利用正向隔離裝置反向1bit數(shù)據(jù)進(jìn)行電力I、III區(qū)簡單數(shù)據(jù)交互的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及利用正向隔離裝置反向Ibit 數(shù)據(jù)進(jìn)行電力I、III區(qū)簡單數(shù)據(jù)交互的方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 按照國家經(jīng)貿(mào)委[2002]第30號(hào)令《電網(wǎng)和電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 安全防護(hù)的規(guī)定》的要求，國家電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)專家組針對(duì)我國電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的具 體情況，制定了相關(guān)的安全防護(hù)總體方案，以便規(guī)范和統(tǒng)一我國電網(wǎng)和電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系 統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)的規(guī)劃、實(shí)施和監(jiān)管，以防范對(duì)電網(wǎng)和電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的攻擊侵害及由此引起的電力系統(tǒng)事故，保障我國電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng) 濟(jì)運(yùn)行，保護(hù)國家重要基礎(chǔ)設(shè)施的安全。
[0003] 經(jīng)貿(mào)委[2002]第30號(hào)令明確指出，各電力監(jiān)控系統(tǒng)與辦公自動(dòng)化系統(tǒng)或其他信 息系統(tǒng)之間以網(wǎng)絡(luò)方式互聯(lián)時(shí)，必須采用經(jīng)國家有關(guān)部門認(rèn)證的專用、可靠的安全隔離設(shè) 施?！峨娏Χ蜗到y(tǒng)安全防護(hù)總體方案》強(qiáng)調(diào)電力專用安全隔離裝置作為安全區(qū)Ι/Π 與安 全區(qū)III的必備邊界，要求具有最高的安全防護(hù)強(qiáng)度，是安全區(qū)I/II橫向防護(hù)的要點(diǎn)。
[0004] 因此，從安全的角度出發(fā)，各供電公司在安全I(xiàn)/II區(qū)與安全I(xiàn)II區(qū)之間加裝正向 隔離裝置，保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯蜗蛐?，也就是保證數(shù)據(jù)只能從安全I(xiàn)/II區(qū)傳輸?shù)桨踩獻(xiàn)II 區(qū)，安全I(xiàn)II區(qū)的數(shù)據(jù)無法通過正向隔離裝置傳輸?shù)桨踩獻(xiàn)/II區(qū)。但是隨著電力技術(shù)的不 斷發(fā)展，調(diào)控一體化的深入改革，各專業(yè)之間不斷融合，造成各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)之間的交互越來越 有必要，原有的離散系統(tǒng)有必要通過技術(shù)手段建立相關(guān)的聯(lián)系。當(dāng)前各供電公司都安裝有 正向隔離裝置，保證了安全I(xiàn)/II區(qū)的數(shù)據(jù)能傳輸?shù)桨踩獻(xiàn)II區(qū)，為實(shí)現(xiàn)安全I(xiàn)II區(qū)的數(shù)據(jù) 能傳輸?shù)桨踩獻(xiàn)/II區(qū)，大多數(shù)供電公司采用的方式都是加裝反向隔離裝置，將數(shù)據(jù)從安全 III區(qū)傳輸?shù)桨踩獻(xiàn)/II區(qū)，它采用截?cái)郥CP連接的方法，剝離數(shù)據(jù)包中的TCP/IP頭，將安 全I(xiàn)II區(qū)的純數(shù)據(jù)通過單向數(shù)據(jù)通道FIFO發(fā)送到安全I(xiàn)/II區(qū)，同時(shí)只允許安全I(xiàn)/II區(qū)不 帶任何數(shù)據(jù)的TCP包的控制信息傳輸?shù)桨踩獻(xiàn)II區(qū)，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。在?shí)際應(yīng)用 時(shí)，需要在安全I(xiàn)/II區(qū)和安全I(xiàn)II區(qū)都需要安裝特定的數(shù)據(jù)傳輸程序，系統(tǒng)構(gòu)建比較復(fù)雜， 而且大多數(shù)地區(qū)級(jí)供電公司在建設(shè)自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)都未購買反向隔離裝置，為相關(guān)應(yīng)用的需 要而購買反向隔離裝置顯然不太經(jīng)濟(jì)不合算，所以需要用新的技術(shù)解決反向數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?題。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有的技術(shù)缺陷提供一種方法合理、能夠及 時(shí)反饋信息、方便操作的利用正向隔離裝置反向Ibit數(shù)據(jù)進(jìn)行電力I、III區(qū)簡單數(shù)據(jù)交互 的方法。
[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0007] 利用正向隔離裝置反向Ibit數(shù)據(jù)進(jìn)行電力I、III區(qū)簡單數(shù)據(jù)交互的方法，其特征 在于：包括以下步驟，
[0008] 正向隔離裝置采用綜合過濾技術(shù)，在鏈路層截獲數(shù)據(jù)包，實(shí)現(xiàn)了 MAC和IP地址的 綁定，防止IP地址欺騙；支持靜態(tài)地址映射以及虛擬IP技術(shù)，具有可定制的應(yīng)用層解析功 能，在正向隔離裝置中配置相應(yīng)的規(guī)則，將內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的服務(wù)器通過MAC、IP地址和端口進(jìn) 行了綁定；
[0009] 步驟一、首先需要將安裝有服務(wù)端軟件的外網(wǎng)服務(wù)器的IP做NAT轉(zhuǎn)換，為其分配 對(duì)應(yīng)的內(nèi)網(wǎng)虛擬IP地址，并指定TCP端口，在客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，配置正向數(shù)據(jù)傳輸 的外網(wǎng)服務(wù)器的內(nèi)網(wǎng)虛擬IP地址和端口，在正向數(shù)據(jù)傳輸過程中采用最基本的socket編 程；
[0010] Socket是應(yīng)用層與TCP/IP協(xié)議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設(shè)計(jì) 模式中，Socket其實(shí)就是一個(gè)門面模式，它把復(fù)雜的TCP/IP協(xié)議族隱藏在Socket接口后 面，對(duì)用戶來說，一組簡單的接口就是全部，讓Socket去組織數(shù)據(jù)，以符合指定的協(xié)議；
[0011] 步驟二、外網(wǎng)服務(wù)器端先初始化Socket，然后與端口綁定（bind)，對(duì)端口進(jìn)行 監(jiān)聽（listen)，調(diào)用accept阻塞，等待客戶端連接。在這時(shí)如果內(nèi)網(wǎng)客戶端初始化一個(gè) Socket，然后連接服務(wù)器（connect)，如果連接成功，這時(shí)客戶端與服務(wù)器端的連接就建立 了?？蛻舳税l(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求，服務(wù)器端接收請(qǐng)求并處理請(qǐng)求，然后把回應(yīng)的Ibit數(shù)據(jù)發(fā)送給 客戶端，客戶端讀取數(shù)據(jù)，最后關(guān)閉連接，一次交互結(jié)束；
[0012] 而III區(qū)回傳的數(shù)據(jù)只能是0x00或Oxff，從而能實(shí)現(xiàn)最基本的數(shù)據(jù)判斷的回傳， 由此實(shí)現(xiàn)I、III區(qū)的簡單數(shù)據(jù)的交互；
[0013] 在遙控前，先點(diǎn)擊遙控約束分析按鈕，將設(shè)備的遙控校驗(yàn)請(qǐng)求按照如下數(shù)據(jù)格式 通過網(wǎng)絡(luò)通信的方式發(fā)送到I區(qū)內(nèi)網(wǎng)客戶端：
[0014]
【主權(quán)項(xiàng)】
1.利用正向隔離裝置反向lbit數(shù)據(jù)進(jìn)行電力I、III區(qū)簡單數(shù)據(jù)交互的方法，其特征 在于：包括以下步驟， 正向隔離裝置采用綜合過濾技術(shù)，在鏈路層截獲數(shù)據(jù)包，實(shí)現(xiàn)了MAC和IP地址的綁定， 防止IP地址欺騙；支持靜態(tài)地址映射以及虛擬IP技術(shù)，具有可定制的應(yīng)用層解析功能，在 正向隔離裝置中配置相應(yīng)的規(guī)則，將內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)的服務(wù)器通過MAC、IP地址和端口進(jìn)行了 綁定； 步驟一、首先需要將安裝有服務(wù)端軟件的外網(wǎng)服務(wù)器的IP做NAT轉(zhuǎn)換，為其分配對(duì)應(yīng) 的內(nèi)網(wǎng)虛擬IP地址，并指定TCP端口，在客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，配置正向數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐饩W(wǎng) 服務(wù)器的內(nèi)網(wǎng)虛擬IP地址和端口，在正向數(shù)據(jù)傳輸過程中采用最基本的socket編程； Socket是應(yīng)用層與TCP/IP協(xié)議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設(shè)計(jì)模式 中，Socket其實(shí)就是一個(gè)門面模式，它把復(fù)雜的TCP/IP協(xié)議族隱藏在Socket接口后面，對(duì) 用戶來說，一組簡單的接口就是全部，讓Socket去組織數(shù)據(jù)，以符合指定的協(xié)議； 步驟二、外網(wǎng)服務(wù)器端先初始化Socket，然后與端口綁定（bind)，對(duì)端口進(jìn)行監(jiān)聽 (listen)，調(diào)用accept阻塞，等待客戶端連接。在這時(shí)如果內(nèi)網(wǎng)客戶端初始化一個(gè)Socket， 然后連接服務(wù)器（connect)，如果連接成功，這時(shí)客戶端與服務(wù)器端的連接就建立了?？蛻?端發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求，服務(wù)器端接收請(qǐng)求并處理請(qǐng)求，然后把回應(yīng)的lbit數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端， 客戶端讀取數(shù)據(jù)，最后關(guān)閉連接，一次交互結(jié)束； 而III區(qū)回傳的數(shù)據(jù)只能是0x00或Oxff，從而能實(shí)現(xiàn)最基本的數(shù)據(jù)判斷的回傳，由此 實(shí)現(xiàn)I、III區(qū)的簡單數(shù)據(jù)的交互； 在遙控前，先點(diǎn)擊遙控約束分析按鈕，將設(shè)備的遙控校驗(yàn)請(qǐng)求按照如下數(shù)據(jù)格式通過 網(wǎng)絡(luò)通信的方式發(fā)送到I區(qū)內(nèi)網(wǎng)客戶端：
步驟三、內(nèi)網(wǎng)客戶端軟件收到遙控校驗(yàn)請(qǐng)求后，按照前文所述，與外網(wǎng)服務(wù)端軟件建立socket連接，將遙控校驗(yàn)請(qǐng)求發(fā)送到外網(wǎng)服務(wù)器socket服務(wù)器軟件，服務(wù)端軟件立即按照 下列的數(shù)據(jù)格式搜索III區(qū)操作票服務(wù)中的已下令的調(diào)度令； 數(shù)據(jù)格式如下表：
步驟四、將調(diào)度令中的設(shè)備對(duì)象唯一碼與遙控約束分析請(qǐng)求中的設(shè)備對(duì)象唯一碼進(jìn)行 匹配，如果能夠匹配上，則表明包含有此次遙控的設(shè)備，則通過socket應(yīng)答給內(nèi)網(wǎng)客戶端 0x00,表明可進(jìn)行遙控，否則返回Oxff，表明不可進(jìn)行遙控，從而實(shí)現(xiàn)了電力控制系統(tǒng)與管 理系統(tǒng)的交互。
【專利摘要】利用正向隔離裝置反向1bit數(shù)據(jù)進(jìn)行電力I、III區(qū)簡單數(shù)據(jù)交互的方法，涉及電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于：包括需要將安裝有服務(wù)端軟件的外網(wǎng)服務(wù)器的IP做NAT轉(zhuǎn)換，在外網(wǎng)服務(wù)器端先初始化Socket，然后與端口綁定(bind)，對(duì)端口進(jìn)行監(jiān)聽(listen)，內(nèi)網(wǎng)客戶端軟件收到遙控校驗(yàn)請(qǐng)求后，與外網(wǎng)服務(wù)端軟件建立socket連接，將調(diào)度令中的設(shè)備對(duì)象唯一碼與遙控約束分析請(qǐng)求中的設(shè)備對(duì)象唯一碼進(jìn)行匹配。本發(fā)明方法合理、能夠及時(shí)反饋信息、方便操作。
【IPC分類】H04L29-12, H04L29-06
【公開號(hào)】CN104580148
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410719949
【發(fā)明人】朱明星, 胡昊, 陳森林, 陳靖, 曲向華, 劉冬梅
【申請(qǐng)人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)安徽省電力公司蚌埠供電公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月1日