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。

基于VLAN的多信道卫星通信地面系统设计

随着卫星通信技术的日益发展,系统内部多信道并存的现象越来越普遍,信道间传输的业务容易引起相互干扰,单纯运用传统路由器很难完成系统中不同信道间的业务完整隔离;同时,多信道卫星通信系统网络拓扑结构复杂,易引起控制混乱等问题。针对这些问题,提出一种基于虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN)的多信道卫星通信地面系统的设计方法。该方法充分利用网络划分VLAN技术的隔离性和安全性特征,结合多信道通信技术使用多个信道同时传输业务的特征,提升特征维度,实现高效、可靠的多信道卫星通信,具有易于硬件实现的特点,提高网络通信的吞吐量。

5G虚拟网络实施方案与技术研究

在移动无线通信中5G具有低时延、高速率特性,在传统工业领域传统局域网的应用非常广泛,如何融合两种不同系统的网络结构,对于当下传统工业网络的升级改造和5G工业互联网的建设都有重要作用。通过重点分析研究5G虚拟网络的实施方案和技术,对5G核心网UPF网元设备与5G终端(CPE)设备的虚拟化技术改造和升级,能够实现构建一种横跨5G系统的虚拟局域网方法及系统,实现能够将处于不同地域的5G终端纳入不同的局域网中,包括5G终端设备及其子网中的所有接入设备,方便了合理化地管理末端网络、自由构建虚拟局域网。此外,也提高了5G系统的网络兼容特性,为不同类型的5G终端,比如手机、PC、工业网关等,提供一种扁平化的工业互联网接入服务。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

LSN DCI EVPN VxLAN组网架构研究及实现

虚拟化技术的兴起,打破了传统数据中心的架构,数据中心之间存在着大量互联场景,如异地双活、数据中心容灾、数据同步备份、数据迁移、集中式存储、共享虚拟化资源池、虚拟机漂移等,由此产生了大量的东西向流量,需要构建一个可靠、灵活、安全、易于部署的二、三层网络,以满足数据中心互联需求。研究了EVPN VxLAN组网架构,在业内尚无异构多厂商规模商用组网成功案例的情况下,结合中国电信股份有限公司上海分公司LSN数据中心现状,提出并实现了适用于现网的DCI组网。

大气环境监测的数字化测量

在基于开放数据库系统互联(ODBC)的方案基础上,讨论了系统在实现中需解决的问题,选用SQLServer7.0等软件开发工具,将虚拟仪器技术和面向Intemet的Web技术有机结合起来,产生环境监测的远程虚拟仪器.运用Lab Windows/CVI进行环境监测的虚拟仪器集成开发,利用有效的网络资源和技术,成功实现了环境监测的数字化测量,满足了环境监测中仪器互联和资源共享的需要.

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。

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。

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。

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。

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。