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微波中繼通信:比較同軸,易架設(shè)、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制,通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術(shù)。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術(shù)提高微波通信容量,可在40M頻道內(nèi)傳送1920~7680路PCM數(shù)字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸?shù)奶匦赃M行的,具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。目前用于本地、長途、干線傳輸,并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網(wǎng)。目前基于長波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數(shù)超過萬門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來,光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速,并有各種設(shè)備應(yīng)用,接入設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。光纖通信設(shè)備有光電轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字信號處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信:通信距離遠、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技術(shù)使用模擬調(diào)制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調(diào)制、時分多路及時分多址。
移動通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動通信關(guān)鍵技術(shù):調(diào)制技術(shù)、糾錯編碼和數(shù)字話音編碼。
2數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理
數(shù)據(jù)終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數(shù)字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設(shè)備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設(shè)備(VAP)、局域網(wǎng)(LAN)等各種專用終端設(shè)備;非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調(diào)制解調(diào)器(MODEM),它的作用是進行模擬信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為數(shù)字信道,DCE的作用是實現(xiàn)信號碼型與電平的轉(zhuǎn)換,以及線路接續(xù)控制等。傳輸信道除有模擬和數(shù)字的區(qū)分外,還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過呼叫過程建立連接,通信結(jié)束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統(tǒng)中的通信控制器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數(shù)據(jù)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。
3數(shù)據(jù)通信的分類
3.1有線數(shù)據(jù)通信
數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)。數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說DDN是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、光遷通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)結(jié)合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字信道應(yīng)包括用戶到網(wǎng)絡(luò)的連接線路,即用戶環(huán)路的傳輸也應(yīng)該是數(shù)字的,但實際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質(zhì)量不如前。
分組交換網(wǎng)。分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的,所以又稱為X.25網(wǎng)。它是采用存儲——轉(zhuǎn)發(fā)方式,將用戶送來的報文分成具用一定長度的數(shù)據(jù)段,并在每個數(shù)據(jù)段上加上控制信息,構(gòu)成一個帶有地址的分組組合群體,在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點是在一條電路上同時可開放多條虛通路,為多個用戶同時使用,網(wǎng)絡(luò)具有動態(tài)路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能,但網(wǎng)絡(luò)性能較差。
幀中繼網(wǎng)。幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常由幀中繼存取設(shè)備、幀中繼交換設(shè)備和公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)3部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來的。幀中繼技術(shù)是把不同長度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內(nèi),加上尋址和控制信息后在網(wǎng)上傳輸。
3.2無線數(shù)據(jù)通信
無線數(shù)據(jù)通信也稱移動數(shù)據(jù)通信,它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。有線數(shù)據(jù)通信依賴于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的通信。而移動數(shù)據(jù)通信是通過無線電波的傳播來傳送數(shù)據(jù)的,因而有可能實現(xiàn)移動狀態(tài)下的移動通信。狹義地說,移動數(shù)據(jù)通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián),把有線數(shù)據(jù)網(wǎng)路的應(yīng)用擴展到移動和便攜用戶。
4網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議
4.1計算機網(wǎng)絡(luò)
計算機網(wǎng)絡(luò)(ComputerNetwork),就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計算機互聯(lián)的集合。通過網(wǎng)絡(luò)各用戶可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享,如文檔、程序、打印機和調(diào)制解調(diào)器等。計算機網(wǎng)絡(luò)按地理位置劃分,可分為網(wǎng)際網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、和局域網(wǎng)四種。Internet是世界上最大的網(wǎng)際網(wǎng);廣域網(wǎng)一般指連接一個國家內(nèi)各個地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)一般分布距離在100-1000公里之間;城域網(wǎng)又稱為都市網(wǎng),它的覆蓋范圍一般為一個城市,方圓不超過10-100公里;局域網(wǎng)的地理分布則相對較小,如一棟建筑物,或一個單位、一所學(xué)校,甚至一個大房間等。
局域網(wǎng)是目前使用最多的計算機網(wǎng)絡(luò),一個單位可使用多個局域網(wǎng),如財務(wù)部門使用局域網(wǎng)來管理財務(wù)帳目,勞動人事部門使用局域網(wǎng)來管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是兩臺計算機之間進行網(wǎng)絡(luò)對話所使用的語言,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議很多,有面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議,還有面向字節(jié)計數(shù)的協(xié)議,但最常用的是TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多LAN組成的大型網(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP協(xié)議的特點是具有開放體系結(jié)構(gòu),并且非常容易管理。
TCP/IP
實際上是一種標準網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,是有關(guān)協(xié)議的集合,它包括傳輸控制協(xié)議(TransportControlProtocol)和因特網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù),IP協(xié)議用于在程序與主機之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺性,現(xiàn)已成為Internet的標準連接協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為如下四層:網(wǎng)絡(luò)接口層:負責接收和發(fā)送物理幀;網(wǎng)絡(luò)層:負責相鄰節(jié)點之間的通信;傳輸層:負責起點到終端的通信;應(yīng)用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應(yīng)用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機,數(shù)據(jù)需經(jīng)過上述四層通信軟件的處理才能在物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸。
2數(shù)據(jù)運送的路徑
創(chuàng)設(shè)進程的那些輸出及輸入，都要被預(yù)設(shè)的父進程管控。利用這一狀態(tài)，可在現(xiàn)有的父子進程架構(gòu)內(nèi)，妥善傳遞數(shù)值。返回的特有數(shù)值，會銜接起子進程原初的輸入。把這一范疇的output，劃歸到現(xiàn)有的子進程，當成輸入范疇內(nèi)的讀入數(shù)值。這樣的數(shù)據(jù)流，帶有緩沖的特性。子進程在預(yù)設(shè)的輸出端，若要寫下數(shù)值，則可從預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)流，來讀取數(shù)值。例如：父進程接納了這一程序：把rt看成原初的對象，把xxv1看成原初的子進程。S這一字符，被看成特有的啟動命令；接納的字符串，被劃歸進ch以內(nèi)。最后，把接納的多樣數(shù)據(jù)，妥善予以顯示。Java特有的通信支持，涵蓋了TCP范疇的新穎通信、數(shù)據(jù)報范疇的通信。在這之中，數(shù)據(jù)報特有的通信，要依循設(shè)定好的UDP，當成原初的協(xié)議。這一通信路徑的速率很快，為此，這樣的路徑，也帶有多樣用途。網(wǎng)絡(luò)游戲多安設(shè)了UDP范疇內(nèi)的通信協(xié)議，這是因為，網(wǎng)絡(luò)通信既有的速率大小，會關(guān)涉游戲流程應(yīng)有的順暢性。Java這一語言特有的通信中，發(fā)送和接納的數(shù)值，都被存留在預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)包?？蛻翥暯拥姆?wù)器以內(nèi)，可以安設(shè)關(guān)涉的這種對象，然后經(jīng)由接收路徑，接納數(shù)據(jù)包，再經(jīng)由send范疇的發(fā)送路徑，去發(fā)出這一數(shù)據(jù)包。Java這一語言以內(nèi)，表征數(shù)據(jù)包的特有對象，涵蓋了packet。數(shù)據(jù)報通信銜接的數(shù)據(jù)包，都要明晰自身的走向。例如：特有的構(gòu)造函數(shù)，可以創(chuàng)設(shè)原初的類對象。它創(chuàng)設(shè)了可用的數(shù)據(jù)報，并銜接起主機固有的某一端口。若數(shù)據(jù)報沒能被妥善創(chuàng)設(shè)，或者沒能妥善銜接固有的端口，則顯示特有的異常狀態(tài)。返回路徑下，數(shù)據(jù)包存留了被接納的數(shù)值，要慎重查驗IO這樣的誤差。
1.2路由設(shè)計技術(shù)分析路由設(shè)計是數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)中的核心問題，設(shè)計恰當與否直接影響到整個網(wǎng)絡(luò)的可靠性及效率。在建設(shè)骨干IP網(wǎng)中，選擇合適的路由協(xié)議非常重要，路由協(xié)議有域內(nèi)路由和域間路由兩種基本類型。域間路由協(xié)議主要有邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP）和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP）等；域內(nèi)路由協(xié)議主要有開放式最短路由優(yōu)先協(xié)議（OSPF）、中間系統(tǒng)路由選擇協(xié)議（IS-IS）和路由信息協(xié)議（RIP）/RIP2等。作為一個大型電力城域網(wǎng)的內(nèi)部路由協(xié)議可供選擇的實際上有：靜態(tài)路由、RIP、EIGRP、OSPF和IS-IS。(1)由于EIGRP是Cisco專有協(xié)議，而不是標準、開放協(xié)議，考慮到系統(tǒng)的開放性與互連性，不建議選擇EIGRP。(2)RIP是較老的路由協(xié)議，加上它收斂慢，受Hop跳數(shù)限制，所以也不建議選擇。(3)IS-IS路由協(xié)議多用于ISP，企業(yè)用戶不熟悉，不建議選擇。(4)從MPLS草案及現(xiàn)實運行來看，如果要運行MPLS網(wǎng)絡(luò)，OSPF和IS-IS經(jīng)常被選用做內(nèi)部IGP，但是根據(jù)綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)的規(guī)模和層次化結(jié)構(gòu)，建議選擇OSPF+MPBGP作為主要的路由協(xié)議，其中OSPF路由協(xié)議作為骨干數(shù)據(jù)網(wǎng)連接路由協(xié)議，MPBGP用于MPLSVPN的實現(xiàn)。(5)靜態(tài)路由協(xié)議的優(yōu)點是配置簡單，效率高，缺點是不靈活。我們可以在局部情況下，例如MPLSPE和CE的連接中部分選擇靜態(tài)路由協(xié)議。
1.3QoS技術(shù)分析QoS指網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)的能力，包括專用帶寬、抖動控制和延遲（用于實時和交互式流量情形）、丟包率的改進以及不同WAN、LAN和MAN技術(shù)下的指定網(wǎng)絡(luò)流量等，同時確保為每種流量提供的優(yōu)先權(quán)不會阻礙其他流量的進程。QoS是網(wǎng)絡(luò)與用戶之間以及網(wǎng)絡(luò)上互相通信的用戶之間關(guān)于信息傳輸與共享的質(zhì)的約定，例如，傳輸延遲允許時間、最小傳輸畫面失真度以及聲像同步等，是用來解決網(wǎng)絡(luò)延遲和阻塞等問題的一種技術(shù)?，F(xiàn)在的路由器一般均支持QoS，當網(wǎng)絡(luò)過載或擁塞時，QoS能確保重要業(yè)務(wù)量不受延遲或丟棄，同時保證網(wǎng)絡(luò)的高效運行。
1.4IPv6技術(shù)分析IPv6被稱作下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，它是由IETF設(shè)計的用來替代現(xiàn)行的IPv4的一種新IP。現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)大多數(shù)應(yīng)用的是IPv4，但IPv4面臨著地址匱乏等一系列問題。在IPv6的設(shè)計過程中除解決了地址短缺問題以外，還考慮了在IPv4中解決不好的其他一些問題，主要有端到端IP連接、QoS、安全性、多播、移動性、即插即用等。
二、安全體系建設(shè)內(nèi)容
2.1MPLSVPN協(xié)議安全性遼寧電力綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)承載了數(shù)10個重要業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)之間的安全和隔離成為首要安全設(shè)計目標，正是因為如此，遼寧電力綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)使用MPLSVPN技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)進行整合。MPLSVPN提供的業(yè)務(wù)之間的隔離性是邏輯性的，但是要想從一個業(yè)務(wù)VPN非法訪問另一個業(yè)務(wù)VPN基本不可能。在MPLSVPN中，業(yè)務(wù)隔離性是來自于每個業(yè)務(wù)VPN實例都有一個獨立的邏輯控制平面，這表明一個業(yè)務(wù)VPN實例并不能學(xué)習(xí)到另一個業(yè)務(wù)VPN的路由表。這樣的隔離性不僅可以確保VPN之間的獨立性，還可以確保任何一個業(yè)務(wù)VPN都不能訪問骨干網(wǎng)的全局路由空間（IGP），確保骨干網(wǎng)的安全。因此MPLSVPN在協(xié)議上即具備極高的安全性和可靠性。使用MPLSVPN技術(shù)對遼寧電力綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)進行整合可確保遼寧電力各項重要業(yè)務(wù)的隔離性和安全性。
2.2數(shù)據(jù)鏈路層安全綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的本地接入層和邊緣接入層連接的網(wǎng)點、廠商網(wǎng)絡(luò)眾多，接口數(shù)量巨大，是進行安全防御的重點區(qū)域，而在本地接入層和邊緣接入層網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)鏈路層較容易出現(xiàn)安全問題。為了防范問題，遼寧電力綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)部署了如下安全措施：對于所有的中繼端口使用專門的VLANID；避免使用VLAN1；將所有的業(yè)務(wù)接口設(shè)置為非中繼；為業(yè)務(wù)接口部署端口安全；部署ARP安全選項；啟用STP攻擊防御（BPDU防護及根防護）；在不需要的地方禁用CDP；禁用所有未使用的端口，并將它們放入一個為使用的VLAN中；在需要的地方部署DHCP安全選項。
2.3IP地址安全遼寧電力綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)在IP地址規(guī)劃充分考慮了安全控制，采取基于業(yè)務(wù)角色的子網(wǎng)劃分方法，并預(yù)留足夠的擴展空間。同時，也采用路由匯總的方法來提高路由效率以及管理效率。遼寧電力綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)地址規(guī)劃使用RFC1918定義的私網(wǎng)地址，確保綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的地址空間獨立和安全。遼寧電力綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)使用了MPLSVPN技術(shù)，在MPLSVPN中，VPN實例通過路由標識符RD（RouteDistinguisher）實現(xiàn)地址空間獨立，且MPLSVPN使用VPN-IPv4地址族，VPN-IPv4地址共有12個字節(jié)，包括8Byte的路由標識符RD（RouteDistinguisher）和4Byte的IPv4地址前綴，如圖1所示。增加了RD的IPv4地址稱為VPN-IPv4地址，這樣PE從CE接收到普通IPv4路由后，轉(zhuǎn)換為VPN-IPv4路由，進行私網(wǎng)路由在公網(wǎng)上的傳輸。RD確保了MPLSVPN中的地址空間獨立性和安全性。
2.4預(yù)防DoS安全遼寧電力綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)完善工程在省網(wǎng)骨干層以及地市匯聚層均增加了防火墻板卡以及入侵檢測板卡，可以有效預(yù)防DoS攻擊。防火墻板卡可以攔截TCPSYN泛洪等欺騙類DoS攻擊，可以通過限制會話數(shù)量以及設(shè)置會話超時來預(yù)防DoS攻擊。當入侵檢測板卡發(fā)現(xiàn)DoS攻擊時，還可以進行記錄并與防火墻聯(lián)動對攻擊進行攔截。另外，在重要的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)邊緣上進行限速措施，防止DoS攻擊對業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)或骨干網(wǎng)絡(luò)造成嚴重影響。同時，在遼寧電力綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)部署NetFlow管理，可以及時發(fā)現(xiàn)異常流量以及蠕蟲、DoS攻擊等威脅。
2.5訪問控制安排和部署(1)MPLSVPN策略設(shè)計使用MPLSVPN技術(shù)，在同一物理拓撲的基礎(chǔ)上，MPLSVPN能夠按照需求實現(xiàn)多種業(yè)務(wù)的隔離，并且管理和控制VPN的業(yè)務(wù)只是在數(shù)據(jù)上作相應(yīng)配置，物理設(shè)備和鏈路都不用作改動，這樣為各VPN業(yè)務(wù)的管理和維護提供了很大的方便，具有很好的業(yè)務(wù)擴展性。BGP/MPLSIPVPN使用32位的BGP擴展團體屬性－VPNTarget（也稱為RouteTarget/RT）來控制VPN路由信息的。通過嚴格的RT規(guī)則控制，上述業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)之間做到了完全隔離，確保各業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的運行安全。遼寧電力綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)通過MPLSVPN部署，實現(xiàn)物理上多網(wǎng)合一、邏輯上各網(wǎng)絡(luò)隔離，滿足多種靈活的業(yè)務(wù)需求。(2)面向MPLSVPN的防火墻及入侵檢測系統(tǒng)設(shè)計及部署地市業(yè)務(wù)匯聚層設(shè)備連接了地市各類業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，是綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的重要安全邊界，也是MPLSVPN的重要PE設(shè)備，本次新增防火墻板卡及入侵檢測板卡主要部署在此設(shè)備上。在省網(wǎng)骨干層以及地市匯聚層均增加了防火墻板卡以及入侵檢測板卡，在PE的邊界進行邏輯部署，對PE上每個業(yè)務(wù)VPN的進出流量都可以執(zhí)行訪問控制等防火墻功能，確保業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)以及綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)骨干網(wǎng)的安全運行，部署方式如圖2所示。入侵檢測系統(tǒng)（IDSM-2）的邏輯部署位置在防火墻后側(cè)，靠近業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)CE。入侵監(jiān)控模塊本身沒有物理端口，通過多個GE和背板總線連接，可以同時監(jiān)控多個VLAN和VLANID，通過VLAN訪問控制列表VACL獲取功能來提供對數(shù)據(jù)流的訪問權(quán)限VACL。防火墻板卡（FWSM）與入侵檢測系統(tǒng)（IDSM-2）聯(lián)動部署。融合兩種技術(shù)發(fā)展趨勢的優(yōu)點，在單一設(shè)備中提供業(yè)界領(lǐng)先的安全保護；IDSM-2和FWSM防火墻模塊之間可以非常容易地實現(xiàn)互動，IDSM-2在監(jiān)測到網(wǎng)絡(luò)攻擊之后，可以直接控制FWSM防火墻模塊和CAT6K做出相應(yīng)的安全防護動作，有效地防護網(wǎng)絡(luò)攻擊。
2.6網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議安全性在網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議安全性方面，本次工程采取了如下措施：通過全網(wǎng)安全加固，已全部禁用Telnet遠程訪問協(xié)議，并啟用SSHv2協(xié)議；Web管理協(xié)議已全部啟用HTTPs，禁用HTTP；網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議正在向SNMPv3遷移；禁用TFTP進行設(shè)備文件傳輸，從FTP向SFTP遷移；定期檢查設(shè)備的Syslog服務(wù)器配置來確保Syslog傳輸安全；只在網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵點部署NetFlow，并避免長距離傳輸NetFlow數(shù)據(jù)，通過NetFlow的正確部署，遼寧電力綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可以及時發(fā)現(xiàn)異常流量以及蠕蟲、DoS攻擊等威脅。
2.7重點業(yè)務(wù)保障對于重點業(yè)務(wù)，例如視頻會議、調(diào)度電話、95598用電服務(wù)、行政電話網(wǎng)絡(luò)、電能質(zhì)量在線監(jiān)測等業(yè)務(wù)實現(xiàn)安全保護機制，網(wǎng)絡(luò)實時業(yè)務(wù)安全（監(jiān)控）機制。對各專項業(yè)務(wù)采取有效的安全保障管理，確保業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，減少因個體業(yè)務(wù)分支的因素影響全部數(shù)據(jù)信通運行的風險。
2.8實時業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量保障對重點保障業(yè)務(wù)，由使用單位提出最低保障帶寬，通過QoS保障技術(shù)確保數(shù)據(jù)傳送的安全。為了保障實時業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，主要采取如下措施：實時業(yè)務(wù)流量抓取及分析；基于MPLSVPNQoS的實時業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量保障；實時業(yè)務(wù)的QoS持續(xù)優(yōu)化。
三、項目創(chuàng)新點
在本次遼寧電力綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)安全體系建設(shè)中進行了大量的技術(shù)創(chuàng)新，這些技術(shù)和管理方法上的創(chuàng)新形成了一個創(chuàng)新集合，為電力綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)建設(shè)積累了大量的經(jīng)驗和案例，本次完善工程中主要的技術(shù)創(chuàng)新點如下。(1)基于MPLSVPN的綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)整合方案傳統(tǒng)的VPN構(gòu)建使用永久虛電路（PVC）和隧道技術(shù)。隨著網(wǎng)絡(luò)連接范圍的不斷擴大，其可擴展性和管理問題日益突出。MPLS技術(shù)的出現(xiàn)使我們可以建設(shè)能夠支持多種業(yè)務(wù)級別并且能夠無限擴展的全互連IPVPN。(2)基于MPLSVPNQoS的實時業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量保障MPLS實現(xiàn)了一種高效的流量工程機制。采用基于MPLSVPNQoS的實時業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量保障解決方案能夠平衡網(wǎng)絡(luò)中的各種鏈接、路由器和交換機上的網(wǎng)絡(luò)匯集業(yè)務(wù)負載，使這些特定的單元不會被過分使用，也不會未被充分利用。這樣可以使網(wǎng)絡(luò)的運行更有效，并能提供更多可預(yù)測的業(yè)務(wù)。(3)面向MPLSVPN的防火墻及入侵檢測系統(tǒng)設(shè)計及部署，建立通道保障體系面向MPLSVPN的防火墻及入侵檢測系統(tǒng)在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、多數(shù)據(jù)、多設(shè)備的情況下，通過該保障體系保障了實時業(yè)務(wù)、高保護業(yè)務(wù)的安全。(4)IPv6在綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)中的應(yīng)用遼寧電力公司是國網(wǎng)IPv6試點單位，率先在省公司和營口、渤海等地進行應(yīng)用，在使用過程中驗證了IPv6的優(yōu)越性。
二、硬件設(shè)計
1.測控儀表硬件結(jié)構(gòu)
由于每個檢測儀表特別是處于工控機的里層檢測儀表信息儲存量和信息傳輸量較高，并且需要無線通信功能模塊，因此本文系統(tǒng)中的測控儀表是以功能強大的新型單片機C8051F005作為控制核芯片。該芯片的模擬前端采用8通道模擬多路器、可編程的增益放大器、12位A－D變換器等構(gòu)成，控制芯片通過這些模擬前端實現(xiàn)桶NRF401無線收發(fā)器間的數(shù)據(jù)通信，并且通過P1啟動報警驅(qū)動，完成系統(tǒng)的報警功能，采用P2啟動鍵盤矩陣，完成相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。
2.儀表顯示接口設(shè)計
系統(tǒng)的顯示接口采用AT89C2051芯片，該芯片通過串口（RXD，TXD）、顯示接口以及RS232c接口實現(xiàn)同模擬量輸入通道、輸入設(shè)置、輸出控制、報警指示的數(shù)據(jù)交互，其中輸出控制以及報警指示電路應(yīng)采用5根I/O線，其余的8根I/O線實現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示、輸入設(shè)置和模擬量采入等性能。通過模擬串口以及串口復(fù)用技術(shù)完成數(shù)字和光柱顯示的動態(tài)掃描，雙64段光柱和8位8段LED數(shù)碼管顯示都使用164輸出接口。
3.通信模塊設(shè)計
通信控制模塊的底層控制器同上方操作員站通過40芯的ZIF連接器交換信息，故障數(shù)據(jù)的分析也是采用該種形式傳輸數(shù)據(jù)，并包含F(xiàn)lash存儲器保存相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，采用天線插口獲取的外部環(huán)境信息可通過GSM射頻部分傳遞到GSM基帶處理器中的復(fù)合式EMI濾波器消除電磁干擾，再通過40芯的ZIF連接器同上層控制模塊進行數(shù)據(jù)傳遞，電源ASIC為GSM基帶處理器提供電源。GSM基帶處理器中包含兩個輸入端、兩個輸出端以及一個接地端，濾波電容C1～C4同共模電感L能夠避免出現(xiàn)共模干擾，通過GSM網(wǎng)絡(luò)確保故障能夠及時傳輸?shù)较鄳?yīng)的控制終端中。
三、軟件設(shè)計
1.檢測軟件設(shè)計
基于微粒群優(yōu)化的冶金測控儀表數(shù)據(jù)通信仿真系統(tǒng)基于VisualStudio2005和Matlab進行開發(fā)。Matlab具有強大的Simulink動態(tài)仿真環(huán)境，可以實現(xiàn)可視化建模和多工作環(huán)境間文件互用和數(shù)據(jù)交換。用戶可以在Matlab和Simulink兩種環(huán)境下對自己的模型進行仿真、分析和修改。軟件通過分層次的規(guī)劃方法進行設(shè)計，上層模塊通過調(diào)用下層模塊中接口函數(shù)實現(xiàn)相應(yīng)的功能。從上到下包括3個層次：
1）底層數(shù)據(jù)控制模塊，該模塊可同不同硬件進行數(shù)據(jù)通信，主要有儀表數(shù)據(jù)收集、FPGA數(shù)據(jù)通信以及模擬電壓數(shù)據(jù)收集等。
2）檢測功能模塊，對冶金測控儀表的響應(yīng)時間參數(shù)、電流參數(shù)、電壓參數(shù)等一些附加電參數(shù)進行檢測。
3）結(jié)果顯示界面，用于向用戶呈現(xiàn)儀表數(shù)據(jù)通信結(jié)果以及完成相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，實現(xiàn)人機交互，提供人機交互途徑。顯示界面可提供數(shù)據(jù)報表顯示和打印功能，并且將檢測數(shù)據(jù)導(dǎo)到Excel表格，實現(xiàn)對不同待測儀表、不同檢測條件得到的參數(shù)進行對比分析。
2.冶金測控儀表故障的檢測
本文通過微粒群優(yōu)化的目標函數(shù)全面分析了儀表的損耗、故障次數(shù)以及維修次數(shù)等因素，確保冶金測控儀表的嚴重故障能夠被及時檢測出，冶金測控儀表中存在故障時通過報警模塊進行報警，否則通過評估模型和故障數(shù)據(jù)智能分析模型中的粒子群優(yōu)化函數(shù)實現(xiàn)對系統(tǒng)故障的準確判斷，系統(tǒng)中的自動化數(shù)據(jù)裝置采集傳感器環(huán)境優(yōu)化的數(shù)據(jù)，如果存在危險信息則通過報警模塊進行報警，否則通過故障數(shù)據(jù)智能分析模塊進行分析，再通過報警模塊進行報警。
四、實驗分析
通過實驗驗證本文系統(tǒng)的有效性，實驗數(shù)據(jù)來自于某冶金測控儀表數(shù)據(jù)庫，采集其中的1000個樣本數(shù)據(jù)，分別采用傳統(tǒng)系統(tǒng)和本文系統(tǒng)對該實驗樣本數(shù)據(jù)進行分析。本文系統(tǒng)下的儀表數(shù)據(jù)通信效率高于傳統(tǒng)系統(tǒng)，并且本文系統(tǒng)下的數(shù)據(jù)通信效率具有平穩(wěn)性，傳統(tǒng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信效率隨著樣本數(shù)量的增加出現(xiàn)明顯的波動，說明本文系統(tǒng)具有較強的魯棒性。在不同干擾環(huán)境下本文系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信效率優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)，并且在干擾或惡劣的冶金測控儀表數(shù)據(jù)通信中，本文系統(tǒng)下的數(shù)及通信效率呈現(xiàn)顯著的優(yōu)越性，說明相比傳統(tǒng)系統(tǒng)本文系統(tǒng)具有較強的抗干擾性能，能夠確保數(shù)據(jù)的準確通信，具有重要的應(yīng)用價值。隨著檢測樣本數(shù)量的增加，傳統(tǒng)系統(tǒng)和本文系統(tǒng)下的冶金測控儀表數(shù)據(jù)通信時間和通信誤差都不斷增加，而通信效率逐漸降低，并且本文系統(tǒng)下的冶金測控儀表數(shù)據(jù)通信指標始終優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)，說明本文系統(tǒng)確保冶金測控儀表的數(shù)據(jù)通信的高效運行，具有較強的優(yōu)越性。
二、解決方案
（1）對通信服務(wù)器與2020智能化PCM之間的連接網(wǎng)線進行檢查，發(fā)現(xiàn)連接網(wǎng)線有點破損，更換帶有屏蔽層的網(wǎng)線，并加裝防護套。通過幾天觀察，無論陰雨還是晴朗天氣，誤碼率一直徘徊在25%左右；（2）更換2020智能化PCMV2.4板，誤碼率降低到0.1%到0.5%之間；（3）通信服務(wù)器與2020智能化PCM之間的連接網(wǎng)線較長，由于COM板上的RS232接口存在傳輸距離有限，而RS485傳輸?shù)淖畲蟮耐ㄐ啪嚯x約為1219m，我們設(shè)想將RS232轉(zhuǎn)換成RS485，使傳輸?shù)木嚯x增大，以致不會衰減那么厲害。通過此方法是誤碼率降低到0.01%以下。下圖為安裝轉(zhuǎn)換口之后數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程：
三、防范措施
措施一：在通信設(shè)備安裝時，盡量考慮縮短綜自設(shè)備的通信服務(wù)器與2020智能化PCM（或其它通信設(shè)備）通信網(wǎng)線的距離，并選用抗干擾能力強的通信網(wǎng)線，最好每段通信網(wǎng)線距離盡量不超過10m。
數(shù)據(jù)通信是以“數(shù)據(jù)”為業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng)，數(shù)據(jù)是預(yù)先約定好的具有某種含義的數(shù)字、字母或符號以及它們的組合。數(shù)據(jù)通信是20世紀50年代隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展，以及兩者之間的相互滲透與結(jié)合而興起的一種新的通信方式，它是計算機和通信相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計算機技術(shù)的廣泛普及與計算機遠程信息處理應(yīng)用的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信應(yīng)運而生，它實現(xiàn)了計算機與計算機之間，計算機與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過了不同的發(fā)展歷程。
一、通信系統(tǒng)傳輸手段
電纜通信：雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調(diào)制方式：SSB/FDM?；谕S的PCM時分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信：比較同軸，易架設(shè)、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制，通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術(shù)。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術(shù)提高微波通信容量，可在40M頻道內(nèi)傳送1920~7680路PCM數(shù)字電話。
光纖通信：光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸?shù)奶匦赃M行的，具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。目前用于本地、長途、干線傳輸，并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網(wǎng)。目前基于長波激光器和單模光纖，每路光纖通話路數(shù)超過萬門，光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來，光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速，并有各種設(shè)備應(yīng)用，接入設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。光纖通信設(shè)備有光電轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字信號處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信：通信距離遠、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前，成熟技術(shù)使用模擬調(diào)制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調(diào)制、時分多路及時分多址。
移動通信：GSM、CDMA。數(shù)字移動通信關(guān)鍵技術(shù)：調(diào)制技術(shù)、糾錯編碼和數(shù)字話音編碼。
二、數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理
數(shù)據(jù)終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數(shù)字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設(shè)備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設(shè)備(VAP)、局域網(wǎng)(LAN)等各種專用終端設(shè)備；非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(DCE)組成，如果傳輸信道為模擬信道，DCE通常就是調(diào)制解調(diào)器(MODEM)，它的作用是進行模擬信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換；如果傳輸信道為數(shù)字信道，DCE的作用是實現(xiàn)信號碼型與電平的轉(zhuǎn)換，以及線路接續(xù)控制等。傳輸信道除有模擬和數(shù)字的區(qū)分外，還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過呼叫過程建立連接，通信結(jié)束后再拆除；專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統(tǒng)中的通信控制器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數(shù)據(jù)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。
三、數(shù)據(jù)通信的分類
3.1有線數(shù)據(jù)通信
數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)。數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說DDN是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、光遷通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)結(jié)合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字信道應(yīng)包括用戶到網(wǎng)絡(luò)的連接線路，即用戶環(huán)路的傳輸也應(yīng)該是數(shù)字的，但實際上也有普通電纜和雙絞線，但傳輸質(zhì)量不如前。
分組交換網(wǎng)。分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的，所以又稱為X.25網(wǎng)。它是采用存儲——轉(zhuǎn)發(fā)方式，將用戶送來的報文分成具用一定長度的數(shù)據(jù)段，并在每個數(shù)據(jù)段上加上控制信息，構(gòu)成一個帶有地址的分組組合群體，在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點是在一條電路上同時可開放多條虛通路，為多個用戶同時使用，網(wǎng)絡(luò)具有動態(tài)路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能，但網(wǎng)絡(luò)性能較差。
幀中繼網(wǎng)。幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常由幀中繼存取設(shè)備、幀中繼交換設(shè)備和公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)3部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來的。幀中繼技術(shù)是把不同長度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內(nèi)，加上尋址和控制信息后在網(wǎng)上傳輸。
3.2無線數(shù)據(jù)通信
無線數(shù)據(jù)通信也稱移動數(shù)據(jù)通信，它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。有線數(shù)據(jù)通信依賴于有線傳輸，因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的通信。而移動數(shù)據(jù)通信是通過無線電波的傳播來傳送數(shù)據(jù)的，因而有可能實現(xiàn)移動狀態(tài)下的移動通信。狹義地說，移動數(shù)據(jù)通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián)，把有線數(shù)據(jù)網(wǎng)路的應(yīng)用擴展到移動和便攜用戶。
四、網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議
4.1計算機網(wǎng)絡(luò)
計算機網(wǎng)絡(luò)(ComputerNetwork)，就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計算機互聯(lián)的集合。通過網(wǎng)絡(luò)各用戶可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，如文檔、程序、打印機和調(diào)制解調(diào)器等。計算機網(wǎng)絡(luò)按地理位置劃分，可分為網(wǎng)際網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、和局域網(wǎng)四種。Internet是世界上最大的網(wǎng)際網(wǎng)；廣域網(wǎng)一般指連接一個國家內(nèi)各個地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)一般分布距離在100-1000公里之間；城域網(wǎng)又稱為都市網(wǎng)，它的覆蓋范圍一般為一個城市，方圓不超過10-100公里；局域網(wǎng)的地理分布則相對較小，如一棟建筑物，或一個單位、一所學(xué)校，甚至一個大房間等。
局域網(wǎng)是目前使用最多的計算機網(wǎng)絡(luò)，一個單位可使用多個局域網(wǎng)，如財務(wù)部門使用局域網(wǎng)來管理財務(wù)帳目，勞動人事部門使用局域網(wǎng)來管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是兩臺計算機之間進行網(wǎng)絡(luò)對話所使用的語言，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議很多，有面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議，還有面向字節(jié)計數(shù)的協(xié)議，但最常用的是TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多LAN組成的大型網(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP協(xié)議的特點是具有開放體系結(jié)構(gòu)，并且非常容易管理。
TCP/IP實際上是一種標準網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，是有關(guān)協(xié)議的集合，它包括傳輸控制協(xié)議(TransportControlProtocol)和因特網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù)，IP協(xié)議用于在程序與主機之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺性，現(xiàn)已成為Internet的標準連接協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為如下四層：網(wǎng)絡(luò)接口層：負責接收和發(fā)送物理幀；網(wǎng)絡(luò)層：負責相鄰節(jié)點之間的通信；傳輸層：負責起點到終端的通信；應(yīng)用層：提供諸如文件傳輸、電子郵件等應(yīng)用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機，數(shù)據(jù)需經(jīng)過上述四層通信軟件的處理才能在物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸。
2智能光網(wǎng)絡(luò)在電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中的應(yīng)用
智能光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢十分明顯，我們理應(yīng)把這種優(yōu)勢合理的利用到電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中來，在當前我國的電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中對于智能光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下兩個方面：（1）首先在集中控制系統(tǒng)當中智能光網(wǎng)絡(luò)的運用可以有效地為電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)提供一個動態(tài)的、靈活的智能芯層，進而提高電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的運行效率，并且這種動態(tài)化的配置還能夠有效的提高電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中的資源利用率，使得數(shù)據(jù)服務(wù)層之間的連接實現(xiàn)真正的自動化；（2）智能光網(wǎng)絡(luò)在電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中的運用還體現(xiàn)在信號機制的建立上，尤其是對于信令的使用更是進一步提升了電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的質(zhì)量，實現(xiàn)了整個電力系統(tǒng)的平穩(wěn)安全運行。
3提高電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性
當前隨著我國電力應(yīng)用的逐步增多，電力系統(tǒng)所面臨的壓力也正在逐步增大，這也就給電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)提出了更高的要求和挑戰(zhàn)，面對這種壓力，電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)必須提高自身的可靠性才能夠滿足當前人們對于電力系統(tǒng)不斷提高的各種要求。
3.1電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可靠性指標。電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的可靠性指標我們可以參照安全性指標進行分析，具體來看，可以分為應(yīng)用層、業(yè)務(wù)層和設(shè)施層三個不同的層級對電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的可靠性進行評價。
3.2做好網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)是整個電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的重要組成部分，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的有效運行能夠在很大程度上確保電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的安全，提高電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的可靠性，尤其是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中的故障管理功能能夠及時有效地發(fā)現(xiàn)并且處理電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中發(fā)生的各種故障，即使處理不了的也能夠及時的進行報警交由專業(yè)人員進行處理，有效避免了長時間發(fā)生故障的可能性。
3.3加強維護運行管理。網(wǎng)絡(luò)的維護對于整個的電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)來說具有重要意義，電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)維護到位就能夠有效地避免很多事故的發(fā)生，有效提高電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的可靠性，因此，我們應(yīng)該加強對于電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)維護運行的管理，尤其是要提高網(wǎng)絡(luò)維護運行管理部門的辦事效率，明確每一個員工的具體職責，加強對于整個電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的維護和管理，確保電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的正常運行。
3.4加強對于網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境的管理。我們都知道電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的有效運行必須依靠一定的環(huán)境，而網(wǎng)絡(luò)運行周圍環(huán)境對于電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)可靠性也存在著較大的影響，尤其是電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中機房的環(huán)境和光纜鋪設(shè)周圍的環(huán)境對于電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的影響最為重要，此外，周圍環(huán)境中自然條件的變化也會對電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的運行產(chǎn)生影響，甚至?xí)?dǎo)致電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)運行故障的發(fā)生，所以，我們應(yīng)該加強對于網(wǎng)絡(luò)運行環(huán)境的管理和控制，有效避免周圍環(huán)境對于電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的不良影響。
2基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)通信技術(shù)研究
網(wǎng)絡(luò)編碼的提出使得數(shù)據(jù)通信技術(shù)發(fā)生翻天覆地變化，不僅滿足了人們對通信性能的需求，而且也為我國當代數(shù)據(jù)通信技術(shù)的發(fā)展提供了技術(shù)保障。隨著通信技術(shù)發(fā)展，通信在人們以及社會發(fā)展過程中所起的作用也越來越大，人們對網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)通信技術(shù)進行了大量的研究，并且取得了一定的成就，為我國當前社會發(fā)展提供了巨大的便利。
2.1網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
基于網(wǎng)絡(luò)編碼，數(shù)據(jù)通信技術(shù)要想保障通信安全、可靠，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是必須具備的。由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間聯(lián)系的復(fù)雜性，在制定協(xié)議時，通常把復(fù)雜成分分解成一些簡單成分，然后再將它們復(fù)合起來[2]。最常用的復(fù)合技術(shù)就是層次方式，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)必須保證結(jié)構(gòu)中的每一層都規(guī)定有明確的服務(wù)及接口標準。同時把用戶的應(yīng)用程序作為最高層除了最高層外，中間的每一層都向上一層提供服務(wù)，同時又是下一層的用戶。把物理通信線路作為最低層，它使用從最高層傳送來的參數(shù)，是提供服務(wù)的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)編碼改變了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳送方式，避免了信息處理的重復(fù)性，在數(shù)據(jù)通信技術(shù)中，將網(wǎng)絡(luò)編碼引入到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中，使得網(wǎng)絡(luò)編碼與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議精密結(jié)合，從而保障網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送的可靠性、穩(wěn)定性、安全性。
2.2網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)路數(shù)據(jù)傳輸
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸對于數(shù)據(jù)通信技術(shù)而言是其技術(shù)得以體現(xiàn)的重要標志。我國當代人們對網(wǎng)絡(luò)通信性能要求不斷提高，而在這個網(wǎng)絡(luò)化的時代里，為了更好地滿足人們的需求，基于網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸根據(jù)數(shù)據(jù)通信傳輸?shù)淖畲罅?最小割定理，數(shù)據(jù)的發(fā)送方和接收方通信的最大速率不能超過雙方之間的最大流值或最小割值，網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸能夠提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，滿足人們多網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆Ｍ瑫r網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳統(tǒng)還能改善網(wǎng)絡(luò)的可靠性，防止網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程中受到攻擊。
2.3網(wǎng)絡(luò)編碼的路由協(xié)議
在數(shù)據(jù)通信技術(shù)當中，路由器提供了網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的機制，實現(xiàn)將一個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包發(fā)送到另一個網(wǎng)絡(luò)。在這個數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，路由是根據(jù)IP數(shù)據(jù)包發(fā)送的路徑信息。為了保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，就必須實現(xiàn)制定規(guī)范的路由協(xié)議?；诰W(wǎng)絡(luò)編碼的路由協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)編碼實現(xiàn)及應(yīng)用的基礎(chǔ)，將網(wǎng)絡(luò)編碼與路由協(xié)議統(tǒng)一到一個較高層次，從而滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。在當代社會發(fā)展過程中，數(shù)據(jù)通信技術(shù)的作用越來越大，人們對數(shù)據(jù)通信性能需求不斷提高，為了更好地滿足當代社會發(fā)展的需求，基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)通信就必須對其路由協(xié)議進行相關(guān)的研究。利用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)進行數(shù)據(jù)信息傳送能夠極大的提高信息傳送效率。這不但是因為網(wǎng)絡(luò)編碼可以使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)單次傳送的信息量大幅度增加，還在于網(wǎng)絡(luò)編碼可以減少分組的傳送次數(shù)，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅堋?/p>
2交換機常見的攻擊類型
2.1MAC表洪水攻擊
交換機基本運行形勢為：當幀經(jīng)過交換機的過程會記下MAC源地址，該地址同幀經(jīng)過的端口存在某種聯(lián)系，此后向該地址發(fā)送的信息流只會經(jīng)過該端口，這樣有助于節(jié)約帶寬資源。通常情況下，MAC地址主要儲存于能夠追蹤和查詢的CAM中，以方便快捷查找。假如黑客通過往CAM傳輸大量的數(shù)據(jù)包，則會促使交換機往不同的連接方向輸送大量的數(shù)據(jù)流，最終導(dǎo)致該交換機處在防止服務(wù)攻擊環(huán)節(jié)時因過度負載而崩潰.
2.2ARP攻擊
這是在會話劫持攻擊環(huán)節(jié)頻發(fā)的手段之一，它是獲取物理地址的一個TCP/IP協(xié)議。某節(jié)點的IP地址的ARP請求被廣播到網(wǎng)絡(luò)上后，這個節(jié)點會收到確認其物理地址的應(yīng)答，這樣的數(shù)據(jù)包才能被傳送出去。黑客可通過偽造IP地址和MAC地址實現(xiàn)ARP欺騙，能夠在網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生大量的ARP通信量使網(wǎng)絡(luò)阻塞，ARP欺騙過程如圖1所示。
2.3VTP攻擊
以VTP角度看，探究的是交換機被視為VTP客戶端或者是VTP服務(wù)器時的情況。當用戶對某個在VTP服務(wù)器模式下工作的交換機的配置實施操作時，VTP上所配置的版本號均會增多1，當用戶觀察到所配置的版本號明顯高于當前的版本號時，則可判斷和VTP服務(wù)器實現(xiàn)同步。當黑客想要入侵用戶的電腦時，那他就可以利用VTP為自己服務(wù)。黑客只要成功與交換機進行連接，然后再本臺計算機與其構(gòu)建一條有效的中繼通道，然后就能夠利用VTP。當黑客將VTP信息發(fā)送至配置的版本號較高且高于目前的VTP服務(wù)器，那么就會致使全部的交換機同黑客那臺計算機實現(xiàn)同步，最終將全部除非默認的VLAN移出VLAN數(shù)據(jù)庫的范圍。
3安全防范VLAN攻擊的對策
3.1保障TRUNK接口的穩(wěn)定與安全
通常情況下，交換機所有的端口大致呈現(xiàn)出Access狀態(tài)以及Turnk狀態(tài)這兩種，前者是指用戶接入設(shè)備時必備的端口狀態(tài)，后置是指在跨交換時一致性的VLAN-ID兩者間的通訊。對Turnk進行配置時，能夠避免開展任何的命令式操作行為，也同樣能夠?qū)崿F(xiàn)于跨交換狀態(tài)下一致性的VLAN-ID兩者間的通訊。正是設(shè)備接口的配置處于自適應(yīng)的自然狀態(tài)，為各項攻擊的發(fā)生埋下隱患，可通過如下的方式防止安全隱患的發(fā)生。首先，把交換機設(shè)備上全部的接口狀態(tài)認為設(shè)置成Access狀態(tài)，這樣設(shè)置的目的是為了防止黑客將自己設(shè)備的接口設(shè)置成Desibarle狀態(tài)后，不管以怎樣的方式進行協(xié)商其最終結(jié)果均是Accese狀態(tài)，致使黑客難以將交換機設(shè)備上的空閑接口作為攻擊突破口，并欺騙為Turnk端口以實現(xiàn)在局域網(wǎng)的攻擊。其次是把交換機設(shè)備上全部的接口狀態(tài)認為設(shè)置成Turnk狀態(tài)。不管黑客企圖通過設(shè)置什么樣的端口狀態(tài)進行攻擊，這邊的接口狀態(tài)始終為Turnk狀態(tài)，這樣有助于顯著提高設(shè)備的可控性。最后對Turnk端口中關(guān)于能夠允許進出的VLAN命令進行有效配置，對出入Turnk端口的VLAN報文給予有效控制。只有經(jīng)過允許的系類VLAN報文才能出入Turnk端口，這樣就能夠有效抑制黑客企圖通過發(fā)送錯誤報文而進行攻擊，保障數(shù)據(jù)傳送的安全性。
3.2保障VTP協(xié)議的有效性與安全性
VTP（VLANTrunkProtocol，VLAN干道協(xié)議）是用來使VLAN配置信息在交換網(wǎng)內(nèi)其它交換機上進行動態(tài)注冊的一種二層協(xié)議，它主要用于管理在同一個域的網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)VLANs的建立、刪除以及重命名。在一臺VTPServer上配置一個新的VLAN時，該VLAN的配置信息將自動傳播到本域內(nèi)的其他所有交換機，這些交換機會自動地接收這些配置信息，使其VLAN的配置與VTPServer保持一致，從而減少在多臺設(shè)備上配置同一個VLAN信息的工作量，而且保持了VLAN配置的統(tǒng)一性。處于VTP模式下，黑客容易通過VTP實現(xiàn)初步入侵和攻擊，并通過獲取相應(yīng)的權(quán)限，以隨意更改入侵的局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部架構(gòu)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)阻塞和混亂。所以對VTP協(xié)議進行操作時，僅保存一臺設(shè)置為VTP的服務(wù)器模式，其余為VTP的客戶端模式。最后基于保障VTP域的穩(wěn)定與安全的目的，應(yīng)將VTP域全部的交換機設(shè)置為相同的密碼，以保證只有符合密碼相同的情況才能正常運作VTP，保障網(wǎng)絡(luò)的安全。
2基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)通信技術(shù)研究
網(wǎng)絡(luò)編碼在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信中具有十分明顯的優(yōu)勢，其理論研究價值和應(yīng)用前景都是不言而喻的。世界上一些高等學(xué)府和科研機構(gòu)都展開了對網(wǎng)絡(luò)編碼的研究，并且在多個方面取得了不小的成果。
2.1網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)
當前網(wǎng)絡(luò)編碼研究中涉及到的主要部分還是在網(wǎng)絡(luò)層方面，特別是如何有效地將路由協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)編碼有機結(jié)合，是基于網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究的重要方面。有一部分研究已經(jīng)深入到網(wǎng)絡(luò)編碼如何有效結(jié)合協(xié)議結(jié)構(gòu)中其他協(xié)議層，例如網(wǎng)絡(luò)編碼與MAC層協(xié)議或者與傳送層TCP協(xié)議等等的結(jié)合問題。因為網(wǎng)絡(luò)編碼的特性與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的方式有很大的區(qū)別，所以為了不更改已普遍應(yīng)用的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，將網(wǎng)絡(luò)編碼與其融合將會遇到各種各樣新的問題，例如，它們之間的兼容性、網(wǎng)絡(luò)編碼對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)是否會產(chǎn)生不利的影響。這些問題都是后來研究者需要解決的問題，同時也為研究基于網(wǎng)絡(luò)編碼的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)提供了框架性借鑒，使得網(wǎng)絡(luò)編碼能夠與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有機融合，提高網(wǎng)絡(luò)通信性能。
2.2數(shù)據(jù)傳送模型
網(wǎng)絡(luò)編碼具有的最重要的功能之一就是將數(shù)據(jù)智能化處理，這主要是通過對編碼策略的設(shè)計來實現(xiàn)，而碼構(gòu)造算法是編碼策略設(shè)計的基礎(chǔ)。碼構(gòu)造算法主要是針對網(wǎng)絡(luò)中間結(jié)點的編碼方式，它需要保證目的結(jié)點能夠有效識別出傳遞的編碼信息并進行正確解碼。所以碼構(gòu)造算法包含了編碼和解碼兩個內(nèi)容，并且要求其算法復(fù)雜程度低，易于實施應(yīng)用。碼構(gòu)造算法主要有三種：代數(shù)型、線性型、隨機型。線性網(wǎng)絡(luò)編碼能將中間結(jié)點接受的各路信息進行線性組合，這種編碼運算較簡單，所以得到了普遍應(yīng)用。
2.3路由協(xié)議
基于網(wǎng)絡(luò)編碼的路由協(xié)議的優(yōu)化設(shè)計能夠有效提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳遞效率和性能，它是能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用到實際中的重要基礎(chǔ)，而且將路由協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)編碼進行更高層次的融合是十分重要的研究課題，可以為以后開發(fā)新的網(wǎng)絡(luò)提供借鑒和指導(dǎo)?；诰W(wǎng)絡(luò)編碼的路由協(xié)議研究主要有兩個方面：獨立路由協(xié)議和編碼感知的路由協(xié)議，它們主要的不同點是路由協(xié)議產(chǎn)生的過程中能否主動編碼，也就是說路由協(xié)議是否能夠提高編碼的利用效率。
2.4數(shù)據(jù)傳輸性能保障機制
實際應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境復(fù)雜多變，數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐蝗恍院途W(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定都可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀況，例如造成數(shù)據(jù)丟失或者傳輸延遲等。所以基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的開發(fā)應(yīng)該結(jié)合實際的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，研究出能確保數(shù)據(jù)正確傳輸?shù)谋Ｕ蠙C制和編碼策略，尤其需要盡可能減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t時間和保證數(shù)據(jù)可靠傳輸。所以，基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)通信中，利用QoS保證機制是當前研究的重要課題之一。當前已研究出來幾個解決方案，比如建立數(shù)據(jù)延遲時間的模型，從模型中找出延遲的解決方案；利用多速率編碼器來分析各路中傳輸速率不同的數(shù)據(jù)，從而減小數(shù)據(jù)在編碼器中的傳輸時間。
2分析PDA和全站儀中的數(shù)據(jù)
2.1串口技術(shù)
使用Wicrosoftwindows開發(fā)串口系統(tǒng)，進行有以下方式：a.使用windows來進行通信函數(shù).b.windowsAPI對端口進行讀寫或者開發(fā)其它程序，對串口實行操作步驟。C.串口中的組件通信，比如Activek控制MSCcomm。根據(jù)以上介紹的幾種方法，比如b需要熟悉電路結(jié)構(gòu)，驅(qū)動層次比較深，需要有比較強的專業(yè)技能，如C方式簡便，不能使EmbeddedVisualC++所接受，該程序就是應(yīng)用windowsAP來進行通信函數(shù)。
2.2串口施行步驟
windows的讀寫文件方式不一樣，它主要使用windows結(jié)構(gòu)中的多線程，然后再后臺進行串口讀寫，正常使用程序就要在前臺進行。進行改善1/0的速度，使用windows結(jié)構(gòu)中的多線程，可以使用它來進行開發(fā)非單一系統(tǒng)，windows不能操作1/0的異常操作，可以使用它來進行操作串口，使用異步的方法，可以提高系統(tǒng)的操作能力。工作效能比較高的串口是事件驅(qū)動。應(yīng)用這種方法有比較高的時實性，主要是針對一些比較廣泛的串口，跟查詢的方式不一樣，不是只對那個串口進行查詢。是以中斷的形式來進行，一般運行中斷時，確定的事件發(fā)生變化時，windows系統(tǒng)就會發(fā)出信息，才能有針對性的進行處理，確保數(shù)據(jù)存在。
3開發(fā)通信程序
3.1串口通信應(yīng)用API函數(shù)
⑴串口進行打開關(guān)閉。在應(yīng)用程序中用Create-File函數(shù)把串口打開，注意事項主要有：A.串口名后面需要加個冒號（：）。B.PDA的串口就是全部已經(jīng)打開的串口，只含COM1。C.應(yīng)用的參數(shù)定為零，安全沒有危險性的參數(shù)定為NULL。應(yīng)用Close-Handle可以把串口關(guān)閉。⑵對串口進行配置。串口配置與PDA通信中的參數(shù)進行配置一起，這樣才能達到通信的效能，因此配置也是比較重要的一個步驟。LPDCB主要是針對DCB結(jié)構(gòu)，DCB結(jié)構(gòu)是對串口的進一步描述，串口的波特率主要是由DCB中的BaudRate來確定,原因是CE對非二進制不能進行輸送，所以fBinary要設(shè)定為TRUE，ByteSize是指字節(jié)在進行發(fā)送時接受到的數(shù)據(jù)。Parity是奇偶校驗，StopBits是停止位數(shù)，⑶對串口進行讀寫。串口進行讀寫時可以使用ReadFile和WriteFile函數(shù)實現(xiàn)，主要是串口進行讀寫時速度不是很快，⑷對串口進行異步讀寫，CE不能進行操作輸入輸出的功能，因此只能應(yīng)用讀寫進行重復(fù)操作。第一，設(shè)定串口EV_RXCHAR要用SetCommMask函數(shù)來實現(xiàn)，應(yīng)用WaitCom-mEvent阻攔線程，指直到把事件EV_RX-CHAR設(shè)定好，字符要應(yīng)用回調(diào)函數(shù)來進行處理，續(xù)等發(fā)生事件。
3.2隔開水平角、豎直角、距離及進行組合測量
在測量過后，需要測出水平角，偏心的水平角與距離不能合在一起測量，測量時要分開進行，因此應(yīng)用程序能進行水平角和豎直角及距離分開測量以及組合測量，進行測角時不能僅僅依靠棱鏡。所以，可以應(yīng)用水平角和、豎直角、距離重復(fù)選框來進行模擬。針對不一樣規(guī)模的全站儀，使用的方式也不一樣，索佳操作的模式只含有一種規(guī)模的全站儀，只需要點擊按鈕即可，假如選擇斜距就進行輸送測角距，沒有選中斜距進行輸送測角距，收到的數(shù)據(jù)后。在根據(jù)模塊來分析與選取有針對性的數(shù)據(jù)，拓撲康是第二種模式，在選中斜距時，還要在斜距中的復(fù)選框中進行點擊，在進行輸送時改變測量距離的模式，進行發(fā)送時。進行驅(qū)動測量，跟讀取指令是一樣的。
3.3處理已經(jīng)接收到的字符串
⑴ASCII編碼是已經(jīng)收到的字符串，可以使用MultiByteToWideChar函數(shù)轉(zhuǎn)變成Unicode編碼然，在進行處理。⑵測量指令在進行發(fā)送出去后，全站儀中的數(shù)據(jù)不是一次性發(fā)完，應(yīng)該是分層次來進行發(fā)送，因此，字符串要直接連接到字符串，才能完成接受任務(wù)。⑶字符串的主要任務(wù)就是接收完后，要依據(jù)復(fù)合框進行有效的選擇，分析全站儀的字符串，也會顯示的很清楚。⑷拓撲康是第二種模式，符串后的任務(wù)就是接受，在輸送時顯示清楚。相反，就會把全站儀輸送數(shù)據(jù)全部給PDA，造成不良后果。
4應(yīng)用在實際生活中
VC++2005smartdevice的MFCsmartdeviceApplication，PDA與全站儀中的通信主要依靠多線程來完成，使他們能夠穩(wěn)定運行。根據(jù)太原市在進行測繪進行探索指出，外業(yè)進行采集時，效果是良好的。全站儀中的數(shù)據(jù)直接讀取，防止在讀、記方面存在有誤差。不過，對存在有誤差的數(shù)據(jù)要自動檢查，防止2C差、差互差、2C互差的影響產(chǎn)生誤差，而不能及時的進行檢查，而導(dǎo)致返工現(xiàn)象的發(fā)生，工作效率的提高，PDA儲存的文件就是測量的結(jié)果，外業(yè)任務(wù)完成之后把所得出的結(jié)果直接輸入到PC,經(jīng)過對程序的進一步分析，能直接評估精準度及計算坐標，不使用人工來進行操作，從一定程度上減少了工作人員的工作量，也能減少造成不要的麻煩，有效的提高工作效率。
