电力数据网络的网络拓扑安全性测试方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电力数据网络的网络拓扑安全性测试方法，包括：计算电力数据网络中各个节点和各条链路的介数；计算电力数据网络中所述节点和所述链路的崩溃序列；对电力数据网络进行仿真测试；将所述测试结果生成测试报告，并进行保存。此外，还公开了一种电力数据网络的网络拓扑安全性测试装置。本发明专利技术大大提高了测试精确度，通过测试网络节点连通率、网络平均最短路径、网络传输效率、网络丢包率来预测网络的运行情况，更准确地预测节点或链路崩溃后对网络正常运行的影响。目前电力数据网络中面临的安全威胁非常多，通过本发明专利技术可查找网络中的脆弱节点和脆弱链路并测试其崩溃对网络造成的影响，从而帮助网络维护人员更好地维护电力数据网络的安全性。

【技术实现步骤摘要】
电力数据网络的网络拓扑安全性测试方法及装置
本专利技术涉及电力数据网络
，尤其涉及一种电力数据网络的网络拓扑安全性测试方法和一种电力数据网络的网络拓扑安全性测试装置。
技术介绍
在电力数据网络中，网络拓扑的安全至关重要。在网络拓扑安全测试方面，目前有一些测试网络拓扑节点和链路脆弱性的指标。在节点脆弱性测试方面，一些指标包括度、聚集系数和紧密度等。在链路脆弱性测试方面，一些指标包括度和介数等。目前的网络拓扑安全测试基于网络拓扑物理结构，往往仅通过分析度数或介数等重要性指标来测试网络节点和链路的脆弱性，并通过移除节点或者链路对节点和链路的容错性和抗攻击性进行测试。这样导致的结果是测试的精确度不高，不能准确地反映电力数据网络的网络拓扑安全程度。
技术实现思路
基于此，本专利技术提供了一种电力数据网络的网络拓扑安全性测试方法和一种电力数据网络的网络拓扑安全性测试装置。一种电力数据网络的网络拓扑安全性测试方法，包括以下步骤：计算电力数据网络中各个节点和各条链路的介数；根据计算的所述介数和预设的级联崩溃算法，计算电力数据网络中所述节点和所述链路的崩溃序列；根据计算的所述崩溃序列，对电力数据网络发生级联崩溃时的网络节点连通率、网络平均最短路径、网络数据包的传输速率和网络数据包的丢包率进行仿真测试；将所述测试结果生成测试报告，并进行保存。与一般技术相比，本专利技术电力数据网络的网络拓扑安全性测试方法，计算电力数据网络中各个节点和各条链路的介数，并根据介数和预设的级联崩溃算法计算电力数据网络中所述节点和所述链路的崩溃序列，然后根据所述崩溃序列对电力数据网络进行仿真测试。本专利技术可检测电力数据网络拓扑中的脆弱节点和链路，并且对脆弱节点和链路引发的电力数据网络级联崩溃进行仿真测试，并将测试结果进行保存供用户进行查询和分析。大大提高了测试精确度，通过测试网络节点连通率、网络平均最短路径、网络传输效率、网络丢包率来预测网络的运行情况，更准确地预测节点或链路崩溃后对网络正常运行的影响。目前电力数据网络中面临的安全威胁非常多，通过本专利技术可查找网络中的脆弱节点和脆弱链路并测试其崩溃对网络造成的影响，从而帮助网络维护人员更好地维护电力数据网络的安全性。一种电力数据网络的网络拓扑安全性测试装置，包括介数计算模块、崩溃序列计算模块、仿真测试模块和测试报告生成模块；所述介数计算模块，用于计算电力数据网络中各个节点和各条链路的介数；所述崩溃序列计算模块，用于根据计算的所述介数和预设的级联崩溃算法，计算电力数据网络中所述节点和所述链路的崩溃序列；所述仿真测试模块，用于根据计算的所述崩溃序列，对电力数据网络发生级联崩溃时的网络节点连通率、网络平均最短路径、网络数据包的传输速率和网络数据包的丢包率进行仿真测试；所述测试报告生成模块，用于将所述测试结果生成测试报告，并进行保存。与一般技术相比，本专利技术电力数据网络的网络拓扑安全性测试装置，计算电力数据网络中各个节点和各条链路的介数，并根据介数和预设的级联崩溃算法计算电力数据网络中所述节点和所述链路的崩溃序列，然后根据所述崩溃序列对电力数据网络进行仿真测试。本专利技术可检测电力数据网络拓扑中的脆弱节点和链路，并且对脆弱节点和链路引发的电力数据网络级联崩溃进行仿真测试，并将测试结果进行保存供用户进行查询和分析。大大提高了测试精确度，通过测试网络节点连通率、网络平均最短路径、网络传输效率、网络丢包率来预测网络的运行情况，更准确地预测节点或链路崩溃后对网络正常运行的影响。目前电力数据网络中面临的安全威胁非常多，通过本专利技术可查找网络中的脆弱节点和脆弱链路并测试其崩溃对网络造成的影响，从而帮助网络维护人员更好地维护电力数据网络的安全性。附图说明图1为本专利技术电力数据网络的网络拓扑安全性测试方法的流程示意图；图2为测试软件实施例的测试流程示意图；图3为本专利技术电力数据网络的网络拓扑安全性测试装置的结构示意图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本专利技术的技术方案，进行清楚和完整的描述。请参阅图1，为本专利技术电力数据网络的网络拓扑安全性测试方法的流程示意图。本专利技术电力数据网络的网络拓扑安全性测试方法，包括以下步骤：S101计算电力数据网络中各个节点和各条链路的介数；S102根据计算的所述介数和预设的级联崩溃算法，计算电力数据网络中所述节点和所述链路的崩溃序列；S103根据计算的所述崩溃序列，对电力数据网络发生级联崩溃时的网络节点连通率、网络平均最短路径、网络数据包的传输速率和网络数据包的丢包率进行仿真测试；S104将所述测试结果生成测试报告，并进行保存。在步骤S101中，利用复杂网络中的介数这一参数作衡量标准，计算节点和链路的介数，然后按照介数大小排序，分别对节点和链路做脆弱性评价。优选的，可将介数共分五级，级别越高，脆弱性越大。作为其中一个实施例，所述计算电力数据网络中各个节点和各条链路的介数的步骤，包括以下步骤：对于一个节点，计算网络中任意两个节点通过该节点的最小距离路径的数目与两节点间路径数目的比值，对所有的比值求和，作为该节点的介数；计算一条链路，计算网络中任意两个节点通过该链路的最小距离路径的数目与两节点间路径数目的比值，对所有的比值求和，作为该链路的介数。通过上述方式计算介数，可以准确反映电力数据网络中各个节点和各条链路的脆弱性。在步骤S102中，级联崩溃算法可以根据实际情况设定。根据计算的所述介数和预设的级联崩溃算法，计算电力数据网络中所述节点和所述链路的崩溃序列。作为其中一个实施例，在所述计算电力数据网络中所述节点和所述链路的崩溃序列的步骤中，所述预设的级联崩溃算法包括以下步骤：步骤1：将计算的所述介数作为各个节点和各条链路的初始负载；步骤2：设定各个节点和各条链路的容量极限，若一个节点或链路的负荷超过其容量极限则判定该节点或链路失效；步骤3：当存在节点或链路失效后，重新计算当前电力数据网络中各个节点和各条链路的介数，并将其分配为当前节点和链路的负载；步骤4：若重新分配后，又有节点或链路失效，则重复步骤3，直至无节点或链路失效；步骤5：记录失效节点或链路序列。上述级联崩溃算法可以准确地获得电力数据网络中节点和链路的崩溃序列。在步骤S103中，可采取各种仿真工具对电力数据网络的级联崩溃情况进行仿真测试。作为其中一个实施例，所述对电力数据网络发生级联崩溃时的网络节点连通率、网络平均最短路径、网络数据包的传输速率和网络数据包的丢包率进行仿真测试的步骤，包括以下步骤：根据计算的所述崩溃序列，构造仿真测试所需的测试脚本，添加数据包发送命令、节点或链路崩溃命令和仿真时间控制命令；调用所述测试脚本，通过所述测试脚本进行仿真测试；保存仿真得到的数据。采用上述做法进行仿真测试，精确度高，计算速度快，能够得到可靠的测试数据。在步骤S104中，将所述测试结果生成测试报告，并进行保存，可供用户后续的查询和分析。根据测试报告，对电力数据网络的安全性作出判断。与一般技术相比，本专利技术电力数据网络的网络拓扑安全性测试方法，计算电力数据网络中各个节点和各条链路的介数，并根据介数和预设的级联崩溃算法计算电力数据网络中所述节点和所述链路的崩溃序列，然后根据所述崩溃序列对电力数据网络进行仿真测试。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力数据网络的网络拓扑安全性测试方法，其特征在于，包括以下步骤：计算电力数据网络中各个节点和各条链路的介数；根据计算的所述介数和预设的级联崩溃算法，计算电力数据网络中所述节点和所述链路的崩溃序列；根据计算的所述崩溃序列，对电力数据网络发生级联崩溃时的网络节点连通率、网络平均最短路径、网络数据包的传输速率和网络数据包的丢包率进行仿真测试；将所述测试结果生成测试报告，并进行保存。

【技术特征摘要】
1.一种电力数据网络的网络拓扑安全性测试方法，其特征在于，包括以下步骤：计算电力数据网络中各个节点和各条链路的介数；根据计算的所述介数和预设的级联崩溃算法，计算电力数据网络中所述节点和所述链路的崩溃序列；所述崩溃序列为根据所述预设的级联崩溃算法、在最终无节点或链路失效时记录的失效节点或链路序列；所述预设的级联崩溃算法包括以下步骤：步骤1：将计算的所述介数作为各个节点和各条链路的初始负载；步骤2：设定各个节点和各条链路的容量极限，若一个节点或链路的负荷超过其容量极限则判定该节点或链路失效；步骤3：当存在节点或链路失效后，重新计算当前电力数据网络中各个节点和各条链路的介数，并将其分配为当前节点和链路的负载；步骤4：若重新分配后，又有节点或链路失效，则重复步骤3，直至无节点或链路失效；步骤5：记录失效节点或链路序列；根据计算的所述崩溃序列，采取各种仿真工具对电力数据网络发生级联崩溃时的网络节点连通率、网络平均最短路径、网络数据包的传输速率和网络数据包的丢包率进行仿真测试；根据所述仿真得到的数据，对所述网络节点连通率、所述网络平均最短路径、所述网络数据包的传输速率和所述网络数据包的丢包率进行分析，生成测试报告，并进行保存；其中，所述对电力数据网络发生级联崩溃时的网络节点连通率、网络平均最短路径、网络数据包的传输速率和网络数据包的丢包率进行仿真测试的步骤，包括以下步骤：根据计算的所述崩溃序列，构造仿真测试所需的测试脚本，添加数据包发送命令、节点或链路崩溃命令和仿真时间控制命令；调用所述测试脚本，通过所述测试脚本进行仿真测试；保存仿真得到的数据。2.根据权利要求1所述的电力数据网络的网络拓扑安全性测试方法，其特征在于，所述计算电力数据网络中各个节点和各条链路的介数的步骤，包括以下步骤：对于一个节点，计算网络中任意两个节点通过该节点的最小距离路径的数目与两节点间路径数目的比值，对所有的比值求和，作为该节点的介数；计算一条链路，计算网络中任意两个节点通过该链路的最小距离路径的数目与两节点间路径数目的比值，对所有的比值求和，作为该链路的介数。3.一种电力数据网络的网络拓扑安全性测试装置，其特征在于，包括介数计算模块、崩...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊杨，张筱云，熊刚，余子勇，蒋康明，苏扬，刘新展，杨嘉明，黄明辉，
申请(专利权)人：广东电网公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：