CN113836139B - 一种跨隔离装置的数据库同步系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种跨隔离装置的数据库同步系统及方法，当安全I区数据库更新数据时，生成数据库元数据文件，由安全I区文件传输服务端经正向隔离装置传输至安全IV区文件传输服务端；安全IV区文件传输服务端存放在安全IV区数据库根目录，经解析后写入所述安全IV区数据库；当安全IV区数据库更新数据时，生成数据库元数据文件，由安全IV区文件传输服务端经正向隔离装置传输至安全I区文件传输服务端；安全I区文件传输服务端存放在安全I区数据库根目录，经解析后写入所述安全I区数据库。本方法可显著提高实时数据库、关系数据库安全I区到安全IV区、安全IV区到安全I区数据跨区同步的稳定性、时效性，有效满足电力二次系统各项相关指标要求。

Description

一种跨隔离装置的数据库同步系统及方法
技术领域
本发明属于电力系统自动化技术相关领域，尤其涉及一种跨隔离装置的数据库同步系统及方法。
背景技术
随着变电站二次系统的技术成熟和迅速发展，尤其是以变电信息系统、在线智能巡视系统为代表的安全IV信息化系统的大力推广，在一定程度上改变了传统的监视及巡检方式，使得安全I/IV区二次系统之间的信息交互也更加频繁，随之而来对数据交互安全性、稳定性、时效性的要求也逐渐提高。
如何实现数据的跨区同步，以及同步的安全性、稳定性、时效性是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种跨隔离装置的数据库同步系统及方法，在满足信息安全交互的前提下，通过时效性规则、批处理容量规则的配置，有效提高不同应用场景下安全I/IV区实时数据库、关系数据库的数据同步稳定性和时效性，适应电网业务快速发展需要。
为达到上述目的，本发明提供了一种跨隔离装置的数据库同步系统，包括安全I区转存服务模块、安全I区数据库、安全I区文件传输客户端、安全I区文件传输服务端、安全I区数据解析模块、正向隔离装置、反向隔离装置、安全IV区转存服务模块、安全IV区数据库、安全IV区文件传输客户端、安全IV区文件传输服务端、安全IV区数据解析模块；
所述安全I区转存服务模块当安全I区数据库更新数据时，生成数据库元数据文件，由所述安全I区文件传输服务端经所述正向隔离装置传输至所述安全IV区文件传输服务端；所述安全IV区文件传输服务端存放在所述安全IV区数据库根目录，经所述安全IV区数据解析模块解析后写入所述安全IV区数据库；
所述安全IV区转存服务模块当安全IV区数据库更新数据时，生成数据库元数据文件，由所述安全IV区文件传输服务端经所述反向隔离装置传输至所述安全I区文件传输服务端；所述安全I区文件传输服务端存放在所述安全I区数据库根目录，经所述安全I区数据解析模块解析后写入所述安全I区数据库。
进一步地，安全I区数据库包括安全I区实时数据库及安全I区关系数据库；
安全I区转存服务模块，每隔周期T1读取安全I区实时数据库；当安全I区实时数据库更新数据后，安全I区转存服务模块读取安全I区实时数据库更新数据，生成的AOF格式元数据文件，由所述安全IV区数据解析模块解析后写入所述安全IV区实时数据库；
安全I区转存服务模块，每隔周期T2读取安全I区关系数据库的更新标识；当安全I区关系数据库更新数据后，安全I区转存服务模块读取安全I区关系数据库更新数据，生成的binlog格式元数据文件；所述安全IV区数据解析模块解析后写入所述安全IV区关系数据库。
进一步地，安全IV区数据库包括安全IV区实时数据库及安全IV区关系数据库；
安全IV区转存服务模块，每隔周期T3读取安全IV区实时数据库；当安全IV区实时数据库更新数据后，安全IV区转存服务模块读取安全IV区实时数据库更新数据，生成的AOF格式元数据文件，由所述安全I区数据解析模块解析后写入所述安全I区实时数据库；
安全IV区转存服务模块，每隔周期T4读取安全IV区关系数据库的更新标识；当安全IV区关系数据库更新数据后，安全IV区转存服务模块读取安全IV区关系数据库更新数据，生成的binlog格式元数据文件；所述安全I区数据解析模块解析后写入所述安全I区关系数据库。
进一步地，还包括配置模块，配置T1、T2、T3和T4，配置安全I区转存服务模块进行安全I区关系数据库和安全I区关系数据库数据提取的批处理容量，配置安全IV区转存服务模块进行安全IV区关系数据库和安全IV区关系数据库数据提取的批处理容量。
进一步地，T1和T3的取值范围为1～5秒，T2和T4的取值范围为5～15秒。
另一方面提供一种跨隔离装置的数据库同步方法，包括：
当安全I区数据库更新数据时，生成数据库元数据文件，由安全I区文件传输服务端经正向隔离装置传输至安全IV区文件传输服务端；安全IV区文件传输服务端存放在安全IV区数据库根目录，经解析后写入所述安全IV区数据库；
当安全IV区数据库更新数据时，生成数据库元数据文件，由安全IV区文件传输服务端经正向隔离装置传输至安全I区文件传输服务端；安全I区文件传输服务端存放在安全I区数据库根目录，经解析后写入所述安全I区数据库。
进一步地，安全I区数据库包括安全I区实时数据库及安全I区关系数据库；
每隔周期T1读取安全I区实时数据库；当安全I区实时数据库更新数据后，读取安全I区实时数据库更新数据，生成的AOF格式元数据文件，解析后写入所述安全IV区实时数据库；
每隔周期T2读取安全I区关系数据库的更新标识；当安全I区关系数据库更新数据后，读取安全I区关系数据库更新数据，生成的binlog格式元数据文件；解析后写入所述安全IV区关系数据库。
进一步地，安全IV区数据库包括安全IV区实时数据库及安全IV区关系数据库；
每隔周期T3读取安全IV区实时数据库；当安全IV区实时数据库更新数据后，读取安全IV区实时数据库更新数据，生成的AOF格式元数据文件，解析后写入所述安全I区实时数据库；
每隔周期T4读取安全IV区关系数据库的更新标识；当安全IV区关系数据库更新数据后，读取安全IV区关系数据库更新数据，生成的binlog格式元数据文件；解析后写入所述安全I区关系数据库。
进一步地，还包括配置T1、T2、T3和T4数值；配置读取安全I区关系数据库、安全IV区关系数据库更新数据，生成的binlog格式元数据文件的批处理容量；配置读取安全I区实时数据库、安全IV区实时数据库更新数据，生成的AOF格式元数据文件的批处理容量。
进一步地，T1和T3的取值范围为1～5秒，T2和T4的取值范围为5～15秒。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
配合正/反向隔离装置提供的文件跨区传输软件，本方法可显著提高实时数据库、关系数据库安全I区到安全IV区、安全IV区到安全I区数据跨区同步的稳定性、时效性，有效满足电力二次系统各项相关指标要求。
附图说明
图1是跨隔离装置的实时库同步系统组成示意图。
图2是安全I区实时数据库AOF元文件生成过程示意图。
图3是安全I区实时数据库AOF元文件跨区传输过程示意图。
图4是实时数据库AOF元文件安全IV区解析过程示意图。
图5是安全I区关系数据库binlog元文件生成过程示意图。
图6是安全I区关系数据库binlog元文件跨区传输过程示意图。
图7是关系数据库binlog元文件安全IV区解析过程示意图。
图8是安全IV区实时数据库AOF元文件生成过程示意图。
图9是安全IV区实时数据库AOF元文件跨区传输过程示意图。
图10是实时数据库AOF元文件安全I区解析过程示意图。
图11是安全IV区关系数据库binlog元文件生成过程示意图。
图12是安全IV区关系数据库binlog元文件跨区传输过程示意图。
图13是关系数据库binlog元文件安全I区解析过程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
结合图1，本发明提供一种跨隔离装置的数据库同步系统，包括安全I区转存服务模块、安全I区数据库、安全I区文件传输客户端、安全I区文件传输服务端、安全I区数据解析模块、正向隔离装置、反向隔离装置、安全IV区转存服务模块、安全IV区数据库、安全IV区文件传输客户端、安全IV区文件传输服务端、安全IV区数据解析模块。
所述安全I区转存服务模块当安全I区数据库更新数据时，生成数据库元数据文件，由所述安全I区文件传输服务端经所述正向隔离装置传输至所述安全IV区文件传输服务端；所述安全IV区文件传输服务端存放在所述安全IV区数据库根目录，经所述安全IV区数据解析模块解析后写入所述安全IV区数据库。
所述安全IV区转存服务模块当安全IV区数据库更新数据时，生成数据库元数据文件，由所述安全IV区文件传输服务端经所述反向隔离装置传输至所述安全I区文件传输服务端；所述安全I区文件传输服务端存放在所述安全I区数据库根目录，经所述安全I区数据解析模块解析后写入所述安全I区数据库。
进一步地，安全I区数据库包括安全I区实时数据库及安全I区关系数据库。
安全I区转存服务模块，每隔周期T1读取安全I区实时数据库；当安全I区实时数据库更新数据后，安全I区转存服务模块读取安全I区实时数据库更新数据，生成的AOF格式元数据文件，结合图2、3、4，由所述安全IV区数据解析模块解析后写入所述安全IV区实时数据库。
安全I区转存服务模块，每隔周期T2读取安全I区关系数据库的更新标识；当安全I区关系数据库更新数据后，安全I区转存服务模块读取安全I区关系数据库更新数据，生成的binlog格式元数据文件；所述安全IV区数据解析模块解析后写入所述安全IV区关系数据库，结合图5、6、7。
进一步地，安全IV区数据库包括安全IV区实时数据库及安全IV区关系数据库。
安全IV区转存服务模块，每隔周期T3读取安全IV区实时数据库；当安全IV区实时数据库更新数据后，安全IV区转存服务模块读取安全IV区实时数据库更新数据，生成的AOF格式元数据文件，由所述安全I区数据解析模块解析后写入所述安全I区实时数据库，结合图8、9、10。
安全IV区转存服务模块，每隔周期T4读取安全IV区关系数据库的更新标识；当安全IV区关系数据库更新数据后，安全IV区转存服务模块读取安全IV区关系数据库更新数据，生成的binlog格式元数据文件；所述安全I区数据解析模块解析后写入所述安全I区关系数据库，结合图11、12、13。
进一步地，还设置配置模块，配置T1、T2、T3和T4，配置安全I区转存服务模块进行安全I区关系数据库和安全I区关系数据库数据提取的批处理容量，配置安全IV区转存服务模块进行安全IV区关系数据库和安全IV区关系数据库数据提取的批处理容量。
进一步地，根据I、IV区实时数据库及关系数据库的时效性规则配置T1、T2、T3和T4，T1和T3的取值范围为1～5秒，T2和T4的取值范围为5～15秒。
配置安全I区实时数据库的批处理容量规则、安全I区关系数据库的批处理容量规则、安全IV区实时数据库的批处理容量规则以及安全IV区关系数据库的批处理容量规则。
在一个实施例中，实时数据库连接的时效性规则配置可动态调整转存模块每次生成AOF元数据文件的周期，以秒为单位，实时数据库的批处理容量配置规则可动态调整每次生成AOF元数据文件的记录条数，以万为单位，通过时效性规则和批处理容量规则的参数调节，可最大程度提高实时数据库的跨区同步效率。
在一个实施例中，所述转存服务模块功能包括：支持转存安全I区实时数据库元数据库文件、支持转存安全I区关系数据库元数据文件、支持转存安全IV区实时数据库元数据库文件、支持转存安全IV区关系数据库元数据文件。具体地，服务转存模块通过与数据库的信息实时交互，获取数据库实例的数据变更记录，例如数据的增、删、改等操作信息，同时把操作记录转存为特定格式的轻量级元数据文件，并把这些文件存放到固定的工作目录下用于隔离装置的传输软件传送至另一安全分区。
在一个实施例中，所述元数据文件包括:连接安全I区实时数据库生成的AOF格式元数据文件，连接安全I区关系数据库生成的binlog格式元数据文件、连接安全IV区实时数据库生成的AOF格式元数据文件，连接安全IV区关系数据库生成的binlog格式元数据文件。具体地，元数据文件中保存的数据库实例中间工程中全部的记录变更信息，生成的这种特定格式的元数据文件更小，更易解析，传输效率更高，更适合文件的跨区传输。
在本发明的该实施例中，所述转的数据解析模块功能可选地：支持安全I区实时数据库元数据文件的正向解析、支持安全I区关系数据库元数据文件的正向解析、支持安全IV区实时数据库元数据文件的正向解析、支持安全IV区关系数据库元数据文件的正向解析。具体地，数据解析模块从设定的文件路径下读取对侧安全分区传输的元数据文件，并根据约定好的规则写入到本侧安全分区的数据库实例中。
另一方面提供一种跨隔离装置的数据库同步方法，包括如下步骤：
当安全I区数据库更新数据时，生成数据库元数据文件，由安全I区文件传输服务端经正向隔离装置传输至安全IV区文件传输服务端；安全IV区文件传输服务端存放在安全IV区数据库根目录，经解析后写入所述安全IV区数据库；
当安全IV区数据库更新数据时，生成数据库元数据文件，由安全IV区文件传输服务端经正向隔离装置传输至安全I区文件传输服务端；安全I区文件传输服务端存放在安全I区数据库根目录，经解析后写入所述安全I区数据库。
进一步地，安全I区数据库包括安全I区实时数据库及安全I区关系数据库；
每隔周期T1读取安全I区实时数据库；当安全I区实时数据库更新数据后，读取安全I区实时数据库更新数据，生成的AOF格式元数据文件，解析后写入所述安全IV区实时数据库。
每隔周期T2读取安全I区关系数据库的更新标识；当安全I区关系数据库更新数据后，读取安全I区关系数据库更新数据，生成的binlog格式元数据文件；解析后写入所述安全IV区关系数据库。
进一步地，安全IV区数据库包括安全IV区实时数据库及安全IV区关系数据库；
每隔周期T3读取安全IV区实时数据库；当安全IV区实时数据库更新数据后，读取安全IV区实时数据库更新数据，生成的AOF格式元数据文件，解析后写入所述安全I区实时数据库；
每隔周期T4读取安全IV区关系数据库的更新标识；当安全IV区关系数据库更新数据后，读取安全IV区关系数据库更新数据，生成的binlog格式元数据文件；解析后写入所述安全I区关系数据库。
进一步地，还包括配置T1、T2、T3和T4数值；配置读取安全I区关系数据库、安全IV区关系数据库更新数据，生成的binlog格式元数据文件的批处理容量；配置读取安全I区实时数据库、安全IV区实时数据库更新数据，生成的AOF格式元数据文件的批处理容量。
进一步地，T1和T3的取值范围为1～5秒，T2和T4的取值范围为5～15秒。
综上所述，本发明涉及一种跨隔离装置的数据库同步系统及方法，当安全I区数据库更新数据时，生成数据库元数据文件，由安全I区文件传输服务端经正向隔离装置传输至安全IV区文件传输服务端；安全IV区文件传输服务端存放在安全IV区数据库根目录，经解析后写入所述安全IV区数据库；当安全IV区数据库更新数据时，生成数据库元数据文件，由安全IV区文件传输服务端经正向隔离装置传输至安全I区文件传输服务端；安全I区文件传输服务端存放在安全I区数据库根目录，经解析后写入所述安全I区数据库。本方法可显著提高实时数据库、关系数据库安全I区到安全IV区、安全IV区到安全I区数据跨区同步的稳定性、时效性，有效满足电力二次系统各项相关指标要求。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (6)

1.一种跨隔离装置的数据库同步系统，其特征在于，包括安全I区转存服务模块、安全I区数据库、安全I区文件传输客户端、安全I区文件传输服务端、安全I区数据解析模块、正向隔离装置、反向隔离装置、安全IV区转存服务模块、安全IV区数据库、安全IV区文件传输客户端、安全IV区文件传输服务端、安全IV区数据解析模块；
所述安全I区转存服务模块当安全I区数据库更新数据时，生成数据库元数据文件，由所述安全I区文件传输服务端经所述正向隔离装置传输至所述安全IV区文件传输服务端；所述安全IV区文件传输服务端存放在所述安全IV区数据库根目录，经所述安全IV区数据解析模块解析后写入所述安全IV区数据库；
所述安全IV区转存服务模块当安全IV区数据库更新数据时，生成数据库元数据文件，由所述安全IV区文件传输服务端经所述反向隔离装置传输至所述安全I区文件传输服务端；所述安全I区文件传输服务端存放在所述安全I区数据库根目录，经所述安全I区数据解析模块解析后写入所述安全I区数据库；
安全I区数据库包括安全I区实时数据库及安全I区关系数据库；安全I区转存服务模块，每隔周期T1读取安全I区实时数据库；当安全I区实时数据库更新数据后，安全I区转存服务模块读取安全I区实时数据库更新数据，生成的AOF格式元数据文件，由所述安全IV区数据解析模块解析后写入所述安全IV区实时数据库；安全I区转存服务模块，每隔周期T2读取安全I区关系数据库的更新标识；当安全I区关系数据库更新数据后，安全I区转存服务模块读取安全I区关系数据库更新数据，生成的binlog格式元数据文件；所述安全IV区数据解析模块解析后写入所述安全IV区关系数据库；
安全IV区数据库包括安全IV区实时数据库及安全IV区关系数据库；安全IV区转存服务模块，每隔周期T3读取安全IV区实时数据库；当安全IV区实时数据库更新数据后，安全IV区转存服务模块读取安全IV区实时数据库更新数据，生成的AOF格式元数据文件，由所述安全I区数据解析模块解析后写入所述安全I区实时数据库；安全IV区转存服务模块，每隔周期T4读取安全IV区关系数据库的更新标识；当安全IV区关系数据库更新数据后，安全IV区转存服务模块读取安全IV区关系数据库更新数据，生成的binlog格式元数据文件；所述安全I区数据解析模块解析后写入所述安全I区关系数据库。
2.根据权利要求1所述的跨隔离装置的数据库同步系统，其特征在于，还包括配置模块，配置T1、T2、T3和T4，配置安全I区转存服务模块进行安全I区关系数据库和安全I区关系数据库数据提取的批处理容量，配置安全IV区转存服务模块进行安全IV区关系数据库和安全IV区关系数据库数据提取的批处理容量。
3.根据权利要求2所述的跨隔离装置的数据库同步系统，其特征在于，T1和T3的取值范围为1～5秒，T2和T4的取值范围为5～15秒。
4.一种跨隔离装置的数据库同步方法，其特征在于，包括：当安全I区数据库更新数据时，生成数据库元数据文件，由安全I区文件传输服务端经正向隔离装置传输至安全IV区文件传输服务端；安全IV区文件传输服务端存放在安全IV区数据库根目录，经解析后写入所述安全IV区数据库；
当安全IV区数据库更新数据时，生成数据库元数据文件，由安全IV区文件传输服务端经正向隔离装置传输至安全I区文件传输服务端；安全I区文件传输服务端存放在安全I区数据库根目录，经解析后写入所述安全I区数据库；
安全I区数据库包括安全I区实时数据库及安全I区关系数据库；每隔周期T1读取安全I区实时数据库；当安全I区实时数据库更新数据后，读取安全I区实时数据库更新数据，生成的AOF格式元数据文件，解析后写入所述安全IV区实时数据库；每隔周期T2读取安全I区关系数据库的更新标识；当安全I区关系数据库更新数据后，读取安全I区关系数据库更新数据，生成的binlog格式元数据文件；解析后写入所述安全IV区关系数据库；
安全IV区数据库包括安全IV区实时数据库及安全IV区关系数据库；每隔周期T3读取安全IV区实时数据库；当安全IV区实时数据库更新数据后，读取安全IV区实时数据库更新数据，生成的AOF格式元数据文件，解析后写入所述安全I区实时数据库；每隔周期T4读取安全IV区关系数据库的更新标识；当安全IV区关系数据库更新数据后，读取安全IV区关系数据库更新数据，生成的binlog格式元数据文件；解析后写入所述安全I区关系数据库。
5.根据权利要求4所述的跨隔离装置的数据库同步方法，其特征在于，还包括配置T1、T2、T3和T4数值；配置读取安全I区关系数据库、安全IV区关系数据库更新数据，生成的binlog格式元数据文件的批处理容量；配置读取安全I区实时数据库、安全IV区实时数据库更新数据，生成的AOF格式元数据文件的批处理容量。
6.根据权利要求5所述的跨隔离装置的数据库同步方法，其特征在于，T1和T3的取值范围为1～5秒，T2和T4的取值范围为5～15秒。
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