CN113595977A - 一种基于电力隔离装置的大数据云穿越方法及系统 - Google Patents

一种基于电力隔离装置的大数据云穿越方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于电力隔离装置的大数据云穿越方法及系统，属于电力系统信息技术领域。本发明方法，包括：通过服务器对外提供的网络通信服务接口接收业务系统的调用消息；将消息接收缓存中的全部数据块加入消息传输队列；对加入消息传输队列的数据块进行负载均衡处理后，依次发送至隔离装置，经隔离装置进行跨区传输；将全部数据块加入至消息发送队列，依次发送至消息发送缓存，并还原为调用消息；通过服务器对外提供的网络通信服务接口将调用消息传输至目标业务系统。本发明与传统的跨区传输方式相比，解决了面向大数据的跨区断点续传问题，以及由于业务扩展而无法完成隔离装置的横向扩容等问题。

Description

一种基于电力隔离装置的大数据云穿越方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统信息技术领域，并且更具体地，涉及一种基于电力隔离装置的大数据云穿越方法及系统。
背景技术
根据《电力监控系统安全防护规定》、《电力监控系统安全防护总体方案》的要求，为了保证电力监控系统的运行安全，采用装置化的物理隔离技术，通过单向信息传输机制实现了生产控制大区与信息管理大区之间的安全防护，最大限度地保护电力二次系统免受破坏性攻击，近年来，随着电力数据大规模的生成，传统电力二次系统面临着传输瓶颈，影响具体的电力业务的现象逐渐凸显，大数据与云计算技术的兴起将使得电力数据爆炸式增长，并对原本能力欠缺的跨区消息传输带来巨大挑战。
发明内容
本发明为实现大数据的稳定、高效的云穿越需求，及满足电力二次系统的跨区传输要求，提出了一种基于电力隔离装置的大数据云穿越方法，包括：
通过服务器对外提供的网络通信服务接口接收业务系统的调用消息；
将调用消息以数据块的形式，缓存至消息接收缓存，对数据块大小超过预设体积的数据进行拆分生成新的数据块，并将消息接收缓存中的全部数据块加入消息传输队列；
对加入消息传输队列的数据块进行负载均衡处理后，依次发送至隔离装置，经隔离装置进行跨区传输；
接收依次发送的数据块，对拆分过的新的数据块进行组合，并将全部数据块加入至消息发送队列，依次发送至消息发送缓存，并还原为调用消息；
通过服务器对外提供的网络通信服务接口将调用消息传输至目标业务系统。
可选的，调用消息为业务系统主动向目标业务系统传输的大数据，或目标业务系统请求调用的业务系统的大数据；
所述业务系统主动向目标业务系统传输的大数据为正向大数据云穿越；
所述目标业务系统请求调用的业务系统的大数据为负向大数据云穿越。
可选的，隔离装置包括：正向隔离装置及负向隔离装置，所述正向隔离装置处理正向大数据云穿越，负向隔离装置处理负向大数据云穿越。
可选的，负载均衡处理包括：正向负载均衡处理及负向负载均衡处理，所述正向负载均衡处理处理正向大数据云穿越，负向负载均衡处理处理负向大数据云穿越。
可选的，方法还包括：对未拆分及拆分后的数据块进行编号，及设置数据块的消息类型、消息大小及时间戳；
根据编号，对编号的数据块依次发送至隔离装置。
本发明还提出了一种基于电力隔离装置的大数据云穿越系统，包括：
消息接收单元，通过服务器对外提供的网络通信服务接口接收业务系统的调用消息；
消息拆分传输单元，将调用消息以数据块的形式，缓存至消息接收缓存，对数据块大小超过预设体积的数据进行拆分生成新的数据块，并将消息接收缓存中的全部数据块加入消息传输队列；
消息跨区传输单元，对加入消息传输队列的数据块进行负载均衡处理后，依次发送至隔离装置，经隔离装置进行跨区传输；
消息组合传输单元，消息接收依次发送的数据块，对拆分过的新的数据块进行组合，并将全部数据块加入至消息发送队列，依次发送至消息发送缓存，并还原为调用消息；
消息传输单元，通过服务器对外提供的网络通信服务接口将调用消息传输至目标业务系统。
可选的，调用消息为业务系统主动向目标业务系统传输的大数据，或目标业务系统请求调用的业务系统的大数据；
所述业务系统主动向目标业务系统传输的大数据为正向大数据云穿越；
所述目标业务系统请求调用的业务系统的大数据为负向大数据云穿越。
可选的，隔离装置包括：正向隔离装置及负向隔离装置，所述正向隔离装置处理正向大数据云穿越，负向隔离装置处理负向大数据云穿越。
可选的，负载均衡处理包括：正向负载均衡处理及负向负载均衡处理，所述正向负载均衡处理处理正向大数据云穿越，负向负载均衡处理处理负向大数据云穿越。
可选的，消息拆分阐述单元还用于：对未拆分及拆分后的数据块进行编号，及设置数据块的消息类型、消息大小及时间戳；
根据编号，对编号的数据块依次发送至隔离装置。
本发明与传统的跨区传输方式相比，解决了面向大数据的跨区断点续传问题，以及由于业务扩展而无法完成隔离装置的横向扩容等问题。
附图说明
图1为本发明方法的流程图；
图2为本发明方法实施例的原理图；
图3为本发明方法实施例订阅报文的结构图；
图4为本发明方法实施例请求报文的结构图；
图5为本发明系统的结构图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
本发明提出了一种基于电力隔离装置的大数据云穿越方法，如图1所示，包括：
通过服务器对外提供的网络通信服务接口接收业务系统的调用消息；
将调用消息以数据块的形式，缓存至消息接收缓存，对数据块大小超过预设体积的数据进行拆分生成新的数据块，并将消息接收缓存中的全部数据块加入消息传输队列；
对加入消息传输队列的数据块进行负载均衡处理后，依次发送至隔离装置，经隔离装置进行跨区传输；
接收依次发送的数据块，对拆分过的新的数据块进行组合，并将全部数据块加入至消息发送队列，依次发送至消息发送缓存，并还原为调用消息；
通过服务器对外提供的网络通信服务接口将调用消息传输至目标业务系统。
其中，调用消息为业务系统主动向目标业务系统传输的大数据，或目标业务系统请求调用的业务系统的大数据；
业务系统主动向目标业务系统传输的大数据为正向大数据云穿越；
目标业务系统请求调用的业务系统的大数据为负向大数据云穿越。
其中，隔离装置包括：正向隔离装置及负向隔离装置，所述正向隔离装置处理正向大数据云穿越，负向隔离装置处理负向大数据云穿越。
其中，负载均衡处理包括：正向负载均衡处理及负向负载均衡处理，所述正向负载均衡处理处理正向大数据云穿越，负向负载均衡处理处理负向大数据云穿越。
其中，对未拆分及拆分后的数据块进行编号，及设置数据块的消息类型、消息大小及时间戳；
根据编号，对编号的数据块依次发送至隔离装置。
下面结合实施例对本发明进行进一步的说明：
本发明通过多套正/反向隔离装置或隔离矩阵开展生产控制大区与信息管理大区之间的消息穿越，采用对服务接口的封装实现消息透明传输，结合分布式并行处理与负载均衡技术，同时支持节点数量不限的横向扩展，从而实现稳定、高效的云穿越，满足电力二次系统的跨区传输要求，鉴于当前跨区传输可靠性无法得到保障，本发明可为基于大数据与云计算环境下电力安全分区穿越提供稳定、可靠、高效的解决方案。
本发明从不同安全区业务系统分别接收相应的跨区传输数据，如图2所示。
通过云穿越请求服务接口报文指定交互类型为“发布/订阅”或“请求/响应”报文，发布/订阅报文由业务系统发出，为业务系统主动向目标业务系统传输的大数据的正向大数据云穿越；发布/订阅报文结构如图2所示，请求/响应由目标业务系统发出，为目标业务系统请求调用的业务系统的大数据的负向大数据云穿越，请求/响应报文结构如图3所示；
将接收缓存中的消息分别编号，并设置消息类型、消息大小、时间戳、并对消息进行加密处理，跨区消息缓存记录表如表1所示。
根据正/反向隔离装置的数量，正/反向隔离装置包括多个，且可用隔离矩阵代替，采用指定大小(此处为10MB)将较大体积的消息进行数据拆包，拆分后的加密数据如表2所示，其中，对于未达到拆分标准的消息不作处理。
根据每个隔离装置通道的消息传输数量判断各通道的负载能力，优先将当前待传输的消息发送到负载最轻的通道完成跨区传输，即满足负载均衡的要求。
完成跨区传输任务后，开始数据包的组装过程，还原为拆分前的消息结构。
当继续有新的业务系统消息进入跨区服务接口时，重复执行上述步骤，从而通过多正/反向电力隔离装置实现业务消息的云穿越。
表1
Figure BDA0003120222120000061
Figure BDA0003120222120000071
表2
Figure BDA0003120222120000072
Figure BDA0003120222120000081
本发明还提出了一种基于电力隔离装置的大数据云穿越系统200，如图5所示，包括：
消息接收单元201，通过服务器对外提供的网络通信服务接口接收业务系统的调用消息；
消息拆分传输单元202，将调用消息以数据块的形式，缓存至消息接收缓存，对数据块大小超过预设体积的数据进行拆分生成新的数据块，并将消息接收缓存中的全部数据块加入消息传输队列；
消息跨区传输单元203，对加入消息传输队列的数据块进行负载均衡处理后，依次发送至隔离装置，经隔离装置进行跨区传输；
消息组合传输单元204，消息接收依次发送的数据块，对拆分过的新的数据块进行组合，并将全部数据块加入至消息发送队列，依次发送至消息发送缓存，并还原为调用消息；
消息传输单元205，通过服务器对外提供的网络通信服务接口将调用消息传输至目标业务系统。
其中，调用消息为业务系统主动向目标业务系统传输的大数据，或目标业务系统请求调用的业务系统的大数据；
业务系统主动向目标业务系统传输的大数据为正向大数据云穿越；
目标业务系统请求调用的业务系统的大数据为负向大数据云穿越。
其中，隔离装置包括：正向隔离装置及负向隔离装置，所述正向隔离装置处理正向大数据云穿越，负向隔离装置处理负向大数据云穿越。
其中，负载均衡处理包括：正向负载均衡处理及负向负载均衡处理，所述正向负载均衡处理处理正向大数据云穿越，负向负载均衡处理处理负向大数据云穿越。
其中，消息拆分阐述单元还用于：对未拆分及拆分后的数据块进行编号，及设置数据块的消息类型、消息大小及时间戳；
根据编号，对编号的数据块依次发送至隔离装置。
本发明在传输前对数据包拆分、标记，通过多套正/反向隔离装置及负载均衡技术实现一种面向大数据的跨区传输，与传统的跨区传输方式相比，解决了面向大数据的跨区断点续传问题，以及由于业务扩展而无法完成隔离装置的横向扩容等问题，随着配电网业务的扩展，生产控制大区与管理信息大区之间进行信息交互的数据量逐步加大，通过基于多电力隔离装置的云穿越方法可以有效应对规模化增长的跨区传输，保障其业务的稳定性与连续性。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本发明实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于电力隔离装置的大数据云穿越方法，所述方法包括：
通过服务器对外提供的网络通信服务接口接收业务系统的调用消息；
将调用消息以数据块的形式，缓存至消息接收缓存，对数据块大小超过预设体积的数据进行拆分生成新的数据块，并将消息接收缓存中的全部数据块加入消息传输队列；
对加入消息传输队列的数据块进行负载均衡处理后，依次发送至隔离装置，经隔离装置进行跨区传输；
接收依次发送的数据块，对拆分过的新的数据块进行组合，并将全部数据块加入至消息发送队列，依次发送至消息发送缓存，并还原为调用消息；
通过服务器对外提供的网络通信服务接口将调用消息传输至目标业务系统。
2.根据权利要求1所述的方法，所述调用消息为业务系统主动向目标业务系统传输的大数据，或目标业务系统请求调用的业务系统的大数据；
所述业务系统主动向目标业务系统传输的大数据为正向大数据云穿越；
所述目标业务系统请求调用的业务系统的大数据为负向大数据云穿越。
3.根据权利要求1所述的方法，所述隔离装置包括：正向隔离装置及负向隔离装置，所述正向隔离装置处理正向大数据云穿越，负向隔离装置处理负向大数据云穿越。
4.根据权利要求1所述的方法，所述负载均衡处理包括：正向负载均衡处理及负向负载均衡处理，所述正向负载均衡处理处理正向大数据云穿越，负向负载均衡处理处理负向大数据云穿越。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：对未拆分及拆分后的数据块进行编号，及设置数据块的消息类型、消息大小及时间戳；
根据编号，对编号的数据块依次发送至隔离装置。
6.一种基于电力隔离装置的大数据云穿越系统，所述系统包括：
消息接收单元，通过服务器对外提供的网络通信服务接口接收业务系统的调用消息；
消息拆分传输单元，将调用消息以数据块的形式，缓存至消息接收缓存，对数据块大小超过预设体积的数据进行拆分生成新的数据块，并将消息接收缓存中的全部数据块加入消息传输队列；
消息跨区传输单元，对加入消息传输队列的数据块进行负载均衡处理后，依次发送至隔离装置，经隔离装置进行跨区传输；
消息组合传输单元，消息接收依次发送的数据块，对拆分过的新的数据块进行组合，并将全部数据块加入至消息发送队列，依次发送至消息发送缓存，并还原为调用消息；
消息传输单元，通过服务器对外提供的网络通信服务接口将调用消息传输至目标业务系统。
7.根据权利要求6所述的系统，所述调用消息为业务系统主动向目标业务系统传输的大数据，或目标业务系统请求调用的业务系统的大数据；
所述业务系统主动向目标业务系统传输的大数据为正向大数据云穿越；
所述目标业务系统请求调用的业务系统的大数据为负向大数据云穿越。
8.根据权利要求6所述的系统，所述隔离装置包括：正向隔离装置及负向隔离装置，所述正向隔离装置处理正向大数据云穿越，负向隔离装置处理负向大数据云穿越。
9.根据权利要求6所述的系统，所述负载均衡处理包括：正向负载均衡处理及负向负载均衡处理，所述正向负载均衡处理处理正向大数据云穿越，负向负载均衡处理处理负向大数据云穿越。
10.根据权利要求6所述的系统，所述消息拆分阐述单元还用于：对未拆分及拆分后的数据块进行编号，及设置数据块的消息类型、消息大小及时间戳；
根据编号，对编号的数据块依次发送至隔离装置。
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