電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的產(chǎn)生及影響

【摘要】網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴是數(shù)據(jù)廣播造成的網(wǎng)絡(luò)擁塞，使網(wǎng)速大大降低，甚至網(wǎng)絡(luò)癱瘓；通過DF1800電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而建立分析的模型，分析網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴產(chǎn)生的原理，提出有效的解決方案，探討了如何抑制在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴；DF1800電力監(jiān)控系統(tǒng)；交換機(jī)

1、現(xiàn)狀分析

1.1現(xiàn)用集控站監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型

為了分析問題的方便與對其實(shí)際問題處理的可行性，我選取了自動(dòng)化所正在運(yùn)行的DF1800監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行假設(shè)分析。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1。

DF1800監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用的是一層網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、前置機(jī)、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、值班員機(jī)、報(bào)表機(jī)4個(gè)部分組成。由交換機(jī)連通的同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有設(shè)備，位于同一個(gè)廣播域。

現(xiàn)以域內(nèi)的三臺(tái)計(jì)算機(jī)A、B、C為例，表示網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的產(chǎn)生。當(dāng)計(jì)算機(jī)都正常，A發(fā)送數(shù)據(jù)包，B接收。當(dāng)計(jì)算機(jī)B因?yàn)榫W(wǎng)卡故障等原因，接收不到A發(fā)來的數(shù)據(jù)包時(shí)；A就發(fā)給C，讓C發(fā)給B，但是B接收不到，C就告訴A數(shù)據(jù)包沒有轉(zhuǎn)發(fā)給B，而A很認(rèn)真不斷的發(fā)送數(shù)據(jù)包，如此不斷循環(huán)。如此，A不斷的發(fā)送或者轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，想讓B接收。當(dāng)同一時(shí)間網(wǎng)絡(luò)上的廣播所占用的資源多到一定程度（ARP×10n）時(shí)，就會(huì)對網(wǎng)絡(luò)上的正常信息傳遞產(chǎn)生影響，造成傳送信息的時(shí)延或整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的堵塞、癱瘓，這就形成了網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴。

1.2具體事件

網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴在電力監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中時(shí)有發(fā)生。以801集控站為例：九一變電所的報(bào)表機(jī)因網(wǎng)卡損壞，不斷的發(fā)送報(bào)文，引起了九一變電所的電腦死機(jī)、網(wǎng)絡(luò)癱瘓。如沒有及時(shí)處理將導(dǎo)致九二、六區(qū)、九淺、氣站、九八等變電所的網(wǎng)絡(luò)癱瘓；甚至通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)使網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴進(jìn)一步擴(kuò)大，影響到電力調(diào)度中心的網(wǎng)絡(luò)，使值班員機(jī)、前置機(jī)運(yùn)行緩慢，乃至死機(jī)。

1.3網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的影響

網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴在電力監(jiān)控系統(tǒng)中時(shí)有發(fā)生，如不能有效的預(yù)防，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓；其影響范圍非常大，并對公司的業(yè)績產(chǎn)生諸多不良影響（如遙信、遙測、遙控、搖調(diào)信號傳輸不上來，計(jì)量電量傳輸不上來，報(bào)警信息傳輸不上來等等）。

表1 網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴具體影響范圍表

集控站波及范圍（所有與網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備）

北郊三號、南郊、首站、W101、二號、勝利、風(fēng)華、開閉所、朝陽、昆侖、化一變、五凈化

百口泉百十一萬、風(fēng)城、夏子街、檢188、百重7、百聯(lián)站、烏五站

紅淺四泵站、車牌子、紅003

801白堿灘、烏聯(lián)站、九一站、九二站、氣站、四號、六區(qū)站、九八站

如果有工作人員誤將內(nèi)網(wǎng)交換機(jī)和外網(wǎng)交換機(jī)相連，那么網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的影響將進(jìn)一步擴(kuò)大，導(dǎo)致辦公網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。

2、網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴的預(yù)防

針對以上的情況，對廣播風(fēng)暴的危害一定要有清醒的認(rèn)識，在設(shè)計(jì)、構(gòu)建和管理局域網(wǎng)時(shí)，就要充分考慮廣播風(fēng)暴給網(wǎng)絡(luò)帶來的問題，一般可從以下方面進(jìn)行設(shè)計(jì)：（1）注意組網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。（2）注意安裝、布線要按照網(wǎng)絡(luò)工程規(guī)范進(jìn)行。（3）注意網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控。（4）注意網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)管理制度的建立。（5）制定應(yīng)急預(yù)案。（6）采用VLAN（虛擬網(wǎng)）技術(shù)。

3、采用預(yù)防措施后的效果

通過上述預(yù)防措施，能很好的抑制電網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的產(chǎn)生。假如出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，那么通過VlAN（虛擬網(wǎng)）技術(shù)劃分的網(wǎng)段、防網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴的交換機(jī)并結(jié)合電調(diào)中心和集控站之間的三層路由器，將網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴控制在一個(gè)較小的域中（如氣站出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，那么現(xiàn)在只能影響氣站網(wǎng)段內(nèi)的計(jì)算機(jī)，不會(huì)牽連其它的變電站，也不會(huì)影響到801集控站），從而避免了全網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)癱瘓，并能更快速的、有針對性的檢查并處理故障點(diǎn)（如圖2）。