一种跨安全区数据传输调度方法及系统技术方案

技术编号:19908416 阅读:29 留言:0更新日期:2018-12-26 04:30
本发明专利技术的技术方案包括一种跨安全区数据传输调度方法及系统,用于实现:对配电自动化跨安全区的I区和IV区数据交互创建一套或多套正反向隔离装置,每套正反向隔离装置设置有虚拟通道;根据配电自动化跨安全区的I区和IV区数据交实时性、重要性及数据流特性进行划分;对I区传输至IV区的数据及IV区传输至I区的执行动态调度策略,所述动态调度策略用于监控虚拟通道,根据监控信息进行调度优化。本发明专利技术的有益效果为:针对配电自动化跨安全区采用多套正反向隔离装置,建立多套虚拟通道,通多对虚拟通道性能监测,实现负载均衡;在分析配电自动化主站跨安全区网络中数据流特性,对数据进行分级传输,保证其服务质量。

【技术实现步骤摘要】
一种跨安全区数据传输调度方法及系统
本专利技术涉及一种跨安全区数据传输调度方法及系统,属于电力及计算机领域。
技术介绍
国家电网公司从生产运行部门的实际需求出发,提出配电自动化主站系统应支撑横跨生产控制大区与管理信息大区,满足配电网的运行监控与运行状态管控需求,支撑配电网调控运行、生产运维,为配电网网精益化管理提供技术支撑。配电自动化主站横跨生产控制大区(简称“I区”)和管理信息大区(简称“IV区”),I区与IV区间大量、随机地跨区数据传输,如何保证数据传输的实时、可靠性成为设计的关键。为此针对I区和IV区跨区数据传输方式不同,分别设计跨区数据传输调度方法,以保证数据传输的实时性、可靠性。配电自动化跨区消息传输分成3个部分,①跨正向隔离装置和反向隔离装置数据传输;②在跨正向隔离装置之前各业务数据组织和调度;③在跨反向隔离装置之间各业务数据打包成文件、文件的调度。对于①中I区到IV区经正向隔离装置传输,采用socket方式,各厂家在实现跨正向隔离装置传输时自身保证其可靠性、数据完整性;①中从IV区到I区经方向隔离装置传输,采用文件方式,由方向隔离装置厂家提供的程序实现数据传输并保证其数据完整性。对于②中各业务数据实时性、重要性不同,在数据组织过程中进行数据传输、调度,其实质是典型的队列调度,目前针对队列调度算法有先进先出(FIFO)、优先级队列(PQ)、加权公平队列、基于分类的加权队列调度等方式。对于③中各业务数据组装成文件,在组装文件时需根据实时性能要求考虑文件大小、优先级调度。对于文件组装、优先调度目前暂未看到相关资料。目前针对跨区数据的传输一般采用先到先服务(FCFS)调度策略,导致实时、安全关键性数据实时性、传输优先级得不到保证,特别是在在网络拥塞、广播风暴等恶劣情况下难以保证关键信息流的实时性、可靠性。造成传输延时抖动和丢包等问题。或者根据传统的“尽力而为”路由算法以及源、目的节点的位置,在不同虚拟链路上传输的数据量,但在网络通信过程中,数据流量的突变性很强,可能会造成虚拟链路分配流量的不合理,有的虚拟链路拥堵,有的虚拟链路空闲,各条虚拟链路的负载不均衡,网络资源无法合理利用,网络性能降低,服务质量得不到保证。
技术实现思路
本专利技术提供一种跨安全区数据传输调度方法及系统,采用多套正反向隔离装置,建立多套虚拟通道,通过对虚拟通道性能监测,实现负载均衡;根据其实时性、重要性以及I区至IV和IV至I区跨区传输的数据特点,提出I区至IV根据数据传输优先级、虚拟联络Qos的调度策略,IV至I区根据数据实时性、重要性确定其优先级、数据文件数量的文件传输调度策略,实现关键、实时性遥信变化、请求应答等数据实时传输,非安全关键性数据如断面数据、外部系统调用和对外提供服务等数据及时传输,保证其服务质量。本专利技术的技术方案包括一种跨安全区数据传输调度方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:数据隔离,对配电自动化跨安全区的I区和IV区数据交互创建一套或多套正反向隔离装置,每套正反向隔离装置设置有虚拟通道;优化调度,包括数据划分及数据调度,其中,数据划分根据配电自动化跨安全区的I区和IV区数据交实时性、重要性及数据流特性进行划分;其中,数据调度根据数据划分的步骤对I区传输至IV区的数据及IV区传输至I区的执行动态调度策略,所述动态调度策略用于监控虚拟通道,根据监控信息进行调度优化;其中,所述I区为配电自动化主站生产控制大区,所述IV区为配电自动化主站管理信息大区。根据所述的跨安全区数据传输调度方法,其特征在于,其中数据划分的步骤中的I区至IV区数据传输的数据划分及调度包括:根据I区至IV区数据传输实时性、Qos要求及数据流特性,使用配电自动化主站将业务处理需要传输的数据划分成多个优先级,将优先级数据放入其对应优先级的队列。根据所述的跨安全区数据传输调度方法,其特征在于,其中I区至IV区数据传输的数据优先级的划分包括但不限于:第一优先级,I区遥信类实时类数据实时传输至IV区,实时性高,需要满足行业规范实时响应时间;第二优先级,I区发送请求至IV区的数据,IV区针对请求进行响应并把请求结果经反向隔离传送至IV区,实时性高,需要满足行业规范实时响应时间;第三优先级,I区遥测类实时类数据实时传输至IV区,实时性高,需要满足行业规范实时响应时间;第四优先级,其他非实时类数据传输,包括非实时要求请求应答类、定周期类断面数据、非周期类数据,该类数据传输可以有延时或允许失败,提供友好的提示信息或采用重新传输。根据所述的跨安全区数据传输调度方法,其特征在于,其中对I区传输至IV区的数据调度包括:S410,执行I区调度策略控,包括通过对虚拟通道进行监控并检测各优先级队列流量,执行调度处理,根据各优先级队列流量确定出列顺序,使用链路Qos确定传输链路;S420,执行IV区数据组装与校验,包括当数据经正向隔离装置传输至IV区后,IV区对各链路传输过来的数据包,进行组包和进行数据完整性校验。根据所述的跨安全区数据传输调度方法,其特征在于,其中步骤S410还包括:S411,当检测到任意高优先级队列流量异常,即超过流量阈值时,依次从最低优先级队列进行数据传输的抑制;S412,当检测到具有相接近的高优先级队列流量正常,即未超过流量阈值时,按照加权公平队列算,进行队列调度;S413,调度策略监测各虚拟链路的状态、传输速率、丢包率,确定传输采用的虚拟链路。根据所述的跨安全区数据传输调度方法,其特征在于,其中步骤S410还包括:S421,对接收数据业务类别进行识别并根据其类别放入多个不同种类的缓冲区;S422,对多种不同种类缓冲区启动数据包组装与校验线程,对缓冲区中内容进行数据组装、数据完整性校验,并对校验成功的数据放入其相应的队列;S423,队列根据收到数据启动其配电自动化主站对应的业务,各业务对队列内容进行解析并启动相应功能。根据所述的跨安全区数据传输调度方法,其特征在于,其中IV区至I区数据传输的优化调度包括:根据IV区至I区数据传输的实时性、重要性确定其优先级,并根据数据文件数量的文件传输调度策略;对关键、实时性遥信变化、请求应答等数据实时传输,非安全关键性数据如断面数据、外部系统调用和对外提供服务等数据及时传输根据所述的跨安全区数据传输调度方法,其特征在于,其中IV区至I区数据传输的优先级划分包括:第一优先级,IV区传输至I区状变类高实时性数据;第二优先级,实时类请求和/或应答类的高实时性数据,即对I区发出请求或I区请求后IV进行应答结果;第三优先级,非实时类请求和/或应答非实时性数据,即对I区发出请求或对I区请求后IV进行应答结果,此类数据传输可以有延时或允许失败;第四优先级,定周期类断面的数据传输,包括延时或在数据流量超过限值时的数据传输,即在数据传输空闲时进行传输以免影响实时类数据传输性能;第五优先级,非周期临时类数据传输,包括但不限于启动或某些业务满足某种条件情况下触发,此类数据传输可以有延时或在数据流量超过限值时不进行传输。根据所述的跨安全区数据传输调度方法,其特征在于,其中IV区至I区数据传输的数据调度包括:S911,将第一优先级至第五优先级对应的数据写入对应的文件夹;S912,对写入数据的文件夹进行实时检测;S913,确认状变类本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种跨安全区数据传输调度方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:数据隔离,对配电自动化跨安全区的I区和IV区数据交互采用一套或多套正反向隔离装置,每套正反向隔离装置设置有虚拟通道;优化调度,包括数据划分及数据调度:其中,数据划分根据配电自动化跨安全区的I区和IV区数据交实时性、重要性及数据流特性进行划分;其中,数据调度根据数据划分的步骤对I区传输至IV区的数据及IV区传输至I区的执行动态调度策略,所述动态调度策略用于监控虚拟通道,根据监控信息进行调度优化;其中,所述I区为配电自动化主站生产控制大区,所述IV区为配电自动化主站‑管理信息大区。

【技术特征摘要】
1.一种跨安全区数据传输调度方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:数据隔离,对配电自动化跨安全区的I区和IV区数据交互采用一套或多套正反向隔离装置,每套正反向隔离装置设置有虚拟通道;优化调度,包括数据划分及数据调度:其中,数据划分根据配电自动化跨安全区的I区和IV区数据交实时性、重要性及数据流特性进行划分;其中,数据调度根据数据划分的步骤对I区传输至IV区的数据及IV区传输至I区的执行动态调度策略,所述动态调度策略用于监控虚拟通道,根据监控信息进行调度优化;其中,所述I区为配电自动化主站生产控制大区,所述IV区为配电自动化主站-管理信息大区。2.根据权利要求1所述的跨安全区数据传输调度方法,其特征在于,数据划分的步骤中的I区至IV区数据传输的数据划分及调度包括:根据I区至IV区数据传输实时性、Qos要求及数据流特性,将配电自动化主站业务处理需要传输的数据划分成多个优先级,将优先级数据放入其对应优先级的队列。3.根据权利要求2所述的跨安全区数据传输调度方法,其特征在于,其中I区至IV区数据传输的数据优先级的划分包括但不限于:第一优先级,I区遥信类实时类数据实时传输至IV区,实时性高,需要满足行业规范实时响应时间;第二优先级,I区发送请求至IV区的数据,IV区针对请求进行响应并把请求结果经反向隔离传送至I区,实时性高,需要满足行业规范实时响应时间;第三优先级,I区遥测类实时类数据实时传输至IV区,实时性高,需要满足行业规范实时响应时间;第四优先级,其他非实时类数据传输,包括非实时要求请求应答类、定周期类断面数据、非周期类数据,该类数据传输可以有延时或允许失败,提供友好的提示信息或采用重新传输。4.根据权利要求1或2所述的跨安全区数据传输调度方法,其特征在于,所述对I区传输至IV区的数据调度包括:S410,执行I区调度策略控,包括通过对虚拟通道进行监控并检测各优先级队列流量,执行调度处理,根据各优先级队列流量确定出列顺序,使用链路Qos确定传输链路;S420,执行IV区数据组装与校验,包括当数据经正向隔离装置传输至IV区后,IV区对各链路传输过来的数据包,进行组包和进行数据完整性校验。5.根据权利要求4所述的跨安全区数据传输调度方法,其特征在于,所述步骤S410还包括:S411,当检测到任意高优先级队列流量异常,即超过流量阈值时,依次从最低优先级队列进行数据传输的抑制;S412,当检测到具有相接近的高优先级队列流量正常,即未超过流量阈值时,按照加权公平队列算,进行队列调度;S413,调度策略监测各虚拟链路的状态、传输速率、丢包率,确定传输采用的虚拟链路。6.根据权利要求4所述的跨安全区数据传输调度方法,其特征在于,所述步骤S410还包括:S421,对接收数据业务类别进行识别并根据其类别放入多个不同种类的缓冲区;S422,对多种不同种类缓冲区启动数据包组装与校验线程,对缓冲区中内容进行数据组装、数据完整性校验,并对校验成功的数据放入其相应的队列;S423,队列...

【专利技术属性】
技术研发人员:许光王兴念吴六一王磊樊迪
申请(专利权)人:珠海许继芝电网自动化有限公司国家电网公司许继集团有限公司国网山东省电力公司国网浙江省电力公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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