基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法及系統，所述方法包括：S1，電網數據恢復請求端發送包含授權屬性的電網數據恢復請求報文至信息中心網絡中的上游的路由器；S2，上游的路由器檢查授權屬性，若授權屬性為授權或委托授權，則轉至S3，若為未授權，則直接轉發請求報文到數據源端來獲取數據；S3，查看路由器是否轉發過該數據，若轉發過，則轉至S4；若沒有，則轉至S5；S4，查看路由器是否存儲有該數據，若有，則響應請求，將數據返回給請求端，若沒有，則轉至S5；S5，繼續轉發請求報文到信息中心網絡的上層路由，重復S2，直到獲取該電網恢復數據為止。本發明可減少集中備份中心的建設，能提高電網數據的恢復效率。
【專利說明】基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法及系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法及系統，屬于電力物聯網【技術領域】。

【背景技術】
[0002]隨著物聯網技術在電力行業的廣泛應用和電力信息化的深入，電力系統數據隨之日益龐大，網絡的發展和應用給電力系統帶來種種便利的同時，也帶來了很多安全隱患。尤其是電網自動化水平的高速發展，一旦數據出現問題，將危及電網的安全運行。電力行業的特點決定了電力系統數據安全不僅具有一般計算機信息網絡信息安全的特征，還要具有電力實時運行控制系統信息安全的特征。因此，數據管理、備份、數據損壞恢復將顯得至關重要，數據恢復策略成為電力系統信息管理的研究熱點。
[0003]現有電網數據恢復主要依賴于備份，均是采用集中備份的方式，在不同地點建立集中的備份系統，實現數據的集中保護，通過遠程復制功能，將備份數據通過網絡復制，實現數據級別的遠程恢復。一旦出現病毒或者誤刪除等問題，業務數據存在丟失的可能性。近幾年由于云計算、物聯網的高速發展，龐大的數據量對傳統備份提出較高的挑戰，傳統數據恢復時間取決于備份策略定義的文件夾或者卷的大小，恢復以后用戶才能從恢復的數據內容中找回所需要的文件，相對大一些的數據恢復一次需要幾天的時間。另外，傳統數據保護采用的多是夜間閑置時間做數據備份，一旦出現問題，恢復的將是前一天的數據，當天業務產生的數據可能面臨全部丟失。隨著智能電網的快速發展，對某些在線業務需要時效性是分鐘級甚至是秒級，現有復雜繁瑣的恢復步驟難以滿足電網對時效性的要求。


【發明內容】

[0004]本發明的目的在于，提供一種基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法及系統，可減少集中備份中心的建設，能夠提高電網數據的恢復效率。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案:一種基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法，包括以下步驟:
[0006]SI,電網數據恢復請求端發送包含恢復標識和唯一路由標識的電網數據恢復請求報文至信息中心網絡中的上游的路由器，所述唯一路由標識為包含授權屬性的信息名字；
[0007]S2,上游的路由器收到電網數據恢復請求報文并對其分析，檢查授權屬性,若授權屬性為授權或委托授權，則轉至步驟S3;若授權屬性為未授權，則直接轉發電網數據恢復請求報文到數據源端來獲取電網恢復數據；
[0008]S3，查看路由器是否轉發過該電網恢復數據，若轉發過，則轉至步驟S4;若沒有轉發過，則轉至步驟S5 ；
[0009]S4，查看路由器是否存儲有該電網恢復數據，若存儲，則響應電網數據恢復請求，將電網恢復數據返回給電網數據恢復請求端；若沒有存儲，則轉至步驟S5 ；
[0010]S5，查FIB表，根據轉發路徑繼續轉發電網數據恢復請求報文到信息中心網絡中的上層路由，重復步驟S2，直到獲取該電網恢復數據為止。
[0011]前述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法中，所述恢復標識表示數據是否需要恢復。
[0012]前述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法中，授權屬性為授權的數據，其安全級別高；授權屬性為委托授權的數據，其安全級別中等并達到閾值；授權屬性為未授權的數據，其安全級別低。
[0013]前述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法中，按照IEEE標準“IEEE Standard 2030Guide for Smart Grid Interoperability of Energy Technologyand Informat1n Technology operat1n with the Electric Power System(EPS)andEnd-Use Applicat1ns and Loads”中對數據等級和轉發時延要求來對數據的安全級別進行定義。
[0014]前述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法中，所述閾值是根據某一單位統計時間內數據被訪問請求的次數以及發起數據訪問請求的客戶端的個數設置的。
[0015]前述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法中，在信息中心網絡中，若路由器接收的數據的授權屬性為授權或委托授權，則數據能被路由器緩存；若路由器接收的數據的授權屬性為未授權，則數據不能被路由器緩存；由于未授權的電網數據是不能在網絡中的路由器中緩存的，因此前述步驟S2中，如果檢測到需恢復數據的授權屬性是未授權，那么無需進行步驟S3，直接轉發電網數據恢復請求報文到數據源端來獲取電網恢復數據。
[0016]前述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法中，若接收的電網恢復數據的授權屬性為委托授權，則接收該電網恢復數據的電網數據恢復請求端可作為內容/服務端來存儲所述電網恢復數據。
[0017]前述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法中，所述信息名字還包含轉發屬性，若內容/服務端存儲的數據的轉發屬性為允許轉發，則允許從內容/服務端轉發電網恢復數據到網絡中的其他電網數據恢復請求端。
[0018]前述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法中，路由器根據電網數據有效時延、電網數據請求優先級、電網數據生命剩余時間和網絡帶寬來確定分析、轉發或響應電網數據恢復請求的排隊順序。
[0019]前述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法中，所述電網數據請求優先級具體為:電網數據恢復請求的優先級高于其他數據請求。在路由響應中，數據恢復請求報文的優先級最高，最先響應，可以保證數據恢復的實時性。
[0020]一種實現前述方法的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復系統，包括:[0021 ] 恢復請求模塊，用于電網數據恢復請求端發送包含恢復標識和唯一路由標識的電網數據恢復請求報文至信息中心網絡中的上游的路由器，所述唯一路由標識為包含授權屬性的信息名字；
[0022]授權屬性檢查模塊一，用于上游的路由器收到電網數據恢復請求報文并對其分析，檢查授權屬性，若授權屬性為授權或委托授權，則轉至轉發檢查模塊；若授權屬性為未授權，則轉至源端獲取模塊；
[0023]源端獲取模塊，用于直接轉發電網數據恢復請求報文到數據源端來獲取電網恢復數據；
[0024]轉發檢查模塊，用于查看路由器是否轉發過該電網恢復數據，若轉發過，則轉至存儲檢查模塊；若沒有轉發過，則轉至轉發模塊；
[0025]存儲檢查模塊，用于查看路由器是否存儲有該電網恢復數據，若存儲，則轉至請求響應模塊；若沒有存儲，則轉至轉發模塊；
[0026]請求響應模塊，用于響應電網數據恢復請求,將電網恢復數據返回給電網數據恢復請求端；轉發模塊，用于查FIB表，根據轉發路徑繼續轉發電網數據恢復請求報文到信息中心網絡中的上層路由，轉至授權屬性檢查模塊一，直到獲取該電網恢復數據為止。
[0027]前述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復系統還包括排序模塊，用于路由器根據電網數據有效時延、電網數據請求優先級、電網數據生命剩余時間和網絡帶寬來確定分析、轉發或響應電網數據恢復請求的排隊順序。
[0028]前述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復系統還包括授權屬性檢查模塊二，用于電網數據恢復請求端收到電網恢復數據后，檢測授權屬性，當授權屬性為委托授權時，轉至存儲模塊；存儲模塊，用于電網數據恢復請求端作為內容/服務端來存儲接收的所述電網恢復數據。
[0029]前述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復系統還包括轉發允許模塊，用于當內容/服務端存儲的數據的轉發屬性為允許轉發時，允許從內容/服務端轉發電網恢復數據到網絡中的其他電網數據恢復請求端。
[0030]與現有技術相比，針對智能電網的特點，本發明建立一種基于信息中心網絡架構的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法及系統，基于內容的名字進行路由和轉發貫穿發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節的數據。在路由過程中，帶有緩存的路由器可以作為數據提供者直接回應電網數據恢復請求，不需要路由到原始數據源端獲取數據；對于電網數據恢復請求，可減少集中備份中心的建設，不再像以往那樣由備份中心提供數據恢復。本發明利用信息中心網絡中數據的使用軌跡實現數據自適應恢復，節約了硬件成本的同時可降低數據誤刪除時業務數據丟失的可能性。另外，在數據恢復過程中，利用數據轉發的軌跡實現數據恢復，恢復時間較短，大大提高了數據的恢復效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是本發明實施例1的方法流程圖；
[0032]圖2是本發明實施例2的系統結構示意圖；
[0033]圖3是本發明實施例3的系統架構圖。
[0034]附圖標記:1-恢復請求模塊，2-授權屬性檢查模塊一，3-轉發檢查模塊，4-存儲檢查模塊，5-轉發模塊，6-授權屬性檢查模塊二，7-存儲模塊，8-轉發允許模塊，9-源端獲取模塊，10-請求響應模塊，11-排序模塊。
[0035]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步的說明。

【具體實施方式】
[0036]本發明的實施例1:一種基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法，如圖1所示，包括以下步驟:
[0037]SI，電網數據恢復請求端發送包含恢復標識和唯一路由標識的電網數據恢復請求報文至信息中心網絡中的上游的路由器，所述唯一路由標識為包含授權屬性的信息名字；
[0038]S2，上游的路由器收到電網數據恢復請求報文并對其分析，即檢查授權屬性，若授權屬性為授權或委托授權，則轉至步驟S3;若授權屬性為未授權，則直接轉發電網數據恢復請求報文到數據源端來獲取電網恢復數據；這是因為在信息中心網絡中，對路由器能夠緩存的數據進設置，即:若路由器接收的數據的授權屬性為授權或委托授權，則數據能被路由器緩存；若路由器接收的數據的授權屬性為未授權，則數據不能被路由器緩存；
[0039]S3，查看路由器是否轉發過該電網恢復數據，若轉發過，則轉至步驟S4;若沒有轉發過，則轉至步驟S5 ；
[0040]S4，查看路由器是否存儲有該電網恢復數據，若存儲，則響應電網數據恢復請求，將電網恢復數據返回給電網數據恢復請求端；若沒有存儲，則轉至步驟S5 ；
[0041]S5，查FIB表，根據轉發路徑繼續轉發電網數據恢復請求報文到信息中心網絡中的上層路由，重復步驟S2，直到獲取該電網恢復數據為止。
[0042]所述恢復標識表示數據是否需要恢復。
[0043]授權屬性為授權的數據，其安全級別高；授權屬性為委托授權的數據,其安全級別中等并達到閾值；授權屬性為未授權的數據，其安全級別低。
[0044]所述閾值是根據某一單位統計時間內數據被訪問請求的次數以及發起數據訪問請求的客戶端的個數設置的。達到閾值可以采用以下方法定義:將統計時間設為一周，在統計時間內，統計數據內容被請求的次數k，以及發起訪問請求的客戶端的數量M(不同的客戶端、同一客戶端多次請求不算)，二者均超過設定值，即達到閾值。
[0045]路由器根據電網數據有效時延、電網數據請求優先級、電網數據生命剩余時間和網絡帶寬來確定分析、轉發或響應電網數據恢復請求的排隊順序。其中，電網數據有效時延可以參照IEEE 2030的標準中對不同類型的數據的傳輸時延的要求；所述電網數據請求優先級具體為:電網數據恢復請求的優先級高于其他數據請求。
[0046]若接收的電網恢復數據的授權屬性為委托授權,則接收該電網恢復數據的電網數據恢復請求端可作為內容/服務端來存儲所述電網恢復數據。
[0047]所述信息名字還包含轉發屬性，若內容/服務端存儲的數據的轉發屬性為允許轉發，則允許從內容/服務端轉發電網恢復數據到網絡中的其他電網數據恢復請求端。
[0048]本發明實施例2:—種實現實施例1所述方法的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復系統，如圖2所示，包括:
[0049]恢復請求模塊I,用于電網數據恢復請求端發送包含恢復標識和唯一路由標識的電網數據恢復請求報文至信息中心網絡中的上游的路由器，所述唯一路由標識為包含授權屬性的信息名字；
[0050]授權屬性檢查模塊一 2，用于上游的路由器收到電網數據恢復請求報文并對其分析，檢查授權屬性，若授權屬性為授權或委托授權，則轉至轉發檢查模塊3 ;若授權屬性為未授權，則轉至源端獲取模塊9 ；
[0051 ] 源端獲取模塊9，用于直接轉發電網數據恢復請求報文到數據源端來獲取電網恢復數據；
[0052]轉發檢查模塊3，用于查看路由器是否轉發過該電網恢復數據，若轉發過，則轉至存儲檢查模塊4 ;若沒有轉發過，則轉至轉發模塊5 ；
[0053]存儲檢查模塊4，用于查看路由器是否存儲有該電網恢復數據，若存儲，則轉至請求響應模塊10 ;若沒有存儲，則轉至轉發模塊5 ；
[0054]請求響應模塊10，用于響應電網數據恢復請求，將電網恢復數據返回給電網數據恢復請求端；
[0055]轉發模塊5，用于查FIB表，根據轉發路徑繼續轉發電網數據恢復請求報文到信息中心網絡中的上層路由，轉至授權屬性檢查模塊一 2，直到獲取該電網恢復數據為止。
[0056]所述系統還包括排序模塊11，用于路由器根據電網數據有效時延、電網數據請求優先級、電網數據生命剩余時間和網絡帶寬來確定分析、轉發或響應電網數據恢復請求的排隊順序。
[0057]所述系統還包括授權屬性檢查模塊二 6，用于電網數據恢復請求端收到電網恢復數據后，檢測授權屬性，當授權屬性為委托授權時，轉至存儲模塊7 ；
[0058]存儲模塊7，用于電網數據恢復請求端作為內容/服務端來存儲接收的所述電網恢復數據。
[0059]所述系統還包括轉發允許模塊8，用于當內容/服務端存儲的數據的轉發屬性為允許轉發時，允許從內容/服務端轉發電網恢復數據到網絡中的其他電網數據恢復請求端。
[0060]本發明的實施例3:—種實現實施例1?2的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復系統，如圖3所示，包括信息采集層、基于信息中心網絡的變電站數據傳輸網絡和智能變電站應用層；信息采集層采集智能變電站在運行過程中產生的實時數據，基于信息中心網絡的變電站數據傳輸網絡包括電網數據恢復請求端(即圖中的客戶端)、內容/月艮務端、帶緩存的路由器和傳統路由器；基于信息中心網絡的傳輸網絡傳輸智能變電站在運行過程中產生的大量實時數據和智能變電站在運行過程中積累下來的歷史數據，并將這些數據根據使用的頻繁程度和授權情況在帶有緩存的路由器中存儲，分別用于對智能變電站進行調度管理、監控以及其他應用服務，為應用層的各種變電站應用提供數據，例如信息采集層包含繼電保護整定及故障定位，諧波與電能質量、故障監測診斷及設備監測和風光發電預測及運維管理等。
[0061]電網數據恢復請求端A向網絡以請求內容名字發起電網數據恢復請求，名字為“ii1.u-distribut1nl:1cna/icol4” ；上層路由器收到請求報文,查看授權屬性，若屬性是授權或委托授權，則查找緩存是否存有該名字的數據；若存有，則將該名字的數據發送給電網數據恢復請求端A，若沒有與請求信息名字匹配的數據，則查看該路由的FIB表，繼續向上層路由轉發數據恢復；若內容/服務端J中有該內容，則發送響應信息給路由器，并將該數據發送給電網數據恢復請求端A。
[0062]如果接收數據的授權屬性是委托屬性，那么電網數據恢復請求端A可以存儲該數據；如果轉發屬性是允許轉發，那么電網數據恢復請求端A可以作為內容/服務端來響應網絡中其他電網數據恢復請求端的請求。
【權利要求】
1.一種基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法，其特征在于，包括以下步驟: SI,電網數據恢復請求端發送包含恢復標識和唯一路由標識的電網數據恢復請求報文至信息中心網絡中的上游的路由器，所述唯一路由標識為包含授權屬性的信息名字； S2，上游的路由器收到電網數據恢復請求報文并對其分析，檢查授權屬性，若授權屬性為授權或委托授權，則轉至步驟S3;若授權屬性為未授權，則直接轉發電網數據恢復請求報文到數據源端來獲取電網恢復數據； S3，查看路由器是否轉發過該電網恢復數據，若轉發過，則轉至步驟S4 ;若沒有轉發過，則轉至步驟S5 ； S4，查看路由器是否存儲有該電網恢復數據，若存儲，則響應電網數據恢復請求，將電網恢復數據返回給電網數據恢復請求端；若沒有存儲，則轉至步驟S5 ； S5，查FIB表，根據轉發路徑繼續轉發電網數據恢復請求報文到信息中心網絡的上層路由，重復步驟S2，直到獲取該電網恢復數據為止。
2.根據權利要求1所述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法，其特征在于:授權屬性為授權的數據，其安全級別高；授權屬性為委托授權的數據，其安全級別中等并達到閾值；授權屬性為未授權的數據，其安全級別低。
3.根據權利要求2所述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法，其特征在于:在信息中心網絡中，若路由器接收的數據的授權屬性為授權或委托授權，則數據能被路由器緩存；若路由器接收的數據的授權屬性為未授權，則數據不能被路由器緩存。
4.根據權利要求2所述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法，其特征在于:若接收的電網恢復數據的授權屬性為委托授權，則接收該電網恢復數據的電網數據恢復請求端可作為內容/服務端來存儲所述電網恢復數據。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法，其特征在于:所述信息名字還包含轉發屬性，若內容/服務端存儲的數據的轉發屬性為允許轉發，則允許從內容/服務端轉發電網恢復數據到網絡中的其他電網數據恢復請求端。
6.根據權利要求5所述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復方法，其特征在于:路由器根據電網數據有效時延、電網數據請求優先級、電網數據生命剩余時間和網絡帶寬來確定分析、轉發或響應電網數據恢復請求的排隊順序；所述電網數據請求優先級具體為:電網數據恢復請求的優先級高于其他數據請求。
7.一種實現權利要求1?6任一項所述方法的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復系統，其特征在于，包括: 恢復請求模塊(I)，用于電網數據恢復請求端發送包含恢復標識和唯一路由標識的電網數據恢復請求報文至信息中心網絡中的上游的路由器，所述唯一路由標識為包含授權屬性的信息名字； 授權屬性檢查模塊一(2)，用于上游的路由器收到電網數據恢復請求報文并對其分析，檢查授權屬性，若授權屬性為授權或委托授權，則轉至轉發檢查模塊(3);若授權屬性為未授權，則轉至源端獲取模塊(9)； 源端獲取模塊(9)，用于直接轉發電網數據恢復請求報文到數據源端來獲取電網恢復數據；轉發檢查模塊(3)，用于查看路由器是否轉發過該電網恢復數據，若轉發過，則轉至存儲檢查模塊(4);若沒有轉發過，則轉至轉發模塊(5)； 存儲檢查模塊(4)，用于查看路由器是否存儲有該電網恢復數據，若存儲，則轉至請求響應模塊(10);若沒有存儲，則轉至轉發模塊(5)； 請求響應模塊(10)，用于響應電網數據恢復請求，將電網恢復數據返回給電網數據恢復請求端； 轉發模塊(5)，用于查FIB表，根據轉發路徑繼續轉發電網數據恢復請求報文到信息中心網絡中的上層路由，轉至授權屬性檢查模塊一(2)，直到獲取該電網恢復數據為止。
8.根據權利要求7所述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復系統，其特征在于:還包括排序模塊(11)，用于路由器根據電網數據有效時延、電網數據請求優先級、電網數據生命剩余時間和網絡帶寬來確定分析、轉發或響應電網數據恢復請求的排隊順序。
9.根據權利要求7或8所述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復系統，其特征在于:還包括授權屬性檢查模塊二 ￠)，用于電網數據恢復請求端收到電網恢復數據后，檢測授權屬性，當授權屬性為委托授權時，轉至存儲模塊(7)； 存儲模塊(7)，用于電網數據恢復請求端作為內容/服務端來存儲接收的所述電網恢復數據。
10.根據權利要求9所述的基于信息中心網絡的智能電網數據自適應恢復系統，其特征在于:還包括轉發允許模塊(8)，用于當內容/服務端存儲的數據的轉發屬性為允許轉發時,允許從內容/服務端轉發電網恢復數據到網絡中的其他電網數據恢復請求端。
【文檔編號】H04L29/08GK104394207SQ201410662581
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月19日 優先權日:2014年11月19日
【發明者】汪晉寬, 薄志謙, 徐大青, 王林, 韓英華 申請人:東北大學秦皇島分校, 許繼集團有限公司