作時(shí)，發(fā)出與該隔離裝置相對(duì)應(yīng)的通道異常告警。在其中一個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述工作狀態(tài)信息主要包括設(shè)備正常工作信息和設(shè)備流量負(fù)載信息。根據(jù)所述設(shè)備正常工作信息比較的結(jié)果，從在線正常工作的隔離裝置中選擇其中一個(gè)隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包；和/或，根據(jù)所述設(shè)備流量負(fù)載信息比較的結(jié)果，選擇當(dāng)前通信流量最小的隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包。本發(fā)明實(shí)施例將正常工作信息和/或設(shè)備流量負(fù)載信息作為隔離裝置的選取依據(jù)，協(xié)調(diào)正向隔離裝置陣列的正常工作。在其中一個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，與上一實(shí)施例相比，本實(shí)施例并非簡(jiǎn)單地以設(shè)備是否運(yùn)行正常和當(dāng)前流量負(fù)擔(dān)的大小作為依據(jù)。而是，進(jìn)一步地，對(duì)各個(gè)選取依據(jù)設(shè)置優(yōu)先級(jí)別，獲取一個(gè)具有綜合評(píng)估作用的優(yōu)先級(jí)數(shù)，并以此優(yōu)先級(jí)數(shù)作為選取判斷的依據(jù)。根據(jù)所述工作狀態(tài)信息設(shè)置各個(gè)隔離裝置的傳輸優(yōu)先級(jí)別，選擇當(dāng)前所述傳輸優(yōu)先級(jí)別最高的隔離裝置傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包；其中，當(dāng)隔離裝置離線或不正常工作時(shí)，設(shè)置其優(yōu)先級(jí)別為最低級(jí)數(shù)；當(dāng)新增加的隔離裝置在線正常工作時(shí)，設(shè)置其優(yōu)先級(jí)別為最高級(jí)數(shù)。需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，這里根據(jù)設(shè)備正常工作與否設(shè)置最高/最低優(yōu)先級(jí)數(shù)，還包括，判斷安全I(xiàn)II區(qū)特定系統(tǒng)的專用隔離裝置的離線或不正常工作時(shí)，設(shè)定該專用隔離裝置的優(yōu)先級(jí)數(shù)為最低。當(dāng)新增加對(duì)于安全I(xiàn)II區(qū)特定系統(tǒng)的專用隔離裝置在線正常工作時(shí)，針對(duì)傳輸給該安全I(xiàn)II區(qū)特定系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包，設(shè)置其專用隔離裝置的優(yōu)先級(jí)數(shù)為最高。當(dāng)選擇隔離裝置傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包之時(shí)，該隔離裝置的傳輸優(yōu)先級(jí)別降低
預(yù)設(shè)級(jí)數(shù)；當(dāng)該隔離裝置完成所述正向通信數(shù)據(jù)的傳輸之后，所述傳輸優(yōu)先級(jí)別增加所述預(yù)設(shè)級(jí)數(shù)。上述方案提供了根據(jù)實(shí)時(shí)流量負(fù)擔(dān)信息而動(dòng)態(tài)更新的優(yōu)先級(jí)數(shù)。為了提供一種請(qǐng)求失敗的處理方案，本實(shí)施例還包括，當(dāng)選擇所述隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的請(qǐng)求失敗時(shí)，或當(dāng)傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包的通信過(guò)程中斷時(shí)，向較低優(yōu)先級(jí)別的隔離裝置發(fā)送所述傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的請(qǐng)求；當(dāng)向所述隔離裝置發(fā)送預(yù)設(shè)數(shù)次所述傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的請(qǐng)求，仍失敗時(shí)，向較低優(yōu)先級(jí)別的隔離裝置發(fā)送所述傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的請(qǐng)求。根據(jù)所述工作狀態(tài)信息判定隔離裝置離線或不正常工作時(shí)，發(fā)出與該隔離裝置相對(duì)應(yīng)的通道異常告警。在大多數(shù)的通信過(guò)程中，往往要求整個(gè)過(guò)程具有連續(xù)性，從而保證通信的準(zhǔn)確和及時(shí)響應(yīng)。結(jié)合本專利的架構(gòu)具體來(lái)說(shuō)，就是需要將一次完整的通信過(guò)程始終通過(guò)同一個(gè)正向隔離裝置傳送。關(guān)于如何界定一次完整的通信過(guò)程，劃分通信間隔，可以但不限于以下方法以會(huì)話的啟動(dòng)至結(jié)束作為通信間隔，在該通信間隔傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包；或，將建立TCP連接至釋放該連接作為通信間隔，在該通信間隔傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包；或，以預(yù)設(shè)空閑時(shí)間劃分通信間隔，在該通信間隔傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包。以應(yīng)用層上的會(huì)話機(jī)制為標(biāo)準(zhǔn)，劃分通信間隔，可以保證每次會(huì)話通信的信息完整性；以網(wǎng)絡(luò)層上的TCP連接機(jī)制作為標(biāo)準(zhǔn)，劃分通信間隔，可以保證按照TCP/IP協(xié)議完成每次正向通信數(shù)據(jù)包的有效傳輸；以應(yīng)用層上的空閑時(shí)間劃分通信間隔，可以提高通信效率，節(jié)省傳輸時(shí)間。圖5為本發(fā)明一種跨安全區(qū)的正向通信裝置的示意圖，包括鏈路探測(cè)單元，用于向各個(gè)隔離裝置發(fā)送探測(cè)包；與所述鏈路探測(cè)單元相連的狀態(tài)獲取單元，用于通過(guò)所述探測(cè)包的回應(yīng)包獲取各個(gè)隔離裝置的工作狀態(tài)信息；與所述狀態(tài)獲取單元相連的比較分析單元，用于比較各個(gè)隔離裝置的所述工作狀態(tài)息;與所述比較分析單元相連的選擇發(fā)送單元，用于根據(jù)比較的結(jié)果選擇其中一個(gè)隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包。
圖5與圖2相對(duì)應(yīng)，圖中各個(gè)單元的運(yùn)行方式與方法中的相同。圖6為本發(fā)明一種跨安全區(qū)的正向通信裝置的實(shí)施例示意圖。如圖6所示,所述比較分析單元包括狀態(tài)分析單元和/或流量分析單元；與所述選擇發(fā)送單元相連的所述狀態(tài)分析單元，用于根據(jù)所述設(shè)備正常工作信息比較的結(jié)果，獲得在線正常工作的隔離裝置；所述選擇發(fā)送單元用于從在線正常工作的隔離裝置中選擇其中一個(gè)隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包；與所述選擇發(fā)送單元相連的所述流量分析單元用于根據(jù)所述設(shè)備流量負(fù)載信息比較的結(jié)果，獲得當(dāng)前通信流量最小的隔離裝置；所述選擇發(fā)送單元用于選擇當(dāng)前通信流量最小的隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包。如圖6所示,還包括
連接在所述比較分析單元與所述選擇發(fā)送單元的優(yōu)先級(jí)單元，用于根據(jù)所述工作狀態(tài)信息設(shè)置各個(gè)隔離裝置的傳輸優(yōu)先級(jí)別；所述選擇發(fā)送單元還用于選擇當(dāng)前所述傳輸優(yōu)先級(jí)別最高的隔離裝置傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包。與所述選擇發(fā)送單元相連的失敗處理單元，用于在傳輸失敗的情況下，觸發(fā)所述選擇發(fā)送單元向所述隔離裝置再次發(fā)送所述傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的請(qǐng)求，或觸發(fā)所述選擇發(fā)送單元向較低優(yōu)先級(jí)別的隔離裝置發(fā)送所述傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的請(qǐng)求。與所述比較分析單元相連的異常告警單元，用于根據(jù)所述工作狀態(tài)信息判定隔離裝置離線或不正常工作時(shí)，發(fā)出與該隔離裝置相對(duì)應(yīng)的通道異常告警。在其中一個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述選擇發(fā)送單元包括會(huì)話控制單元或網(wǎng)絡(luò)控制單元或時(shí)間控制單元；所述會(huì)話控制單元，用于以會(huì)話的啟動(dòng)至結(jié)束作為通信間隔，在該通信間隔傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包；所述網(wǎng)絡(luò)控制單元，用于將建立TCP連接至釋放該連接作為通信間隔，在該通信間隔傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包；所述時(shí)間控制單元，用于以預(yù)設(shè)空閑時(shí)間劃分通信間隔，在該通信間隔傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包。圖6與圖4相對(duì)應(yīng)，圖中各個(gè)單元的運(yùn)行方式與方法中的相同。需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，本發(fā)明在跨安全區(qū)之間提供了統(tǒng)一的接收/發(fā)送隔離網(wǎng)關(guān)。隔離網(wǎng)關(guān)是跨安全區(qū)正向通信總線在各個(gè)安全區(qū)的接入點(diǎn)。在發(fā)送隔離網(wǎng)關(guān)一端實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。圖7為本發(fā)明一種跨安全區(qū)的正向通信系統(tǒng)的示意圖，包括如前所述的跨安全區(qū)的正向通信裝置；以及與所述跨安全區(qū)的正向通信裝置相連的隔離裝置陣列；其中，所述隔離裝置陣列包括預(yù)設(shè)數(shù)個(gè)在線工作的隔離裝置。本發(fā)明的跨安全區(qū)的正向通信系統(tǒng)，采用并聯(lián)式的系統(tǒng)架構(gòu)，相比于傳統(tǒng)技術(shù)僅是對(duì)單體隔離設(shè)備性能的改進(jìn)，本發(fā)明將隔離裝置進(jìn)行并聯(lián)，能夠使數(shù)個(gè)隔離裝置同時(shí)在線工作。這對(duì)于業(yè)內(nèi)是一次影響較大的變革。相比現(xiàn)有技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)的復(fù)雜度。通過(guò)設(shè)置總線式的跨安全區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，各系統(tǒng)統(tǒng)一接入“跨安全區(qū)正向通信總線”，即可實(shí)現(xiàn)和不同安全區(qū)之間設(shè)備的通信，通信的可靠性及效率由總線保證。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。提高了設(shè)備資源利用率，降低了系統(tǒng)建設(shè)成本。新系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，無(wú)需重復(fù)建設(shè)正向隔離裝置，由跨安全區(qū)正向通信總線統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)隔離裝置功能；隔離裝置陣列能夠充分利用所有隔離裝置設(shè)備的資源，在必要時(shí)靈活擴(kuò)展，有效的提升了設(shè)備資源的利用效率。實(shí)現(xiàn)了不同系統(tǒng)之間的靈活通信，降低了資源重用的難度。I/II區(qū)的系統(tǒng)能夠根據(jù)具體的業(yè)務(wù)需求，靈活的將數(shù)據(jù)發(fā)送到III區(qū)的不同系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)已有數(shù)據(jù)等資源的重復(fù)利用。消除了網(wǎng)絡(luò)性能瓶頸。本發(fā)明技術(shù)方案 實(shí)現(xiàn)了高性能、可平滑擴(kuò)展的隔離功能實(shí)現(xiàn)方式，較好的解決了正向隔離裝置帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問(wèn)題。系統(tǒng)可靠性提升。正向隔離裝置陣列具有較強(qiáng)的容災(zāi)能力，從而提高了系統(tǒng)整體的可靠性。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種跨安全區(qū)的正向通信方法，其特征在于，包括向各個(gè)隔離裝置發(fā)送探測(cè)包，通過(guò)所述探測(cè)包的回應(yīng)包獲取各個(gè)隔離裝置的工作狀態(tài)信息；比較各個(gè)隔離裝置的所述工作狀態(tài)信息，根據(jù)比較的結(jié)果選擇其中一個(gè)隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨安全區(qū)的正向通信方法，其特征在于，所述工作狀態(tài)信息主要包括設(shè)備正常工作信息和設(shè)備流量負(fù)載信息，根據(jù)比較的結(jié)果選擇其中一個(gè)隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的步驟，包括根據(jù)所述設(shè)備正常工作信息比較的結(jié)果，從在線正常工作的隔離裝置中選擇其中一個(gè)隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包；和/或，根據(jù)所述設(shè)備流量負(fù)載信息比較的結(jié)果，選擇當(dāng)前通信流量最小的隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨安全區(qū)的正向通信方法，其特征在于根據(jù)所述工作狀態(tài)信息設(shè)置各個(gè)隔離裝置的傳輸優(yōu)先級(jí)別，選擇當(dāng)前所述傳輸優(yōu)先級(jí)別最高的隔離裝置傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包；其中，當(dāng)隔離裝置離線或不正常工作時(shí)，設(shè)置其優(yōu)先級(jí)別為最低級(jí)數(shù)；當(dāng)新增加的隔離裝置在線正常工作時(shí)，設(shè)置其優(yōu)先級(jí)別為最高級(jí)數(shù)；當(dāng)選擇隔離裝置傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包之時(shí)，該隔離裝置的傳輸優(yōu)先級(jí)別降低預(yù)設(shè)級(jí)數(shù)；當(dāng)該隔離裝置完成所述正向通信數(shù)據(jù)的傳輸之后，所述傳輸優(yōu)先級(jí)別增加所述預(yù)設(shè)級(jí)數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的跨安全區(qū)的正向通信方法，其特征在于，根據(jù)比較的結(jié)果選擇其中一個(gè)隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的步驟，包括當(dāng)選擇所述隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的請(qǐng)求失敗時(shí)，或當(dāng)傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包的通信過(guò)程中斷時(shí)，向所述隔離裝置再次發(fā)送所述傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的請(qǐng)求。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的跨安全區(qū)的正向通信方法，其特征在于，根據(jù)比較的結(jié)果選擇其中一個(gè)隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的步驟，包括當(dāng)選擇所述隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的請(qǐng)求失敗時(shí)，或當(dāng)傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包的通信過(guò)程中斷時(shí)，向較低優(yōu)先級(jí)別的隔離裝置發(fā)送所述傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的請(qǐng)求；當(dāng)向所述隔離裝置發(fā)送預(yù)設(shè)數(shù)次所述傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的請(qǐng)求，仍失敗時(shí)，向較低優(yōu)先級(jí)別的隔離裝置發(fā)送所述傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的請(qǐng)求。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的跨安全區(qū)的正向通信方法，其特征在于根據(jù)所述工作狀態(tài)信息判定隔離裝置離線或不正常工作時(shí)，發(fā)出與該隔離裝置相對(duì)應(yīng)的通道異常告警。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的跨安全區(qū)的正向通信方法，其特征在于，傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的步驟，包括以會(huì)話的啟動(dòng)至結(jié)束作為通信間隔，在該通信間隔傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包；或，將建立TCP連接至釋放該連接作為通信間隔，在該通信間隔傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包；或，以預(yù)設(shè)空閑時(shí)間劃分通信間隔，在該通信間隔傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包。
8.一種跨安全區(qū)的正向通信裝置，其特征在于，包括鏈路探測(cè)單元，用于向各個(gè)隔離裝置發(fā)送探測(cè)包；與所述鏈路探測(cè)單元相連的狀態(tài)獲取單元，用于通過(guò)所述探測(cè)包的回應(yīng)包獲取各個(gè)隔離裝置的工作狀態(tài)信息；與所述狀態(tài)獲取單元相連的比較分析單元，用于比較各個(gè)隔離裝置的所述工作狀態(tài)信與所述比較分析單元相連的選擇發(fā)送單元，用于根據(jù)比較的結(jié)果選擇其中一個(gè)隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的跨安全區(qū)的正向通信裝置，其特征在于，所述比較分析單元包括狀態(tài)分析單元和/或流量分析單元；與所述選擇發(fā)送單元相連的所述狀態(tài)分析單元，用于根據(jù)所述設(shè)備正常工作信息比較的結(jié)果，獲得在線正常工作的隔離裝置；所述選擇發(fā)送單元用于從在線正常工作的隔離裝置中選擇其中一個(gè)隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包；與所述選擇發(fā)送單元相連的所述流量分析單元用于根據(jù)所述設(shè)備流量負(fù)載信息比較的結(jié)果，獲得當(dāng)前通信流量最小的隔離裝置；所述選擇發(fā)送單元用于選擇當(dāng)前通信流量最小的隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的跨安全區(qū)的正向通信裝置，其特征在于，還包括連接在所述比較分析單元與所述選擇發(fā)送單元的優(yōu)先級(jí)單元，用于根據(jù)所述工作狀態(tài)信息設(shè)置各個(gè)隔離裝置的傳輸優(yōu)先級(jí)別；所述選擇發(fā)送單元還用于選擇當(dāng)前所述傳輸優(yōu)先級(jí)別最高的隔離裝置傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的跨安全區(qū)的正向通信裝置，其特征在于，還包括與所述選擇發(fā)送單元相連的失敗處理單元，用于在傳輸失敗的情況下，觸發(fā)所述選擇發(fā)送單元向所述隔離裝置再次發(fā)送所述傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的請(qǐng)求，或觸發(fā)所述選擇發(fā)送單元向較低優(yōu)先級(jí)別的隔離裝置發(fā)送所述傳輸正向通信數(shù)據(jù)包的請(qǐng)求。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11任一項(xiàng)所述的跨安全區(qū)的正向通信裝置，其特征在于，還包括與所述比較分析單元相連的異常告警單元，用于根據(jù)所述工作狀態(tài)信息判定隔離裝置離線或不正常工作時(shí)，發(fā)出與該隔離裝置相對(duì)應(yīng)的通道異常告警。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12任一項(xiàng)所述的跨安全區(qū)的正向通信裝置，其特征在于，所述選擇發(fā)送單元包括會(huì)話控制單元或網(wǎng)絡(luò)控制單元或時(shí)間控制單元；所述會(huì)話控制單元，用于以會(huì)話的啟動(dòng)至結(jié)束作為通信間隔，在該通信間隔傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包；所述網(wǎng)絡(luò)控制單元，用于將建立TCP連接至釋放該連接作為通信間隔，在該通信間隔傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包；所述時(shí)間控制單元，用于以預(yù)設(shè)空閑時(shí)間劃分通信間隔，在該通信間隔傳輸所述正向通信數(shù)據(jù)包。
14.一種跨安全區(qū)的正向通信系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求8至13任一項(xiàng)所述的跨安全區(qū)的正向通信裝置；以及與所述跨安全區(qū)的正向通信裝置相連的隔離裝置陣列；其中 ，所述隔離裝置陣列包括預(yù)設(shè)數(shù)個(gè)在線工作的隔離裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了跨安全區(qū)的正向通信方法、裝置及系統(tǒng)。該方法包括向各個(gè)隔離裝置發(fā)送探測(cè)包，通過(guò)所述探測(cè)包的回應(yīng)包獲取各個(gè)隔離裝置的工作狀態(tài)信息；比較各個(gè)隔離裝置的所述工作狀態(tài)信息，根據(jù)比較的結(jié)果選擇其中一個(gè)隔離裝置傳輸正向通信數(shù)據(jù)包。采用本發(fā)明，可以搭建跨安全區(qū)通信的通信總線，從而簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。根據(jù)各個(gè)隔離裝置的工作狀態(tài)選擇其一，協(xié)調(diào)傳輸通信數(shù)據(jù)包，提高設(shè)備資源利用率。便于各個(gè)系統(tǒng)的互訪，以及提升了系統(tǒng)性能、擴(kuò)展性和可靠性。
文檔編號(hào)H04L12/26GK103023722SQ20121053381
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者蘇揚(yáng), 周安, 鄧大為, 徐展強(qiáng), 曾堅(jiān)永 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力調(diào)度控制中心, 珠海市鴻瑞軟件技術(shù)有限公司