CN104394207B - 基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法及系统，所述方法包括：S1，电网数据恢复请求端发送包含授权属性的电网数据恢复请求报文至信息中心网络中的上游的路由器；S2，上游的路由器检查授权属性，若授权属性为授权或委托授权，则转至S3，若为未授权，则直接转发请求报文到数据源端来获取数据；S3，查看路由器是否转发过该数据，若转发过，则转至S4；若没有，则转至S5；S4，查看路由器是否存储有该数据，若有，则响应请求，将数据返回给请求端，若没有，则转至S5；S5，继续转发请求报文到信息中心网络的上层路由，重复S2，直到获取该电网恢复数据为止。本发明可减少集中备份中心的建设，能提高电网数据的恢复效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法及系统，属于电力物联网技术领域。
背景技术
随着物联网技术在电力行业的广泛应用和电力信息化的深入，电力系统数据随之日益庞大，网络的发展和应用给电力系统带来种种便利的同时，也带来了很多安全隐患。尤其是电网自动化水平的高速发展，一旦数据出现问题，将危及电网的安全运行。电力行业的特点决定了电力系统数据安全不仅具有一般计算机信息网络信息安全的特征，还要具有电力实时运行控制系统信息安全的特征。因此，数据管理、备份、数据损坏恢复将显得至关重要，数据恢复策略成为电力系统信息管理的研究热点。
现有电网数据恢复主要依赖于备份，均是采用集中备份的方式，在不同地点建立集中的备份系统，实现数据的集中保护，通过远程复制功能，将备份数据通过网络复制，实现数据级别的远程恢复。一旦出现病毒或者误删除等问题，业务数据存在丢失的可能性。近几年由于云计算、物联网的高速发展，庞大的数据量对传统备份提出较高的挑战，传统数据恢复时间取决于备份策略定义的文件夹或者卷的大小，恢复以后用户才能从恢复的数据内容中找回所需要的文件，相对大一些的数据恢复一次需要几天的时间。另外，传统数据保护采用的多是夜间闲置时间做数据备份，一旦出现问题，恢复的将是前一天的数据，当天业务产生的数据可能面临全部丢失。随着智能电网的快速发展，对某些在线业务需要时效性是分钟级甚至是秒级，现有复杂繁琐的恢复步骤难以满足电网对时效性的要求。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法及系统，可减少集中备份中心的建设，能够提高电网数据的恢复效率。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法，包括以下步骤：
S1，电网数据恢复请求端发送包含恢复标识和唯一路由标识的电网数据恢复请求报文至信息中心网络中的上游的路由器，所述唯一路由标识为包含授权属性的信息名字；
S2，上游的路由器收到电网数据恢复请求报文并对其分析，检查授权属性，若授权属性为授权或委托授权，则转至步骤S3；若授权属性为未授权，则直接转发电网数据恢复请求报文到数据源端来获取电网恢复数据；
S3，查看路由器是否转发过该电网恢复数据，若转发过，则转至步骤S4；若没有转发过，则转至步骤S5；
S4，查看路由器是否存储有该电网恢复数据，若存储，则响应电网数据恢复请求，将电网恢复数据返回给电网数据恢复请求端；若没有存储，则转至步骤S5；
S5，查FIB表，根据转发路径继续转发电网数据恢复请求报文到信息中心网络中的上层路由，重复步骤S2，直到获取该电网恢复数据为止。
前述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法中，所述恢复标识表示数据是否需要恢复。
前述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法中，授权属性为授权的数据，其安全级别高；授权属性为委托授权的数据，其安全级别中等并达到阈值；授权属性为未授权的数据，其安全级别低。
前述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法中，按照IEEE标准“IEEE Standard 2030Guide for Smart Grid Interoperability of Energy Technologyand Information Technology operation with the Electric Power System(EPS)andEnd-Use Applications and Loads”中对数据等级和转发时延要求来对数据的安全级别进行定义。
前述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法中，所述阈值是根据某一单位统计时间内数据被访问请求的次数以及发起数据访问请求的客户端的个数设置的。
前述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法中，在信息中心网络中，若路由器接收的数据的授权属性为授权或委托授权，则数据能被路由器缓存；若路由器接收的数据的授权属性为未授权，则数据不能被路由器缓存；由于未授权的电网数据是不能在网络中的路由器中缓存的，因此前述步骤S2中，如果检测到需恢复数据的授权属性是未授权，那么无需进行步骤S3，直接转发电网数据恢复请求报文到数据源端来获取电网恢复数据。
前述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法中，若接收的电网恢复数据的授权属性为委托授权，则接收该电网恢复数据的电网数据恢复请求端可作为内容/服务端来存储所述电网恢复数据。
前述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法中，所述信息名字还包含转发属性，若内容/服务端存储的数据的转发属性为允许转发，则允许从内容/服务端转发电网恢复数据到网络中的其他电网数据恢复请求端。
前述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法中，路由器根据电网数据有效时延、电网数据请求优先级、电网数据生命剩余时间和网络带宽来确定分析、转发或响应电网数据恢复请求的排队顺序。
前述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法中，所述电网数据请求优先级具体为：电网数据恢复请求的优先级高于其他数据请求。在路由响应中，数据恢复请求报文的优先级最高，最先响应，可以保证数据恢复的实时性。
一种实现前述方法的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复系统，包括：
恢复请求模块，用于电网数据恢复请求端发送包含恢复标识和唯一路由标识的电网数据恢复请求报文至信息中心网络中的上游的路由器，所述唯一路由标识为包含授权属性的信息名字；
授权属性检查模块一，用于上游的路由器收到电网数据恢复请求报文并对其分析，检查授权属性，若授权属性为授权或委托授权，则转至转发检查模块；若授权属性为未授权，则转至源端获取模块；
源端获取模块，用于直接转发电网数据恢复请求报文到数据源端来获取电网恢复数据；
转发检查模块，用于查看路由器是否转发过该电网恢复数据，若转发过，则转至存储检查模块；若没有转发过，则转至转发模块；
存储检查模块，用于查看路由器是否存储有该电网恢复数据，若存储，则转至请求响应模块；若没有存储，则转至转发模块；
请求响应模块，用于响应电网数据恢复请求，将电网恢复数据返回给电网数据恢复请求端；转发模块，用于查FIB表，根据转发路径继续转发电网数据恢复请求报文到信息中心网络中的上层路由，转至授权属性检查模块一，直到获取该电网恢复数据为止。
前述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复系统还包括排序模块，用于路由器根据电网数据有效时延、电网数据请求优先级、电网数据生命剩余时间和网络带宽来确定分析、转发或响应电网数据恢复请求的排队顺序。
前述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复系统还包括授权属性检查模块二，用于电网数据恢复请求端收到电网恢复数据后，检测授权属性，当授权属性为委托授权时，转至存储模块；存储模块，用于电网数据恢复请求端作为内容/服务端来存储接收的所述电网恢复数据。
前述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复系统还包括转发允许模块，用于当内容/服务端存储的数据的转发属性为允许转发时，允许从内容/服务端转发电网恢复数据到网络中的其他电网数据恢复请求端。
与现有技术相比，针对智能电网的特点，本发明建立一种基于信息中心网络架构的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法及系统，基于内容的名字进行路由和转发贯穿发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节的数据。在路由过程中，带有缓存的路由器可以作为数据提供者直接回应电网数据恢复请求，不需要路由到原始数据源端获取数据；对于电网数据恢复请求，可减少集中备份中心的建设，不再像以往那样由备份中心提供数据恢复。本发明利用信息中心网络中数据的使用轨迹实现数据自适应恢复，节约了硬件成本的同时可降低数据误删除时业务数据丢失的可能性。另外，在数据恢复过程中，利用数据转发的轨迹实现数据恢复，恢复时间较短，大大提高了数据的恢复效率。
附图说明
图1是本发明实施例1的方法流程图；
图2是本发明实施例2的系统结构示意图；
图3是本发明实施例3的系统架构图。
附图标记：1-恢复请求模块，2-授权属性检查模块一，3-转发检查模块，4-存储检查模块，5-转发模块，6-授权属性检查模块二，7-存储模块，8-转发允许模块，9-源端获取模块，10-请求响应模块，11-排序模块。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
本发明的实施例1：一种基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1，电网数据恢复请求端发送包含恢复标识和唯一路由标识的电网数据恢复请求报文至信息中心网络中的上游的路由器，所述唯一路由标识为包含授权属性的信息名字；
S2，上游的路由器收到电网数据恢复请求报文并对其分析，即检查授权属性，若授权属性为授权或委托授权，则转至步骤S3；若授权属性为未授权，则直接转发电网数据恢复请求报文到数据源端来获取电网恢复数据；这是因为在信息中心网络中，对路由器能够缓存的数据进设置，即：若路由器接收的数据的授权属性为授权或委托授权，则数据能被路由器缓存；若路由器接收的数据的授权属性为未授权，则数据不能被路由器缓存；
S3，查看路由器是否转发过该电网恢复数据，若转发过，则转至步骤S4；若没有转发过，则转至步骤S5；
S4，查看路由器是否存储有该电网恢复数据，若存储，则响应电网数据恢复请求，将电网恢复数据返回给电网数据恢复请求端；若没有存储，则转至步骤S5；
S5，查FIB表，根据转发路径继续转发电网数据恢复请求报文到信息中心网络中的上层路由，重复步骤S2，直到获取该电网恢复数据为止。
所述恢复标识表示数据是否需要恢复。
授权属性为授权的数据，其安全级别高；授权属性为委托授权的数据，其安全级别中等并达到阈值；授权属性为未授权的数据，其安全级别低。
所述阈值是根据某一单位统计时间内数据被访问请求的次数以及发起数据访问请求的客户端的个数设置的。达到阈值可以采用以下方法定义：将统计时间设为一周，在统计时间内，统计数据内容被请求的次数k，以及发起访问请求的客户端的数量M(不同的客户端、同一客户端多次请求不算)，二者均超过设定值，即达到阈值。
路由器根据电网数据有效时延、电网数据请求优先级、电网数据生命剩余时间和网络带宽来确定分析、转发或响应电网数据恢复请求的排队顺序。其中，电网数据有效时延可以参照IEEE 2030的标准中对不同类型的数据的传输时延的要求；所述电网数据请求优先级具体为：电网数据恢复请求的优先级高于其他数据请求。
若接收的电网恢复数据的授权属性为委托授权，则接收该电网恢复数据的电网数据恢复请求端可作为内容/服务端来存储所述电网恢复数据。
所述信息名字还包含转发属性，若内容/服务端存储的数据的转发属性为允许转发，则允许从内容/服务端转发电网恢复数据到网络中的其他电网数据恢复请求端。
本发明实施例2：一种实现实施例1所述方法的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复系统，如图2所示，包括：
恢复请求模块1，用于电网数据恢复请求端发送包含恢复标识和唯一路由标识的电网数据恢复请求报文至信息中心网络中的上游的路由器，所述唯一路由标识为包含授权属性的信息名字；
授权属性检查模块一2，用于上游的路由器收到电网数据恢复请求报文并对其分析，检查授权属性，若授权属性为授权或委托授权，则转至转发检查模块3；若授权属性为未授权，则转至源端获取模块9；
源端获取模块9，用于直接转发电网数据恢复请求报文到数据源端来获取电网恢复数据；
转发检查模块3，用于查看路由器是否转发过该电网恢复数据，若转发过，则转至存储检查模块4；若没有转发过，则转至转发模块5；
存储检查模块4，用于查看路由器是否存储有该电网恢复数据，若存储，则转至请求响应模块10；若没有存储，则转至转发模块5；
请求响应模块10，用于响应电网数据恢复请求，将电网恢复数据返回给电网数据恢复请求端；
转发模块5，用于查FIB表，根据转发路径继续转发电网数据恢复请求报文到信息中心网络中的上层路由，转至授权属性检查模块一2，直到获取该电网恢复数据为止。
所述系统还包括排序模块11，用于路由器根据电网数据有效时延、电网数据请求优先级、电网数据生命剩余时间和网络带宽来确定分析、转发或响应电网数据恢复请求的排队顺序。
所述系统还包括授权属性检查模块二6，用于电网数据恢复请求端收到电网恢复数据后，检测授权属性，当授权属性为委托授权时，转至存储模块7；
存储模块7，用于电网数据恢复请求端作为内容/服务端来存储接收的所述电网恢复数据。
所述系统还包括转发允许模块8，用于当内容/服务端存储的数据的转发属性为允许转发时，允许从内容/服务端转发电网恢复数据到网络中的其他电网数据恢复请求端。
本发明的实施例3：一种实现实施例1～2的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复系统，如图3所示，包括信息采集层、基于信息中心网络的变电站数据传输网络和智能变电站应用层；信息采集层采集智能变电站在运行过程中产生的实时数据，基于信息中心网络的变电站数据传输网络包括电网数据恢复请求端(即图中的客户端)、内容/服务端、带缓存的路由器和传统路由器；基于信息中心网络的传输网络传输智能变电站在运行过程中产生的大量实时数据和智能变电站在运行过程中积累下来的历史数据，并将这些数据根据使用的频繁程度和授权情况在带有缓存的路由器中存储，分别用于对智能变电站进行调度管理、监控以及其他应用服务，为应用层的各种变电站应用提供数据，例如信息采集层包含继电保护整定及故障定位，谐波与电能质量、故障监测诊断及设备监测和风光发电预测及运维管理等。
电网数据恢复请求端A向网络以请求内容名字发起电网数据恢复请求，名字为“iii.u-distribution1:icna/icol4”；上层路由器收到请求报文，查看授权属性，若属性是授权或委托授权，则查找缓存是否存有该名字的数据；若存有，则将该名字的数据发送给电网数据恢复请求端A，若没有与请求信息名字匹配的数据，则查看该路由的FIB表，继续向上层路由转发数据恢复；若内容/服务端J中有该内容，则发送响应信息给路由器，并将该数据发送给电网数据恢复请求端A。
如果接收数据的授权属性是委托属性，那么电网数据恢复请求端A可以存储该数据；如果转发属性是允许转发，那么电网数据恢复请求端A可以作为内容/服务端来响应网络中其他电网数据恢复请求端的请求。
Claims (7)
1.一种基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，电网数据恢复请求端发送包含恢复标识和唯一路由标识的电网数据恢复请求报文至信息中心网络中的上游的路由器，所述唯一路由标识为包含授权属性的信息名字；
S2，上游的路由器收到电网数据恢复请求报文并对其分析，检查授权属性，若授权属性为授权或委托授权，则转至步骤S3；若授权属性为未授权，则直接转发电网数据恢复请求报文到数据源端来获取电网恢复数据；
S3，查看路由器是否转发过该电网恢复数据，若转发过，则转至步骤S4；若没有转发过，则转至步骤S5；
S4，查看路由器是否存储有该电网恢复数据，若存储，则响应电网数据恢复请求，将电网恢复数据返回给电网数据恢复请求端；若没有存储，则转至步骤S5；
S5，查FIB表，根据转发路径继续转发电网数据恢复请求报文到信息中心网络的上层路由，重复步骤S2，直到获取该电网恢复数据为止；
其中，授权属性为授权的数据，其安全级别高；授权属性为委托授权的数据，其安全级别中等并达到阈值；授权属性为未授权的数据，其安全级别低；若接收的电网恢复数据的授权属性为委托授权，则接收该电网恢复数据的电网数据恢复请求端可作为内容/服务端来存储所述电网恢复数据。
2.根据权利要求1所述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法，其特征在于：在信息中心网络中，若路由器接收的数据的授权属性为授权或委托授权，则数据能被路由器缓存；若路由器接收的数据的授权属性为未授权，则数据不能被路由器缓存。
3.根据权利要求1或2所述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法，其特征在于：所述信息名字还包含转发属性，若内容/服务端存储的数据的转发属性为允许转发，则允许从内容/服务端转发电网恢复数据到网络中的其他电网数据恢复请求端。
4.根据权利要求3所述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复方法，其特征在于：路由器根据电网数据有效时延、电网数据请求优先级、电网数据生命剩余时间和网络带宽来确定分析、转发或响应电网数据恢复请求的排队顺序；所述电网数据请求优先级具体为：电网数据恢复请求的优先级高于其他数据请求。
5.一种实现权利要求1～4任一项所述方法的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复系统，其特征在于，包括：
恢复请求模块(1)，用于电网数据恢复请求端发送包含恢复标识和唯一路由标识的电网数据恢复请求报文至信息中心网络中的上游的路由器，所述唯一路由标识为包含授权属性的信息名字；
授权属性检查模块一(2)，用于上游的路由器收到电网数据恢复请求报文并对其分析，检查授权属性，若授权属性为授权或委托授权，则转至转发检查模块(3)；若授权属性为未授权，则转至源端获取模块(9)；
源端获取模块(9)，用于直接转发电网数据恢复请求报文到数据源端来获取电网恢复数据；转发检查模块(3)，用于查看路由器是否转发过该电网恢复数据，若转发过，则转至存储检查模块(4)；若没有转发过，则转至转发模块(5)；
存储检查模块(4)，用于查看路由器是否存储有该电网恢复数据，若存储，则转至请求响应模块(10)；若没有存储，则转至转发模块(5)；
请求响应模块(10)，用于响应电网数据恢复请求，将电网恢复数据返回给电网数据恢复请求端；
转发模块(5)，用于查FIB表，根据转发路径继续转发电网数据恢复请求报文到信息中心网络中的上层路由，转至授权属性检查模块一(2)，直到获取该电网恢复数据为止；
还包括：授权属性检查模块二(6)，用于电网数据恢复请求端收到电网恢复数据后，检测授权属性，当授权属性为委托授权时，转至存储模块(7)；
存储模块(7)，用于电网数据恢复请求端作为内容/服务端来存储接收的所述电网恢复数据。
6.根据权利要求5所述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复系统，其特征在于：还包括排序模块(11)，用于路由器根据电网数据有效时延、电网数据请求优先级、电网数据生命剩余时间和网络带宽来确定分析、转发或响应电网数据恢复请求的排队顺序。
7.根据权利要求5所述的基于信息中心网络的智能电网数据自适应恢复系统，其特征在于：还包括转发允许模块(8)，用于当内容/服务端存储的数据的转发属性为允许转发时，允许从内容/服务端转发电网恢复数据到网络中的其他电网数据恢复请求端。
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