5G LAN应用及安全探讨

第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)在R16中启动了5G局域网(Local Area Network,LAN)项目研究,该技术让5G网络具备了提供广域局域网的能力,为5G网络与工业网络的融合提供了助力。首先介绍了5G LAN的标准演进、实现原理、关键技术,重点说明了5G LAN在家庭/园区网、企业网络、工业网络等的典型应用;其次分析了5G LAN中基础平台、网络接入、信息隔离、信息传输等方面的主要安全问题,并分别从基础设备计算平台、网络和系统安全防护、系统隔离防护3个方面提出了解决思路和方法,提升5G LAN的整体安全防护能力。

SDN技术在医院网络优化中的关键作用

软件定义网络(Software Defined Netrork,SDN)技术在医院网络中的应用已经取得了显著进展,为医疗信息化和服务提供了强大的支持。讨论了传统医院网络架构所面临的多项挑战,包括内外网边界隔离、网络安全问题、业务复杂场景等,并探讨了SDN如何应对这些挑战以及如何改善医院网络的性能和安全性。具体而言,SDN技术通过多网融合,使用虚拟扩展局域网(Virtual Extensible Local Area Network,VXLAN)实现逻辑隔离,简化了网络配置和管理,同时确保了网络的安全性。除此以外,SDN引入了虚拟安全资源池和网络功能虚拟化(Network Functions Virtualization,NFV)技术,实现了跨网流量的安全访问和高效管理。SDN的网络智能和运维简化使医院能够更好地适应不同业务场景,提高了网络的灵活性和可管理性。总之,SDN技术在医院网络中的应用为医院信息化带来了新的可能性,同时提出了未来进一步改进和发展的方向。

轨道交通车辆以太网多网融合研究与应用

随着信息技术的发展,人工智能、大数据、云计算、物联网等先进技术与轨道交通装备不断深度融合,轨道交通车辆体现了智能化与信息化的业务需求。列车通信网络(TCN)在承载控制数据之外,需要产生、整合、传输、处理更多源、更大量、更多维的运行及运维数据,实现多业务数据的融合传输。在新的业务需求迅速扩展的情况下,需要保证多种类型数据的实时性、安全性、可靠性,提升网络资源的利用率。本文从应用的角度介绍了TCN总线各自的特点,分析了多网融合的传输需求、传输风险,设计了具备网络风险管控能力的以太网融合拓扑架构,并完成在不同网络负载下的列车通信质量进行时延、抖动等性能测试,验证拓扑架构的有效性。

多会场视频会议系统的设计

视频会议系统是集音频、视频以及数据为一体的多媒体通信业务系统,为使用者提供跨越空间和时间的会议服务。因此,介绍了一套基于中央控制系统、会议管理系统、视频矩阵以及音频矩阵的会议系统。该系统采用浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)模式的中央控制系统简化了操作和维护难度,并划分虚拟局域网,融合各类设备,通过视频终端模拟级联的方式解决了跨网互联的问题。运行反馈表明,该系统能够完全满足民航气象业务的需求。

基于虚拟局域网的变电站综合数据流分析与通信网络仿真

根据IEC61850标准,归纳分析了数字化变电站内的各种典型数据流,运用明确的数学模型对其进行了详细描述,最终得出各类报文的数据包生成图。以IEC 61850-5规定的D2-1典型变电站为例,对其中存在的各种数据流及其流量大小进行了详细说明;利用OPNET仿真软件,应用优先级标签技术,对基于虚拟局域网(virtual local area network,VLAN)的集成型变电站综合通信网络进行了仿真分析,进一步研究了变电站通信网络中VLAN的配置方法和原则,对有无VLAN的星型网络进行了对比研究。结果表明,VLAN技术可以较好地解决变电站中的网络资源竞争以及部分安全性问题。

智能变电站设计配置一体化功能规范研究及工具开发

随着智能变电站的推广,现有的智能变电站设计工具和系统配置工具已经无法满足用户日益增长的需求。文中在总结现有系统配置工具功能的基础上,提出了设计配置一体化工具的功能规范,结合智能变电站系统配置的应用场景,提出了构成该工具的4个子系统,并对其功能进行了详细的阐述。最后,对设计和配置实践中的一些难点问题进行了分析,并给出了解决思路。

智能变电站过程层组网改进方案

提出了一种智能变电站过程层组网改进方案。在利用虚拟局域网(VLAN)技术实现网络报文精确控制、确保网络传输性能的同时,参照站内总的网络数据流量和网络记录分析仪以及故障录波装置单光口推荐的接收容量,将经单光口发送至网络记录分析仪以及故障录波装置的数据,借助VLAN技术分为几个光口分别进行传输,有效解决了当智能变电站网络传输流量较大,特别是网络传输流量超出网络记录分析仪以及故障录波装置的百兆以太网光口容量时的数据可靠接收问题。与现有解决方案相比,所提改进方案充分发挥了智能变电站站内信息共享的优势,有效避免了投资成本的大幅增加及直连光纤和光接收模块的大量消耗,并已广泛应用于湖南电网。

现阶段的数字化变电站网络架构设计

数字化变电站是常规变电站的发展方向,网络架构作为数字化变电站的核心内容应对其进行深入研究。文中分别从功能结构和物理结构两方面对数字化变电站的基本网络进行分析,指出可行方案。以实际建设的数字化变电站为对象,分析了网络流量并提出了合适的网络带宽;结合常规保护装置的配置原则,提出了一种较为合适的网络冗余方案,并给出了实际典型间隔的网络架构图。最后提出了简单可行的虚拟局域网划分方法。为现阶段提供了一种实用的网络架构方案,为数字化变电站的大规模应用打下了坚实基础。

VLAN技术在校园网实验中的应用

虚拟局域网（VLAN）不仅可以提高网络运行的效率,而且有利于网络安全和防止网络风暴,能解决许多其他问题。第三层交换机的普及为VLAN的应用创造了条件。在实现网络构架时,采用VLAN技术可解决网络管理、扩容等问题,并可尽量发挥设备的功能,提高网络稳定性。该文详细探讨了VLAN技术在校园网建设中的应用。

基于虚拟局域网的智能变电站热备份通信

虚拟局域网(VLAN)技术可提高智能变电站过程层网络通信实时性与安全性。为减小中心交换机的通信压力,针对跨交换机通信,设计了带热备份路由协议(HSRP)的双中心交换机通信方案。在仿真和实验中将添加了热备份路由协议的双交换机网状拓扑与传统单交换机星形网络拓扑结构进行对比,结果表明,采用双中心交换机热备份后,过程层网络中心交换机压力明显减小,并可以在链路发生故障时由备份交换机承担相应的数据通信任务,提高了智能变电站通信网络的可靠性。

智能变电站GOOSE组网应用

为了保证智能变电站GOOSE报文传输的实时性和可靠性,分析和比较了MAC地址静态组播、虚拟局域网(VLAN)、组播注册协议(GMRP)3种多播报文过滤技术的特征,指出基于端口的VLAN划分方式是现阶段智能变电站GOOSE组网工程应用中切实可行的方案。分析了智能电子设备(IED)之间GOOSE报文的数据流向和交互范围,提出一种基于GOOSE信息分类和保护间隔的VLAN划分方案,最后结合工程实例给出了GOOSE组网配置方案,该方案易于实现,GOOSE数据流向清晰,能够有效隔离多播报文。

GOOSE报文过滤方法研究

面向通用对象的变电站事件(GOOSE)是IEC 61850标准用于解决智能电子设备(IED)之间实时信号通信的多播通信机制,但标准中推荐的多播报文过滤方法在实际工程中不具备可操作性。分析和比较了3种多播报文过滤机制的特点,认为静态配置交换机多播过滤是目前IEC 61850变电站应用GOOSE切实可行的方案,提出了交换机配置定值化管理的概念。交换机配置定值化管理是数字化变电站的必然趋势。IEC 61850标准应采纳统一的动态多播地址管理协议实现交换机动态多播地址过滤,以简化变电站网络设备的管理。

数字化变电站信息安全分析及其防范措施研究

数字化变电站是变电站发展的必然趋势,信息安全及其防范将成为关注的重点。从数字化变电站的以太网结构出发,详细分析了数字化变电站信息安全的内涵和信息安全面临的威胁,并重点讨论了数字签名、虚拟局域网、多智能体以及防火墙等具体策略。

高校数字图书馆网络安全风险分析与策略

从数字图书馆网络内部和使用服务的外部两方面,分析高校图书馆网络面临的硬件安全风险、软件安全风险、技术风险、管理风险以及外部攻击安全风险等主要风险。结合网络安全技术的发展,分别提出各自的应对策略。重点分析黑客攻击和网络病毒的控制方法,包括采用杀毒防护软件、运用防火墙技术、加密认证技术、入侵检测技术、VLAN技术、内容检查与监控技术以及虚拟蜜罐技术等等。图书馆网络系统只有实现了设备的本质安全化、人员网络技术的专业化以及管理的正规化,才能有效地规避各种网络安全风险和确保网络系统的正常运行,研究结果对如何预防与控制高校数字图书馆网络安全风险具有借鉴和指导作用。

智能变电站网络结构分析与VLAN划分方式探讨

文章根据智能变电站的特点,提出采用双星型网络拓扑结构作为某新建智能变电站的网络构架;依据VLAN技术与传输协议,提出一种基于电压等级、兼顾设备的智能变电站过程层网络VLAN划分方案。实验结果表明,该方案有效缓解了大量报文传输造成的网络压力,避免了网络风暴的产生,提高了系统可靠性,对今后智能变电站的网络结构选型和VLAN划分具有一定的借鉴意义。

基于EPOCHS平台的IEC 61850采样值传输仿真

采样值传输是IEC61850变电站自动化系统过程层与间隔层之间通信的主要部分。在电力和通信系统同步仿真(EPOCHS)平台上提出IEC61850变电站通信仿真框架,针对具体变电站构建IEC61850通信模型。在NS2中添加虚拟局域网(VLAN)IEEE802.1Q协议代码,实现VLAN多播报文的仿真。对交换式以太网和共享式以太网、接收不同数目合并单元采样值报文的保护设备进行了比较。结果表明:100Mbit/s交换式以太网完全满足标准要求,而100Mbit/s共享式以太网采样值报文时延和时延抖动较大,导致工频保护测量值波形畸变;接收多个采样值报文的保护设备存在链路瓶颈问题,对此提出了多通信插件的解决方案。

ECMS系统的新型结构及其应用

针对火电厂厂用电气监控管理系统(ECMS)现有的系统结构(通讯+硬接线与全通讯方式)存在的问题,提出了一种与DCS系统相互独立的多机组ECMS系统结构,高压厂用电部分采用双100M以太网,低压厂用电及其他智能装置采用总线形式,通过虚拟局域网技术(VLAN),区分了不同机组对系统的监控权限,实现对厂用电源部分的监控及对其他厂用电部分的监测管理。现场试验数据显示,该系统遥信上传时间小于300 ms,站控层遥控指令发出至开关变位信号返回,时间小于1.8 s。

基于EPOCHS的数字化变电站通信网络仿真分析

针对变电站自动化系统全站统一式通信网络结构,在电力通信同步仿真平台(EPOCHS)上建立了基于IEC 61850标准的数字化变电站的通信网络动态仿真模型。依据网络仿真需求,在网络模拟器NS2中实现了物理子网间的连接,并添加虚拟局域网多播和报文优先级处理机制。对采样值(SAV)和通用面向对象的变电站事件(GOOSE)传输的实时性进行了仿真分析,仿真结果为网络带宽、虚拟局域网划分以及报文优先级处理提供了依据。

一种基于VXLAN的虚拟网络访问控制方法

在云计算环境下,由于安全域的物理边界模糊、同一租户的虚拟化资源跨数据中心等现象,使得传统网络访问控制方法无法满足虚拟网络的实际需求。为此,提出面向云计算虚拟网络的访问控制方法,通过基于虚拟可扩展局域网协议的虚拟网络流量隔离技术,采用虚拟映射和IP组播相结合的方法,为跨数据中心的虚拟机通信提供隧道访问机制,使得不同安全域之间的虚拟流量相互隔离。实验结果证明,虚拟通道终端与虚拟网关相结合,可以对虚拟网络访问进行有效控制和隔离,同时具备较好的协议解析有效性和较高的运行效率。

智能变电站中SMV网和GOOSE网共网可能性探讨

简述目前智能变电站的常用网络架构,分析采样值(sampled measured value,SMV)网和面向对象的变电站通用事件(generic object oriented substation event,GOOSE)网共网所面临的网络设备和智能设备的处理能力、数据实时性和网络可靠性、网络故障情况下对变电站的影响等技术问题。在此基础上对SMV网和GOOSE网共网进行可行性探讨,对所分析的问题逐一提出解决方法,最终得出了基于报文优先级控制、交换机端口数量限制、虚拟局域网(virtual local area network,VLAN)和GARP组播注册协议(GARP multicast registration protocol,GMRP)分类流量控制等应用的SMV网和GOOSE网共网解决方案。并且搭建试验台对SMV网GOOSE网共网和分网方案进行了对比试验和分析,其结果具有参考价值。